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

Содержание фракции 0,51 мм, %	Коэффициент фильтрации (в м/сут) нри добавке фракции, мм
				7-10
			1700	3100

частиц ночти не изменяет коэффициент фильтрации. Дальнейшее увеличение содержания крунной фракции (за исключением фракции 1-2 мм) нриводит к уменьшению коэффициента фильтрации гравийной смеси. Добавление крунного гравия свыше 50-60 % резко увеличивает водонроницаемость смеси.

Основная фракция, онределяющая фильтрационные свойства смеси (табл. 8.3) - наиболее мелкие частицы. Смесь гравия, состоящая из равного количества различных фракций, имеет ночти такой же коэффициент фильтрации, как и наиболее мелкая фракция. Добавление крунных фракций 7-10 мм в объеме 1020 % не вносит существенных изменений в изменение фильтрационных свойств смеси. При нроникновении внутрь обсынки неска, нроницаемость фильтра резко уменьшается до значений исходной нроницаемости нласта. В этой связи с целью снижения гидравлического сонротивления фильтра целесообразно задержать несок но внешнему контуру обсынки. Вноследствии эти выводы нодтвердились в работах зарубежных снециалистов.

Таблица 8.3

Фильтрационные свойства различных смесей гравия (но С.В. Комиссарову)

проницаемость гравийной обсыпки, сложенной большими по размеру частицами в течение первых пяти минут, уменьшается в 5-6 раз. Такое резкое снижение проницаемости можно объяснить тем, что при слишком большом размере частиц гравия песок проникает в гравийную обсыпку и закупоривает поровое пространство. В результате исследований было показано, что при коэффициенте межслойности менее 6 проницаемость гравийного фильтра в процессе эксплуатации остается постоянной, а при больших коэффициентах межслойности резко уменьшается.

Наиболее проницаемая обсыпка (по отношению к проницаемости песка коллектора) формируется из гравия, подобранного с учетом коэффициента межслойности, равного 6. На основании проведенных экспериментов Р. Сеусье утверждает, что при соотношении средних диаметров гравия и песка, равном 6, гравийная обсыпка предохраняет скважину от проникновения песка, сохраняет максимальную проницаемость и обеспечивает при этом высокие эксплуатационные параметры скважины.

Для определения коэффициента межслойности, при котором песок продуктивного пласта задерживается по внешнему контуру гравийной обсыпки, С.В. Комиссаровым была исследована зависимость размера частиц гравия и пор образуемой ими обсыпки. Различные фракции гравия после встряхивания в емкости цементировали канадским бальзамом. Затем было сделано несколько срезов по произвольным сечениям. при анализе фотографий срезов установлена зависимость размера гравия и пустот (табл. 8.4).

Максимальный размер пустот между частицами гравия в 1,5 раза меньше, а преобладающий размер примерно в 2 раза меньше диаметра самих частиц гравия. Крупные пустоты встречаются в каждом сечении, причем располагаются в различных местах и как бы изолированы. При толщине слоя, в несколько раз превышающем диаметр частиц, максимальные пустоты не являются показателем способности гравия удерживать песок, так как они в

Таблица 8.4

Зависимость размера частиц гравия и пустот, образуемой ими обсыпки

начальный момент откачки занолняются неском. Снособность экранировать несок онределяется нреобладающим размером нус-тот. Гравийная обсынка, но С.В. Комиссарову, не будет нронус-кать несок, частицы которого в 2 раза меньше частиц засынки. Следует отметить, что данный вывод был нолучен для рыхлого гравия. В случае унлотнения обсынки рекомендуемый коэффициент межслойности увеличивается до 5-6.

Н. Стейн ностроил график, иллюстрирующий механизм задержания частиц неска гравийным фильтром и изменение нроницаемости обсынки в зависимости от величины коэффициента межслойности, нодтверждающий целесообразность нодбора обсынки нри k = 6.

Если k < 6, то несок коллектора в норы гравийной обсынки не нроникает, а задерживается но ее внешнему контуру и нрони-цаемость фильтра максимальная. При k от 6 до 11-12 нескова-ние скважины нредунреждается за счет закунорки частицами неска норового нространства но всей толщине гравийного фильтра. Проницаемость гравийного фильтра нри этом резко снижается и составляет около 30 % от начальных значений. При k > 12 гравийный фильтр не обеснечивает задержании неска от нроникновения в скважину. За счет миграции неска, занолняю-щего норы, нроницаемость гравийного фильтра возрастает, а если коэффициент межслойности равен 20 и более, то величина нроницаемости стабилизируется и достигает максимальных значений, нриблизительно равных начальной нроницаемости обсынки.

В течение нескольких лет водная служба штата Иллинойс собирала информацию о ситовых анализах несков коллекторов и гравийных обсынок но 20 скважинам. По нолученным данным был рассчитан коэффициент несовершенства, равный отношению дебита скважин, вычисленного но измеренным нараметрам нласта к фактическому отбору. При коэффициенте межслойности от 4 до 5 коэффициент несовершенства составил 90-120 %. В скважинах с коэффициентом межслойности менее 4 фильтр но-лучался унлотненным и они имели меньший коэффициент несовершенства. Скважины с коэффициентом межслойности 7-10 характеризовались еще меньшим коэффициентом несовершенства. Одна скважина, оборудованная гравийным фильтром с меж-слойным отношением 10 имела коэффициент несовершенства только 0,32, а другая с коэффициентом межслойности 20 выносила столько неска, что оказалась аварийной. На основании нри-веденных данных X. Смит сделал вывод о рациональном коэффициенте межслойности в нределах 4-6.

Целесообразность нодбора гравийной обсынки нри качественном вскрытии нласта в соответствии с коэффициентами меж-372