5. Вторичное вскрытие продуктивных пластов

Первичное вскрытие продуктивных пластов проводят в процессе бурения, вторичное - перфорацией после крепления скважины эксплуатационной колонной.

В общем случае при вторичном вскрытии пластов перфорацией необходимо преодолеть слой скважинной жидкости (5-10 мм), стенку стальной трубы (6-12 мм), толщину цементного камня (в зависимости от фактического диаметра скважины 25-50 мм и более), а также толщину зоны призабойной закупорки коллектора, которая в зависимости от типа коллектора и влияния на него отрицательных факторов вскрытия бурением может находиться в пределах от 40-50 до 100-150 мм и более.

Таким образом, главное предназначение процесса перфорации - преодолеть указанные препятствия и установить гидродинамическую связь со скважиной, а также обеспечить эффективность проведения различных мероприятий по интенсификации притоков и увеличению проницаемости призабойной зоны.

Основная задача вторичного вскрытия - создание совершенной гидродинамической связи между скважиной и продуктивным пластом без отрицательного воздействия на коллекторские свойства призабойной зоны пласта, без значительных деформаций и разрушения обсадных колонн и цементной оболочки. Решение этой задачи обеспечивается выбором условий перфорации. перфорационной среды, оптиматьных для данных условий типоразмера стреляющей аппаратуры и плотности перфорации.

Для перфорации. в основном используют стреляющие и гидропескоструйные перфораторы. За последние годы находят все более широкое применение сверлильные перфораторы и различные прорезающие приспособления, позволяющие образовывать в обсадных колоннах и цементном камне разные щели. В практике находит применение химическое растворение алюминиевых или медных втулок, устанавливаемых в той части обсадной колонны, которая размешается в интервале залегания продуктивных отложений. В таблице представлено распределение объемов перфорационных работ по видам.

Таблица - Распределение перфорационных работ в мировой и отечественной

практике нефтегазодобывающей промышленности

Кумулятивная перфорация	90-95 %
В том числе депрессией на пласт	2-4 %
Пулевая перфорация	2-3 %
Гидроабразивная	1-2 %
Прочие виды (механическая, с растворяющимися вставками и др.)	0.5 %

5.1 Способы перфорации

Вторичное вскрытие пласта осуществляется перфорацией, для чего применяют стреляющие или гидропескоструйные перфораторы. По принципу действия стреляющие перфораторы подразделяются на пулевые, торпедные и кумулятивные. В последние годы появились пулевые перфораторы с вертикально-криволинейными стволами, обладающие высокой пробивной способностью.

5.1.1. Пулевая перфорация

Пулевые перфораторы представляют собой короткоствольные пушечные системы, в которых пули разгоняются по стволу благодаря энергии расширения пороховых газов и. получив достаточную кинетическую энергию на выходе из нее. пробивают препятствие. В перфораторах типа АПХ. ПБ. ППМ длина ствола, в котором пули разгоняются под давлением пороховых газов, очень ограничена, поэтому кинетическая энергия пули на выходе из отверстия ствола недостаточна для получения в породе каналов большой длины. Новыми среди пулевых перфораторов являются перфораторы с вертикально-криволинейными стволами типа ПВН. в которых пули разгоняются по стволам значительной длины, размешенным вдоль оси корпуса. При такой конструкции длина ствола увеличивается до 400-500 мм против 60-70 мм в перфораторах с горизонтальным размещением стволов, а скорость пули на выходе из дула достигает 900-1000 м/с. Поскольку масса пули в перфораторах типа ПВН в 4-5 раз больше массы пуль, применяемых в перфораторах типа АПХ. ПБ. ППМ. то кинетическая энергия, которую получает пуля на выходе из ствола, больше в 10 раз. Благодаря этому указанные перфораторы имеют пробивную способность, которую можно сравнить с пробивной способностью кумулятивных перфораторов такого же поперечного размера при отстрелах в породах средней прочности.

Для вторичного вскрытия применяют пулевые перфораторы залпового действия с вертикально-наклонными стволами ПВН90. ПВН90Т. ПВТ73. ПВК70 (диаметры 90. 73. 70 мм), которые могут спускаться в обсадную колонну с минимальным внутренним диаметром 117.5 и 98 мм. В перфораторах типа ПВН в двух взаимно перпендикулярных плоскостях попарно расположены четыре ствола. Для взаимного уравновешивания сил реакции парные стволы идут от общих пороховых камер навстречу друг другу.

Перфоратор ПВТ73 отличается двуствольной конструкцией, в которой пули разгоняются по противоположным направлениям. В одноканальном многосерийном перфораторе ПВК70 ствол проходит вдоль оси перфоратора, и в нем используются пули с увеличенными диаметром и массой.

Длина канала, пробиваемого пулей в породе средней прочности, составляет 140 мм для ПВН90 и ПВН90Т. 180 мм для ПВТ73 и 200 мм для ПВК70. Пробивная способность пуль в значительно большей степени зависит от прочности породы. Длина каналов в породах низкой и средней прочности, создаваемых пулевыми перфораторами, больше длины канатов, создаваемых кумулятивными перфораторами, а в породах выше средней прочности (50 МПа) - наоборот, меньше. Поэтому целесообразнее применять пулевые перфораторы

для вскрытия пластов, составленных слаоосцементированными. непрочными породами. Кроме того, благодаря интенсивному трещинообразованию при вхождении пули в породу эффективность вскрытия во многом зависит от числа и длины трещин.

С этой точки зрения большее предпочтение пулевым перфораторам следует отдавать при вскрытии сыпучих пород. Поскольку воздействие пулевого перфоратора на обсадную колонну несколько больше кумулятивного корпусного, применение его нежелательно (при качественном цементировании обсадной колонны) при наличии близких водоносных горизонтов. Следует также учесть, что продуктивность работ с пулевыми перфораторами несколько ниже, чем с кумулятивными, так как за один спуск они могут вскрыть лишь до 2-3 м пласта с плотностью до пяти отверстий на 1 м.