Защита окружающей среды при до­быче, транспорте и хранении нефти и газа, страница 25

В значительной степени это относится и к ограничению прито­ков воды в эксплуатационные скважины.

Многочисленными эксперементальными исследованиями уста­новлено, что породы призабойной зоны под воздействием фильтрующей   жидкости   разрушаются   при   определенных   для

43

ч

К

ч

\D

га H

о

I

ев

aо»

о с

о

.Et

it

о (■*

Si

 , О OO

■* COt

со u3 (

-*С

данной породы градиенте давления и скорости фильтрации. В условиях рых­лых пород разрушение усугубляется наличием в продукции скважины сво­бодной воды. В процессе эксплуатации скважин при депрессиях, обусловлива­ющих возникновение разрушающих градиентов, обычно начинается раз­мыв породы пласта и обильный вынос песка. Однако, как показали исследо­вания, проведенные институтом Аз-НИПИнефть по скважинам НГДУ Лениннефть и Орджоникидзенефть, эксплуатирующим кирмакинскую сви­ту, вынос песка не зависит от фильтра­ционного разрушения пород призабои­ной зоны.

Одна из причин выноса песка при эксплуатации скважин — возникнове­ние с момента вскрытия пласта напря­женного состояния пород призабоиной зоны, которое возрастает-по мере уве­личения числа скважин, и продолжи­тельности их эксплуатации.

Сущность ■ этого явления заключа­ется в том, что в процессе бурения столб глинистого раствора предохра­няет стенки скважины от воздействия горного давления. Чем больше снижа­ется забойное давление, тем больше напряжение в породе. При определен­ных критических напряжениях дефор­мируются глинистые пропластки и раз­рушаются слабосцементированные песчаники призабоиной зоны пласта. Условия прочности неупругих пород определяются из неравенства

Для различных горизонтов АзНИПИнефть предлагает эмпири­ческие формулы, характеризующие изменение среднесуточного объема песка Vи жидкости Q, и эмпирические зависимости без­размерного коэффициента kот перепада давления (Ар = р_гор—Рзаб).

Горизонт   КаС,   НГДУ                VQk

им. XXII съезда КПСС 0,00066 Ар¹-⁷                      27,54 Др-°.'⁵³         5,96 Т°>²

Горизонт КС, НГДУ Лениннефть   .    .    .    Д0027Лр⁰-⁸¹                                 0.037АР¹-²                                                                                                                    —

Горизонт «верхний от­
дел», НГДУ Лениннефть   ....    .0,0005^.18         46,56Др-°>³⁴                                                                                                                                          3,38 Г⁰-¹⁴

Здесь Т — продолжительность эксплуатации пласта, лет.

При разработке старых нефтяных месторождений в Азербайд­жане, представленных рыхлыми слабосцементированными коллек­торами, благодаря повышенной проницаемости призабойной зоны в скважину поступает больше воды, чем нефти,, и происходит раз­мыв подошвенной части пласта. В результате в призабойной зоне создаются каверны, и при длительной эксплуатации скважин происходят обрушения и обвалы породы пласта, смятия и сломы эксплуатационных колонн.

Используемые для изоляции от воды ранее применяемые водо- и нефтецементные растворы не дали положительных резуль­татов. Малоэффективными оказались и способы крепления приза­бойной зоны фенолформальдегидными смолами и различными по составу цементно-песчаными смесями. Для этих условий и для крепления призабойной зоны наиболее эффективно использовать пеноцементные растворы, разработанные во ВНИИнефть.