97989

Основные типы конструкции забоя

Реферат

География, геология и геодезия

По результатам анализа различных типов конструкции забоя установили, что средняя удельная продуктивность скважины с открытым забоем больше, чем у скважин с закрытым забоем, в 1,5 раза при прочих равных условиях. В связи с этим при выборе конструкции забоя, прежде всего, выясняют возможность использования открытого забоя с учетом определенных в 1 и 2 пунктах характеристик продуктивной толщи.

Русский

2015-10-26

9.58 MB

0 чел.

Российский государственный университет
нефти и газа имени И.М.Губкина

Кафедра бурения нефтяных и газовых скважин

Реферат

по теме: «Основные типы конструкции забоя»

Выполнил: магистрант гр. РНМ-12-01-02

Насери Ясин

Москва  2013г.

1.Выбор конструкции призабойной зоны в продуктовной зоны

Выбор конструкции забоя скважины производится поэтопно.

Этап 1.Выделить геологические признаки эксплуатационного объекта и его физико-механические свойства.

Геологические особенности эксплуатируемого объекта(многолитность , прерывистость, литологическая однородность по толщине и по простиранию , прочностные и фильтрационные свойства ,пластовые давления  в пропластках, вертикальные градиенты давления по стволу интервалов разобщения ,насыщенность флюидами ,расстояние отинтервала перфорации до водонасыщенного или неэксплуатируемого пласта).

Наличие непроницаемых пропластков и перемычек в продуктивной зоне , расстояния между ними.Близко расположенными по отношению к продуктивному объекту считаются проницаемые пласты ,находящиеся на расстоянии менее 5 м;высокопроницаемым коллектором считают пласт ,пористая кп или трещинная кт проницаемость которого имеет значение соответственно>0,1 мкм2 или >0,01 мкм2 .При значениях кт и кп меньше указанных величин коллектор считается малопроницаемым.

Распределение давления по продуктивной толще.Высокими ,нормальными и низкими пластовыми давлениями считаются давления ,имеющие соответственно следующие градиенты grad pпл>0,01МПа/м; grad pпл=0,01МПа/м; grad pпл<0,01МПа/м;аномально низким пластовым давлением считают давление ,при котором grad pпл<0,008МПа/м и аномально высоким – давление , при котором grad pпл>0,011МПа/м .

Для неустойчивых коллекторов прогнозируется прочность и фракционный состав пластового песка.

Для определения фракционного состава терригенных пород используется поднятый из разведочных скважин керн ,проводят гранулометрический анализ и по его результатам определяют С –коеффицент  неоднородности и юююю средний размер частиц породы.

Этап 2.Выбрать тип конструкции забоя с учетом прочности пород ПЗП и способов эксплуатации

По результатам анализа различных типов конструкции забоя установили ,что средняя удельная продуктивность скважины с открытым забоем больше, чем у скважин с закрытым забоем , в 1,5 раза при прочих равных условиях . В связи с этим при выборе конструкции забоя , прежде всего , выясняют возможность использования открытого забоя с учетом определенных в 1 и 2 пунктах характеристик продуктивной толщи.

Вне зависимости от способа изоляции эксплуатируемого интервала от остальной части ствола определяется предельно допустимая депрессия на эксплуатационный объект из выражения

Где С – сила сцепленя горных пород , МПа(С= 9,2-1,4 МПа);з-коэффициент прочности пористых материалов з=me/mп; rc-радиус скважины  м; Rk  радиус контура питания , принятый равным половине расстояния от ближайшей экплуатационной скважины, м; к - проницаемость породы мкм2 ; me ,mп пористость соостветственно эффективная и полная.

По величине ∆p судят о необходимой несущей способности крепи ПЗС, если прочность коллектора недостаточна,то вне зависимости от других факторов приходится использовать конструкцию забоя с цементированием ПЗС(рис 1,1 тип  забоя).

Другими важными факторами , определяющими выбор конструкции забоя, являются способ эксплуатации объекта, тип коллектора, условия залегания пород продуктивного пласта.

