Ликвидация осложнений.

Под осложнением в скважине следует понимать затруднение ее углубления, вызванное нарушением состояния буровой скважины. Наиболее распространенные виды осложнений — осложнения, вызывающие нарушения целостности стенок скважины, поглощения бурового раствора, нефте-, газо- или водопроявления.

Осложнения, вызывающие нарушение целостности стенок скважины

Произведенные исследования, а также накопленный опыт бурения позволяют выделить основные виды нарушений целостности стенок скважины. На рис.8.3.1 приведена классификация видов нарушения целостности стенок скважин.

Рис.8.3.1. Классификация нарушений целостности стенок скважины (по

Обвалы (осыпи) происходят при прохождении уплотненных глин, аргиллитов или глинистых сланцев. В результате увлажнения буровым раствором или его фильтратом снижается предел прочности уплотнен­ной глины, аргиллита или глинистого сланца, что ведет к их обрушению (осыпям). Обвалам (осыпям) может, способствовать набухание. Про­никновение свободной воды, которая содержится в больших количествах в растворах, в пласты, сложенные уплотненными глинами, аргиллитами или глинистыми сланцами, приводит к их набуханию, выпучиванию в ствол скважины и, в конечном счете, к обрушению (осыпанию).

Небольшие осыпи могут происходить из-за механического воздействия бурильного инструмента на стенки скважины. Обвалы (осыпи) могут произойти также в результате действия тектонических сил, обусловливающих сжатие пород. Горное давление при этом значительно превышает давление со стороны столба бурового раствора. Характерные признаки обвалов (осыпей) резкое повышение давления в нагнетательной линии буровых насосов, обильный вынос кусков породы, интенсивное кавернообразование и недохождение бурильной колонны до забоя без промывки и проработки, затяжки и прихват бурильной колонны; иногда — выделение газа. Интенсивное кавернообразование существенно затрудняет вынос вы­буренной породы на дневную поверхность, так как уменьшается скорость восходящего потока и его подъемная сила, возрастает аварийность с бурильными трубами, особенно при роторном бурении. Из-за опасности поломки бурильных труб приходится уменьшать нагрузку на долото, а это ведет к снижению механической скорости бурения.

Основные меры предупреждения и ликвидации обвалов (осыпей> следующие:

1) бурить в зоне возможных обвалов (осыпей) с промывкой буровым раствором, имеющим минимальную водоотдачу и максимально высокую плотность;

2) правильная организация работ, обеспечивающая высокие скорости проходки;

3) бурить скважины по возможности меньшего диаметра;

4) бурить от башмака (нижней части) предыдущей колонны до башмака последующей колонны долотами одного размера;

5) поддерживать скорость восходящего потока в затрубном пространстве не менее 1,5 м/с;

6) подавать бурильную колонну на забой плавно, без рывков;

7) избегать значительных колебаний плотности бурового раствора;

8) перед подъемом бурильной колонны утяжелять раствор, доводя его плотность до необходимой, если в процессе бурения произошло ее снижение;

9) не допускать длительного пребывания бурильной колонны без движения.

Набухание происходит при прохождении глин, уплотненных глин, в отдельных случаях аргиллитов (при значительном содержании мине­ралов типа монтмориллонита). В результате действия бурового раствоpa и его фильтрата глина, уплотненная глина и аргиллиты набухают, сужая ствол скважины. Это приводит к затяжкам, посадкам, недохождениям до забоя, прихватам бурильного инструмента.

Основные меры предупреждения и ликвидации набухания следующие:

1) бурение в зоне возможных сужений с промывкой утяжеленными буровыми растворами, в фильтре которых содержатся химические ве­щества, способствующие увеличению предельного напряжения сдвига, а также степени и давления набухания;

2) правильная организация работ, обеспечивающая высокие механи­ческие скорости проходки;

3) после приготовления глинистого раствора, который отвечает требованиям, указанным в пункте 1), следует заполнить им скважину и выждать некоторое время, необходимое для протекания физико-хими­ческих процессов. Это нужно делать потому, что процесс бурения связан с резкими колебаниями давления при спуско-подъемных операциях;

4) выполнение рекомендаций 4), 5), 6), 7), 8), 9), перечисленных выше, как мер предупреждения и ликвидации обвалов (осыпей).

