Скин-фактор

Скин-фактор — гидродинамический параметр, характеризующий дополнительное фильтрационное сопротивление течению флюидов в околоскважинной зоне пласта, приводящее к снижению добычи (дебита) по сравнению с совершенной (идеальной) скважиной. Причинами скин-фактора являются гидродинамическое несовершенство вскрытия пласта, загрязнение околоскважинной зоны, прочие нелинейные эффекты (турбулентное течение, разгазирование, сжатие скелета горной породы и т. д.).

Скин-фактор и приведённый радиус

По определению скин-фактор описывается формулой:
$S=\mathrm{ln}\frac{r_c}{r_c^*}$
где $S$ — скин-фактор, $r_c$ — радиус реальной скважины по долоту в интервале вскрытия пласта,
$r_c^*$ — приведённый радиус скважины — это модельный радиус совершенной (идеальной) скважины, при котором её расчётная продуктивность совпадает с продуктивностью реальной скважины при прочих равных условиях. После подстановки приведённого радиуса вместо реального радиуса в гидродинамические формулы, описывающие фильтрацию к совершенной скважине, эти формулы становятся пригодными для анализа реальной несовершенной скважины.

Скин-фактор и продуктивность

Применяя уравнение Дюпюи для плоскорадиального установившегося потока несжимаемой жидкости к вертикальной скважине, получаем выражение для скин-фактора:
$S=\left(\frac{\eta_0}{\eta}-1\right)\mathrm{ln}\frac{R_k}{r_c}$
где $\eta_0$ — потенциальная продуктивность, которая может быть получена от совершенной скважины (при отсутствии скин-фактора),
$\eta$ — фактическая продуктивность реальной скважины,
$R_k$ — радиус контура питания (воронки депрессии), то есть расстояние от скважины до зоны пласта, где давление полагается постоянным и равным текущему пластовому давлению (примерно половина расстояния между скважинами),
$r_c$ — радиус реальной скважины по долоту в интервале вскрытия пласта.

Интерпретация скин-фактора

Если величина скин-фактора близка к нулю (практически с учётом погрешности определения: $-1<S<5$), то приствольная зона пласта считается неизменённой, а скважина совершенной (приблизительно $r_c^*=r_c$   и   $\eta=\eta_0$).

Большая положительная величина скин-фактора $S>5$ (то есть $r_c^*<<r_c$   и   $\eta<<\eta_0$) свидетельствет о загрязнении приствольной зоны пласта и несовершенстве скважины. В таком случае на скважине проводят геолого-технологические мероприятия (ГТМ) по интенсификации притока: дополнительная перфорация, свабирование, метод переменного давления (МПД), солянокислотные обработки (СКО), гидроразрыв пласта (ГРП) и др.

Значительная отрицательная величина скин-фактора $S<-1$ (то есть $r_c^*>>r_c$   и   $\eta>>\eta_0$) наблюдается в случае повышенной проницаемости приствольной зоны пласта (трещины, каверны и т. д.). Часто "ложноотрицательные" значения скин-фактора получаются при интерпретации "недовосстановленных" кривых восстановления давления (КВД) без учёта "послепритока" в ствол скважины, когда на графике отсутствует участок плоскорадиального потока.

Литература

• Справочная книга по добыче нефти под редакцией Ш. К. Гиматудинова, 1974.
• Мищенко И.Т. Скважинная добыча нефти. М: Нефть и газ, 2003.

Отрицательные значения скин-фактора наблюдаются у скважин после гидроразрыва пласта(ГРП), кислотных обработок (КО). Значительные отрицательные значения скин-фактора наблюдаются на наклонно направленых скважинах (ННС), и на скважинах с горизонтальным окончанием.

Ссылки

• Определение скин-фактора по кривой восстановления давления (КВД).
• Определение скин-фактора комплексным методом переменной депрессии.
• Компьютерная программа "МЕТОД" для расчета скин-фактора по КВД.