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

Конструкция забоя 1 типа (рис 1,а) применима для изоляции продуктивных горизонтов друг от друга с целью обеспечения их разработки по системе снизу-вверх или для совместно-раздельной эксплуатации. Продуктивный объект перекрывается сплошной или потайной колонной с обязательным ее цементированнием. При заканчивании скважины с конструкцией 1 типа продуктивный объект вскрывают вместе с вышележащими отложениями (дополнительные требования к буровым растворам). В забой спускают обсадную колонну , скважину цементируют и гидродинамическая связь с пластом осуществляется непосредственно перед освоением скважины вторичным вскрымием (перфорацией), эффективность которого обеспечивает гидродинамическое совершенство ПЗС.

Конструкции забоя 2 типа предназначены для заканчивания скважин в условиях , когда применение тампонажного материала недопустимо из-за существенного ухудшения ПЗП. Продуктивный объект остается открытым или оборудуется фильтрующей системой. Существенным отличием ваиантов конструкцией б, г и в (см. Рис.1) являетмя диаметр ствола, так как при его увеличении пропорционально растет величина фильтрующей поверхности ствола. С другой стороны условия качественного вскрытия пласта бурением у варианта конструкции забоя б и г больше, так как технология вскрытия продуктивной толщи ориентирована только на формирование ПЗС, поскольку вышерасположенная часть разреза при этих вариантах конструкции забоя изолирована обсадными колоннами.

Возможность использования конструкции 2 типа (рис 1 .б, в и г) определяется в зависимости от следующих условий: 1)однородности коллектора; 2)наличия близкопасположенных водоносных и газоносных пропластков; 3)устойчивости ствола к разрушению. Как вариант при наличии в разрезе эксплуатационного объекта относительно неустойчивых пропластков используют варианты б и в со спуском в открытый ствол фильтровой части эксплуатационной колонны (вариант в) или незацементированной потайной колонны-фильтра, оснащенной пакерами, которые размещены против устойчивой нерасшиенной части ствола.

При конструкции забоя 2 типа варианта в продуктивный горизонт вскрывают вместе с вышележащими отложениями без применения специальных растворов.Эксплуатационную колонну спускают до забоя, оснащая ее в интервале пласта-коллектора фильтром с отверстиями или щелями, а над фильтрами устанавливают заколонный пакер или устройство для манжетного цементирования.Пакер устанавливается на 8~10 м выше перфорированного фильтра для предупреждения проникновения тампонажного раствора в продуктивную часть пласта. Последнюю трубу перед пакером оснащают заглушкой или цементной пробкой. Цементируют скважину манжетным способом с поднятием тампонажного раствора в интервале от места установки пакера до проектной отметки. Для продолжения работ в эксплуатируемом объекте разбуривают цементную пробку, упорное кольцо «стоп», цементный стакан и заглушку.

В конструкциях забоев 2 типа вариантов б и г башмак эксплуатационной колонны устанавливают в устойчивых непроницаемых отложениях кровли продуктивного объекта с целью изоляции вышезалегающих водоносных отложений , исключения осыпания пород открытого ствола и предупреждения перетоков пластового флюида в вышерасположенные горизонты ;при наличии над кровлей пласта устойчивых непроницаемых пород большой толщины башмак колонны устанавливают на расстоянии 10-20 м от кровли пласта.

В конструкциях забоев 2 типа варианта г при наличии в кровле продуктивног объекта неустойчивых отложений с целью исключения осыпания пород открытого ствола эксплуатация скважины ведут заколонными пакерами. Один устанавливают в верхней части потайной колонны, другой – в устойчивой части кровли продуктивного объекта.

При реализации 2 типа конструкции забоя скважины необходимо применять меры для предупреждения негативных воздействий на продуктивные объекты (ограничение величины и продолжительности репрессинных воздействий, использование качественных скважиных растворов и т.п. ) ,так как при этом типе конструкции забоя гидродинасическое совершенство ПЗС в определяющей степени зависит от технологии вскрытия бурением, а так же состава и свойств скважинных растворов.

Конструкции забоя 3 типа (см. Рис 1 д,е),когда в верхнюю часть продуктивного объекта спускают и цементируют эксплуатационную колонну, сочетают элементы конструкций 1 и 2 типов конструкции забоев. Такие конструкции рациональны в однородной залежи для изоляции газовой шапки или напорных горизонтов, расположенных близко от кровли объектов. Нижняя часть пласта остается открытой или оборудуется фильтрующей системой.