Ползучесть происходит при прохождении высокопластичных пород (глины, глинистые сланцы, песчанистые глины, аргиллиты, ангидрит или соляные породы), склонных под действием возникающих напряжений деформироваться со временем, т.е. ползти и выпучиваться в ствол скважины. В результате недостаточного противодавления на пласт глина, песчаные глины, ангидриты, глинистые сланцы или соляные породы ползут, заполняя ствол скважины. При этом кровля и подошва пласта (горизонта) глины, глинистых сланцев или соляных пород сло­жены устойчивыми породами, не склонными к ползучести. Осложнение может происходить и вследствие того, что кровля и подошва пласта (горизонта) глины или аргиллита ползет, выдавливая последние в скважину. При этом кровля и подошва пласта (горизонта) глины, глинистых сланцев или аргиллита сложены породами (например соляными), склонными к ползучести. Явление ползучести особенно проявляется с ростом глубины бурения и увеличения температуры пород. Характерные признаки ползучести-затяжки, посадки бурильной колонны, недохождение бурильной колонны до забоя; иногда прихват и смятие бурильной или обсадной колонны.

Основные меры предупреждения и ликвидации ползучести следующие:

1) разбуривание отложений, представленных породами, которые склонны к ползучести, с промывкой утяжеленными буровыми растворами;

2) правильная организация работ, обеспечивающая высокие механические скорости проходки;

3) использование при бурении вертикальных скважин такой компоновки бурильной колонны, при которой искривление скважин сводится к нулю;

4) подъем цементного раствора в затрубном пространстве при цементировании обсадных колонны проводить на 50-100 м выше от­ложений, которые представлены породами, склонными к ползучести (вытеканию).

При креплении скважины обсадной колонной в интервале пород, склонных к ползучести, необходимо устанавливать трубы с повышенной толщиной стенки для предотвращения смятия обсадной колонны.

Желобообразование может происходить при прохождении любых пород, кроме очень крепких. Основные причины желобообразования -большие углы перегиба ствола скважины, большой вес единицы длины бурильной колонны, большая площадь контакта бурильных труб с горной породой. Особенно часто желоба вырабатываются при проводке искривленных и наклонно-направленных скважин. Характерные призна­ки образования в скважине желоба-проработки, посадки, затяжки, прихваты, а также заклинивание бурильных и обсадных труб. Опыт бурения показал, что желобообразование происходит не сразу, а постепенно, с ростом числа рейсов бурильного инструмента. В условиях желобообразования опасность заклинивания возрастает, если диаметр бурильных труб превышает ширину желоба в 1,14-1,2 раза.

Основными мерами предупреждения и ликвидации желобообразования считаются следующие:

1) использование при бурении вертикальных скважин такой компоновки бурильной колонны, при которой искривление скважин сводится к минимуму. Недопущение различных азимутальных изменений;

2) стремление к максимальной проходке на долото;

3) применение предохранительных резиновых колец;

4) при прохождении уплотненных глин, аргиллитов, глинистых сланцев в целях предупреждения желобообразования, которое может предшествовать обвалам (осыпям), соблюдение всех рекомендаций, перечисленных как меры предупреждения обвалов (осыпей);

5) при бурении наклонно-направленных скважин для предупреждения заклинивания труб в желобах, соблюдение отношений наружного диа­метра спускаемых труб к диаметру желоба не менее 1,35—1,4;

6) колонну бурильных труб следует поднимать на пониженной скорости, чтобы не допустить сильного заклинивания;

7) при заклинивании трубы надо сбивать вниз.

Желоба ликвидируют проработками ствола скважины в интервалах их расположения.

Растворение происходит при прохождении соляных пород. Соляные породы, слагающие стенки скважины, растворяются под действием потока жидкости. Характерный признак растворения соляных пород — интенсивное кавернообразование, а в особо тяжелых случаях -потеря ствола скважины.

