Вызов притока

Для вызова притока снижается давление столба жидкости в скважине (забойное давление р_заб, Па) ниже пластового, при котором пластовая жидкость начинает поступать в скважину и по колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) на поверхность:

р_заб=ρ_жНg<р_пл                     (20.1)

где ρ_ж - плотность жидкости, заполняющей скважину, кг/м3; Н- глубина залегания продуктивного пласта, м.

Интенсивное дренирование с одновременной очисткой призабойной зоны от загрязняющих материалов пласта должна обеспечить депрессия

Δр=р_пл-р_заб                 (20.2)

Депрессия на пласт корректируется по мере накопления информации по конкретному месторождению (залежи, объекты освоения)

Проницаемость, мкм2	0,05	0,05-0,2	>0,2
Депрессия на пласт, МПа:    слабозагрязненный    загрязненный	10-20 15-20	5-10 40-15	5 10

В скважинах, пробуренных на пласты, которые представлены слабосцементированными породами, с близко напорными водо- и газоносными горизонтами забойное давление снижают медленно (поэтапно, ступенчато): по скважинами глубиной до 3000 м ρ_б.р снижается за каждый цикл промывки на 300-400 кг/м3, а по скважинам глубиной свыше 3000 м - на 200-400 кг/м3.

Давление р_у.к (Па) в межколонном пространстве у устья при замене бурового раствора на облегченный способом обратной циркуляции достигает максимума в тот момент, когда облегченная жидкость подойдет к башмаку колонны НКТ

р_max=p_l+p₂+p₃.              (20.3)

где р₁ - давление, уравновешивающее разность плотностей бурового раствора и воды, Па,

р₁=L_нкт( ρ_б.р — ρ_о.ж)g               (20.4)

р₂, p₃ - потери давления при движении соответственно воды в кольцевом пространстве и бурового раствора по колонне НКТ, Па; L_нкт - глубина спуска НКТ, м; ρ_о.ж - плотность облегченной жидкости, кг/м3.

Вызов притока из пласта с применением пен имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с аэрированными растворами: достигается плавность запуска скважины в результате сравнительно легкого изменения средней плотности пены в широком диапазоне (снижение до 200 кг/м3); предотвращается проникновение бурового раствора (воды) в пласт за счет изолирующих свойств пены; достигается более эффективная очистка скважины от загрязняющих материалов (поскольку пена обладает высокой выносной способностью); дополнительно снижается забойное давление (на 25-30%) в результате самоизлива пены после прекращения циркуляции.

Основные принципы проектирования технологических процессов освоения скважин с применением пены разработаны СевкавНИИгазом.

Плотность облегченной жидкости при заданной статической депрессии на пласт можно вычислить из следующего уравнения

ρ_о.ж=(р_пл - Δp+p_max)/Hg.               (20.5)

Объем порции облегченной жидкости, необходимый для замены бурового раствора,

               (20.6)

где d - средний внутренний диаметр эксплуатационной колонны; d_н, d_в - наружный и внутренний диаметры колонны НКТ; k₁ - коэффициент длины.

Продолжительность закачки определяют по формуле

t_o.ж.з=V_о.ж/q_н.п                (20.7)

где q_н.п - подача насоса, закачивающего облегченную жидкость.

Число насосных агрегатов определяют из условия, что процесс промывки (замены на облегченный раствор) не должен продолжаться свыше 2 ч

n_а=V_c/2q_н.п              (20.8)

где Vc - объем скважины, м3.

При снижении уровня жидкости с помощью компрессора (если приток пластового флюида не начинается после замены утяжеленного бурового раствора облегченной жидкостью), предельное значение глубины статического уровня жидкости (z_ст)_пред (в м), при котором слив оттесняемой воздухом воды станет невозможным.

               (20.9)

где р_комп - наибольшее давлении, создаваемое компрессором при подаче воздуха; S_k - площадь межколонного пространства; S_в - площадь поперечного сечения канала колонны НКТ; ρ_ж - плотность воды в эксплуатационной колонне, кг/м3; ρ_г - плотность воздуха при атмосферном давлении, кг/м3; ρ_г= 1,29 кг/м3; р_ат - атмосферное давление. Па.

В случае, если z_ст<(z_ст)_пред, то максимальная глубина, до которой может быть оттеснен уровень жидкости в межколонном пространстве,

(z_к)_max=p_комп/[q(ρ_ж-ρ_гp_комп/р_aт)]               (20.10)

Пример 20.1. Найти плотность облегченной жидкости при замене ею глинистого раствора плотностью 1200 кг/м3 в скважине глубиной 2500 м, если пластовое давление составляет 24 МПа, а по опыту освоения предыдущих скважин для получения интенсивного приток требуется создать депрессию 8 МПа, причем максимальное давление на устье составляет 8 МПа.

Решение. По формуле (20.5) ρ_о.ж=(24-8+8)10⁶/(2500·9,81 )=978 кг/м3.

Пример 20.2. Вычислить объем порции облегченной жидкости, необходимый для замены утяжеленного бурового раствора в вертикальной скважине, если известно, что глубина спуска колонны НКТ 2980 м, средний внутренний диаметр эксплуатационной колонны 126 мм, наружный и внутренний диаметры колонны НКТ соответственно 73 и 62 мм.

Решение. По уравнению (20.6)  V_о.ж =0,785(0,126² - 0,073²+0,062²)2980=15,7 м3.

Пример 20.3. Рассчитать предельную глубину статического уровня воды для следующих условий: эксплуатационная колонна наружным диаметром 146 мм и средним внутренним 126 мм заполнена водой плотностью 1000 кг/м3; наружный диаметр колонны НКТ составляет 60 мм, давление на компрессоре УКП-80 p_комп=8 МПа.

Решение. Площади поперечного канала в НКТ и межколонном пространстве

По формуле (20.9)