Методы увеличения продуктивности скважин

Методы увеличения производительности скважин – проблема, которая в настоящее время стоит достаточно остро. В условиях растущего использования грунтовых вод для водоснабжения домов примерно пятая часть скважин в стране используется неэффективно или совсем заброшена. Причина этого – их низкий коэффициент гидродинамического несовершенства, формула расчета которого:

коэф нс = днс/дсс, где:

• коэф нс – коэффициент гидродинамического несовершенства скважины;
• днс – дебит несовершенной скважины;
• дсс – дебит совершенной скважины при равных условиях.

О методах повышения этого коэффициента и пойдет далее речь.

Методы увеличения производительности

Опустим случаи, когда при бурении продуктивный пласт изначально был вскрыт не по всей мощности. Такая скважина называется гидродинамически несовершенной по характеру или степени вскрытия.

Все методы повышения коэф нс делятся на физические (механические, тепловые и др.) и химические. Применяют также сочетание этих методов. Использование нижеперечисленных способов позволяет повысить продуктивность скважины за счет увеличения трещиноватости породы, очистки пор водонесущих пластов или увеличения пропускной способности фильтров.

Физические методы

Повышение дебита скважины достигается с помощью:

• Пульсации или вибрации. Их вызывают в прифильтровой зоне за счет вибратора или воздействия токов с разнополярными импульсами тока разной длительности;
• Взрывами (торпедированием скважин). Взрывчатые вещества увеличивают количество трещин в породах плотных слоев, что влечет за собой повышение коэф нс;
• Нагнетанием в скважину абразивных смесей под большим давлением, что вызывает гидравлический разрыв пласта. Так, способом гидропескоструйной перфорации струя воды с песком, выходящая с большой скоростью из насадки перфоратора, прочищает забитые поры пластов. Вместо воды иногда используются углеводородные жидкости. Образовавшиеся в породе трещины заполняются крупнозернистым песком, который обладает значительной проницаемостью;
• Нагреванием. Применяется для плавления отложений вязких углеводородов (парафинов, смолы или асфальтенов).

Механические способы применяют для малопроницаемых твердых пород. Физические методы также решают задачу удаления из ствола твердых мелкодисперсных частиц.

Теперь рассмотрим методы очистки скважинных фильтров.

1. Механический метод. Чистка фильтров с помощью скребков и ершей;
2. Гидравлический метод. Промывка фильтров водой с помощью различных устройств (эрлифта, пакера, промывочными окнами и другими);
3. Торпедирование. Декольматация фильтров подрывами фугасных зарядов или торпед из детонирующего шнура;
4. Электрогидроударный метод, основанный на использовании электрической энергии между электродами разрядника, помещенного внутри фильтра;
5. Пневмоудар. Очистка фильтра энергией сжатого воздуха;
6. Имплозионный метод. Декольматация созданием разреженной области внутри фильтра;
7. Вибрационный. В обсадную трубу опускается вибратор: насосно-компрессорная труба с дисками;
8. Акустический. Внутри создается ультразвуковое поле.

Декольматации фильтров – одна из самых эффективных мер повышения производительности и коэф нс водяной скважины.

Химические методы

Химические методы увеличения разавбить производительности скважин – это обработка ее стенок различными растворами, преимущественно кислотными. Раствор очищает забой и, проникая в мелкие трещины ствола шахты, растворяет илистые и карбонатные отложения. Таким образом значительно (до 250%) увеличивается водоотдача пластов, а значит и коэф нс.

В качестве раствора применяется соляная кислота (соляно-кислотная обработка) с добавлением:

• Уксусной кислоты. Для предотвращения выпадения из раствора хлопьев оксида железа;
• Интенсификаторов. Они облегчают вымывание раствора после чистки.

Другие вариации кислотной обработки: обработка под давлением, пенокислотная. Они позволяют очистить поры пластов на бо́льшую глубину.

Сочетание методов

Термокислотный (термохимический) способ – обработка раствором соляной кислоты, находящейся в экзотермической реакции с другим веществом. Такой способ сочетает в себе преимущества различных методов. Другое его название – гидрокислотный разрыв пласта. Применение какого-либо из способов повышения производительности скважины определяется, прежде всего, её пластовыми условиями.