Эксплуатация газовых скважин в условиях разрушения призабойной зоны и образования песчаных пробок

При вскрытии рыхлых, неустойчивых, разрушающихся коллекторов вынос частиц породы на забой скважин обусловлен превышением градиента давления в призабойной зоне над допустимым

. (10.1)

Если песчаная пробка на забое накапливается, то она снижает дебит скважины, может привести к прихвату фонтанных труб и к выходу из строя забойного оборудования.

Соотношение между дебитом скважин до и после образования песчаной пробки представлено на рис. 10.1 (по Маскету), из которого следует, что песчаная пробка существенно уменьшает дебит скважины.

Рис. 10.1. Зависимость относительного дебита скважины от относительной проницаемости пробки в скважине

Установлено, что если пробка полностью перекрыла интервал пер­форации, а проницаемость пробки (k_проб) равна проницаемости пласта (k_пл), то дебит такой скважины будет составлять лишь 5% от дебита незасоренной скважины.

Если даже проницаемость пробки (k_проб) будет в 10 раз выше проницаемости пласта (ближе к реальным условиям), то и тогда дебит скважины с пробкой будет составлять лишь 10% дебита скважины до ее образования.

Влияние пробки можно проследить и по индикаторным линиям (рис. 10.2).

Рис. 10.2. Индикаторные линии газовой скважины; 1- до образования песчаной пробки, 2 - после перекрытия интервала перфорацией песчаной пробкой.

Борьба с образованием песчаных пробок в газовых скважинах может производиться путем ограничения отбора газа, принудительным выносом песка, поступающего на забой, через ствол скважины на поверхность, а также применением забойных фильтров различной конструкции, креплением призабойной зоны различными цементирующими составами.

Предотвращение образования песчаных пробок путем ограничения дебита сводится к установлению технологического режима постоянной предельно-допустимой депрессии на пласт

. (10.2)

Величину предельно-допустимой депрессии на пласт, при которой начинается разрушение коллектора, определяют по данным исследования скважин на стационарных (установившихся) режимах фильтрации. Границу выноса песка определяют с помощью породоуловителя.

Необходимо так эксплуатировать скважину, чтобы песок не осаждался на забое, а выносился на поверхность. Этого можно достичь спуском башмака НКТ до нижних перфорационных отверстий и достаточной скоростью газа у башмака НКТ. В тех случаях, когда предельно-допустимая депрессия на пласт не обеспечивает проектного дебита скважины, на ее забое устанавливают фильтры. Фильтры также снижают дебит скважины, но значительно в меньшей степени, нежели песчаная пробка при перекрытии ею интервала перфорации. Существующими перфораторами не удается создать отверстия малого диаметра, поэтому фильтры изготавливают на поверхности и спускают затем на забой.

Наибольшее распространение получили фильтры с круглыми отверстиями диаметром от 1, 5 до 20 мм, изготовленные из обсадных труб.

Применяют следующие фильтры: щелевые, кольцевые, проволочные, гравийные.

Гравийные фильтры не только предотвращают поступление песка в скважину, но и создают вокруг забоя зону высокой проницаемости и укрепляют стенки забоя. Для укрепления призабойной зоны в пласт закачивают:

ü фенолформальдегидные смолы;

ü карбомидные смолы;

ü цементные растворы,

ü цементнопесчаные растворы.

После обработки призабойной зоны в пласт закачивается конденсат для восстановления проницаемости в количестве до трех объемов закачанной смолы.

На газовых месторождениях Западной Сибири для удаления песчаных пробок применяют периодическую промывку забоя с предварительной задавкой скважины, то есть проводят подземный ремонт скважин.

11. ОБВОДНЕНИЕ ГАЗОВЫХ СКВАЖИН