Устойчивость (по отношению к растворению) стенок скважины, сложенных однородными соляными породами, независимо от скорости восходящего потока может быть достигнута лишь при условии полного насыщения промывочной жидкости солью (соль, содержащаяся в растворе, должна быть такой же, как соль, из которой сложены стенки скважины). При небольшой мощности неоднородных солей основной мерой предупреждения их растворения считается максимальное форсирование режима бурения с последующим спуском колонны и ее цемен­тирование. При большой мощности неоднородных солей наиболее надежное средство предотвращения их интенсивного растворения — бурение с применением безводных буровых растворов. Хорошие результаты дает использование солестойких буровых растворов и растворов, приготовленных из палыгорскита.

Предупреждение и борьба с поглощениями бурового раствора

Поглощение буровых растворов — самый распространенный вид осложнений при бурении скважин. Ежегодные затраты времени на ликвидацию этого вида осложнений по стране составляют многие тысячи часов.

Основные причины поглощения бурового раствора. Поглощение бурового раствора объясняется, во-первых, превышением давления столба жидкости в скважине над пластовым давлением (чем больше эта разность, тем интенсивнее поглощение) и, во-вторых, характером объекта поглощения.

Факторы, влияющие на возникновение поглощений промывочной жидкости, можно разделить на две группы.

1. Геологические — тип поглощающего пласта, его мощность и глубина залегания, недостаточность сопротивления пород гидравлическому разрыву, величина пластового давления и характеристика пластовой жидкости, а также наличие других сопутствующих осложнений (обвалы, нефтегазоводопроявления, перетоки пластовых вод и др.).

2. Технологические количество и качество подаваемого в скважину бурового раствора, способ бурения, скорость проведения спускоподъемных операций и др. К этой группе относятся такие факторы, как техническая оснащенность и организация процесса бурения.

Методы предупреждения и ликвидации поглощений. В существующих методах предупреждения и ликвидации осложнений в скважине при разной интенсивности поглощений или полном прекращении циркуля­ции бурового раствора выделяются следующие основные направления: предупреждение осложнения путем снижения гидростатического и гид­родинамического давлений на стенки скважины; изоляция поглощающе­го пласта от скважины закупоркой каналов поглощений специальными цементными растворами и пастами.

Лучшим средством борьбы с поглощением бурового раствора считается его предупреждение. Рекомендации по предупреждению поглоще­ний, разработанные на основании многолетнего отечественного и зарубежного опыта, сводятся к следующему:

1. Регулирование свойства бурового раствора, прежде всего его плотности.

2. Регулирование скорости спуско-подъемных операций и других технологических операций, проводимых в скважине (скорость проработки, промежуточные промывки и др.).

3. Определение оптимального зазора между бурильными трубами и стенками скважины. За счет этого уменьшается перепад давления в затрубном пространстве и возможность сужения ствола скважины.

  1. Изменение конструкции скважины с целью избежания воздействия утяжеленного раствора на необсаженную часть горных пород, склонных к гидроразрыву.

Различают следующие три категории интенсивности поглощений (в м 3 \ч): малая интенсивность (

studopedia.ru

Способы ликвидации обвалов стенок скважины

Первоочередными мероприятиями по ликвидации неустойчивости ствола являются повышения плотности бурового раствора и снижения его водоотдачи. Плотность рекомендуется повышать постепенно, ступенчато с постоянным контролем за состоянием стенок скважин. В раствор необходимо водить ингибиторы, лучшим из которых является хлористый калий. Ионы калия обволакивают глинистые частицы, препятствуя их дальнейшей диспергации. Ингибирующими свойствами обладают также хлористый натрий, алюминокалиевые квасцы, гипс, хлористый кальций, нитрилотриметифосфоновая кислота, кремнийорганическая жидкость, но в меньшей степени.

Если эти мероприятия не дают результата, то используют специальные способы упрочения горных пород. К их числу относятся:

· электрохимическая обработка пород;

Цементация наиболее эффективна в трещиноватых скальных и песчано‑гравилистых породах. Цементный раствор закачивается через трубы с обязательной установкой пакера над зоной цементации для продавливания смеси в трещины под давлением до 20 МПа. Ширина трещин должна быть не менее 0,1 мм, в противном случае цемент отфильтровывается. Необходимо учитывать минерализацию подземных вод и применять соответствующие цементы. Могут быть использованы цементо‑глинистые растворы с добавкой ПАВ. Они обладают большей подвижностью, хотя и несколько меньшей прочностью после схватывания.