Эксплуатационную колонну спускают до глубины, обеспеечивающей перекрытие и изоляцию близко расположенных к кровле пласта напорных объектов, газовой шапки или верхней неустойчивой части объекта, а перед вызовом притока в случае необходимости обрабатывают призабойную зону пласта. В отличие от конструкции забоя, изображенной на рас 1 ,д, в конструкции, приведенной на рис 1 е открытый забой, представленный неустойчивыми коллекторами , перекрывают потайной колонной фильтром.

Этап3. Определить необходимость применения в призабойной зоне ствола скважины изолирующих мостов или пакеров по коэффиценту перетока Кпер

Где pпл1 и pпл2пластовые давления в ближайщих пропластках, МПа; ρвgz- гидростатическое давление между пропласками, МПа.

При Кпер>1,25-1,5 проницаемые близко расположенные пласты рекомендуется разобщать изолирующими мостами или пакерами ,которые размещаются против непроницаемых участков с номинальным диаметром скважины.

Разработана и выпускается широкая гамма проходных (т.е. не перекрывающих внутреннего канала) гидравлических и гидромеханических пакеров ,предназначенных для герметичного перекрытия заколонного пространства обсадных колонн различных диаметров.

Кроме непосредственной изоляции пластов, пакер обеспечивает оптимизацию условий формирования и службы кольца цементного камня в прилегающих зонах (в частности, исключает проникновение пластового газа или агрессивной жидкости в твердеющую тампонажную смесь , центрирует смежные участки колонны, вызывает образование над собой зоны седиментационного уплотнения тампонажного раствора, защищает цементный камень от ударной волны при перфорации, сохраняет его контакт с трубами при изменении осевых нагрузок на колонну и т.д.).Пакер также, герметично разделяя жидкость в затрубном пространстве , уменьшает давление и исключает значительную водоотдачу тампонажного раствора ниже места его установки, таким образом в этой зоне исключается значительная усадка цементного камня и, следовательно ,нарушение его контакта со стенкой скважины , а пакер , установленный над продуктивным пластом по вышеуказанным факторам сохраняет коллекторские свойтва пласта в период ОЗЦ.

Изолирующий мост должен обеспечивать создание герметичной перемычки в стволе скважины и обладать досаточной несущей способностью. Качество изолирующего моста зависит от свойств тампонажного материала, протяженности моста, состояния поверхности обсадных труб.

Требуемую минимальную высоту изолирующего моста находят по формуле

Где H- минимальная высота моста, м;∆p-максимальный перепад давления, действующий на мост, МПа;grad p-допускаемый градиент давления,МПа/м; α- коэффициент пластичности материала моста (условный показатель пластичности), для твердых материалов, дающих хрупкое разрушение, α =0;для материалов на основе полимерцементов, синтетических смол и битумов α =0,03-0,05.

Этап 4.Выбрать фильтрующие устройства. Фильтрующие системы для борьбы с пескопроявлением различаются по способу установки на забое:съемный фильтр в открытом стволе; съемный фильтр внутри обсадной колонны;несъемный фильтр на нижней незацементированной части эксплуатационной колонны.

К пескопроявляющм относят скважины с содержанием механических примесей более 1 г/л в добываемой жидкости. Пескопроявляющие скважины создают следующие проблемы:

Абразивное разрушение внутрискважинных узлов и поверхностного оборудования;

Песчаные пробки,забивающие внутреннее пространство колонны НКТ;

Разрушение ПЗП и обсадных колонн;

Необходимость периодических ремонтов скважин.

Применяются различные технико-технологчисеские решения по обеспечению очистки добываемого пластового флюида от песка на устье или на забое.

Более эффективны методы борьбы с пескопроявлениями, в основе которых лежит принцип предотвращения выноса песка в скважину. С этой целью применяются химические, физико-химические, механические, технологические методы и их комбинации для крепления пород пласта в призабойной зоне скважин.

К механическим методам относятся противопесочные фильтры различной конструкции – щелевые, многослойные сетчатые, каркасногравийные, гравийно-набивные, гравийно-намывные и другие.

Физико-химические методы закрепления коллекторов основаны на применении физических (температура, перепады давления и т.д.)и химических методов (коксование нефти в призабойной зоне, обработка призабойной зоны пласта реагентами с последующей термической обработкой и др.).

Химические методы основаны на искусстевенном закреплении призабойной зоны пласта ПЗП смолами, цементом с соответствующими наполнителями и т.д.

Технологические методы 0 метод ограничения депрессии на пласт, водоизоляция подошвенных вод и др.

