Создание гравийных фильтров при заканчивании скважин

Для предотвращения выноса песка из призабойной зоны в качестве противопесочных фильтров применя­ют следующие: проволочные однослойные и многослойные, металлокерамические и сетчатые. Они изготавливаются из стан­дартных труб с прорезанными в них отверстиями; с проволоч­ной обмоткой; набивные забойные фильтры, заполняемые пес­ком иди другими материалами на поверхности; гравийные на­бивки из отсортированного песка, образуемые путем заполне­ния затрубного пространства в интервале залегания продук­тивного пласта.

Первые три конструкции фильтров обеспечивают задер­жание уже вынесенного песка, но они быстро разрушаются. Гравийные набивки обеспечивают искусственное закрепление пород в ПЗП.

В необсаженном продуктивном интервале, сложенном сла­босцементированными песчаниками, наиболее эффективным методом предотвращения пескопроявлений и обеспечения дли­тельной эксплуатации высокодебитных скважин без снижения их производительности и остановок на ремонт признано за-канчивание скважин с созданием гравийного фильтра.

При осуществлении этого метода скважину бурят и крепят эксплуатационной колонной до кровли продуктивного пласта, который затем вскрывают пилотным стволом с отбором керна, если это необходимо для определения фракционного состава пластового песка.

После проведения комплекса геофизических исследований расширяют пилотный ствол по всей длине или выборочно ме­ханическим расширителем с применением бурового раствора, не ухудшающего коллекторских свойств продуктивного плас­та, и определяют конфигурацию ствола с помощью каверно­мера — профилемера для расчета необходимого объема гра­вия. Затем в скважину спускают компоновку с фильтром-кар­касом, за который намывают в продуктивный интервал гравий с герметизацией кольцевого пространства между компоновкой и эксплуатационной колонной до и после намыва — в зависи­мости от применяемой техники и технологии.

Большинство исследований гравийных набивок сводится к определению их состава и соотношения между размером ще­лей хвостовика или частиц гравия и размерами песка, выноси­мого из пласта. Размер зерен гравия выбирается на основе ситового анализа образцов пластового песка. По результатам ситового анализа строится график распределения зерен плас­тового песка. По данным зарубежных исследований, минималь­ный размер гравия должен в 4—б раз, а максимальный — в б раз превышать размер зерен пластового песка, соответствующий 10%-ной точке отсева на графике ситового анализа.

Эффективность работы гравийного фильтра наряду с кон­струкцией и выбором гравийного материала определяется тех­нологией его установки, в частности, большое значение имеет выбор жидкости — носителя. Применяют вязкие жидкости с низкой скоростью закачки и высокой концентрацией гравия.

С увеличением отклонения ствола скважины от верти­кали существенно возрастает сложность и стоимость ее заканчивания с гравийным фильтром в необсаженном про­дуктивном интервале. Так, если в скважинах, близких к вер­тикальным, затраты на создание гравийного фильтра не пре­вышают, как правило, 10% стоимости скважины, то в сква­жинах с горизонтальным участком ствола, протяженность которого в 10—30 раз превышает толщину продуктивного пласта, затраты на эти работы соизмеримы со стоимостью бурения скважины и не всегда дают ожидаемые результа­ты. Это обстоятельство необходимо учитывать при проектировании заканчивания горизонтальных скважин, предус­матривая применения противопесочных фильтров других конструкций в тех случаях, когда их установка не грозит серьезными осложнениями из-за пескопроявлений в про­цессе эксплуатации скважин.

Для создания гравийных фильтров в необсаженном про­дуктивном интервале ствола скважин при их заканчивании необходимы следующие технические средства и материалы:

— расширитель для увеличения диаметра пилотного ствола;

— гравий и фильтр-каркас гравийной набивки;

— управляемая циркуляционная муфта;

— пакеры для подвески компоновки фильтра-хвостовика в нижней части эксплуатационной колонны и герметизации коль­цевого пространства между эксплуатационной колонной и компоновкой; а также для изоляции непродуктивных пропластков — при необходимости;

— установочный инструмент для спуска и установки в скважине компоновки фильтра-хвостовика, для управления плашками и передачи нагрузки на пакер-подвеску;

— устройство с узлом перекрестных потоков — для намы­ва гравия через циркуляционную муфту за фильтр-каркас, уп­лотнения гравийной набивки промывкой и др.;

— технологическая оснастка компоновки фильтра-хвостовика (глухая башмачная пробка, башмачный патрубок, центраторы, контрольный фильтр и др.);

— устьевое оборудование, обеспечивающее спуск-подъем и вращение инструмента с циркуляцией (прямой и обратной);

— гравиесмесительная установка для приготовления и по­ дачи в скважину смеси гравия с жидкостью-носителем;

— фильтровальная установка для тонкой очистки жидкости-носителя гравия от механических примесей;

— технологические емкости для промывочной жидкости и жидкости-носителя, насосные агрегаты, нагнетательные и прочие трубопроводы для обвязки наземного оборудования;

— химические реагенты для приготовления промывочной жидкости и жидкости-носителя.

Этот перечень может несколько изменяться в связи с раз­нообразием устройств и способов, применяемых для создания гравийных фильтров, а также различиями в техническом осна­щении буровых установок.

Некоторые позиции перечня не имеют отечественных ана­логов и нуждаются в пояснениях.