Закінчення та випробування свердловин

Завершення свердловин — це систематичний інженерний процес у розробці нафтових родовищ, що дозволяє подолати розрив між бурінням породи-колектора та введенням свердловини в експлуатацію. Він охоплює всі операції від початкового проходження продуктивної зони, через спуск обсадної труби та цементування, перфорацію, встановлення експлуатаційної колони та, нарешті, спуск свердловини для початку видобутку.

Основний огляд із галузевого джерела "Petroleum Papers" окреслює основні цілі проектування заканчування свердловин і детально описує первинні методи заканчування, які використовуються для вертикальних, нахилених і горизонтальних свердловин.

Процес завершення керується двома основними принципами:

• Максимізація потенціалу пласта:Захист продуктивної зони протягом усього процесу-від моменту буріння до початку видобутку-щоб забезпечити максимальну продуктивність свердловини.
• Оптимізація використання енергії:Використовуйте проект завершення свердловини, щоб ефективно використати природну енергію пласта та ввести свердловину в експлуатацію за допомогою найбільш ефективного та економічного методу.

Вибір методу заканчування визначає спосіб з'єднання пласта зі стовбуром свердловини. Найпоширеніші методи включають відкриті свердловини, перфоровані хвостовики, щілини та гравійну набивку.

1. Завершення відкритого свердловини

У цьому методі продуктивна зона залишається без будь-якої обсадної труби або футеровки, зацементованої на ній; порода-колектор безпосередньо піддається впливу стовбура свердловини. Існує два основних типи: заканчування «босою ногою», коли колектор буриться після встановлення обсадної труби на його вершину, і «пізніше» заканчування відкритого свердловини, коли обсадна колона закріплюється після буріння продуктивної зони (сьогодні рідко використовується).

Переваги:

• Максимальна продуктивність:Забезпечує найбільшу можливу площу припливу, що призводить до «гідродинамічно ідеальної» свердловини з мінімальним опором потоку та потенційно високими дебітами.
• Простота та низька вартість:Уникає складних операцій, таких як перфорація або набивання гравію, що робить процес швидшим і дешевшим.

Недоліки:

• Немає контролю за відшаруванням пласта або видобутком піску.
• Відсутність зональної ізоляції, що призводить до інтерференції між зонами з різними тисками або рідинами.
• Неможливість виконувати селективну стимуляцію (наприклад, гідророзрив або кислотну дію) або контролювати видобуток з окремих пластів.

Застосовність:Підходить лише для окремих, компетентних (твердих, стабільних) резервуарів без сланцевих прошарків, водних зон або газових шапок.

2. Перфороване завершення

Це найпоширеніший метод у всьому світі (понад 90% свердловин), що передбачає спуск і цементування обсадної труби по всій зоні з подальшим створенням комунікаційних отворів (перфорацій). Це можна зробити з повними обсадними колонами або з цементованим хвостовиком, підвішеним до попередньої обсадної труби.

Переваги:

• Забезпечує відмінну підтримку свердловини в слабких або неконсолідованих пластах.
• Ефективно ізолює різні зони, запобігаючи перехресному-потоку та дозволяючи вибіркове виробництво, тестування та стимуляцію.
• Сумісний із передовими методами, як-от багато{0}}завершення труб.

Недоліки:

• Колектор піддається впливу бурових і цементних розчинів протягом більш тривалого часу, що збільшує ризик пошкодження пласта.
• Він «гідродинамічно недосконалий» – потік збігається до перфорацій, створюючи додатковий перепад тиску поблизу свердловини та знижуючи ефективність порівняно з відкритим свердловиною.
• Висока-якісна цементна робота та належне проникнення перфорацій є критичними для успіху.

Застосовність:Підходить для переважної більшості водойм, особливо там, де потрібна зональна ізоляція або контроль піску.

