Перфорация обсадной колонны

Для восстановления связи продуктивного пласта со скважиной после ОЗЦ колонны производят перфорацию. Интервал перфорации уточняется предварительно по данным геофизических исследований перед спуском колонны.

Существует несколько видов перфораторов:

1. Пулевые

2. Торпедные

3. Кумулятивные

4. Гидропескоструйные

Тип перфоратора и плотность перфорации определяется в зависимости от геологических условий, коллекторских свойств пласта и конструкции скважины.

До начала перфорации обсадную колонну тщательно промывают. Во избежание загрязнения продуктивного пласта промывочная жидкость должна удовлетворять следующим требованиям:

1. Состав фильтрата бурового раствора должен быть таким, чтобы при проникновении его в пласт не происходили физические или химические взаимодействия с пластовыми флюидами.
2. Гранулометрический состав твердой фазы бурового раствора должен соответствовать структуре порового пространства продуктивного пласта.
3. Поверхностное натяжение на границе фильтрат – пластовые флюиды должно быть минимальным.
4. Водоотдача бурового раствора должна быть минимальной, а плотность такой, чтобы разность между пластовым и гидростатическим давлениями была близкой к нулю.

Коэффициент трения между внутренней поверхностью обсадной колонны, покрытой пленкой бурового раствора и поверхностями геофизических приборов и кабеля должен быть минимальным.

Устье скважины для перфорации должно быть герметизировано специальной перфорационной задвижкой высокого давления для избежания проявления пласта после простреливания. Так как после прострела отверстий в колонне у устья может возникнуть избыточное давление, то над устьем устанавливают специальный лубрикатор, который позволяет спускать в обсадную колонну под давлением перфораторы.

При применении стреляющих перфораторов возможна деформация обсадной колонны и образование значительных трещин в цементном камне. Это приведет к нарушению сцепления цементного камня с породой. Чтобы уменьшить опасность растрескивания цементного камня иногда рекомендуется перфорировать колонну пока камень не утратил полностью пластические свойства и не приобрел хрупкость.

При использовании гидропескоструйного перфоратора (рисунок 74) в скважину на НКТ спускают струйный аппарат и нагнетают под большим давлением жидкость с песком, которая выходит из сопел со скоростью 120-150 м/с.

Рисунок 74. Схема гидропескоструйной перфорации

Размер зерен кварцевого песка 0,2-2мм, содержание песка в жидкости 50-100 кг/м³, перепад давления в насадке 15-20 МПа.

Длина перфорационного канала (рисунок 75), образующегося при воздействии струи может достигать 1 м и более. Диаметр канала в обсадной колонне – 13-15 мм, а в породе до 60 мм (это гораздо больше, чем при других способах перфорации). При использовании такого перфоратора можно пробивать не только круглые отверстия в однородных породах, но и горизонтальные и вертикальные щели в плотных абразивостойких и устойчивых породах. Щели размещают в шахматном порядке, продолжительность обработки одного интервала около 1 часа.

Рисунок 75. Вскрытие пласта

гидропескоструйной перфорацией

Гидроабразивная перфорация происходит при непрерывной циркуляции жидкости. Часть песка после перфорации оседает на забой, а по окончании вымывается из обсадной колонны способом обратной циркуляции.

Преимущества гидропескоструйной перфорации – не растрескивается цементный камень и в обсадной колонне не возникают опасные деформации. Однако, стоимость этого способа намного дороже, чем стреляющими перфораторами и требуются мощные насосные агрегаты.

Этот способ эффективен при низкой проницаемости коллектора, сильном загрязнении призабойной зоны скважины, при вскрытии пласта с очень высокой температурой.