Выбор и обоснование типа эксплуатационного забоя

Эксплуатационный забой скважины представляется двумя типами: эксплуатационный забой открытого типа, который не предусматривает цементирование обсадной колонны в интервале продуктивного пласта; эксплуатационный забой закрытого типа, при котором, осуществляется крепление скважины в интервале продуктивного пласта цементированием обсадной колонны для разобщения продуктивного пласта от выше- и нижележащих пластов. При эксплуатационном забое закрытого типа необходимо осуществлять вторичное вскрытие продуктивного пласта для обеспечения гидродинамической связи скважины с продуктивным пластом.

По геологическим условиям размещения нефтяных залежей, типу коллек­тора и свойствам пород продуктивного горизонта выделяют следующие четыре основных вида объектов эксплуатации:

1. Коллектор однородный, прочный, гранулярного или трещинного типа. Близко расположенных водонапорных и газоносных горизонтов нет. Подош­венные воды отсутствуют.

2. Коллектор однородный, прочный, гранулярного или трещинного типа. В кровле пласта - газовая шапка или близко расположенные напорные объекты.

3. Коллектор однородный и неоднородный по литологическому составу пород, по фильтрационной характеристике относится к коллекторам пористого или трещинного типа, характеризуется чередованием устойчивых и неустойчи­вых пород, водо- и газовмещающих пропластков с разными пластовыми давле­ниями.

4. Коллектор слабосцементированный, гранулярный, большой пористо­сти и проницаемости, с нормальным или низким пластовым давлением. При его эксплуатации имеет место разрушение пласта и вынос песка из скважины.

Для первого типа коллектора характерны конструкции открытого типа, для второго - конструкции смешанного типа, для третьего - конструкции за­крытого забоя, для четвертого - конструкции забоев для предупреждения выноса песка.

Конструкции эксплуатационного забоя закрытого типа необходимы для изоляции продуктивных пластов друг от друга с целью обеспечения их разработки по системе снизу вверх или для совместно-раздельной эксплуатации, а также для разобщения эксплуатационного объекта от близкорасположенных проницаемых пластов. Эксплуатационный объект нефтегазовой залежи перекрывается эксплуатационной колонной или потайной колонной (хвостовиком) с цементированием заколонного пространства обсадных труб в интервале эксплуатационного объекта с последующим проведением вторичного вскрытия продуктивного пласта для создания гидродинамической связи скважины с эксплуатационным объектом.

Конструкции эксплуатационных забоев скважин открытого типа предназначены для скважин, в которых в соответствие с геологическими условиями продуктивного пласта, применение технологического процесса крепления скважины в интервале эксплуатационного объекта может весьма существенно повлиять на фильтрационно-емкостные свойства пласта (ФЕС). Соответственно с этим, интервал эксплуатационного объекта остается открытым или перекрывается перфотрубами при неустойчивости горных пород, при необходимости с применением фильт­ров для предотвращения поступления песка в скважину в процессе эксплуатации. Таким образом, при создании эксплуатационного забоя открытого типа исключается процесс цементирования в интервале продуктивного пласта и вторичное вскрытие. При этом необходимо учитывать, что должна отсутствовать необходимость разобщения эксплуатационного объекта от выше- и нижележащих горных пород, в соответствие с геологическим строением горных пород.

Конструкции забоя смешанного типа сочетают элементы конструкций открытого и закрытого забоев. Такие конструкции рациональны в однородной залежи для изоляции близкорасположенных от кровли эксплуатационных объектов напорных го­ризонтов. С этой целью в верхнюю часть продуктивного объекта спускают и цементируют эксплуатационную колонну. Нижняя часть пласта остается от­крытой или перекрывается перфотрубами с фильтрами

Конструкции эксплуатационного забоя открытого типа для предупреждения выноса песка предусматривают создание в прискважинной зоне продуктивного пласта искусственных барьеров, которые снижают по­ступление песка в скважину. С этой целью используют сетча­тые и гравийные фильтры с параметрами, соответствующими геологическим особенностям строения горных пород эксплуатационного объекта нефтегазовой залежи.

На рисунке 1 представлены варианты конструкции эксплуатационного забоя открытого типа.

Рисунок 1 - Конструкции эксплуатационных забоев открытого типа

Основными факторами, определяющими выбор конструкции эксплуатационного забоя, яв­ляются способ эксплуатации объекта, тип коллектора, механические и фильтрационно-емкостные свойства пород продуктивного пласта и условия его залегания.

В зависимости от способа эксплуатации эксплуатационные объекты делят на эксплуатирующиеся раздельно, совместно и совместно-раздельно.

При раздельной эксплуатации объектов возможно применение всех опро­бованных в наше время конструкций забоя. При совместной или совместно-раздельной эксплуатации необходимо изолировать продуктивные горизонты друг от друга, поэтому они должны быть перекрыты сплошной или потайной колонной с обязательным их цементированием.

Условия применения конструкций с эксплуатационным забоем открытого типа: коллектор одно­родный гранулярного или трещинного типа с низкими фильтрационно-емкостными свойствами продуктивного пласта; в состоянии не допускающем при­менение тампонажного материала; в разрезе горных пород продуктивного пласта отсутствуют близко расположенные водяные или газоносные пласты, в его подошве нет воды; кол­лектор состоит, как правило, из прочных пород; используется раздельный спо­соб эксплуатации объекта.

Конструкция эксплуатационного забоя закрытого типа используется в следующих случаях: в неоднородном коллекторе пористого или трещинного типа, в котором череду­ются устойчивые или неустойчивые породы, водо- и газовмещающие пропластки с разными пластовыми типами; при необходимости крепления неоднород­ных коллекторов с целью изоляции близкорасположенных газоводонефтевмещающих пластов; в коллекторе, характеризующемся высокими значениями по­ристой или трещинной проницаемости пород; когда необходимо обеспечить совместную, раздельную или совместно-раздельную эксплуатацию объектов.

Конструкции эксплуатационных забоев смешанного типа используются: в однородном коллекторе пористого или трещинного типа при наличии близко расположенных напорных горизонтов или газовой шапки у кровли пла­ста, а также при низких значениях пористой или трещинной проницаемости пород; в коллекторе, составленном прочными породами, сохраняющими устой­чивость при образовании депрессии на пласт при эксплуатации скважины; при раздельном способе эксплуатации продуктивного объекта.

Применяются конструкции эксплуатационных забоев для предупреждения выноса песка: в слабосцементированном коллекторе, составленном мелко-, средне- и крупно­зернистыми песчаниками, для которых характерно разрушение прискважинной зоны продуктивного пласта, с выносом песка при эксплуатации скважины; при раздельном способе эксплуатации продуктивного объекта.