Технологічні показники ефективності вторинного розкриття пластів перфорацією.

Процес вторинного розкриття пластів обмежується в ряді випадків технічними характеристиками свердловини (експлуатаційної колони, цементним каменем) і характеристикою самого пласта. Кумулятивна перфорація, застосовується на більшості родовищ,і відповідає оптимальним технічним вимогам по впливу на конструкцію свердловини. Тенденція розвитку технології вторинного розкриття пластів,обумовлена застосуванням найбільш ефективних методів розкриття пластів корпусними перфораторами. Конструкція даного виду перфораторів забезпечує зниження фугасного впливу на колону й цементний камінь. Можливість застосування депресії на пласт у процесі вторинного розкриття забезпечує зниження забруднення привибійної зони пласта й навколоканальної зони рідиною розкриття.

У реальності методи підвищення газонафтовіддачі пласта вибираються відповідно до конкретних геологічних характеристик об'єкта експлуатації..

Незважаючи на те, що ефект від застосування, наприклад - кумулятивної перфорації, непорівнянний по величині технологічного ефекту з гідравлічним розривом пласта або циклічним заводненням, обсяги застосування даного виду робіт залишаються величезними. Можливість підвищення ефективності застосування кумулятивної перфорації може дозволити досягти відчутних результатів на рівні родовища за весь період його експлуатації.

Як відомо, у процесі первинного й вторинного розкриття в привибійній зоні пласта відбуваються необоротні фізико-хімічні процеси.

Основними причинами погіршення характеристики привибійної зони пласта прийнято вважати кольматацію частками глинистого й цементного матеріалу, що потрапили в пористе тіло за рахунок фільтрації в процесі буріння свердловини й цементування експлуатаційної колони. Надалі процес забруднення ускладнюється потраплянням у поровий простір привибійної зони шару механічних домішок, що містяться в рідинах розкриття й освоєння, проникненням фільтратів розчинів, рідин глушіння, розкриття й освоєння.

В процесі вторинного розкриття пластів відбувається руйнування й стиск порового простору, що погіршує проникність навколоканальної зони перфорації.

Ці процеси, у кінцевому результаті, позначаються на якості гідродинамічного зв'язку пласта із свердловиною. Для того щоб підійти до розгляду даного аспекту необхідно дати характеристику самих перфораційних зарядів.

Експериментальне вивчення пробивної здатності перфораторів, проводиться стендовим методом і дає можливість оцінити геометрію перфораційних каналів за результатами прострілу обсадних колон, цементного кільця й гірської породи, що перебуває за ними. Говорячи про пробивну здатність необхідно не забувати про те, що вона залежить від ряду факторів. Довжина створюваного кумулятивного струменя залежить від швидкості й потужності детонації вибухової речовини заряду, розмірів її активної частини, маси й товщини облицювання кумулятивної виїмки, маси зовнішньої оболонки, симетрії кумулятивної виїмки, відстані між вершиною кумулятивної виїмки й детонатором. Також глибина каналу, що пробиває, буде залежати від щільності й механічних властивостей гірської породи, таких як: міцності, стискальності й пластичності. Велике значення має діаметр каналу, що пробивається. Середній діаметр кумулятивного струменя залежить від значення кута при вершині конічної виїмки заряду й товщини її облицювання, однак надмірне збільшення діаметра струменя пропорційне із зменшенням довжини й глибини каналу.

Існує велика кількість модифікацій перфораційних систем і зарядів по своєму виконанні й характеристикам геометрії створюваних перфораційних каналів.

Нижче, у таблиці 1 наведені основні технічні характеристики пробивної здатності перфораційних зарядів (до яких відносимо - діаметр вхідного отвору перфораційного каналу, що пробивається, і його довжину),найбільш застосовуваних на промислах на сьогоднішній день. Як видно з даних, застосовувані перфораційні заряди характеризуються довжиною каналу від 200 до 1320 мм, діаметром вхідного отвору від 6.6 до 23 мм. Для прикладу обрана група зарядів застосовуваних для ПВР із метою вторинного розкриття пластів й наступним освоєнням.

Таблиця 1. Основні кумулятивних зарядів

Тип заряду | Діаметр вхідного отвору, мм | Глибина каналу, мм

ПК-105ДН | 11,5 | 510,0

ПК-105ДН-01 | 9,0 | 650,0

ПК-95ДН | 10,0 | 450,0

ПК-105-7 | 9,0 | 320,0

В | 9,0 | 320,0

ПКТ-89ДН | 20,0 | 200,0

ПКТ-89ДН-01 | 10,0 | 750,0

ПКТ-102ДН | 12,5 | 750,0

ПКТ-102ДН-01 | 10,0 | 950,0

ПК-105С | 10,4 | 550,0

ПКТ-89С | 11,5 | 655,0

ПКТ-89СМ | 9,5 | 600,0

ПК-105АТ-01 | 16,0 | 700,0

ПК-105АТ-02 | 12,0 | 750,0

ПКТ-89АТ-01 | 17,2 | 650,0

ПКТ-89АТ-02 | 12,5 | 750,0

ПКТ-89АТ-04 | 11,5 | 950,0

ПКТ-89АТ-09 | 19,0 | 320,0

ПКТ-89АТ-10 | 23,0 | 350,0

Titan

PPG-4023-320T | 10,1 | 857,0

EXP-2715-320T | 7,1 | 661,0

EXP-3323-322T | 10,2 | 940,0

EXP-4539-324T | 8,4 | 1275,0

Schlumberger

3-3/8" 41B UP H 304981 | 11,5 | 980,0

2-7/8" 34 J UJ H543099 | 7,5 | 520,0

4-1/2" PJ 4505 H447497 | 10,6 | 1373,0

Halliburton

2" Millennium HMX | 6,6 | 488,0

2-1/2" Millennium 6 SPF HMX | 8,0 | 673,0

3-3/8" Millennium 6 SPF HMX | 12,0 | 1026,0

4" Millennium HMX (5 SPX) | 9,4 | 1320,0

Dynamit Nobel

4" | 13,2 | 789,0

4-1/2" | 10,2 | 1023,0

Baker Hughes

2-1/8" Predator | 7,1 | 681,0

3-3/8" Predator | 11,9 | 861,0

4-1/2" Predator | 12,0 | 1252,0

Методика.

Показники геометрії створюваних перфораційних каналів, у першу чергу, характеризуються площею фільтрації, через яку флюїд рухається з пористого середовища в перфораційний канал через навколоканальну зону й далі - у свердловину. Ці динамічні процеси в значній мірі впливають на характеристику роботи свердловини, але в достатньому ступені не вивчені через складність своєї природи, дистанційності процесів й інших факторів.

Методика оцінки втрати тиску на тертя флюїду при русі через навколоканальну зону при різних варіантах вторинного розкриття пласта кумулятивними зарядами.

По фізиці процесу вторинного розкриття пласта кумулятивною перфорацією варто припустити, що це приведе до ряду небажаних наслідків. Основними процесами, що супроводжують кумулятивну перфорацію, є: забруднення навколоканальної зони рідиною розкриття, закупорка кінцевої частини перфораційного каналу, руйнування частини порового простору і її стиск,оплавлення поверхні перфораційного каналу.

Крім цього, за рахунок того, що кажен перфоратор має свою певну фазировку зарядів, вторинне розкриття може бути не зробленим