1.9 Закінчення свердловин

Між бурінням і введенням свердловини в експлуатацію здійснюється цілий ряд робіт, що об’єднуються поняттям закінчення свердловини:

- буріння в продуктивному горизонті;

- дослідження продуктивного горизонту;

- вибір конструкції вибійної частини свердловини;

- обладнання устя свердловини;

- сполучення експлуатаційної колони з пластом (перфорація);

- виклик притоку нафти, газу або газоконденсату з пласта і здача свердловини в експлуатацію.

Від правильного виконання перелічених робіт залежить дебіт свердловини і її рентабельність, а також тривалість міжремонтного періоду при її експлуатації.

1.9.1 Буріння в продуктивному горизонті

Для створення умов освоєння і експлуатації свердловини при проходженні продуктивних горизонтів необхідно забезпечити мінімально можливе порушення колекторних властивостей нафтоносних або газоносних пластів. Тоді продуктивні пласти після їх розбурювання будуть майже в природних умовах і з них під час експлуатації можна отримати максимально можливу кількість нафти, газу або газоконденсату. Тому перед розкриттям продуктивного горизонту мають бути ретельно вивчені причини можливих порушень колекторних властивостей пласта.

Причин зниження продуктивності пласта багато і всі вони ще недостатньо вивчені. Одна з основних причин – проникнення в пласт чужорідних рідин і частинок породи (найчастіше з промивного розчину).

При бурінні свердловин застосовують таку промивну рідину, щоб гідростатичний тиск її стовпа був більший за тиск у пласті. У разі застосування промивної рідини, яка має в основі воду, остання завжди фільтруватиметься в пласт. Кількість води, яка фільтрується, залежатиме від водовіддачі промивної рідини, тривалості контактів з нею продуктивних горизонтів, ступеня дренуватості пластів і різниці гідростатичного і пластового тисків.

Численними дослідженнями встановлено шкідливий вплив води на проникність вибійної зони і на процес освоєння свердловини.

Зменшення проникності вибійної зони внаслідок потрапляння в пласт води відбувається з кількох причин.

Першою з причин деякі дослідники вважають шкідливий вплив капілярного тиску в порах пласта при проникненні в них відфільтрованої з промивної рідини води на проникність вибійної зони. Вода, яка проникла в пласт, створює капілярний тиск, який згідно із законом Лапласа прямопропорційний поверхневому натягу і обернено-пропорційний до радіуса капіляра. У результаті в пористих каналах, площа перерізу яких значно зменшується за рахунок відкладення на їх стінках плівок і крапельок води, створюються значні капілярні сили. Враховуючи, що таких крапель у порах пласта багато, стає зрозумілим їх вплив на хід освоєння свердловини і на дальшу роботу пласта.

При витісненні води з пласта в свердловину найчастіше потрібний тиск, менший за тиск у пласті. Проте після створення перепаду тиску спочатку звільняються від води широкі пористі канали, а вужчі залишаються заповненими водою. Напевно, нафта, вибираючи шлях найменшого опору, рухатиметься звільненими від води широкими пористими каналами. Вузькими ж каналами, які залишилися заповненими водою, нафта так і не рухатиметься. У результаті не відбувається повного видалення з пласта води, яка фільтрується, і канали невеликого діаметру можуть залишитися закритими для притоку нафти. У вибійній зоні навколо свердловини утворюється своєрідний водний бар’єр, який перешкоджає проходженню нафти каналами пласта.

Другою причиною зниження проникності вибійної зони, внаслідок потрапляння в пласт води, вважають набухання глинистих частинок, наявних в продуктивному пласті. У результаті відбувається часткова закупорка пор і, як наслідок, зменшення проникності пласта.

Третьою причиною зниження проникності пласта, що відбувається в результаті проникнення в пласт відфільтрованої з промивної рідини води, є утворення осадів у вибійній зоні. Це пояснюється взаємодією розчинних солей, які містяться у водах пластів, з розчинними солями, завжди наявними у відфільтрованій воді. В результаті в осад випадають тверді частинки, які закупорюють пори продуктивного пласта і погіршують його колекторні властивості.

Практика показала, що усунути всі причини, які викликають погіршення колекторних властивостей продуктивного горизонту, майже неможливо. Проте зменшити їх негативний вплив на пласт можна шляхом застосування таких заходів:

- при розбурюванні продуктивного пласта треба знижувати протитиск на пласт до мінімально безпечного значення, тобто до такого значення, за якого не може бути відкритого фонтанування;

- буріння в продуктивному пласті, дослідження пласта, спуск і цементування експлуатаційної колони мають здійснюватися швидко, за наперед складеним планом, що дозволить зменшити час, протягом якого промивна рідина контактує із стінкою свердловини у вибійній зоні;

- при розкритті продуктивного пласта треба застосовувати високоякісний глинистий розчин, який має мінімальну водовіддачу або промивні рідини на вуглеводневій основі;

- на родовищах із сприятливими геологічними умовами можна рекомендувати при розбурюванні продуктивного пласта продування свердловини повітрям або газом.