Требования, предъявляемые к конструкции скважины. Принципы проектирования конструкции скважины. Совмещенный график давлений. Методы расчета давлений ГРП.

Стр 1 из 10Следующая ⇒

Методы вхождения в продуктивную залежь (конструкции призабойной части скважины). Область применения, достоинства и недостатки.

1. Эта схема конструкции ПЗС предусматривает бурение скважины до кровли продуктивного пласта, спуск и цементирование эксплуатационной колонны.

Вскрытие пласта осуществляется долотом меньшего диаметра, ствол скважины в интервале ствола остается не закрепленным (открытый ствол).

Это наиболее экономичная конструкция используется при залегании в интервале пласта устойчивых (прочных) горных пород, равномерных по коллекторским свойствам и насыщенных одним типом флюида. Преимущества этой схемы заключаются в том, что приствольная зона продуктивного пласта не загрязняется цементным раствором, нет необходимости в перфорационных работах, для разбуривания пласта можно использовать буровой раствор, отвечающий параметрам только этого интервала («индивидуальный» раствор).

Недостатком схемы является то, что при больших депрессиях на пласт при освоении скважин может происходить нарушение целостности стенок скважины, затрудняются изоляционные работы при обводнении скважин. Этот способ крепления чаще используется для вскрытия пластов, представленных карбонатными коллекторами.

2. Даннаяконструкция призабойной части скважины, отличающейся от первой лишь тем, что зона продуктивного пласта дополнительно перекрывается заранее изготовленным фильтром с круглыми или щелевидными отверстиями.

Преимущества и недостатки рассматриваемой схемы те же, что и для первой, за исключением повышенной требовательности к устойчивости горной породы в интервале продуктивного пласта.

3. Эта схема предусматривает бурение скважины до проектной глубины (со вскрытием продуктивного пласта), спуск эксплуатационной колонны до кровли пласта и ее цементирование. Для защиты интервала пласта от загрязнения цементным раствором на забой скважины намывают песчаную подушку, закачивают вязко-упругий состав (ВУС) или в верхнем интервале пласта устанавливается взрывной пакер (ВП) или стреляющий тампонажный снаряд (СТС), которые в последующем разбуриваются. Возможно манжетное цементирование.

Преимущество: нет необходимости бурить долотом меньшего диаметра; площадь фильтрации сохраняется.

Недостаток: не можем использовать специальный индивидуальный БР.

4. Этасхема, при которой зона продуктивного пласта перекрывается фильтром, спускаемым вместе с эксплуатационной колонной, цементирование которой осуществляется в интервале выше кровли пласта с использованием специальной манжеты и цементировочной муфты (манжетный способ цементирования) или заколонного пакера ПДМ.

Преимущества и недостатки этой схемы в основном те же, что и у предыдущей.

5. Это наиболее часто используемая конструкция призабойной зоны нефтегазовых скважин.

Согласно этой схеме при бурении под эксплуатационную колонну вскрывается пласт на всю толщину с возможностью разместить под подошвой пласта цементный стакан и технологический «зумпф».

Затем в скважину спускается и цементируется эксплуатационная колонна.

После ОЗЦ производится вторичное вскрытие пласта (или его части) методами перфорации.

Эта схема конструкции наиболее проста в осуществлении, не предусматривает особых требований к устойчивости пород, насыщенности только одним типом флюида, облегчаются работы по изоляции водопритоков.

Однако при этой схеме может происходить существенное загрязнение приствольной зоны пласта буровым и цементным растворами.

6. Данная схема крепления призабойной зоны скважины предусматривает бурение скважины до кровли, спуск и цементирование эксплуатационной колонны, вскрытие пласта долотом меньшего диаметра, спуск и цементирование в интервале пласта хвостовика из обсадных труб, который в последствии перфорируется.

Для разбуривания продуктивного пласта возможно применение «индивидуального» бурового раствора, уменьшается вероятность его загрязнения цементным раствором (уменьшается перепад давления).

Однако этот метод более дорогой и трудоемкий.

Требования, предъявляемые к конструкции скважины. Принципы проектирования конструкции скважины. Совмещенный график давлений. Методы расчета давлений ГРП.

