Приток к несовершенным скважинам

Если скважина с открытым забоем вскрывает пласт не на всю толщину h, а только на некоторую глубину b, то ее называют гидродинамически несовершенной по степени вскрытия пласта. При этом = b/h называется относительным вскрытием пласта.

Если скважина вскрывает пласт до подошвы, но сообщение с пластом происходит только через специальные отверстия в обсадной колонне и цементном камне или через специальные фильтры, то такую скважину называют гидродинамически несовершенной по характеру вскрытия пласта.

Нередко встречаются скважины и с двойным видом несовершенства – как по степени, так и по характеру вскрытия пласта.

Приток жидкости к несовершенным скважинам даже в горизонтальном однородном пласте постоянной толщины перестает быть плоскорадиальным. Строгое математическое решение задачи о притоке жидкости к несовершенной скважине в пластах конечной толщины представляет большие трудности.

Широкое распространение получил метод расчета дебитов несовершенных скважин, основанный на электрогидродинамической аналогии фильтрационных процессов.

Такие исследования были проведены В. И. Щуровым. Им определены дополнительные фильтрационные сопротивления С₁ и С₂ для различных видов несовершенства скважин и построены графики зависимости величины С₁ от параметров а = h/D_с и = b/h; величины С₂ – от трех параметров: nD_c, l = l/D_c,  = d₀ /D_c, где n – число перфорационных отверстий на один метр вскрытой толщины пласта; D_с – диаметр скважины; l' – глубина проникновения пуль в породу; d₀ – диаметр отверстий.

Р и с.1. Схема притока жидкости к цепочке скважин и соответствующая ей схема эквивалентных фильтрационных сопротивлений

Дебит гидродинамически несовершенной скважины подсчитывается по формуле

Q = ,

где С = С₁ + С₂ – дополнительное фильтрационное сопротивление, вызванное несовершенством скважины по степени вскрытия пласта С₁ и характеру вскрытия С₂.

В практике разработки выделяют еще один вид несовершенства – по качеству вскрытия. С учетом данного вида несовершенства дебит скважины

Q = ; S=S₁+ S₂ ,

где S₁ – коэффициент, учитывающий дополнительное фильтрационное сопротивление в призабойной зоне скважины (ПЗС) из-за несовершенства скважины по качеству первичного вскрытия (загрязнение фильтратом бурового раствора, цементным раствором); S₂ – коэффициент, учитывающий дополнительное фильтрационное сопротивление в ПЗС из-за несовершенства скважины по качеству вторичного вскрытия (возникновение зоны кольматации вокруг перфорационных каналов вследствие набухания глинистых частиц, отложений АСПВ, коксования тяжелых компонентов нефти и породообразующего вещества).

Раздельное определение С и S в промысловых условиях затруднительно. Наиболее часто определяют общую величину дополнительного фильтрационного сопротивления, называя ее скин-фактором.

Скин-фактор – безразмерный параметр, характеризующий потери давления вследствие указанных выше причин при фильтрации пластового флюида в призабойной зоне.

Продуктивность открытой скважины (без обсадки) , где  – гидропроводность пласта, определяемая по данным кривой восстановления давления.

Фактическая продуктивность .