5. Освоєння свердловини

Для гідродинамічного зв'язку експлуатаційної колони з продук­тивним пластом після затвердіння тампонажного розчину необхідно пробити достатню кількість отворів через обсадну колону, тампонажний камінь і кольматаційний шар. Операцію по створенню таких отворів називають вторинним розкриттям продуктивного пласта.

Вторинне розкриття здійснюють з допомогою спеціальних апаратів, які називаються перфораторами. Застосовують такі види пер­форації: кульова, торпедна, кумулятивна і гідропіскоструминна.

Координати ділянки, в якій повинні бути пробиті отвори, уточнюють за даними геофізичних досліджень, що проводяться перед спуском колони. Для створення нормальних умов припливу пластового флюїду у свердловину щільність прострілу експлуатаційної ко­лони стріляючими перфораторами (кульові, кумулятивні, торпедні) повинна бути від 10 до 20 отворів на довжині 1 м. За один рейс, за­лежно від типорозміру перфоратора, можна простріляти від 2 до 10 отворів на такій довжині.

Кульовий перфоратор являє собою багатозарядний стріляючий пристрій, який спускається в свердловину на каротажному кабелі. Перфоратор складається з корпуса, ствола з зарядом і кулею, електрозапалу та кабеля. З кульового пер­форатора при вибухові заряду утворювані гази виштовхують кулю, яка пробиває обсадну трубу, цементний камінь і заглиблюється в породу.

Кульові перфоратори бувають селективної (розділювальної) та залпової дії (перфоратори-кулемети). Випускаються перфоратори і напівселективної дії. Найбільшого поширення одержали кульові перфоратори типу ПБ2-100 і ПБ2-85, а також потужні перфоратори ПВН-90, у яких пробивна здатність вища, ніж у кумулятивних при таких же габари­тних розмірах.

Торпедні перфоратори відрізняються від кульових тим, що вони стріляють снарядами, які розриваються в пласті.

Торпедування, як метод розкриття пластів, застосовується рідко, врахо­вуючи те, що торпедування майже завжди веде до руйнування обсадної колони і цементної оболонки.

Кумулятивна перфорація є ефективнішою. Кумулятивні перфоратори відрізняються застосуванням спеціально сформованих заря­дів вибухової речовини. Принцип їх дії полягає в тому, що вгнута форма поверхні заряду створює ефект концентрації енергії завдяки направленому витоку продуктів вибуху (розжареного газу).

Кумулятивні перфоратори поділяються на корпусні і безкорпусні. У свою чергу корпусні діляться на перфоратори багаторазового використання (ПК) і одноразового використання (ПКО, ПИК). Без-корпусні бувають такі, що частково руйнуються або стрічкові (ПКС) і такі, що повністю руйнуються. Останні бувають з незмінним діаме­тром (КПР) і такі, що розкриваються (ПКР).

При кумулятивній перфорації в пласті пробиваються глибші канали, ніж при кульовій. Основною вадою кумулятивної перфорації є спікання породи на стінках перфорованих отворів, що зменшує їх проникність.

Всі стріляючі перфоратори можна поділити на три групи: перфоратори, що спускають в колону при відсутності в ній НКТ; пер­форатори, що спускаються через колону НКТ; перфоратори, що спу­скаються на колоні НКТ .

Перед перфорацією свердловину ретельно промивають і заповнюють промивальною рідиною, яка повинна задовольняти вимоги первинного розкриття пласта. Устя свердловини повинно бути герметизовано спеціальною за­сувкою високого тиску.

Гідропіскоструминна перфорація ґрунтується на використанні енергії струмини рідини, в якій змулена деяка кількість високоабразивних частинок кварцового піску. Щоб пробити отвір в обсадній колоні, цементному камені і гірській породі, струмина рідини в насадках повинна мати швидкість не ме­нше 120-150 м/с. Як рідину-пісконосій використовують дегазовану нафту, розчини на нафтовій осно­ві, пластову воду, оброблену нейоногенною ПАР тощо. Гідропіскоструминна перфорація найефективніша з усіх відомих видів перфорації.

Гідропіскоструминна перфорація є досить ефективним способом спо­лучення продуктивного пласта з експлуатаційною колоною. При цьому способі цементний камінь і обсадна колона не розтріскують­ся. Проте вартість такої перфорації більша, ніж при засто­суванні стріляючих перфораторів. Цей спосіб доцільно використовувати в тих ви­падках, коли продуктивний пласт перекритий двома і більше коло­нами.

Розділення та ізоляція пластів

Пакери – призначені для роз’єднання пластів та для ізоляції експлуатаційної колони від дії середовища в процесі освоєння та експлуатації свердловини.

Пакери спускають в свердловину на колоні НКТ. Пакер повинен витримувати необхідний перепад тисків, які діють на нього «зверху-вниз», «знизу-вгору» або в обидва напрямки одразу.

Пакер складається з ущільнюючого пристрою і плашечного механізму для заякорювання пакеру на стінці експлуатаційної колони.

Пакер підіймається з свердловини підйомом колони НКТ, при цьому звільнюються манжети, плашки із захоплюючого положення переходять у вихідний стан.