15. Виды несовершенств скважин. Приведённый радиус. Добавочное фильтрационное сопротивление.

Гидродинамическое несовершенство скважины проявляется в том, что в призабойной зоне пласта с конечной мощностью отсутствует радиальность потока по причине, обусловленной конструкцией забоя или фильтра. Различают два вида несовершенства скважин - несовершенство по степени вскрытия и несовершенство по характеру вскрытия. Несовершенная скважина по степени вскрытия - это скважина с открытым забоем, вскрывшая пласт не на всю мощность, а частично (рис.4.18а). Скважина, хотя и доведённая до подошвы пласта, но сообщающаяся с пластом только через отверстия в колонне труб, в цементном кольце или в специальном фильтре, называется несовершенной по характеру вскрытия пласта (рис. 4.18b). На практике чаще всего встречаются скважины несовершенны как по степени, так и по характеру вскрытия пласта. Дебит G несовершенной скважины чаще всего меньше дебита G_с совершенной, действующей в тех же условиях, что и данная несовершенная скважина. В некоторых случаях (при торпедной или кумулятивной перфорации, когда глубина прострела достаточно велика) может наблюдаться обратная картина. Отношение данных дебитов  характеризует степень несовершенства скважины и называется коэффициентом несовершенства  .  4.42 Коэффициент несовершенства зависит от :

- от относительного вскрытия пласта  ,

где h_вс - глубина погружения скважины в пласт , h - толщина пласта; - от числа отверстий, приходящихся на 1м колонны, размеров и формы отверстий; - от глубины прострела.

При расчете несовершенных скважин нередко используют понятие приведенного радиуса несовершенной скважины . Это - радиус такой совершенной скважины, дебит которой равняется дебиту данной несовершенной скважины при тех же условиях эксплуатации. Таким образом, вначале находятся приведённые радиусы r_пр и дальнейший расчет несовершенных скважин ведется, как для совершенных скважин радиуса r_пр. Итак, дебит несовершенной скважины можно определить, если известен коэффициент несовершенства  или приведённый радиус r_пр , а также известна соответствующая формула дебита совершенной скважины. Влияние несовершенства скважины на приток при существовании закона фильтрации Дарси можно учесть величиной коэффициента С, основываясь на электрической аналогии. Согласно данной аналогии различие в дебитах совершенной G_c и несовершенной G скважин объясняется наличием добавочного фильтрационного сопротивления несовершенной скважины величиной С/2h, т.е. дебит несовершенной скважины можно представить в виде  . 4.45 Учитывая (4.45), получим зависимость между коэффициентом  и и величиной С:  . 4.46 Влияние различного вида несовершенства скважины на приток изучалось как теоретически, так и экспериментально

16. Экспериментальные и теоретические исследования притока жидкости к гидродинамически несовершенной скважин. Течение по закону Дарси.

Несовершенная скважина по степени вскрытия изучалась В.И. Щуровым путём электролитического моделирования, который построил опытные диаграммы зависимости С от параметра a=h/D ( h - мощность пласта, D- диаметр скважины) и относительного вскрытия пласта h=h_вс/h ( h_вс - толщина вскрытия ). Таким же методом исследовалась несовершенная по характеру вскрытия скважина Щуровым и независимо от него И.М. Доуэллом и Маскетом, а также Р.А. Ховардом и М.С. Ватсоном. В результате получены зависимости коэффициента несовершенства от плотности перфорации (числа отверстий на 1 метр) и глубины прострела, которые показали значительную зависимость дебита от плотности перфорации только до значений 16-20 отверстий на 1 метр. Для случая фильтрации газа Е.М. Минским и П.П. Марковым доказана сильная нелинейная зависимость коэффициентов фильтрации от относительного вскрытия пласта. Для несовершенной по степени вскрытия на основе метода суперпозиции и отображения стоков Маскетом получена зависимость для дебита  , 4.47 где f - функция относительного вскрытия, имеет вид (рис.4.19) и определяется выражением , 4.48 где Г - затабулированная гамма - функция или интеграл Эйлера второго рода. Анализ приведённой зависимости (4.47) показывает значительное превышение фактического дебита над величиной дебита для радиального потока с уменьшением относительного вскрытия пласта. Если глубина вскрытия не слишком мала, то формула Маскета даёт хорошие результаты, а так как она проще остальных формул, то ею обычно и пользуются для скважин, несовершенных по степени вскрытия, но совершенных по характеру вскрытия. Если толщина пласта много больше радиуса скважины, то для расчета дебитов несовершенной по степени вскрытия скважины можно пользоваться более простой формулой Н.К.Гиринского   4.49 Из зависимости (4.47) видно, что коэффициент несовершенства по степени вскрытия С можно выразить зависимостью  4.50 и он добавляется к фильтрационному сопротивлению совершенной скважины.  Если скважины ещё и несовершенны по характеру вскрытия, то коэффициент С увеличивается на величину сопротивления фильтра , 4.51 где D - диаметр фильтрового отверстия в см; n - число отверстий на 1м перфорированной части.