Определяющим фактором выбора фильтрующей системы является соотношение размеров отверстий или щелей и размеров фазы, выносимой потоком из коллектора (рис 2).

В первом приближении это соотношение по теории Абрамса представляется следующим образом:

При диаметре частиц dk, равном 1/3 диаметра отверстий dпор на входе в отверсие, начинает формироваться мостики из частиц выносимой фазы;

При dk > 1/3 dпор -формируется корка на поверхности породы и отверстия блокируются изнутри;

При dk < 1/3 dпор –частцы свободно мигрируют внутрь пласта.

Теория Кауффера учитывает распределение частиц по размеру в выносимоц фазе (теория идеальной упаковки – суммарное содержание частиц определенного размера должно быть прямо пропорционально квадратному корнб диаметра частиц):

Наиболее простым методом предотвращения выноса песка в различных горно-геологических условиях является применение щелевых забойных фильтров, сравнительно недорогих и устойчивых к нагрузакм, возникающим при их установке и эксплуатации в скважине. В условиях разработки месторождений с трудно извлекаемыми запасами углеводородов и необходимости снижения стоимости работ по строительству скважин применение недорогих систем по предотвращению выноса песка (щелевых хвостовиков ) позволяет повысить общую рентабельность разработки месторождения.

В условиях, где для предотвращения выноса песка требуется применение фильтров с размером ячейки менее 0,25 мм, рекомендуется использование более сложных фильтрующих систем.

Сетчатые, проволочные и щелевые фильтры. В промысловой практике чаще всего используют следующие фильтрующие системы.

1.Сетчатые скважинные фильтры, в которых используют специальное проволочное тканое полотно, обернутое вокруг проволочного фильтра. Проволочные скважинные фильтры являются наиболее известной конструкцией и , как правило, состоят из несущей трубы с просверленными отверстиями или прорезями и

проволочных фильтров, расположенных так, чтобы удержать «песок» определенных фракций.

2. Скважинные фильтры с предварительной набивкой изготавливают с высокопроницаемой набивкой из гравия, покрытого смолой, расположенного между двумя слоями навитого проволочного фильтра (рис 3).

3. В высокодебитных скважинах в слабосцементированных коллекторах используют намывные гравийные фильтры.

Фильтрующие элементы представляют собой цилиндрическую конструкцию из продольных несущих элементов (стрингеров) специального фасонного профиля и высокоточной проволоки – образног профиля, которая по спирали с определенным шагом намотана на стрингеры. Места пересечения стрингеров и проволки соединены сваркой (рис 4).

Проволока специального профиля создает гладую поверхность с профильными щелями строго опреденного размера (начиная с величины 0,05 мм ) с жестким допуском на этот размер, а стрингеры образуют силовой (несущий) каркас фильтрующего элемента. Материал проволоки и стрингеров – коррозионно-стойкая сталь.

Важнейшим элементом применяемых щелевых хвостовиков является оптимизация геометрии щелей (рис 5) и плотности их расположения по длине.

Прямая щель – это наиболее распространенный тип прорезаемых щелей. Щель имеет прямые стороны и равную ширину по всей стенке обсадной колонны. Обычно применяется в консолидированных формациях или когда требуются щели шириной 0,1 мм и более. Прямые щели очень износоустойчивы и их создание на поверхности хвостовика требует меньше затрат, чем для трапецеидальных щелей.

Трапецеидальная щель – узкая на поверхности обсадной колонны, расширяется при углублении в материал колонны. Узкая ширина щели на поверхноти обсадной

колонны способствует формированию моста из песчинок через отверстие. Песчиники,которые попадают в щель, проходят свободно и не образуют пробки.

Конструкция щелевого фильтра характеризуется:

  1.  Общей открытой поверхностью (соотношение суммарной площади отверстий к общей площади хвостовика в процентах).
  2.  Размером щели (ширина щели, определяется в соответствии с размерами пластового песка).
  3.  Геометрией щели (прямая или трапецеидальная форма отверстия).
  4.  Плотностью щелей (число отверстий на 1 м трубы).

При этом следует учитывать ,что:

Геометрия щели является важным средством предотвращения закупорки щели породой пласта при эксплуатации скважниы; трапецеидальный профиль щели обеспечивает наилучшие условия предотвращения закупорки;

Оптимальный профиль притока достигается подбором размеров щелей (открытой поверхности ) и соотношения плотности отверстий по длине.

