Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 [ 121 ] 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182

Крупность гравия, предотвращающего суффозию в рыхлом сложении, должна не более чем в 2,44 раза превышать крупность частиц песка. В случае уплотненного слоя частицы гравия должны быть не более чем в 6,49 раз крупнее частиц песка. В реальной засыпке объем пор близок к соответствующему объему при плотном сложении сферичных частиц. Размер пор однородной гравийной засыпки составляет -0,21 от диаметра частиц. Отсюда, при соотношении диаметров зерен гравия и песка 5-4 вынос может быть исключен. Е.А. Замарин экспериментальным путем установил, что коэффициент межслойности обсыпки, предотвращающей пескование при реальных градиентах фильтрации, не должен превышать 7. В отечественной практике строительства нефтяных и газовых скважин в 40-50-х гг. для подбора гравийной обсыпки использовали правило

D = 12,9d10, (8.3)

где D - средний диаметр частиц гравия; d10 - диаметр частиц песка, соответствующий 10%-му ситовому отсеву.

При пересчете размера d10 на средний диаметр d для типовых песков продуктивных пластов коэффициент межслойности в формуле (3) уменьшается с 12,9 до 5-6.

В.С. Оводов подбирал обсыпку еще более строго. Он считает, что суффозии на контакте двух песчаных слоев не происходит, если отношение проницаемости обсыпки и песка продуктивного пласта не превышает 2-2,5. Изменение коэффициента фильтрации в зависимости от крупности гравия иллюстрируется цифрам и, приведенными ниже.

Фракция гравия, мм............ 0,25-5 0,5-1 1-2 2-3 3-5 5-7 7-10

Коэффициент фильтрации,

м/сут........................................... 20 120 200 800 1150 11 000 14 000

Рекомендуемый коэффициент межслойности (по В.С. Ово-дову) не превышает 2, что, вероятно, объясняется рыхлым сложением слоев гравия в экспериментальных работах.

В 40-50-х гг. С.В. Комиссаровым были проведены фундаментальные исследования, которые спустя 30 лет были подтверждены Р. Сеусье и другими ведущими зарубежными специалистами. В экспериментах была исследована проницаемость гравийных фильтров при попадании в них примесей разного состава и в разных объемах. Значения коэффициента фильтрации наиболее типовой фракции гравийной обсыпки 0,5-1 мм в смеси с другими фракциями, по данным С.В. Комиссарова, представлены в табл. 8.2.

Добавление к фракции 0,5-1,0 мм до 10 % более крупных

Метод предупреждения пескования

Характер предотвращения пескова-

Преимущества метода

Недостатки метода

Область применения

Коэффициент межслойности (отношение среднего размера частиц гравия к среднему размеру частиц песка продуктивного пласта)

Механическое задержание частиц

Образование естественного фильтра

Предупреждение проникновения песка в обсыпку путем задержания частиц по внещ-нему контуру

Частичное проникновение наиболее мелких частиц песка в обсыпку и скважину, частичное задержание наиболее крупных частиц песка по внещнему контуру обсыпки и внутри нее

Высокая проницаемость гравийной обсыпки за счет исключения проникновения песка и инородных примесей внутрь фильтра, предотвращение пескования скважины при любых режимах эксплуатации во всем интервале притока, эффективное экранирование однородного песка

Высокая проницаемость гравийной обсыпки после освоения скважины, возможность декольматации околоскважинной зоны за счет выноса частиц кольматанта и мелких фракций песка, эффективное экранирование после освоения скважины неоднородного песка

Невозможность деколь-матации скважины за счет исключения возможности выноса за-кольматированных частиц песка, снижение проницаемости обсыпки при проникновении в нее кольматанта, сложность эффективного подбора обсыпки для неоднородных пес-

Сложность качественной декольматации скважины за счет исключения возможности выноса зальматирован-ных частиц песка преимущественно крупных фракций, возможное снижение проницаемости фильтра за счет проникновения в него мелких и средних фракций песка, сложность предотвращения

Однородные пески продуктивного пласта, малые кольцевые зазоры между стенками скважины и каркасом фильтра

Неоднородные по фракционному составу пески продуктивного пласта

8-12

Формирование арочных структур

Проникновение внутрь обсыпки частиц песка при дестабилизации режимов эксплуатации, предупреждение проникновения песка в скважину при устойчивом режиме эксплуатации путем задержания частиц по контуру арочных структур в обсыпке

Высокая проницаемость гравийной обсыпки после длительного освоения скважины при стабилизированном режиме, возможность качественного освоения скважины за счет выноса при откачке кольматанта и закольматированных частиц песка любой фракции

пескования в однородных песках

Пескование при изменении режимов эксплуатации и при высоких дебитах; сложность экранирования верхних интервалов фильтра, возможное снижение проницаемости фильтра при проникновении в него песка за счет пульсирующей откачки, увеличения неравномерности притока по длине фильтра

Невозможность исключения катастрофической коль-матации пласта, необходимость длительного освоения скважины, удаления закольматиро-ванной породы, большая толщина обсыпки, малые эксплуатационные дебиты