Основной задачей является обеспечение безопасных условий работы буровых и ремонтных бригад в стволе скважины путем предотвращения выброса нефти или газа из пласта. Решение подобной задачи возможно при условии применения специальных механических отсекателей пластов, противовыбросового оборудования либо с помощью различных составов глушения пластов, создающих на забое скважин давление выше пластового. Обычно для этих целей применяются водные составы с добавками загустителей или минеральных солей.
При подготовке скважины к проведению вторичного вскрытия, обработке призабойной зоны или ремонтными работами обычно весь ствол заполняется жидкостью глушения. Технология работ по замене жидкости в стволе скважины заключается в проведении операции промывки ствола с допуском НКТ до забоя или последовательной замене скважинной жидкости на участке устье-насос на ЖГС с обеспечением заполнения всего ствола скважины. В связи с этим необходимо обеспечить надежное и простое регулирование технологических параметров ЖГС – главным образом плотности.
Плотность ЖГС является главным фактором, который определяет величину давления на забое скважин. В общем случае забойное давление (Рзаб, Па) рассчитывается по формуле:
Рзаб=Нс*rж * g *cosa, (1)
где Нс - длина ствола скважины,м; rж – плотность ЖГС, кг/м3; g- ускорение свободного падения, м/с2; a - угол отклонения ствола скважины от вертикали, град.
Допускаемая величина забойного давления (Рзаб )доп, создаваемая ЖГС, определяется в зависимости от назначения вертикальной составляющей ствола скважины и текущего пластового давления (Рпл). Так, в соответствии с «Едиными техническими правилами ведения работ при строительстве скважин на нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождениях»:
- для скважин с вертикальной составляющей ствола до 1200 м:
(Рзаб)доп = (1,10…1,15) * Рпл;
- для скважин с вертикальной составляющей от 1200 до 2500 м:
(Рзаб)доп = (1,05…1,10) * Рпл;
- для скважин с вертикальной составляющей больше 2500 м:
(Рзаб)доп = (1,04…1,07) * Рпл.
Практика эксплуатации скважин свидетельствует о том, что очень часто фактическая плотность ЖГС при проведении работ по вскрытию пластов и глушению скважин перед ремонтами превышает требуемое. Вследствие этого на забое скважины создаются избыточные репрессии и в ПЗС попадают большие объемы ЖГС, которые вызывают изменения коллекторских характеристик продуктивных пластов. Поэтому основной задачей операций глушения пластов становится придание ЖГС таких свойств, которые обеспечивают сохранение коллекторских характеристик ПЗС независимо от объема их проникновения в пласт. На сегодняшний день составов и жидкостей глушения продуктивных пластов, обладающих полным спектром свойств в соответствии с требованиями, не существует. Последнее утверждение подтверждает необходимость поиска и создания новых ЖГС, которые в полной мере отвечали бы требованиям к ЖГС и позволили повысить эффективность строительства и эксплуатации скважин.
В современных условиях сокращение объемов добычи нефти и неуклонный рост себестоимости ее добычи требует иного подхода к выбору типа, технологических параметров и экологической чистоты применяемых ЖГС. Важность получения от каждой скважины максимальной отдачи не позволяет применять в качестве ЖГС такие составы, которые вызывают ухудшение показателей работы скважин и коллекторских характеристик ПЗС. Постепенно изменяется сам подход к выбору ЖГС. Сейчас все более распространенным становится подход, согласно которому для каждого объекта разработки проводится индивидуальный подбор ЖГС на всех стадиях существования скважины - начиная от разбуривания продуктивного пласта и далее при производстве ремонтных работ.
В технологическом плане от операций глушения теперь требуется применение таких составов и технологий, которые предусматривают регенерацию ЖГС и обеспечивают возможность повторного применения ЖГС в скважинах. Это позволяет снизить затраты на покупку новых ЖГС, сократить объем работ по увеличению производительности скважин и, тем самым, улучшить основные технико – экономические показатели добычи нефти. На основании выше изложенного можно сформулировать основные цели и задачи операций глушения продуктивных пластов:
- ЖГС должна обеспечивать создание на забое давление, превышающего пластовое;
- состав и физико-химические свойства ЖГС должны обеспечивать безопасные условия проведения вскрытия пластов и ремонтов;
- проникновение ЖГС в пласт не должно приводить к ухудшению показателей работы скважин и характеристик пород призабойной зоны;
- технологии приготовления ЖГС и их применения в скважинах должны обеспечивать простоту приготовления и регулирования свойствами ЖГС без создания в скважинах аварийных ситуаций и осложнений;
- технологии глушения скважин не должны затруднять последующее освоение и вывод скважин на запланированный режим работы.