Способы первичного вскрытия продуктивных пластов

2. Способы первичного вскрытия продуктивных пластов

        Под первичным вскрытием понимается комплекс работ, связанных с разбуриванием продуктивного пласта и обеспечением устойчивости ствола скважины в нем. Существуют несколько способов первичного вскрытия.        

Способ №1.

А) к первичному вскрытию пласта (рис. 1а) приступают после того, как скважина закреплена до кровли его эксплуатационной обсадной колонной и зацементирована. После разбуривания всей (или части) толщины продуктивного пласта ствол оставляют открытым, получают приток пластовой жидкости и скважину сдают заказчику для эксплуатации.

        Способ имеет ряд достоинств:

        1) состав и свойства промывочной жидкости можно выбирать с учетом особенностей только данного пласта. Чтобы свести к минимуму ущерб, который наносится коллекторским свойствам пласта при бурении, можно применять специальные достаточно дорогие виды промывочной жидкости (например, раствор на нефтяной основе); при этом общий расход такой жидкости будет минимальным по сравнению с некоторыми другими способами вскрытия, так как потеря ее в вышележащие породы исключена;    

        2) уменьшается расход обсадных труб и тампонажных материалов на крепление нижнего участка скважины;

        3) исключается опасность загрязнения продуктивного пласта тампонажным раствором;

Рекомендуемые материалы

        4) отпадает необходимость прибегать к способам вторичного вскрытия для сообщения ствола с пластом. Следовательно, стоимость вскрытия может быть минимальной. Фильтрация же промывочной жидкости в скважину происходит через всю поверхность ее стенок.

        Этот способ можно применять только в том случае, если продуктивный пласт сложен прочной породой и не разрушается при создании сравнительно большой депрессии для получения притока, насыщен только одной жидкостью (либо нефтью, либо газом), а коллекторские свойства его по его толщине изменяются незначительно.

        Б) этот способ первичного вскрытия (рис. 16) отличается от рассмотренного тем, что ствол скважины в продуктивном пласте укрепляют специальным фильтром, но не цементируют. Этот способ можно использовать для вскрытия слабо сцементированных коллекторов. В остальном область применения ограничена теми же условиями, что и предыдущего. По сравнению с первым здесь несколько больше расход обсадных труб.

В) еще один способ первичного вскрытия показан на рис.1 в. До начала разбуривания продуктивного пласта расположенную выше него продуктивную толщу пород укрепляют обсадной колонной и заколонное пространство цементируют. После разбуривания пласта скважину закрепляют потайной обсадной колонной и цементируют. Затем с помощью одного из способов вторичного вскрытия в колонне и цементном камне пробивают отверстия, по которым может вытекать пластовая жидкость. Этому способу присущи основные достоинства первых трех. Если потайную (эксплуатационную) колонну цементировать лишь в нижнем интервале, от забоя до сечения, расположенного немного выше (на 100-300 м) кровли продуктивного пласта, можно практически полностью исключить опасность загрязнения последнего тампонажным растворам.

        Если применять потайную колонну такого же диаметра, как диаметр эксплуатационной колонны при третьем из рассмотренных способов, стоимость строительства скважины будет более высокой. Этот способ не позволяет также предотвратить разрушение коллектора при создании значительной депрессии.

Способ №2. Иногда, чтобы предотвратить загрязнение продуктивного пласта тампонажным раствором, применяют способ вскрытия, показанный на рис. 1 г. От последующего он отличается тем, нижний участок эксплуатационной колоны составляют из труб с заранее профрезированными щелями и цементирует скважину лишь выше кровли продуктивного пласта. Способ можно применять только в тех случаях, когда применимы первые два из описанных выше. Состав и плотность промывочной жидкости здесь выбирают аналогично, как и при четвертом из рассмотренных способов.

Способ №3   Наиболее широко распространен способ, показанный на рис. 1 д. Здесь продуктивный пласт разбуривают, не перекрывая предварительно вышележащую толщу пород обсадным трубами. Пробурив скважину в продуктивном пласте, укрепляют ее  эксплуатационной колонной и цементируют. В дальнейшем, используя один из способов вторичного вскрытия, в эксплуатационной колонне и цементном камне пробивают отверстия, через которые пластовая жидкость может протекать в скважину. Способ позволяет избирательно сообщить скважину с любым по толщине участком продуктивного пласта и получить приток пластовой жидкости только из него, проводить специальную обработку этого участка с целью улучшения коллекторских свойств приствольной зоны и интенсификации притока из него, одновременно, но раздельно эксплуатировать несколько участков пласта, различающихся между собой коллекторскими свойствами, составом или свойствами насыщающих их жидкостей.

Обратите внимание на лекцию "2 Восточные славяне в VI-VIII веках".

Способ имеет и существенные недостатки. Во-первых, состав и плотность промывочной жидкости приходится выбирать с учетом устойчивости, коэффициентов аномальности пластовых давлений и индексов давлений поглощения не только продуктивного пласта, но и всей толщи вышележащих пород, не перекрытой предыдущей обсадной колонной. Поэтому если коэффициент аномальное в одном из вышележащих объектов существенно больше, чем в продуктивном пласте, то при разбуривания последнего придется использовать промывочную жидкость с повышенной плотностью; при этом избыточное давление на продуктивный пласт будет излишне высоким, что способствует более интенсивному загрязнению коллектора. Если для разбуривания продуктивного пласта использовать, специальную, более дорогую промывочную жидкость, то потребный ее объем и стоимость будут значительно больше, чем при рассмотренных выше способах, даже если она будет поглощаться в вышележащие породы.

        Во-вторых, продуктивный пласт может существенно загрязняться тампонажным раствором, поскольку избыточное давление при цементировании обычно значительно больше, чем при бурении. 

        В-третьих, этот способ не обеспечивает устойчивости и целостности несцементированных и слабосцементированных коллекторов под воздействием депрессии, создаваемой для получения притока, коллектор разрушается и вместе с пластовой жидкостью в скважину выносятся продукты разрушения – песок и более тонкие илистые частицы.

Рисунок 1 Способы первичного вскрытия продуктивного пласта

             Дебит скважины возрастает с увеличением поверхности ствола, через которую фильтруется пластовая жидкость. Известно несколько путей увеличения поверхности фильтрации. Один из них создание нескольких боковых почти горизонтальных стволов, расходящихся от основной скважины по продуктивному пласту. Использовать его можно в том случае, если пласт насыщен только одной жидкостью и сложен в основном устойчивой породой.