При смолизации используются фенолформальдегидные и мочевинформальдегидные смолы с отвердителями, которые также под давлением закачиваются в горную породу. Смолы обладают хорошей адгезией.

Битумизация может быть использована в двух вариантах – горячая и холодная. Горячая битумизация осуществляется так же, как и при ликвидация поглощения бурового раствора. При холодной в качестве бурового раствора используют битумные эмульсии с добавлением глины, цемента. Битум проникает в трещины, поры, стабилизирует породы и образует эластичную тонкую пленку на стенках скважины. Битум устойчив к пластовым водам любого типа и минерализации. Наиболее эффективна битумизация в карбонатных породах там, где в обменном комплексе присутствует кальций.

Силикатизация наиболее эффективна в упрочении песков. При двухслойной силикатизации в породу поочередно нагнетается силикат натрия (Na2 Si O3) и раствор хлористого калция (Ca Cl2). При их взаимодействии образуется гель, скрепляющий породу. При односторонней силикатизации в скважину нагнетается силиказоль, который также переходит в гель. Известны случаи установки силикатных ванн с целью закрепления стенок скважины. Жидкость ванны состоит из силиката натрия до 10 %, КМЦ до 2 %, вводимой с целью снижения водоотдачи до 2-3 см 3 /30 мин по ВМ‑6, остальное – вода. Выдержка ванны доходит до 3 суток.

Электрохимическое упрочение заключается в том, что через горную породу пропускается постоянный электрический ток в сочетании с применением тампонажных смесей. Под действием эклектического поля происходят электролиз, электроосмос, электрофорез, обменные реакции. В конечном итоге образуются кристаллические малорастворимые агрегаты, связывающие частицы горной породы между собой.

Термическая обработка наиболее эффективна в глинистых породах и возможна только в «сухих» скважинах. В этом случае в зону неустойчивых пород нагнетается воздух с температурой 600‑900 о , или в скважине снижается горючее. В результате термического воздействия порода приобретает свойства кирпича.

При благоприятных условиях возможно замораживания горных пород путем прокачки по скважине охлажденного насыщенного раствора поваренной соли.

Однако все эти мероприятия, как правило, временные. Поэтому после проходки интервалов, склонных к обвалообразованию, опускается техническая колонна обсадных труб.

helpiks.org

Ликвидация осложнений.

Под осложнением в скважине следует понимать затруднение ее углубления, вызванное нарушением состояния буровой скважины. Наиболее распространенные виды осложнений — осложнения, вызывающие нарушения целостности стенок скважины, поглощения бурового раствора, нефте-, газо- или водопроявления.

Осложнения, вызывающие нарушение целостности стенок скважины

Произведенные исследования, а также накопленный опыт бурения позволяют выделить основные виды нарушений целостности стенок скважины. На рис.8.3.1 приведена классификация видов нарушения целостности стенок скважин.

Рис.8.3.1. Классификация нарушений целостности стенок скважины (по

Обвалы (осыпи) происходят при прохождении уплотненных глин, аргиллитов или глинистых сланцев. В результате увлажнения буровым раствором или его фильтратом снижается предел прочности уплотнен­ной глины, аргиллита или глинистого сланца, что ведет к их обрушению (осыпям). Обвалам (осыпям) может, способствовать набухание. Про­никновение свободной воды, которая содержится в больших количествах в растворах, в пласты, сложенные уплотненными глинами, аргиллитами или глинистыми сланцами, приводит к их набуханию, выпучиванию в ствол скважины и, в конечном счете, к обрушению (осыпанию).