Расширяющиеся скважинные фильтры в открытом стволе. Для уменьшения начального диаметра перекрывающиеся слои фильтра расположены пакетами между щелевой несущей трубой и защитным кожухом с просверленными отверстиями . После спуска этих скважинных фильтров через компоновку проталкивается оправка, которая расшрияет фильтр против ствола скважины и создает сплошной пескозащитный барьер. Слои фильтрующей среды, или

лепестки, раскрываются при скольжении одного по другому, и наружный диаметр увеличивается почти на 50%(рис 6).

Расширяющиеся фильтры характеризуются следующими особенностями.

По сравнению с гравийной набивкой менее сложный и менее дорогой метод как при установке, так и при эксплуатации (нет усаживания , пустот и неравномерной упаковки гравия).

Благодаря эффективному стыковочному узлу может иметь любую длину. (Производитель приводит пример использования 2145 м расширяющегося фильтра ESS TM с прилеганием к стенкам скважины).

Фильтр обеспечивает поддержку стенкам ствола скважины.Так , фильтр ESS TM обеспечивает прочность на смятие до 69 МПа . Для выбора фильтующей системы необходимы данные гранулометрического анализа. Для каждого региона обычно , исходя из практического опыта, устанавливают оптимальные соотношения фракционного состава выносимой твердой фазы и возможносте используемых типов фильтрующих систем (теоретические выкладки не всегда учитывают специфические особенности выноса твердой фазы из коллектора и ее взаимодействие с фильтрующей системой). В качестве примера в табл. 1 приведены критерии выбора филтрующей системы, основанные на коэффициентах отсортированности и однородности, а также на содержании частиц менее 44 мкм в подвижной твердой фазе коллектора.

В пределах каждого типа фильтрующей системы имеются определяющие параметры, используя которые подбираются технические характеричтики фильтрующего устройства для конкретных забойных условий.

Для щелевого фильтра определяющим является геомтрия, размеры и плотность щелей. В.И. Крылов и П.Л. Рябцев рекомендуют использовать для оптимизации конструкции щелевого фильтра параметр – щелевой фактор.

На основании расчета щелевого фактора проводиться оптимизация гидравлических сопротивлений, создаваемых забойным фильтром. Щелевой фактор – слагаемое скин-эффекта, вносимое геометрией и размерами щелей хвостовика (значение щелевого фактора отражает отклонение дебита скважины, законченной щелевым хвостовиком, от дебита скважины, законченной открытым стволом при прочих равных условиях).

Производительность забойных фильтров обычно оценивается площадью открытой поверхности (рис 7). Этот подход приводит к ошибочному выводу, что редкие большие отверстия (см. Рис 7 а) будут давать меньшее сопротивление течению,чем большее число маленьких отверстий (см. Рис 7,б), имея при этом одинаковый размер открытой поверхности. Однако такое предположение не учитывает наиболее важную составляющую потерь давления при течении через отверстия в случае щелевого хвостовика –конвергенцию притока в околоскважинной зоне вокруг щелей. Таким образом, потери давления через мелкие отверстия намного меньше, чем те, которые вызываются конвергенцией притока в проницаемой области вокруг ствола скважины(см. Рис 7,б). Следовательно , распределение отверстий более важно.

Зависимость между протяженностью зоны конвергенции и размерами отверстия имеет вид :

Rc=KW

Где Rc - радиус зоны конвергенции , м; К- коэффициент , зависящий от плотности щелей; W-ширина щели,мм.

Значение щелевого фактора отржает отклонение дебита скважины, законченной щелевым хвостовиком от дебита скважины, законченной открытым стволом при прочих равных условиях. Чем выше щелевой фактор , тем ниже производительность скважины, законченной с использованием щелевого хвостовика, по сравнению со скважиной , законченной открытым стволом. Так при 1 % открымой поверхности щелевой фактор , рассчитанный для отверстий размером 0,15 мм , на 40 % меньше , чем для отверстия размером 0,30 мм; в тоже время , при плотности щелей 320 отв/м , щели размером 0,15 мм дают щелевой фактор, равный 0,254, для щели размером 0,30 мм при той же плотности щелевой фактор равен 0,220. Таким образом , обеспечивая лишь 40% открытой поверхности по сравнению с отверстиями 0,30 мм , при той же плотности , отверстия 0,15 мм будут снижать приток пластового флюида лишь на 13%(рис. 8).

