Дослідження впливу діаметра стовбура на продуктивність газових свердловин

Abstract

Показано, що одним із способів збільшення дебіту і зменшення депресії на пласт, що особливо важливо для нестійких порід, є буріння свердловин великого діаметра або розширення стовбура свердловини в інтервалі продуктивного пласта. Визначено, в яких саме випадках доцільно розширювати діаметр стовбура свердловини в інтервалі продуктивного пласта. Наведено розподіл за способом створення гравійно-намивних фільтрів, які використовуються для запобігання надходження піску із пласта у свердловину. Висвітлено технологію створення гравійних фільтрів у свердловинах у процесі закінчування їх бурінням. Виконано теоретичні дослідження впливу збільшення діаметра стовбура свердловин в інтервалі продуктивного пласта на дебіт, депресію на пласт і градієнт тиску. За результатами виконаних досліджень побудовано та проаналізовано графічні залежності у вигляді ступеня зміни дебіту свердловини, депресії на пласт і градієнта тиску від кратності збільшення радіуса свердловини в інтервалі продуктивного пласта. Визначено оптимальне значення кратності збільшення радіуса стовбура свердловини в інтервалі продуктивного пласта залежно від початкового дебіту свердловини з використанням чисельного методу безумовної мінімізації – методу золотого перерізу. За результатами дослідження збільшення діаметру в інтервалі продуктивного пласта в певних гірничо-геологічних умовах дає найбільший ефект запобігання винесенню піску з усіх розглянутих у статті показників: дебіт, депресія на пласт, градієнт тиску на стінці свердловини.

It has been shown that one of the ways to increase the production rate and reduce the reservoir drawdown, which is especially important for unstable rocks, is the drilling of large-diameter wells or the expansion of the wellbore in the interval of the productive formation. It has been characterized in which cases it is advisable to expand the diameter of the wellbore in the interval of the productive formation. The distribution of gravel-alluvial filters according to the method of creation, which are used to prevent the entry of sand from the formation into the well, is given. The technologies of creation of gravel filters in wells in the process of their completion by drilling are described. Theoretical studies of the effect of the wellbore diameter increase in the interval of the productive formation on the flow rate, reservoir drawdown, and the pressure gradient have been carried out. Due to results of the experimental studies, graphical dependences of the degree of change in the well production rate, reservoir drawdown and the pressure gradient on the multiplicity of the increase in the well radius in the interval of the productive formation have been developed and analyzed. The optimum value of the multiplicity of the increase in the wellbore radius in the interval of the productive formation is determined depending on the initial production rate of the well using the numerical method of unconstrained minimization - the golden section. According to the results of the study, the increase in diameter in the interval of the productive formation in certain mining and geological conditions gives a significant effect on all the factors considered in the article: the debit, the reservoir drawdown, the pressure gradient on the borehole wall, and the sand production exclusion.