Виды и параметры несовершенств скважин

Гидродинамическое несовершенство скважины проявляется в том, что в призабойной зоне пласта с конечной мощностью отсутствует радиальность потока по причине, обусловленной конструкцией забоя или фильтра.

а b Рис. 3.12. Схема притока к несовершенной скважине: а – по степени вскрытия; b – по характеру вскрытия

Различают два вида несовершенства скважин – несовершенство по степени вскрытия и несовершенство по характеру вскрытия.

Несовершенная скважина по степени вскрытия – это скважина с открытым забоем, вскрывшая пласт не на всю мощность, а частично (рис.3.12, а).

Скважина, хотя и доведённая до подошвы пласта, но сообщающаяся с пластом только через отверстия в колонне труб, в цементном кольце или в специальном фильтре, называется несовершенной по характеру вскрытия пласта (рис. 3.12, b).

На практике чаще всего встречаются скважины несовершенные как по степени, так и по характеру вскрытия пласта.

Дебит G несовершенной скважины обычно меньше дебита G_с совершенной, действующей в тех же условиях, что и данная несовершенная скважина. В некоторых случаях (при торпедной или кумулятивной перфорации, когда глубина прострела достаточно велика) может наблюдаться обратная картина. Отношение данных дебитов d характеризует степень несовершенства скважины и называется параметром несовершенства

. (3.44)

Параметр несовершенства зависит от:

· относительного вскрытия пласта , (3.45)

где h_вс – глубина погружения скважины в пласт, h – толщина пласта;

· плотности перфорации (числа отверстий, приходящихся на 1м фильтра), размеров и формы отверстий;

· глубины прострела.

При расчете несовершенных скважин нередко используют понятие приведенного радиуса несовершенной скважины

, (3.46)

где r_C – радиус совершенной скважины, С – коэффициент несовершенства.

Приведенный радиус – это радиус такой совершенной скважины, дебит которой равняется дебиту данной несовершенной скважины при тех же условиях эксплуатации.

Таким образом, вначале находятся приведённые радиусы r_пр и дальнейший расчет несовершенных скважин ведется как для совершенных скважин радиуса r_пр.

Таким образом, дебит несовершенной скважины можно определить, если известен параметр несовершенства d или приведённый радиус r_пр, а также известна соответствующая формула дебита совершенной скважины. Влияние несовершенства скважины на приток при существовании закона фильтрации Дарси можно учесть величиной коэффициента С, основываясь на электрической аналогии. Согласно данной аналогии различие в дебитах совершенной G_c и несовершенной G скважин объясняется наличием добавочного фильтрационного сопротивления несовершенной скважины величиной С/2 p h, т.е. дебит несовершенной скважины можно представить в виде:

. (3.47)

Учитывая (3.44), получаем зависимость между коэффициентом d и и величиной С:

. (3.48)