Несовершенство скважин

Содержание

Введение

Подземная гидромеханика — наука о движении жидкости, газов и их смесей в пористых и трещиноватых горных породах. Подземная гидромеханика рассматривает особый вид движения жидкости — фильтрацию. В нефтегазовой отрасли она позволяет определить характер изменения скоростей фильтрации и движения жидкости, распределения давления по длине пласта от контура питания до скважины; определение дебита, коэффициента продуктивности. Полученные данные позволяют решать задачи прогнозирования и контроля разработки нефтяных, газовых, нефтегазовых и газоконденсатных пластов. Кроме того, в решении учитываются характер неоднородности пласта, характер несовершенства скважины.

После того как режим работы скважины установлен и обоснован, за его дальнейшим поддержанием тщательно наблюдают с целью выявления нарушений нормальной работы скважины. О нарушении нормальной работы скважин судят по аномальным изменениям буферного и затрубного давления, изменению дебита нефти и обводненности, количеству песка и пр.

Например, падение буферного давления при одновременном повышении межтрубного может указать на опасные пределы отложения парафина или минеральных солей на внутренних стенках НКТ. Одновременное снижение буферного и межтрубного давления свидетельствует об образовании на забое скважины песчаной пробки или накоплении тяжелой минерализованной пластовой воды в промежутке между забоем и башмаком НКТ. Малая скорость восходящего потока в этом промежутке может при определенных условиях привести к увеличению давления на забое и т.д.

Теоретическая часть

Основные понятия фонтанной эксплуатации скважин

Процесс эксплуатации скважин заключается в подъёме нефти и газа с забоя на дневную поверхность. При эксплуатации нефтяной залежи одновременно протекает два взаимосвязанных процесса:

- движение жидкости к забою под действием пластовой энергии;

- подъём жидкости от забоя на поверхность.

Способ эксплуатации, при котором подъём жидкости осуществляется только за счёт природной энергии называют фонтанным.

Фонтанирование скважин обычно происходит на вновь открытых месторождениях нефти, когда запас пластовой энергии велик, т. е. давление на забоях скважин достаточно большое, чтобы преодолеть гидростатическое давление столба жидкости в скважине, противодавление на устье и давление, расходуемое на преодоление трения, связанное с движением этой жидкости. Общим обязательным условием для работы любой фонтанирующей скважины будет следующее основное равенство:

где — давление па забое скважины;

- гидростатическое давление столба жидкости в скважине, рассчитанное по вертикали;

- потери давления на трение в НКТ;

—противодавление на устье.

Несовершенство скважин

Гидродинамически совершенной называется такая скважина, которая вскрыла продуктивный пласт бурением на всю толщину и имеет необсаженный (открытый) забой и неизменное (естественное) состояние проницаемости породы в призабойной зоне. Коэффициент гидродинамического совершенства позволяет оценивать влияние на производительность скважин условий вскрытия продуктивного пласта бурением и перфорацией, условий цементирования обсадных колонн, условий вызова притока и работы скважины в процессе ее эксплуатации и зависит от вида и величины дополнительных фильтрационных сопротивлений в призабойной зоне.

Следует выделять 2 вида гидродинамически несовершенных скважин:
1) несовершенная скважина по степени вскрытия пласта – это скважина с открытым забоем, вскрывшая пласт не на всю мощность, а частично;
2) несовершенная скважина по характеру вскрытия пласта – это скважина, хотя и доведённая до подошвы пласта, но сообщающаяся с пластом только через отверстия в колонне труб, в цементном кольце или в специальном фильтре.

Несовершенная скважина по степени вскрытия пласта – это скважина с открытым забоем, вскрывшая пласт не на всю толщину, а частично.

Дебит несовершенной скважины чаще всего меньше дебита совершенной, действующей в тех же условиях, что и данная несовершенная скважина.

При расчете несовершенных скважин нередко используют понятие приведенного радиуса несовершенной скважины:

где – коэффициент несовершенства скважины по степени и характеру вскрытия, соответсвенно, которе находится с помощью графика В.И. Щурова (Приложение В).

Тогда дебит несовершенной скважины можно определить по следующей формуле:

где – средняя проницаемость пласта;

– толщина пласта;

– динамическая вязкость жидкости;

– давление в пласте;

– давление на забое скважины;

– радиус контура питания;

– приведенный радиус скважины.