Под конструкцией скважины понимают совокупность следующих данных:

- количество обсадных колонн;

- диаметр обсадных колонн;

- глубина спуска обсадных колонн;

- диаметр долот для бурения под каждую обсадную колонну;

- интервалы цементирования обсадных колонн;

- интервалы вторичного вскрытия продуктивных пластов (перфорации).

Конструкция скважины должна обеспечивать:

• прочность и долговечность скважины как технического сооружения;

• проходку скважины до проектной глубины;

• возможность проведения геофизических исследований;

• достижение проектных режимов эксплуатации;

• максимально полное использование природной энергии для транспортирования нефти и газа на поверхность;

• надежную изоляцию газо-нефте-водоносных горизонтов;

• минимальный расход средств на разведку и разработку месторождения;

• возможность проведения ремонтных работ в скважине.

Для проектирования конструкции скважины необходимы следующие данные:

- геологическая характеристика вскрываемого пласта (тип флюида, физико - механическая характеристика пород – коллекторов);

- пластовые давления и давления гидроразрыва горных пород;

- виды и интервалы возможных осложнений при бурении скважин);

- технологические параметры (диаметр эксплуатационной колонны)

- способ вскрытия продуктивных пластов (конструкция призабойной зоны);

- профиль ствола скважины.

Глубина скважин по вертикали, продуктивные пласты которых предусматривается полностью перекрыть эксплуатационной колонной, может быть рассчитана следующим образом:

Н = A_у + H_к + h_пл + h_з + h_зс

A_у – альтитуда устья скважины;

H_к – гипсометрическая отметка кровли самого нижнего продуктивного пласта;

hпл – толщина пласта;

hз - глубина зумпфа, оставляемого для обеспечения прохождения геофизического, испытательного и промыслового оборудования до подошвы пласта и сбора выносимой твердой фазы при последующей эксплуатации, принимается до 30 м.

hст - высота цементного стакана, оставляемого в эксплуатационной колонне (10-30м), зависит от места остановки верхней разделительной пробки.

Для выбора числа обсадных колонн и глубины их спуска строят совмещенный график изменения пластового давления, давления гидроразрыва пород (ГРП) и гидростатического давления столба бурового раствора в координатах «глубина - эквивалент градиента давления».

Под эквивалентом градиента давления понимают относительную плотность жидкости, столб которой в скважине на глубине определения создает давление, равное пластовому или давлению ГРП, т.е.:

Aпл= Рпл/(0,01*Нпл); Агрп=Ргрп/(0,01*Нпл);

На совмещенном графике по интервалам глубин откладываются известные значения эквивалентов градиентов пластового давления и давления ГРП с глубиной, а также соответствующие значения относительной плотности бурового раствора. На графике выделяют интервалы, которые можно проходить с использованием бурового раствора одной плотности.

Глубину спуска каждой ОК уточняют с таким расчетом, чтобы:

• башмак колонны находился в интервале устойчивых, монолитных, слабопроницаемых пород;

• колонна полностью перекрывала интервалы слабых пород, в которых могут произойти гидроразрывы при вскрытии зон АВПД в нижележащем интервале.

До вскрытия продуктивных и напорных водоносных горизонтов должен предусматриваться спуск минимум одной промежуточной колонны или кондуктора до глубины, исключающей возможность разрыва пород после полного замещения бурового раствора в скважине пластовым флюидом и герметизации устья скважины:

Нк=100*(Ру-∆Ру)/(Агрп/Кб-рож)

Pу – давление на устье скважины при его герметизации в момент ГНВП;

DРу - дополнительное давление на устье, возникающее при очистке скважины от поступивших пластовых флюидов, в проектных расчетах принимают равным 1,0 - 1,5 МПа.

ρож - относительная плотность жидкости (нефти) в скважине при проявлении или выбросе.

Значения давлений гидроразраыва горных пород (РГРП) можно определить расчетным путем.

- Формула Итона: Рпл=(m/(1-m))*(Рг-Рпл)+Рпл

- формула Хубберта – Уиллиса (при m = 0,25):

РГРП = 1/3 (РГ - РПЛ ) + РПЛ

- формула Гаврилкевича (при m = 0,25 и ρг = 2600 кг/м3):

РГРП = 0,0083НПЛ + 0,66 РПЛ

РГ – горное давление;

РПЛ – пластовое давление;

НПЛ – глубина

ρг – плотность горных пород;

m - коэффициент Пуассона горных пород

Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 296; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!