Выбор технологического режима эксплуатации скважин и контроль за режимом

При выборе определяющего фактора и соответствующего критерия необходимо обратить основное внимание на: наличие подошвенной воды; неоднородность и многопластовость залежи с наличием или отсутствием гидродинамической связи между пластами; наличие коррозионно-активных компонен­тов; близость контурных вод; возможность и пределы устойчивости пластов к разру­шению; коллекторские свойства пластов; пластовое давление и температуру; темпера­туру окружающей ствол скважины среды; количество жидких компонентов в газе; свойства газа и жидких компонентов; условия по осушке, очистке и транспорту газа на промысле и др. основные факторы, по которым устанавливается технологический режим работы скважин. Выбор критерия для обоснования режима работы скважины зависит от фактора ограничивающего дебит.

I. Режим постоянного градиента на забое скважины, величина которого определяется, по результатам исследований и эксплуатации скважин выбирается при дебите, не вызывающем осложнений в условиях разрушения пласта. При этом величина должна исключить разрушение или обеспечить разрушение в приемлемых пределах. При наличии фильтров соответствующих конструкций критерий градиент давления может быть не использован.

При обосновании величины градиента давления на забое следует учесть глубины спуска и диаметр насосно-компрессорных труб. Отсутствие выхода песка на поверхность не является достаточным условием, чтобы по данным исследования и эксплуатации скважин утверждать правильность выбранной величины градиента. Многочисленные про­мысловые эксперименты показывают, что при градиентах, превышающих его допустимую величину, вначале наблю­дается интенсивный вынос песка с последующим снижением. Для оценки величины градиента на каждом месторождении следует в комплекс параметров, изучаемых по данным лабораторных исследований керна, включить и параметр устойчивости как необходимое условие. Знание величины допустимого градиента позволило бы проектировщику достоверно обосновать режим работы скважин.

Величина градиента, в отличие от других критериев практически не изменяется в процессе разработки. Промежуточные изменения величины градиента могут быть только при проведении ремонтно-профилактических работ и обводнении скважин.

II. Режим постоянной депрессии на пласт устанавливается при близости подошвенной и контурных вод, деформации коллектора при значительных депрессиях, возможности образования гидратов в призабойной зоне пласта, глубокой депрессионной воронки в процессе разработки и т.д.

Пределы, ограничивающие величину депрессии, могут быть приближенно определены аналитическим путем независимо от фактора (подошвенная или краевая вода, деформация, гидраты и др.). В ряде случаев величина депрессии изменяется в процессе разработки.

III. Режим постоянного забойного давления встре­чается на практике довольно редко и в основном используется тогда, когда дальнейшее снижение его величины нежелательно вследствие выпадения конденсата при разработке газо-конденсатных месторождений. Режим постоянного забой­ного давления является наихудшим вариантом по темпу снижения производительности скважин в процессе разработки и временным.

IV. Режим постоянного дебита является наиболее выгодным режимом, если вели­чина дебита при этом соответствует максимальным способностям пласта и скважины. Режим постоянного дебита устанавливается в случаях, когда непрерывное увеличение депрессии на пласт не приводит к прорыву подошвенной и краевых вод, разрушению пласта, превышению допустимой ско­рости потока и др. Режим постоянного дебита на определенной стадии разработки, особенно в ее начале, для ряда месторождений может быть установлен при: коррозии забойного оборудования и насосно-компрессорных труб; наличии жидкостных или песчаных пробок, возможности увеличения депрессии на пласт в процессе разработки и т.д. Величина дебита при этом режиме определяется интенсивностью коррозии, пропускной способностью забойного оборудования, скоростью потока, обеспечивающей вынос жидкости и твердых частиц, потенциальной отдачей пласта и другими факторами, а также наземными условиями.

V. Режим постоянной скорости фильтрации на забое используется в качестве условия, обеспечивающего вынос песка. Это условие было принято и для больших скоростей, превышение которых приводит к интенсивному коррозионно-эррозионному процессу скважинного оборудования.

Одним из основных вопросов, который должен быть установлен и рекомендован по технологическому режиму является – определение продолжительности предложенного режима и переход на но­вый режим.

На поздней стадии разработки газовых и газоконденсатных месторождений основная цель режима сводится к обеспечению выноса жидкости из ствола скважин и поддержанию необходимого устьевого давления.

Независимо от принимаемого технологического режима должна быть рассмотрена возможность повышения производительности скважин путем проведения работ по интенсификации.

При превышении критического градиента давления, когда процесс разрушения возможен, и скорость фильтрации обеспечивает вынос частиц, разрушение может происходить достаточно длительное время, так как в условиях образования каверны градиент давления “перемещается” в направлении от скважины к контуру пласта. Однако по мере перемещения зоны разрушения от стенки к контуру площадь фильтрации увеличи­вается, а при постоянном дебите скважины скорость фильтрации уменьшается. Следовательно, даже для неправильно выбранного режима эксплуатации с выносом песка наступает время, когда вынос существенно снижается.

При известном критическом гра­диенте давления α и радиусе R_кpкритический дебит газовой скважины можно оценить по формуле:

(6.2)

где

; ; (6.3)

– критический градиент, зависящий от степени сцепления частиц породы, от горного давления, скорости фильтрации и др. Параметр должен быть определен для каждого газоносного коллектора, разрушающегося в процессе эксплуа­тации скважин.

Газоносные коллекторы обладают определенными прочностными и упругими свойствами. Показатели устойчивости пород зависят от их структуры, минералогического состава, глубины залегания, степени сцементированности частиц, свойств и количества насыщающих их жидкостей и газов и др. Находясь на больших глубинах, коллекторы испытывают влияние давления и температуры. При их изменении изменяются физические, емкостные и фильтрационные свойства горных пород. Эти изменения в ряде случаев существенно влияют на режим эксплуатации скважин.

В процессе разработки газовых месторождений деформация пласта происходит повсеместно, а в призабойной зоне – с момента пуска скважины в эксплуатацию. Степень деформации газоносных коллекторов зависит от их упругих свойств и величины депрессии.

Для определения допустимой депрессии необ­ходимо проводить специальные исследования и изучить материалы эксплуатации скважины. По результатам анализа содержания песка в добываемой продукции на различных режимах и межремонтных периодов скважин устанавливается величина допустимой депрессии, при которой обеспечивается технологический режим работы скважины.