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

тиц в обсыпке. Дело в том, что жидкость-носитель фильтруется преимущественно вблизи каркаса фильтра, в связи с чем там образуется наиболее компактный и качественный слой гравия. В периферийной области фильтра, которая непосредственно контактирует с песком пласта, возможна разуплотненная укладка частиц, а иногда и образование пустот. При оборудовании нефтяных и газовых скважин в интервале продуктивного пласта перфорированной колонной считается, что технологии намыва гравия в перфорационные каналы при полном поглощении жидкости-носителя - единственно приемлемая.

В практике сооружения гидрогеологических скважин конструкции, предусматривающие спуск в интервал водоносного пласта обсадной колонны, ее цементацию и последующую перфорацию, не используются. Однако при расширении скважин на воду механическими эксцентриковыми, а особенно гидромониторными расширителями, диаметр ствола в интервале формирования фильтра может быть крайне неравномерным и возможно образование каналов, по форме напоминающих перфорационные. Качественное, компактное заполнение таких интервалов гравием при использовании традиционных методов намыва фильтра не обеспечивается. Интервалы увеличения диаметра скважины либо частично, либо совсем не заполняются гравием. Учитывая, что обычно эти интервалы наиболее проницаемые и обильные, невозможность их заполнения гравием, несмотря на предупреждение пескования, приводит к обрушению кровли канала, снижению удельных дебитов и долговечности эксплуатации.

Технология намыва гравия в скважину при поглощении жидкости-носителя отрабатывалась преимущественно в двух направлениях:

улучшение качества периферийной части гравийного фильтра, непосредственно контактирующей с песком водоносного пласта;

увеличение проницаемости прифильтровой зоны скважины в процессе закачки.

При поглощении жидкости-носителя водоносным пластом гравийные частицы откладываются не только на забое скважины, но и на ее стенках. Частицы увлекаются фильтрационным потоком и прижимаются сначала к стенкам скважины, а затем уже к намытому гравийному слою. Таким образом, в процессе поглощения жидкости-носителя обеспечивается экранирование гравием песка водоносного пласта по всей поверхности скважины в интервале формирования фильтра независимо от ее формы. Под влиянием давления фильтрационного потока частицы укладываются компактно и пустот не образуется.

Применение технологии намыва гравийного фильтра при по-

глощении жидкости-носителя позволяет задержать песок водоносного пласта по внешнему контуру гравийной обсыпки, так как пористость фильтра на границе с песком соответствует расчетным значениям. Исключение проникновения песка в гравийный фильтр в начальный момент эксплуатации позволяет обеспечить более высокую проницаемость гравийного слоя, а следовательно, и более высокий дебит скважины и достоверное определение параметров пласта. Достоинство технологии - формирование наиболее качественного фильтра напротив самых обильных интервалов пласта. Как правило, в таких интервалах диаметр скважины вследствие естественного кавернообразования и слабых связей частиц песка между собой увеличивается, что осложняет его качественное заполнение по традиционной технологии. В случае поглощения, фильтрационный поток через наиболее обильные интервалы преобладает, что обусловливает более высокое фильтрационное давление на намываемый слой гравия, а следовательно, и более компактную и качественную укладку частиц.

Необходимым условием применения технологии намыва гравийного фильтра при поглощении жидкости-носителя считается использование при оборудовании скважин на воду в качестве жидкости-носителя воды химического состава, соответствующего составу подземных вод. При нарушении этого условия может возникать необратимая кольматация водоносного пласта.

Улучшение фильтрационных характеристик околоскважинной зоны водоносного пласта может быть достигнуто в процессе намыва фильтра при поглощении жидкости-носителя за счет удаления на периферийные участки наиболее мелких частиц и формирования естественного фильтра. Фильтрационный поток может увлекать частицы гидравлической крупности меньшей скорости фильтрации на данном участке. Итак, наиболее крупные частицы песка пласта остаются, а более мелкие уносятся от скважины и откладываются на удалении, где скорость фильтрации уменьшается до значений гидравлической крупности мигрирующей частицы. Наиболее эффективно формирование естественного фильтра в самых обильных интервалах пласта, где наблюдаются высокие скорости фильтрации. При выносе мелких частиц песка из околоскважинной зоны пористость пласта увеличивается, так как более мелкие частицы замещаются более крупными и песок становится более однородным, что также способствует повышению коэффициента фильтрации.

В процессе формирования естественного фильтра необходимо предотвратить поступление мелких частиц, унесенных из околоскважинной зоны в процессе намыва фильтра, обратно в про-

цессе откачки. Для этого рекомендуется осуществлять закачку смеси с расходом поглощения большим, чем проектный дебит скважины. В случае сложности обеспечения высоких расходов поглощения при ограниченной мощности насосного оборудования рекомендуется эксплуатировать скважину при ограниченном понижении.

Особенность данного способа оборудования скважины - резкое снижение дебитов скважины при эксплуатации на начальном этапе с расходом близким или большим расхода поглощения при закачке гравийной смеси. В этом случае мелкие фракции опять возвращаются в прифильтровую зону, увеличивается сопротивление фильтрационному потоку и дальнейшая эксплуатация становится менее выгодной.

Наиболее эффективно идет процесс формирования зоны повышенной проницаемости вблизи скважины при наличии разгрузки. Обычно в гидрогеологических исследованиях функцию разгрузки при оборудовании откачной скважины гравийным фильтром могут выполнять близлежащие наблюдательные скважины (рис. 8.49).

Водоносный пласт. Откачные скважины бурили до кровли водоносного пласта, который залегал на 170-180 м, и закрепляли

Рис. 8.49. Принципиальная схема намыва гравийного фильтра при поглощении жидкости-носителя и наличии разгрузки:

1 - нагнетательная скважина; 2 - разгрузочная скважина; 3 - пласт; 4 - трещины разрыва