Технология заканчивания скважин

Как только буровое долото достигает целевого пласта, этап бурения завершается, но важнейшая работа по освоению скважины только начинается. Этот процесс устанавливает решающую связь между пластом и стволом скважины, создавая путь для потока углеводородов на поверхность. Фундаментальный обзор от отраслевого источника «Sunshine Oil iPetro» объясняет основные цели заканчивания, подробно описывает четыре основных традиционных метода и описывает основное наземное и скважинное оборудование.

Заканчивание скважины включает в себя все операции, выполняемые на скважине после бурения для обеспечения добычи. Его основная цель — установить безопасную, эффективную и прочную связь между резервуаром и поверхностью, сводя при этом к минимуму повреждение пласта. Успешное завершение скважины уравновешивает множество факторов: обеспечение стабильной долгосрочной-добычи, адаптация к сложной геологии и возможность будущей интенсификации добычи или вмешательства.

1. Перфорированное завершение: наиболее широко используемый метод «точного прокалывания».

Это наиболее распространенный в мире метод заканчивания, применимый к вертикальным, наклонно-направленным и горизонтальным скважинам. Он включает в себя спуск и цементирование обсадной колонны по пласту, а затем использование кумулятивных зарядов для создания отверстий (перфораций) в обсадной колонне, цементе и в пласте.

• Типы: Перфорация корпуса(обсадная колонна спущена на полную глубину) илиПерфорация вкладыша(зацементированный хвостовик подвешен к предыдущей обсадной колонне), что позволяет снизить затраты.
• Преимущества:Обеспечивает отличную зональную изоляцию, что крайне важно для резервуаров с газовыми шапками, придонной водой или несколькими слоями с различным давлением. Это позволяет осуществлять выборочную интенсификацию (например, ГРП) и контроль добычи.
• Рассмотрение:Процесс перфорации может вызвать некоторое повреждение пласта, которое часто смягчается такими методами, как перфорация на депрессии.

2. Заканчивание открытой скважины: позволить пласту «дышать» напрямую

В этом методе поперек резервуара не устанавливается обсадная колонна или хвостовик; продуктивный пласт остается открытым для ствола скважины.

• Преимущества:Максимизирует площадь притока, создавая «гидродинамически совершенную» скважину с минимальным гидравлическим сопротивлением и потенциально высокой продуктивностью. Это проще и дешевле, чем другие методы.
• Требования:Это требует строгих геологических условий: порода-коллектор должна быть твердой, компетентной и стабильной (например, плотные карбонаты), без прослоев сланцев, газовых шапок или водных зон, которые могут вызвать проблемы.
• Типы:Может быть «босиком» (пласт пробурен после установки обсадной колонны на его вершину) или «позже» (установка обсадной колонны после бурения пласта, сейчас используется редко).

3. Заканчивание хвостовика с прорезями: баланс контроля песка и потока

Этот метод предполагает спуск хвостовика с заранее-прорезями по сечению коллектора открытого ствола. Он предлагает множество преимуществ открытой скважины, одновременно обеспечивая поддержку для предотвращения обрушения скважины.

• Дизайн:Пазы тщательно спроектированы, часто имеют трапециевидный профиль, чтобы предотвратить застревание песчинок. Ширина паза определяется размером зерен пластового песка (обычно менее чем в два раза превышающим значение d10).
• Применимость:Подходит для коллекторов с умеренно консолидированным песком от среднего-до-крупного песка, особенно для одиночных толстых зон. Он предлагает хороший баланс между простотой, стоимостью и стабильностью скважины.

4. Завершение строительства гравийной набивки: «Идеальное решение» для борьбы с песком

Для плохо консолидированных пластов с большим количеством песка-набивка гравием является наиболее надежным методом. Он размещает экран (обычно обмотанный проволокой) поперек зоны и тщательно укладывает гравий в затрубное пространство между экраном и пластом (необсаженный ствол) или обсадной колонной (обсаженный ствол).

• Принцип:Гравий действует как фильтр, размер которого блокирует пластовый песок (обычно в 5-6 раз больше среднего размера зерен песка), позволяя жидкости течь свободно.
• Техническая строгость:Успех зависит от строгого качества гравия (прочность, округлость, растворимость в кислоте) и точного выбора сита (ширина щели от 1/2 до 2/3 самого мелкого гравия). Хотя это и дорого, это важно для максимизации продуктивного срока службы скважин в рыхлых пластах.

Выбор оптимального метода заканчивания требует тщательной оценки геологии коллектора и плана разработки месторождения. Ключевые критерии включают в себя:

• Стабильность скважины:Геомеханический анализ (например, критерии разрушения при сдвиге фон Мизеса) определяет, достаточно ли прочна порода для открытого ствола. Если нестабильно (например, набухающие сланцы), для поддержки требуется обсадная колонна или хвостовик.
• Потенциал добычи песка: It is critical to distinguish between movable fines (which can be produced) and load-bearing formation sand (which must be controlled). Indicators include core friability, sonic transit time (values >295 мкс/м предполагают риск шлифования) и расчеты механических напряжений.
• Потребности развития:Перфорированное заканчивание предпочтительнее, если в будущем планируется изоляция зон или стимуляция. Для первоначальной, высокой-добычи из простого, стабильного пласта можно выбрать простой хвостовик с открытой скважиной или хвостовик с прорезями.

Заключительные этапы заканчивания включают установку устья скважины и спуск колонны заканчивания.

1. Устьевое оборудование:Трех-узел безопасности и управления.

• Головка корпуса:Поддерживает обсадные колонны и герметизирует кольцевые пространства.
• Головка трубки:Подвешивает эксплуатационные НКТ и обеспечивает доступ к затрубному пространству НКТ-обсадной колонны.
• Рождественская елка:Сборка клапанов, золотников и фитингов, контролирующих производственный поток. Деревья различаются для разных применений (например, фонтанные скважины, механизированная добыча, закачка пара), а для термических скважин требуется специальная высокотемпературная-металлургия.

2. Строка завершения:«Производственный трубопровод», адаптированный к методу механизированной добычи.

• Проточные колодцы:Простая колонна НКТ с устройствами контроля потока.
• Стержневые насосные скважины:В комплект входят штанги, анкер для труб и насос.
• ЭСП Уэллс:Интегрирует силовой кабель, пакер и инструменты для разъединения.
• Многозонные-скважины:Использует пакеры и устройства контроля потока (например, скользящие муфты) для управления добычей из отдельных слоев.

Прежде чем скважина будет передана в эксплуатацию, необходимо выполнить последние шаги, чтобы обеспечить расчистку пути.

Очистка ствола скважины (обратный поток):Такие операции, как естественный поток, газлифт или свабирование, используются для удаления буровых растворов и жидкостей заканчивания из ствола скважины.

Стимуляция (при необходимости):Кислотную обработку или гидроразрыв пласта можно проводить, чтобы избежать-повреждения ствола скважины и повысить продуктивность, особенно в пластах с низкой-проницаемостью.

Завершение скважины является важным мостом, соединяющим обнаруженный ресурс с производственным объектом. Тщательно выбирая метод-от широко используемого перфорированного заканчивания до специализированных методов борьбы с выносом песка-и правильно устанавливая наземное и внутрискважинное оборудование, инженеры гарантируют, что "последний километр" пути добычи нефти и газа будет безопасным, эффективным и оптимизированным для долгосрочной-добычи углеводородов. Для получения более подробной информации, пожалуйста, свяжитесь с командой Vigor для получения более подробной информации о продукте.