Конструкция скважины в интервале продуктивного пласта должна обеспечивать наилучшие условия поступления нефти и газа в скважину и наиболее эффективное использование пластовой энергии нефтегазовой залежи.
Выбором правильной конструкции скважины в интервале продуктивного пласта решаются следующие задачи:
- обеспечение наилучших условий дренирования продуктивного пласта;
- задание величины заглубления скважины в продуктивный пласт, обеспечивающий длительную безводную добычу;
- изоляция продуктивного пласта от близлежащих водоносных горизонтов;
- защита продуктивного пласта от вредного влияния тампонажного раствора при цементировании или всемерное снижение этого
- влияния на проницаемость породы-коллектора.
Решение всех этих задач в совокупности усложняется большим разнообразием, конкретных условий. В зависимости от строения залежи, литологического состава породы-коллектора, его устойчивости в стенках скважины, пластового давления, насыщенности продуктивного пласта нефтью или газом применяются различные схемы вскрытия. Все их можно свести к трем основным типовым схемам:
- схема 1 - спуск эксплуатационной колонны в кровлю продуктивного пласта с последующей установкой потайной колонны после вскрытия пласта или оставление открытого ствола, если порода-коллектор достаточно устойчива в стенках скважины;
- схема 2 - спуск эксплуатационной колонны после вскрытия продуктивного пласта и проведение манжетного цементирования колонны выше кровли пласта;
- схема 3 - спуск эксплуатационной колонны после достижения проектной глубины и ее цементирование от нижнего конца с перекрытием всей продуктивной толщи.
Каждая из указанных типовых схем имеет свои преимущества и области применения:
- Схема 1 позволяет обеспечить наиболее благоприятные условия при вскрытии продуктивного пласта, но может быть применена лишь в однопластовой залежи сравнительно небольшой толщины (до 15-20 м) без подошвенных вод.
- Схема 2 позволяет сохранить неизменный диаметр скважины при вскрытии продуктивного пласта, но также применяется в случае однопластовой залежи без подошвенных вод.
- Схема 3 пригодна в сложном геологическом разрезе с многопластовой залежью и водоносными пропластками. Эта схема наиболее опасна для продуктивных пластов из рассмотренных, так как не обеспечивает их защиты от проникновения цементного раствора и его вредного влияния на проницаемость коллектора.
Порода пласта считается устойчивой, если прочность ее при одноосном сжатии удовлетворяет условию
(6.3)
где μ - коэффициент Пуассона для породы коллектора; ρп - объемная плотность вышележащих пород, кг/м3; hпл - глубина залегания кровли продуктивного горизонта; Рзаб - забойное давление в скважине при эксплуатации (нагнетании). Па.
Вскрытие продуктивного пласта геотермальных скважин может осуществляться с открытым стволом (трещиноватые устойчивые породы), со спуском фильтровой колонны «впотай» в эксплуатационной и спуском эксплуатационной колонны с фильтровой частью или с последующей перфорацией эксплуатационной колонны против продуктивной зоны.