3. Завершення обробки вкладишем (або екраном) із щілинами

Труба з попередньо-вирізаними прорізами (гільзою з пазами) або дротяною-решіткою проходить через секцію колектора з відкритим стволом. Його часто використовують для підтримки свердловини, зберігаючи високу продуктивність.

Переваги:

• Пропонує багато переваг відкритого свердловини (велика площа притоку, низька вартість), одночасно запобігаючи обвалу свердловини.
• Можна використовувати бурові розчини, сумісні з пластом, оскільки цемент не поміщається в пласт.
• Гільзу часто можна отримати для ремонту або заміни (у «попередньо-налаштованих» установках).

функція:Щілини або щілини сітки мають такий розмір, щоб пропускати пластові рідини, утримуючи більшу частину пластового піску. Це забезпечує певний ступінь контролю піску, особливо для грубого піску.

Застосовність:Широко використовується в компетентних, але неконсолідованих пластах з помірним виробленням піску, в одиночних товстих колекторах без необхідності зональної ізоляції, і дуже часто в горизонтальних свердловинах.

4. Завершення гравійної набивки

Це основний метод контролю сильного піскоутворення в погано консолідованих пластах. По всій зоні пропускають решітку, і ретельно відібраний гравій закачують у затрубний простір між ситом і пластом (відкрита свердловина) або обсадною колоною (обсаджена свердловина). Гравій діє як фільтр, утримуючи пластовий пісок на місці.

• Процедура:Гравійну набивку можна виконувати у відкритому свердловині (потрібне-розширювання для товщої пачки) або всередині обсадженої свердловини (після перфорації ударами високої-щільності великого-діаметра). Гравій переноситься в’язкою рідиною і щільно укладається навколо екрану.
• Переваги:Створює стабільний, високопроникний фільтр, який ефективно зупиняє утворення піску, зберігаючи хорошу продуктивність.
• Чому екрани поверх прорізних вкладишів?Краще використовувати сітки з дротом, оскільки вони забезпечують точний рівномірний зазор (усього 0,12 мм), придатний для дрібного піску, чудову стійкість до корозії та набагато більшу площу входу порівняно з вкладишами з прорізами.
• Попередньо-запаковані екрани:Простіша альтернатива, коли гравій на заводі-упаковується між двома концентричними ситами. Незважаючи на те, що їх легше встановлювати та дешевше, вони, як правило, менш ефективні та довговічні, ніж повна гравійна набивка, оскільки вони переважно запобігають потраплянню піску в трубу, а не стабілізують поверхню пласта.

Ті самі принципи застосовуються до горизонтальних свердловин, але методи адаптовані для тривалого контакту з пластом. Загальні методи включають:

• Відкритий отвір:Для стійких утворень.
• Прорізний вкладиш:Найпоширеніший спосіб для горизонтальних свердловин, що забезпечує опору свердловини.
• Щілиновий хвостовик із зовнішніми пакерами обсадної труби (ECP):Забезпечити сегментацію та зональне відокремлення по протяжній горизонтальній ділянці.
• Перфорований вкладиш:Цементований і перфорований вкладиш, хоча і рідше.
• Гравійний пакет:Використовується в горизонтальних свердловинах, де потрібен контроль піску.
• Розумні завершення:Удосконалені системи зі свердловинними датчиками та дистанційно керованими клапанами для моніторингу та контролю видобутку з кількох зон уздовж горизонтального стовбура свердловини.

Вибір правильного методу заповнення є основоположним рішенням у виробничому проектуванні. Він збалансовує характеристики пласта, вимоги до виробництва та економічні фактори. Від простоти відкритого свердловини до складності гравійної набивки, кожен метод служить певній меті. Розуміння цих основ має важливе значення для забезпечення оптимального з’єднання стовбура свердловини з резервуаром, захисту потенціалу пласта та забезпечення безпеки та ефективності. Для отримання більш детальної інформації, будь ласка, не соромтеся зв’язатися з командою Vigor для отримання більш детальної інформації про продукт.