Введение
Важной научно-технической проблемой разработки месторождений является одновременное обеспечение высоких уровней и темпов добычи углеводородного сырья при наиболее полном извлечении его из недр с осуществлением высоких технико-экономических показателей работы нефтегазодобывающих предприятий. Старение скважин и ухудшение геолого-технических условий их эксплуатации приводят к потерям в добыче нефти и газа, обусловленных простоем скважин в ожидании ремонта или эксплуатацией с ограничением дебита.
Эффективность эксплуатации скважин зависит от состояния призабойной зоны пласта. При эксплуатации нефтяных и особенно газовых месторождений возникает проблема крепления призабойной зоны скважины в интервале размещения слабосцементированных коллекторов. Добыча природного газа ведется в высокопроницаемых пластах, сложенных, как правило, мелкозернистым слабосцементированным песчаником и алевролитами.
При эксплуатации скважин нефтяных и газовых месторождений возникают градиенты давления, приводящие к разрушению структуры породы. Пространство вокруг этих скважин называется призабойной зоной пласта (ПЗП), которая разрушается в первую очередь. Продукты разрушения в виде песка могут поступать в ствол скважины, что ведет к эрозионному износу оборудования. Кроме того, накопление песчаных пробок снижает продуктивность скважины и требует больших затрат на их ремонт.
Из внедренных новейших технологий ремонта скважин наиболее эффективным техническим решением для борьбы с пескопроявлением является изменение конструкции скважины, как при ремонте, так и при строительстве нефтяных и газовых скважин, предусматривающее эксплуатацию их через забойные фильтры с гравийной набивкой на основе фракционированного кварцевого песка.
Фракционированный кварцевый песок должен обеспечивать фильтрационное задержание пластового песка на месте его залегания. Гравийная набивка из песка в кольцевом пространстве между фильтром и стеной скважины должна обеспечивать достаточную пропускную способность для пластовых флюидов.
Различные характеристики, продуктивных пластов, чередование больших по мощности пропластков слабосцементированных песчаников, изменение условий в скважине в процессе их эксплуатации, связанных с падением давления, снижением дебита, могут стать причиной снижения эффективной работы противопесчаных фильтров с гравийной набивкой. Такой ситуации можно избежать, если правильно подобрать гравийный материал для гравийной набивки скважинного фильтра.
На базе экспериментальных и аналитических исследований разработаны новая методика подбора гравийного материала и технология его обогащения.
Основной целью работы является повышение эффективности работы нефтяных скважин, заложенных в слабосцементированных песчаных скважинах, на основе гравийного фильтра из специально подобранного гравийного материала. Исследование абразивных свойств зернистых материалов в водной и нефтяной среде для выбора эффективного материала ГПП. Кроме того, для нефтегазовой отрасли необходимы более эффективные абразивные материалы для гидропескоструйной перфорации (ГПП) из природных песков.