15RosNeft.ru Добыча и транспортировка нефти

Применение открытого забоя

Применение открытого забоя целесообразно, если порода пласта однородная и прочная. Если порода прочная, но неоднородная, то уже следует применять закрытый забой.

К прочным относятся породы, которые при эксплуатации скважин сохраняют устойчивость и не разрушаются под действием фильтрационных потоков и вертикальной составляющей горного давления. К слабосцементированным относят породы, продукты разрушения которых потоком флюидов привносятся в скважины.

Порода считается устойчивой к разрушению, если прочность ее при одноосном сжатии удовлетворяет условию:

где       σсж       - предел прочности пород продуктивного пласта при

  одноосном сжатии;

ν          - коэффициент Пуассона, учитывающий относительные

  деформации породы по осям нагружения;

ρп         - средняя плотность вышележащих пластов;

g          - ускорение свободного падения;

H          - глубина залегания продуктивного пласта;

Pпл        - пластовое давление;

Pзаб       - забойное давление.

            Средние значения коэффициента Пуассона для некоторых горных пород приведены ниже:

            Часто на месторождениях отдельные пласты объединяются в эксплуатационные объекты. Одной сеткой скважин такие эксплуатационные объекты могут разрабатываться или раздельно, или совместно, или совместно-раздельно. Это обстоятельство также накладывает свои условия на выбор конструкции забоев скважин.

            На рис. 2.2 показаны основные схемы конструкции эксплуатационного забоя скважин и условиях их применения. Представленные схемы достаточно наглядны и понятны.

            Рассмотрим процесс конструирования эксплуатационного забоя скважин еще с такой позиции. С точки зрения современных способов вскрытия продуктивных пластов резонно выделить два принципиально отличающихся друг от друга варианта первичного вскрытия пласта, также определяющих конструкцию забоя скважин. Эти варианты, принципиально, рассмотрим на примере очень похожих и находящихся рядом схем е и ж (рис. 2.2).

            По первому варианту (схема е) продуктивный пласт разбуривают на всю толщину, не перекрывая предварительно вышележащие породы колонной обсадных труб. Технология бурения в этом случае определяется не столько индивидуальными свойствами продуктивного пласта, сколько свойствами и характеристикой вышележащих горизонтов. Наиболее распространенной конструкцией скважины по этому варианту является спущенная обсадная эксплуатационная колонна, зацементированная через башмак на необходимую высоту для перекрытия вышележащих водо-, нефте- или газопроявляющих горизонтов и перфорированная против продуктивного пласта.

Рис. 2.2. Основные конструкции эксплуатационного забоя

1 – цементный камень; 2 – эксплуатационная колонна; 6 – пакер или устройство для подвески фильтра; 8 – перфорационные отверстия;

11 – корпус гравийного фильтра; 13 – продуктивный пласт;

скважин и условия их применения:

3 – открытый забой скважины; 4 – пакер; 5 – фильтр;

7 – потайная колонна-фильтр;

9 – потайная обсадная колонна; 10 – гравийный фильтр;

12 – проницаемый тампонажный материал;

kа – коэффициент аномальности пластового давления.