Небольшие осыпи могут происходить из-за механического воздействия бурильного инструмента на стенки скважины. Обвалы (осыпи) могут произойти также в результате действия тектонических сил, обусловливающих сжатие пород. Горное давление при этом значительно превышает давление со стороны столба бурового раствора. Характерные признаки обвалов (осыпей) резкое повышение давления в нагнетательной линии буровых насосов, обильный вынос кусков породы, интенсивное кавернообразование и недохождение бурильной колонны до забоя без промывки и проработки, затяжки и прихват бурильной колонны; иногда — выделение газа. Интенсивное кавернообразование существенно затрудняет вынос вы­буренной породы на дневную поверхность, так как уменьшается скорость восходящего потока и его подъемная сила, возрастает аварийность с бурильными трубами, особенно при роторном бурении. Из-за опасности поломки бурильных труб приходится уменьшать нагрузку на долото, а это ведет к снижению механической скорости бурения.

Основные меры предупреждения и ликвидации обвалов (осыпей> следующие:

1) бурить в зоне возможных обвалов (осыпей) с промывкой буровым раствором, имеющим минимальную водоотдачу и максимально высокую плотность;

2) правильная организация работ, обеспечивающая высокие скорости проходки;

3) бурить скважины по возможности меньшего диаметра;

4) бурить от башмака (нижней части) предыдущей колонны до башмака последующей колонны долотами одного размера;

5) поддерживать скорость восходящего потока в затрубном пространстве не менее 1,5 м/с;

6) подавать бурильную колонну на забой плавно, без рывков;

7) избегать значительных колебаний плотности бурового раствора;

8) перед подъемом бурильной колонны утяжелять раствор, доводя его плотность до необходимой, если в процессе бурения произошло ее снижение;

9) не допускать длительного пребывания бурильной колонны без движения.

Набухание происходит при прохождении глин, уплотненных глин, в отдельных случаях аргиллитов (при значительном содержании мине­ралов типа монтмориллонита). В результате действия бурового раствоpa и его фильтрата глина, уплотненная глина и аргиллиты набухают, сужая ствол скважины. Это приводит к затяжкам, посадкам, недохождениям до забоя, прихватам бурильного инструмента.

Основные меры предупреждения и ликвидации набухания следующие:

1) бурение в зоне возможных сужений с промывкой утяжеленными буровыми растворами, в фильтре которых содержатся химические ве­щества, способствующие увеличению предельного напряжения сдвига, а также степени и давления набухания;

2) правильная организация работ, обеспечивающая высокие механи­ческие скорости проходки;

3) после приготовления глинистого раствора, который отвечает требованиям, указанным в пункте 1), следует заполнить им скважину и выждать некоторое время, необходимое для протекания физико-хими­ческих процессов. Это нужно делать потому, что процесс бурения связан с резкими колебаниями давления при спуско-подъемных операциях;

4) выполнение рекомендаций 4), 5), 6), 7), 8), 9), перечисленных выше, как мер предупреждения и ликвидации обвалов (осыпей).

Ползучесть происходит при прохождении высокопластичных пород (глины, глинистые сланцы, песчанистые глины, аргиллиты, ангидрит или соляные породы), склонных под действием возникающих напряжений деформироваться со временем, т.е. ползти и выпучиваться в ствол скважины. В результате недостаточного противодавления на пласт глина, песчаные глины, ангидриты, глинистые сланцы или соляные породы ползут, заполняя ствол скважины. При этом кровля и подошва пласта (горизонта) глины, глинистых сланцев или соляных пород сло­жены устойчивыми породами, не склонными к ползучести. Осложнение может происходить и вследствие того, что кровля и подошва пласта (горизонта) глины или аргиллита ползет, выдавливая последние в скважину. При этом кровля и подошва пласта (горизонта) глины, глинистых сланцев или аргиллита сложены породами (например соляными), склонными к ползучести. Явление ползучести особенно проявляется с ростом глубины бурения и увеличения температуры пород. Характерные признаки ползучести-затяжки, посадки бурильной колонны, недохождение бурильной колонны до забоя; иногда прихват и смятие бурильной или обсадной колонны.

Основные меры предупреждения и ликвидации ползучести следующие:

1) разбуривание отложений, представленных породами, которые склонны к ползучести, с промывкой утяжеленными буровыми растворами;

2) правильная организация работ, обеспечивающая высокие механические скорости проходки;

3) использование при бурении вертикальных скважин такой компоновки бурильной колонны, при которой искривление скважин сводится к нулю;

4) подъем цементного раствора в затрубном пространстве при цементировании обсадных колонны проводить на 50-100 м выше от­ложений, которые представлены породами, склонными к ползучести (вытеканию).