Щели в корпусе фильтра размещают рядами ;внутри каждого ряда щели располагают равномерно, а в смежных рядах – в шахматном порядке.

Суммарная площадь входных сечений щелей в корпусе фильтра, необходимая для обеспечения заданной скорости течения ωщ жидкости через них

Где Q–наибольший ожидаемый дебит скважины, м3/с ;кщ –коэффициент, зависящий от формы щели, для щелей неизменного сечения кщ = 1, а для щелей , сужающихся от наружной поверхности корпуса к внутренней, кщ ≈ 2(Д.Шварц, 1969 г.).

Необходимое число щелей в корпусе фильтра .

nщfф/fщ,

Где fщ - площадь входного сечения одной щели ,м2

fщ = dщ lщ,

Где lщ длина щели,м.

Необходимое число рядов щелей в корпусе

nрщ = lф/(lщ+lмр)

Где lф- длина щелевого участка корпуса фильтра , м;lмр.-растояние между двумя смежными рядами щелей, м.

Наибольшее возможное число шелей в одном ряду

Где dкф –наружный диаметр корпуса фильтра, м; dсщ- расстояние между двумя смежными щелями , м.

Отверстия и щели размещаются не ближе 0,6 мм от резьбовых соединений колонны.

Если скорость течения в щели превышает максимольное значение, по которому определен базовый размер зерен песка, более чем на 20%, то необходимо изменить фракционный состав гравия или использовать корпус фильтра с соответственно большей площадью щелей.

Соотношение между диаметрами призобойного учаска скважины dсз и корпуса фильтра dкф должно быть

300≥ dсз – dкф ≥150 мм

Гравийная набивка. Фракционный состав гравия выбирают в зависимости от степени неоднородности и базового размера зерен песка, а также скорости ωщ протекания пластовой ждикости через щели корпуса гравийного фильтра при наибольшем ожидаемом дебите скважины. Базовый размер d6 зерен песка (по Д.Шварцу)(рис. 9):

Где d90 и d30 – размеры отверстий сит, через которые проходит, соответственно,90 и 30% массы частиц образца, мм.

Расчетный оптимальный размер зерен гравия находят из соотношения

Dопт = 6d6

Если гранулометрический состав песка по толщине продудуктивног объекта существенно изменяется, то оптимальный размер зерен гравия рассчитывают по наименьшему значению d6.

Гравий для гравийной набивки должен быть тщательно промыт в чистой воде, высушен, рассеян на ситах и отобран лишь из фракций округлых зерен, чтобы коэффициент неоднородности удовлетворял условию C≤1,5 Это условие будет выполнено при следующих значениях d60 и d10 гравия если:

А) для песка d6 =d90 ,то для гравия  
  и ;

Б)для песка  d6= d60, то для гравия d60=dопт и

В) для песка d6= d30 , то для гравия d60=1,25dопт и
.

Значения d10и d60 наносят на тот же график, где построены кривые гранулометрического состава песка(см. Рис. 9), на котором в качестве примера показана кривая 1 гранулометрического состава неоднородного песка со степенью неоднородности С=9 и базовым диаметром песка =0,36 мм (точка А). Оптимальным расчетным диаметром зерен гравия принимается диаметр в шесть раз больше базового диаметра песка (точка Б). Оптимальный диаметр гравия наносят на тот же график и через полученную точку проводят прямую так , чтобы коэффициент неоднородности зерен гравия не превышал kн≤1,5. Точки пересечения прямой с осью абсцисс через ординату 100%(точка В), характеризуют допустимый диапазоон колебаний размеров зерен гравия, предназначенных для изготовления фильтра.

В рассмативаемом примере оптимальный диаметр гравия равен 2,16 мм (точка Д). Точка Б определяется с учетом коэффициента неоднородности 2,16 мм/ 1,5=1,4. Точка В определена пересечением продожения линии 2,проходящей через точки Б и Д. Таким образм , в данном случае гравийный фильтр должен быть выполнен зернами гравия с размерами от 1,4 до 2,9 мм. Через полученные точки проводят прямую. Точка пересечения этой прямой с осью абсцисс характеризует размер отверстий сита d0,через которые гравий не должен проходить, а точка пересечения с линией , проведенной через ординату 100% параллельно оси абсцисс, - размер отверстий сита d100, через которые должен пройти весь гравий. Фракционный состав гравия считают пригодным для изготовления фильтра, если при рассеве остаток на сите с отверстиями ... составит не более 12 %, а через сито с отверстиями d0 проходит не более 0,2%.

