Способы увеличения безводного дебита: отыскание оптимальной величины вскрытия газоносного пласта, соответствующий максимальному, безводному дебиту; создание искусственных непроницаемых экранов между ГВК и нижним интервалом перфорации.
Увеличение Qпр путём отыскания hопт При вскрытии газоносного пласта с подошвенной водой производительность вертикальной скважины зависит от степени вскрытия пласта и расстояния от забоя до ГВК. При этом, чем меньше степень вскрытия, тем больше влияние несовершенства скважины на её производительность. При небольших степенях вскрытия пласта влияние несовершенства на производительность существеннее, чем влияние депрессии на пласт. Поэтому естественно, что существует некоторая величина вскрытия, зависящая от параметров пласта и свойств газа и воды, при которой скважина дает максимальный безводный дебит.
На всех кривых зависимостей Qпр от `h (рис.4.13), построенных для изотропного и анизотропного пластов с неподвижным и подвижным ГВК, имеется точка, соответствующая максимальному значению Qпр . Значение `h в этих точках соответствует оптимальной величине вскрытия пласта. Величину hвс,опт можно определить двумя способами: аналитическим и графоаналитическим.
При аналитическом способе неизбежны допущения, которые снижают точность искомой величины. Поэтому лучше определять оптимальную толщину вскрытия hопт графоаналитическим методом.
Подъём ГВК в процессе разработки приводит к непрерывному уменьшению газонасыщеной толщины пласта Для заданного вскрытия пласта hвс уменьшение во времени газонасыщенной толщины приводит к увеличению значения относительного вскрытия. Поэтому величина вскрытия, являющаяся в начале разработки оптимальной, становится неоптимальной (перемещается вправо от оптимума) и предельный, безводный дебит резко снижается. Это означает, что каждой текущей толщине газоносного пласта h(t) соответствует своя оптимальная величина вскрытия. При этом относительная величина оптимального вскрытия остается постоянной величиной (рис.4.15). С увеличением времени t, т.е. с уменьшением h(t), установленная вначале hопт растет и стремится к `h=1. При подъеме ГВК установленная вначале hопт через некоторое время оказывается в обводненной зоне, и поэтому безводный дебит равняется нулю. Это означает, что каждой текущей толщине газоносного пласта h(t) соответствует своя оптимальная величина вскрытия. При этом для заданного пласта с неизменными, кроме толщины, параметрами оптимальная величина вскрытия при учете изменения h(t) остается постоянной, как это показано кривой 2 на рис. 4.15. Приведенные закономерности указывают на то, что необходимо синхронное с подъёмом ГВК уменьшение вскрытой толщины пласта с целью обеспечения оптимального вскрытия в течении всего периода разработки.
Увеличение Qпр путём создания непроницаемого экрана. Создание непроницаемого экрана (рис. 4.16) между нижним интервалом перфорации и ГВК затрудняет прорыв в скважину конуса воды, вершина которого находится непосредственно подо дном. Уровень ГВК даже на небольшом расстоянии от ствола скважины намного ниже, чем непосредственно у ствола, что связано с распределением давления в пласте работающей скважине. Следовательно, создание искусственного непроницаемого экрана позволяет существенно снизить опасность обводнения, продлить продолжительность безводной эксплуатации скважины и увеличить саму величину дебита в несколько раз.
Материалы, из которых изготавливаются экраны. Специальные смолы
Размеры экрана. Характер изменения величины Qпр, соответствующей оптимальной толщине вскрытия, от радиуса непроницаемого экрана Rп показан на рис 4.17. Видно, что изменение радиуса до 50м приводит к росту Qпр в 8 раз. Наибольшее изменение Qпр происходит в области изменения размера экрана до 10м. Далее темп роста Qпр значительно снижается. Кроме того , при величине вскрытия, не превышающей половины толщины газоносного пласта, создание экрана больших размеров, кроме экономической нецелесообразности, приводит к потере энергии пласта. Поэтому целесообразно создавать перегородки радиусом не более 10м.
Толщина непроницаемого экрана практически не влияет на величину допустимой депрессии на пласт и на Qпр. При небольшой толщине газоносного пласта толщину экрана можно свести к минимуму.
В неоднородных по мощности и по площади пластах возможно отклонение от цилиндрической формы экрана.