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

коэффициент турбулентной фильтрации гравия, выбранного гранулометрического состава экспериментальным или расчетным путем. Жидкость-носитель должна обеспечивать минимальную кольматацию пласта, обсыпки, иметь высокую несущую способность. При оборудовании гравийных фильтров свойства жидкости-носителя должны быть аналогичны свойствам пластовой жидкости.

Скважину промывают при комбинированной циркуляции до осветления выходящей на устье жидкости. После промывки закачивают гравий. В процессе закачки измеряют расход смеси и объем засыпаемого гравия. По величинам увеличения давления в нагнетательной магистрали за единицу времени, объему закачанного гравия и расходу смеси определяют текущие значения коэффициента турбулентной фильтрации гравия в намываемом за единицу времени слое фильтра по формуле

k X , (8.148)

где w - объем гравия, закачанного в скважину в единицу времени; Q - расход смеси; Др - увеличение давления в нагнетательной магистрали за единицу времени или потери напора в намываемом за единицу времени слое гравия; wкп - площадь поперечного сечения гравийного фильтра.

Значения kт сопоставляют с расчетными значениями коэффициента турбулентной фильтрации, полученными предварительно перед закачкой гравия. В конце закачки оценивают сопротивление гравийного фильтра

Z2* q2 kx(2nH )2

1 J

(8.149)

где S - понижение при откачке или эксплуатации скважины; q - дебит; kkx - средние значения текущего коэффициента турбулентной фильтрации гравийного фильтра; Н- высота гравийного фильтра; гф - радиус фильтровой колонны; r0 - радиус скважины.

По полученным значениям С2ф оценивают несовершенство скважины по характеру вскрытия, эксплуатационные характеристики скважины и погрешность при определении параметров пласта.

При сооружении гравийных фильтров в скважине наиболее часто встречаются осложнения, связанные, с одной стороны, с обрушением стенок скважины в процессе закачки, перемешива-

нием гравия с песком продуктивного пласта, резким снижением проницаемости гравийного фильтра и ухудшением эксплуатационных характеристик скважины, а с другой стороны - с рыхлым сложением частиц гравия в фильтре, образованием открытых каналов и пустот, длительным пескованием скважины при откачке и снижением проницаемости гравийного фильтра.

Исследованиями автора доказано, что при устойчивом стволе скважины в процессе закачки методом комбинированной циркуляции при предварительной промывке скважины и инструмента, очистке жидкости-носителя на поверхности в гравийный фильтр может попадать до 2 % инородных примесей, преимущественно песка продуктивного пласта за счет эффекта шелушения стенок скважины, что приводит к снижению коэффициента турбулентной фильтрации гравия в фильтре до 5 % по отношению к расчетному коэффициенту турбулентной фильтрации гравия, используемого для закачки. При обрушении стенок скважины, связанном с недостаточной репрессией на пласт в процессе закачки, в гравийный фильтр попадает большое количество инородных примесей, что приводит к резкому снижению коэффициента турбулентной фильтрации намываемого слоя гравия.

При рыхлом сложении частиц гравия в фильтре жидкость-носитель фильтруется только по нескольким каналам и пустотам, т.е. в областях, где сопротивление фильтрационному потоку минимальное. Установлено, что при фильтрации жидкости-носителя по всей площади поперечного сечения фильтра, связанной с неравномерным по плотности формированием фильтра, коэффициент турбулентной фильтрации увеличивается и ухудшается качество фильтра. Равномерное по плотности сложение частиц в фильтре обеспечивает равномерный нисходящий фильтрационный поток по всей площади поперечного сечения фильтра и поддержание текущих значений коэффициента турбулентной фильтрации намываемого гравия, соответствующих расчетным значениям.

Увеличение текущих значений коэффициента турбулентной фильтрации гравия в намываемом фильтре за счет несоосной установки фильтровой колонны в скважине по отношению к расчетным значениям при компактной укладке гравия может достигать 5 %. Учитывая, что погрешность при определении параметров в процессе закачки составляет не более 5 %, очевидно, что нормальный процесс сооружения гравийного фильтра в скважине обеспечивается при поддержании текущих значений коэффициента турбулентной фильтрации гравия намываемого фильтра в пределах 0,9-1,1 от расчетных значений.

Уменьшение коэффициента турбулентной фильтрации до зна-

чений, меньших 0,9 расчетных значений, связано с обрушением стенок скважины при недостаточной репрессии на пласт. Для стабилизации процесса сооружения фильтра необходимо увеличить репрессию на пласт. С увеличением репрессии на пласт повышается устойчивость стенок скважины, уменьшается, а затем исключается возможность попадании в фильтр инородных примесей.

Текущие значения коэффициента турбулентной фильтрации намываемого слоя гравийной обсыпки увеличиваются до расчетных значений. При увеличении коэффициента турбулентной фильтрации намываемого слоя гравия более чем в 1,1 расчетных значений уплотняют гравийную обсыпку гидравлическим или механическим импульсным воздействием на гравий, а текущие значения коэффициента турбулентной фильтрации намываемого слоя гравия по мере уплотнения уменьшаются до расчетных значений. В этой связи в процессе сооружения фильтра обеспечивается возможность оперативного контроля за осложнениями и выработка мероприятий по их устранению.

Для прогноза проектной производительности скважины, а также оценки величины погрешности при определении параметров пласта важно знать сопротивление фильтра. Обычно сопротивление фильтра определяют в процессе откачки при изучении характера потерь напора в поперечном сечении гравийного фильтра с помощью пьезометров. Однако такой метод оценки сопротивления фильтра сложен и требует дополнительных затрат времени и средств. При сооружении гравийного фильтра по предлагаемой схеме контролируется коэффициент турбулентной фильтрации гравия в намываемом слое обсыпки и появляется возможность определения сопротивления фильтра непосредственно в процессе закачки.

Традиционно сопротивление водоприемной части скважины определяют в процессе откачки. Величина сопротивления, полученная таким образом, - обобщенная, из которой выделить собственно потери напора в гравийном фильтре, каркасе фильтра и в околоскважинной зоне сложно. Трудность заключается в необходимости установки на незначительном расстоянии от скважины нескольких пьезометров или датчиков давления, что приводит к удорожанию работ. В этой связи на практике о качестве оборудования скважины судят по характеру депрессионной воронки в интервале между скважиной и ближайшими наблюдательными скважинами.

В случае плавной депрессионной воронки без существенного скачка потерь напора в околоскважинной зоне полагают, что качество фильтра, в том числе и гравийного, удовлетворительное.