Необходимый объем гравия в насыпном виде

Где lкф - длина корпуса гравийного фильтра , м; kp- коэффициент запаса гравия.

Для транспортировки гравия в скважину нужна специальная очень чистая жидкость с вязкостью не менее 50 мПа.с; содержание твердой фазы в ней не должно превышать 2-3 г/м3,а размеры частиц последней – не более 2 мкм.

Если фракционный состав гравий тщательно отмыт от примесей отсортирован и из него для фильтра отобрана только нужная фракция, то вынос песка и разрушение коллектора при эксплуатации скважины будут практически полностью исключены.

Частицы песка, которые в начальный период работы фильтра начнут перемещаться по продуктивному пласту вместе с пластовой жидкостью, будут задерживаться мостики на входах в поровые каналы между зернами гравия; при этом уменьшится размер входных отверстий и через фильтр будет проходить почти чистая жидкость. В пластовой жидкости, прошедшей через такой фильтр, могут содержаться лишь самые точайшие илистые частицы размером не более нескольких микрометров.

Этап 5. Выбрать материал для крепления заколонного пространства призабойной части ствола.

Для борьбы с выносом «песка» применяют технологии их закрепления:

1)песчано-смолистыми составами;

2)синтетическими полимерами

3)термическими и термохимическими способами .

Чаще всего для упрочнения породы в качестве полимерных тампонажных материалов используются мочевинофурфурол-формальдегидные смолы. В качестве отвердителя смол используют технические кислоты (соляную, фосфорную ,щавелевую), а также хлористый аммоний, суперфосфат и др.

Недостатки способов консолидации слабосцементрованных песков следующие.

  1.  Невозможность точного определения степени насыщения крепящим раствором порового пространства, что ведет к слабой цементации или , наоборот, при избытке крепящего состава – к закупорке порового пространства и существенной потере проницаемости в закрепленной зоне.
  2.  Малая эффективность крепления пластов с низкой проницаемостью (0,01-0,2 мкм..).
  3.  Малая продолжительность работы скважин после консолидации слабосцементированных пород.

Помимо консолидации ПЗС исльзуют тампонажные или полимерные композиции , которые отверждаются с образованием проницаемого камня или образуют проницаемую систему после вымывания растворимых компонентов.

Одним из способов придания фильтрующей способности тампонажному камню против продуктивной толщи является формирование проницаемых тампонажных композиций или создание набивок из гранулированных материалов. Эти проницаемые структуры, как правило, не обладают высокой прочностью, но в отличие от стандартного цементного камня проницаемые, что особенно важно при использовании конструкций забоя открытого типа.

К проницаемым структурам и набивкам предъявляются соотвертсвующие требования:

Размер открытых пор и поровых каналов не должен превышать 0,08-0,10 мм;

Продукты разрушения породы, размер которых меньше 0,01 мм,должны свободно выноситься из скважины;

Проницаемый искусственный фильтр должен обладать достаточно высокой стойкостью к механическим нагрузкам, а также фильтрационному и коррозионному воздействию пластовых флюидов.

Проницаемость тампонажных структур в неустойчивых коллекторах для конструкций забоя , формируемого без взрыной перфорации, по рекомендации ТюмГНГУ выбирается в зависимости от проницаемости пласта (рис 10).

Для низкопроницаемых пород проницаемость цементного камня должна быть близкой к проницаемости пласта. Для других пород проницаемость цементного камня может быть порядка 250-300 мД.

Для создания искусственного фильтра цементированием скважины без колонны труб против слабосцементированных пород в скважину до забоя спускают эксплуатационную колонну, оборудованную технологической оснасткой, обратным клапаном , и закачивают проницаемый тампонажный материал из расчета размещения против пласта-коллектора. Затем поднимают эксплуатационную колонну до кровли продуктивного пласта и промывают скважину , удаляя излишки проницаемого состава. После его затвердевания проводят прямое цементирование колонны. Скважину оставляют на период ОЗЦ, после чего спускают бурильные трубы с долотом и забойным двигателем, разбуривают стакан из проницаемого тампонажного состава , промывают фильтр водой и вызывают приток жидкости из пласта.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

