Конструкции забоя скважин с неустойчивыми коллекторами.

Коллектор считается устойчивым, если прочность породы на сжатие соответствует данному уравнению:

где – коэффициент Пуассона

– плотность горной породы

– забойное давление

Второе слагаемое представляет собой депрессию, при которой происходит добыча пластового флюида. По мере разработки месторождения пластовое давление всегда снижается. Для повышения добычи нефти часто используют увеличение депрессии, которое реализуется за счет уменьшения забойного давления.

Эти две процедуры всегда увеличивают правую часть уравнения, и в какой-то момент знак этого уравнения может поменяться. Это означает, что в процессе разработки месторождения устойчивость коллектора снижается и появляется проблема выноса песка и борьбы с пескопроявлением. Кроме того, значительная часть месторождений находится на небольшой глубине в слабосцементированных коллекторах и пескопроявленияв них может начинаться уже в начале эксплуатации. Наиболее перспективным способом борьбы с указанным явлением считают использование скважинных фильтров.

Неустойчивым коллектором называют коллектор, который осыпается, обваливается и может выноситься песок.

Практически для всех гранулярных коллекторов их устойчивость со временем ухудшается за счет снижения пластового давления или увеличения депрессии на пласт. В результате из пласта увеличивается вынос песка. Для снижения выноса песка продуктивный пласт может оборудоваться различными фильтрами.

Простейшим фильтром является труба со специальными отверстиями или специальными фильтрующими элементами, опускаемых в призабойную зону. При необходимости этот фильтр может быть заменен. Широкое применение находят песчано-гравийные фильтры. Фильтр устанавливается путем обратной промывки в интервале продуктивного пласта, который предварительно расширяют. Это необходимо для уменьшения скорости потока на стенке скважины и уменьшения вероятности выноса крупных частиц. Кроме того, фильтр должен плотно прилегать к стенке скважины для того, чтобы механически частицы на его поверхности.

Недостатками гравийных фильтров является снижение их проницаемости за счет кольматации и сложность восстановления проницаемости.

Критериями выбора фильтра является гранулометрический состав коллектора, при этом учитывается однородность коллектора, его отсортированность и содержание пылевидных частиц или мелкодисперсных.

Рис 2 Конструкции забоев (а-д) скважин, предотвращающие вынос песка:

1,2 –забойный и гравийный фильтры; 3 –центратор; 4 – расширенная часть ствола скважины; 5 – проницаемый тампонажный состав; 6 –открытая поверхность искусственного фильтра.