Вопросы методологии и новых технологий разработки месторождений природного газа. Часть III (Сборник научных трудов), страница 30

Такая сильная чувствительность значений предельной депрессии от параметров А, В и а обусловила сложный характер зависимости предельной депрессии от пластового давления. Если для В=0,34 практически для всех значений а (0,34-1) происходит снижение предельной депрессии при падении пластового давления, то при В=0,5 и а=1 зависимость предельной депрессии от пластового дав­ления АР*=ДР* (Р_пл) имеет немонотонный характер. При больших параметрах А>7,35 МПа АР* уменьшается, при А=4-4,5 МПа прак­тически не зависит от давления, при А=3,5 МПа АР* в начале уве­личивается, а затем снижается. Это означает, что чем менее сцемен­тирован пласт-коллектор (меньше А - S₀~a_T), тем более возможен вариант увеличения предельной депрессии или сохранение ее посто­янного значения, т.е. происходит как бы увеличение прочности от­крытого забоя при увеличении эффективных нагрузок. Этот же вывод был отмечен в [7].

Еще более сложный характер имеет зависимость АР* = ДР* (Р_пл) для перфорированного забоя, ибо здесь накладываются различные условия устойчивости в характерных точках перфорационной кавер­ны. Анализ расчетов по формуле (8) позволил сделать следующие основные выводы.

67

При минимальных давлениях цементного камня (равных на­чальному пластовому давлению) устойчивость перфорированного за­боя меньше, чем открытого ствола.

Этот факт говорит о том, что нарушение целостности цементно­го камня за колонной приводит к снижению предельных депрессий по сравнению с первоначальным открытым забоем, т.е. в данном случае лучше использовать фильтр.

Функции а и b в формуле (8) имеют вид а =-си - р, Р_пл   и Ь = -а₂ + р₂Р_пл, где коэффициенты он, а₂, Рь Рг определяются механическими свой­ствами горной породы, давлением цементного камня и точкой на по­верхности каверны [6].

Характер изменения ДР* в этом случае имеет неоднозначный характер. Общая тенденция - снижение АР* при падении Р_пл„ Однако темпы падения резко отличны для различных условий. В зависимости от значения параметра а меняется устойчивость породы в различных точках. Так, при а = 0,43 наиболее устойчивое положение в точке 2 (наименьшее в точке 3), а при а = 1 наиболее устойчивое в точках 1 и 3, наименее - в точке 2.

Все эти факты говорят о том, что в реальных условиях необхо­димости выбора минимальных предельных депрессий (из трех вели­чин для характерных точек) зависимость темпов падения ее от давле­ния будет иметь достаточно сложный характер.

Итак, предложенные модели позволяют:

•  обработать экспериментальный материал для оценки механи­
ческих свойств образцов пород-коллекторов в условиях фильтрации;

•  оценить устойчивость различных конструкций забоя скважи­
ны;

•  оценить начальные предельные депрессии для газовых сква­
жин и дать прогноз их изменения при снижении пластового давления.

Использование этих моделей в виде отдельных блоков компью­терных технологий проектирования позволяет рассчитать предельные добывные возможности газовых скважин и установить наиболее ра­циональный технологический режим их эксплуатации.

Разработанный геомеханический подход к проблеме устойчиво­сти призабойной зоны газовой скважины предполагает:

68

•  в период разведки или подготовки к ОПЭ месторождения
проведение специального комплекса исследований на базовой сква­
жине, в результате которого будут установлены для конкретного объ­
екта эмпирические и методические основы оценки предельных де­
прессий проектных и будущих реальных скважин;

•  в период проектирования ОПЭ изучить эффективность раз­
личных конструкций забоя эксплуатационных скважин и рекомендо­
вать для ОПЭ наиболее рациональные, а для скважин - технологиче­
ский режим эксплуатации;

•  в период ОПЭ изучить опыт эксплуатации скважин и внести
коррективы в технологический режим и конструкцию забоя;

•  в период проектирования   разработки использовать блок
расчета предельных депрессий для установления технологического
режима эксплуатации проектных скважин с выбранной конструкцией
забоя скважин;