Вскрытие пласта в процессе бурения. Спуск эксплуатационной колонны

Вскрытие пласта

Качество вскрытия пласта наряду с качественным цементированием эксплуатационной колонны, ремонтно - изоляционными работами, освоением скважины, заканчиванием - это факторы, влияющие на нефтеотдачу и КИН, позволяющие получить правильные данные о:

• нефтегазоносности отдельных продуктивных залежей,
• эффективной толщине пласта.

Технологии вскрытия и опробования перспективных участков недр должны позволять сохранить естественное состояние коллектора для получения надежных результатов опробования на промышленный приток нефти и газа.
Для обеспечения быстрого и качественного освоения скважины необходимо при вскрытии пласта в процессе бурения не допускать проникновения в пласт бурового раствора, так как при этом из него выпадают утяжелители (барит, гематит, глинистые частицы и т.д.).
Опыт использования буровых растворов на водной основе доказывает, что проникновение фильтрата и бурового раствора в пласт в период вскрытия - это основная причина снижения естественных свойств коллектора.
Проникающая в пласт вода снижает его проницаемость на 50 % и более.
Это затрудняет процесс цементирования и вносит неточность в расчетную высоту подъема цементного раствора за колонной.
Плотность бурового раствора должна обеспечивать необходимое противодавление на пласт, предотвращение выбросов, открытого фонтанирования и других осложнений.

Продуктивные пласты необходимо вскрывать с учетом следующих факторов:

• физико-геологические свойства коллектора;
• физико-химические характеристики насыщающих его флюидов;
• правильное применение глинистых растворов, которые нередко ухудшают фильтрационные характеристики пласта, особенно в низкопроницаемых коллекторах;
• правильное применение на больших глубинах утяжеленных буровых растворов плотностью 2200 кг/м³, когда в продуктивный пласт проникают фильтрат бурового раствора и частицы утяжелителя, которые необратимо снижают проницаемость пласта в призабойной зоне и приводят к неуправляемому гидравлическому разрыву пласта (ГРП) с проникновением большого количества жидкости и твердой фазы;
• нельзя допускать перепадов давления 10 МПа и выше, особенно на больших глубинах;
• при давлении в пласте ниже гидростатического недопустимо использовать глинистые растворы;
• правильно вскрывать пласт в 2 этапа: бурение до кровли продуктивного пласта, затем вскрытие продуктивного пласта, цементирование эксплуатационной колонны, перфорация и освоение.

Спуск эксплуатационной колонны.

После вскрытия продуктивного пласта и проведения каротажных работ в скважину спускают эксплуатационную колонну.
Перед этим проводят операции Проработки ствола скважины.
Эксплуатационная колонна - последняя колонна обсадных труб, которой крепят скважину.
Ее опускают до забоя скважины, перекрывая все продуктивные горизонты.
Используют приспособления:

• специальные резиновые кольца;
• пружинные фонари и др.

Необходимо провести центрирование колонны, которое обеспечивает:

• равномерное распределение цементного раствора;
• исключает прорыв посторонних вод в продуктивный пласт;
• исключает заколонную циркуляцию воды и газа и т.д.

Применяют различные конструкции скважин:

• - 1-, 2- и 3-колонные;
• со спуском заранее перфорированного хвостовика;
• с применением различных забойных фильтров;
• конструкции с открытыми забоями, не закрепленными в пределах продуктивного пласта обсадными колоннами.

Пласты, выраженные плотными породами (известняк, песчаник), обычно не перекрывают колонной, а эксплуатируют скважинами с открытым забоем.
В этом случае башмак обсадной колонны цементируется перед кровлей продуктивного пласта.
Затем пласт вскрывают долотом меньшего диаметра, и ствол скважины против продуктивного пласта оставляют открытым.
Скважину бурят до подошвы пласта, и в нее спускают обсадную колонну.
Затем выше кровли пласта колонну цементируют по способу манжетной заливки.
Пространство между нижней частью колонны и вскрытой поверхностью пласта остается открытым.
Достоинство открытого забоя - его гидродинамическая совершенность.

Если продуктивный пласт выражен рыхлыми слабоцементированными породами (песками), то забой скважины оборудуют фильтром.
Башмак обсадной колонны спускают до кровли пласта и цементируют.
Затем в скважину спускают фильтр - хвостовик с мелкими круглыми или щелевидными отверстиями, верхний конец которого закрепляют в башмаке обсадной колонны сальниками.
Наиболее распространены скважины с перфорированным забоем.
В этом случае ствол бурят до проектной глубины.
Перед спуском обсадной колонны ствол исследуют геофизическими методами для установления нефте-, водо- и газонасыщенных интервалов.
После этого спускают эксплуатационную колонну, которую цементируют от забоя до необходимой высоты, а затем перфорируют в намеченных интервалах.

После спуска обсадных колонн устье скважины оборудуют специальной колонной головкой, предназначенной для обвязки спущенных обсадных колонн и герметизации межтрубного пространства.
На колонной головке устанавливают фонтанную арматуру или планшайбу с подвешенными насосными трубами.
Существуют 1 -, 2 -, 3 -, 4 - и 5 - колонные головки, рассчитанные на рабочее давление, равное 14, 21, 35, 50 и 70 мПа.
В некоторых случаях (на газовых скважинах) применяют колонные головки, рассчитанные на давление до 150 мПа.