38439. Синтез системы управления спуском космического аппарата на поверхность Марса методом интеллектуальной эволюции 1.52 MB
  Преодолеть указанные ограничения в данной работе предлагается путем ухода от построения оптимального управления как функции времени, так как оно не учитывает поведения системы уже в процессе функционирования и влияния этого поведения на дальнейшее состояние всей системы.
38440. Информационной безопасности облачных сервисов на базе мобильных облачных вычислений с использованием метода PP-CP-ABE 2.51 MB
  Целью данной работы является анализ существующих методов информационной безопасности и выбор соответствующего метода который должен подходить под соответствующие требования: Обеспечение надёжного шифрования данных при передаче их от пользователя к провайдеру услуг по хранению данных Минимизация нагрузки на облачные сервисы Возможность применения метода для лёгких мобильных устройств. Эффективные и безопасные операции по хранению данных для мобильного облачного вычисления. Параметры для хранения данных....
38441. Многокритериальный синтез позиционного управления с моделью 6-го порядка на основе метода формирования притягивающих многообразий 4.39 MB
  Можно выделить три типовых подхода в которых сгруппирован ряд известных методов. Это, так называемые, прямые интерактивные методы, например, на основе конусов доминирования и генетического программирования; методы скаляризации, такие как, свертка показателей, пороговая и лексикографическая оптимизация
38442. Исследование экономических показателей предприятия при помощи систем СТЭК 2.3 MB
  Исходные данные для среднестатистического предприятия олигополии В работе имеют место следующие исходные данные: годовая характеристика спроса на товар определяемая бюджетными ограничениями потребителей их предпочтениями и эластичностью вычислить по предложенной методике на базе Const=40 млн. год; доля капитала уплачиваемая за аренду оборудования = 150 год; показатели технологического процесса фирм ; ; планируемые производственные затраты фирм млн. допустимые значения ресурсов труда и капитала: чел; млн. 1 2 3 СТЭК 1 7 1...
38443. Разработка и исследование метода грамматической эволюции для структурно-параметрического синтеза системы управления динамическим объектом 1.63 MB
  Цель синтеза управления заключается в том, чтобы найти такое управление, при котором поведение объекта управления удовлетворяло бы заданным критериям. Данная задача до сих пор не решена аналитически в общем виде.
38444. Разработка и исследование метода сетевого оператора для логического вывода экспертной системы 1.29 MB
  Экспертные системы обычно определяют как программы ЭВМ, моделирующие действия эксперта-человека при решении задач в узкой предметной области на основе накопленных знаний, составляющих базу знаний. ЭС выдают советы, проводят анализ, дают консультации, выполняют классификацию и т.д. Практическое применение ЭС на предприятиях способствует значительному увеличению эффективности работы.
38445. Расчёт плиты опертой по контуру 210.72 KB
  22:2006 для торгових приміщень 15 12 18 Всего p=15 p=18 Полная Всего gp=8219 gp=9313 Поле плиты в осях 15АД: Нагрузка приходящая на всё поле плиты: Максимальные изгибающие моменты на полосе шириной 1м: для пролётных моментов: для опорных моментов: де табличные коэффициенты для опирания плиты. Для пролетных моментов: Для опорных моментов: Определяем пролетную арматуру в направлении lк: Rs = 355 МПа расчетное сопротивление арматуры растяжению для...
38446. Разработка мероприятий по совершенствованию управления мотивацией персонала ИП Correct Way 998 KB
  Внутреннее вознаграждение человек получает от работы ощущая значимость своего труда испытывая чувство к определенному коллективу удовлетворение от общения дружеских отношений с коллегами. Стимулирование труда предполагает создание условий при которых в результате активной трудовой деятельности работник будет трудиться более эффективно и более производительно т. Здесь стимулирование труда создает условия для осознания работником что он может трудиться более производительно и возникновения желания рождающего в свою очередь...
38447. Формирования требований к информационной системе учета материально-производственных запасов для ООО «КАРМА» 3.22 MB
  Теоретические основы по учету материалов. Целью данного дипломного проекта является анализ деятельности фирмы ООО КАРМА для формирования требований к информационной системе учета материальнопроизводственных запасов для ООО КАРМА Задачи дипломного проекта: рассмотреть теоретические основы по учету материалов; проанализировать особенности учета материалов в ООО КАРМА; сформировать требования к информационной системе учета материальнопроизводственных запасов для ООО КАРМА; В первой главе анализируются теоретические основы...