При креплении скважины обсадной колонной в интервале пород, склонных к ползучести, необходимо устанавливать трубы с повышенной толщиной стенки для предотвращения смятия обсадной колонны.

Желобообразование может происходить при прохождении любых пород, кроме очень крепких. Основные причины желобообразования -большие углы перегиба ствола скважины, большой вес единицы длины бурильной колонны, большая площадь контакта бурильных труб с горной породой. Особенно часто желоба вырабатываются при проводке искривленных и наклонно-направленных скважин. Характерные призна­ки образования в скважине желоба-проработки, посадки, затяжки, прихваты, а также заклинивание бурильных и обсадных труб. Опыт бурения показал, что желобообразование происходит не сразу, а постепенно, с ростом числа рейсов бурильного инструмента. В условиях желобообразования опасность заклинивания возрастает, если диаметр бурильных труб превышает ширину желоба в 1,14-1,2 раза.

Основными мерами предупреждения и ликвидации желобообразования считаются следующие:

1) использование при бурении вертикальных скважин такой компоновки бурильной колонны, при которой искривление скважин сводится к минимуму. Недопущение различных азимутальных изменений;

2) стремление к максимальной проходке на долото;

3) применение предохранительных резиновых колец;

4) при прохождении уплотненных глин, аргиллитов, глинистых сланцев в целях предупреждения желобообразования, которое может предшествовать обвалам (осыпям), соблюдение всех рекомендаций, перечисленных как меры предупреждения обвалов (осыпей);

5) при бурении наклонно-направленных скважин для предупреждения заклинивания труб в желобах, соблюдение отношений наружного диа­метра спускаемых труб к диаметру желоба не менее 1,35—1,4;

6) колонну бурильных труб следует поднимать на пониженной скорости, чтобы не допустить сильного заклинивания;

7) при заклинивании трубы надо сбивать вниз.

Желоба ликвидируют проработками ствола скважины в интервалах их расположения.

Растворение происходит при прохождении соляных пород. Соляные породы, слагающие стенки скважины, растворяются под действием потока жидкости. Характерный признак растворения соляных пород — интенсивное кавернообразование, а в особо тяжелых случаях -потеря ствола скважины.

Устойчивость (по отношению к растворению) стенок скважины, сложенных однородными соляными породами, независимо от скорости восходящего потока может быть достигнута лишь при условии полного насыщения промывочной жидкости солью (соль, содержащаяся в растворе, должна быть такой же, как соль, из которой сложены стенки скважины). При небольшой мощности неоднородных солей основной мерой предупреждения их растворения считается максимальное форсирование режима бурения с последующим спуском колонны и ее цемен­тирование. При большой мощности неоднородных солей наиболее надежное средство предотвращения их интенсивного растворения — бурение с применением безводных буровых растворов. Хорошие результаты дает использование солестойких буровых растворов и растворов, приготовленных из палыгорскита.

Предупреждение и борьба с поглощениями бурового раствора

Поглощение буровых растворов — самый распространенный вид осложнений при бурении скважин. Ежегодные затраты времени на ликвидацию этого вида осложнений по стране составляют многие тысячи часов.

Основные причины поглощения бурового раствора. Поглощение бурового раствора объясняется, во-первых, превышением давления столба жидкости в скважине над пластовым давлением (чем больше эта разность, тем интенсивнее поглощение) и, во-вторых, характером объекта поглощения.

Факторы, влияющие на возникновение поглощений промывочной жидкости, можно разделить на две группы.

1. Геологические — тип поглощающего пласта, его мощность и глубина залегания, недостаточность сопротивления пород гидравлическому разрыву, величина пластового давления и характеристика пластовой жидкости, а также наличие других сопутствующих осложнений (обвалы, нефтегазоводопроявления, перетоки пластовых вод и др.).

2. Технологические количество и качество подаваемого в скважину бурового раствора, способ бурения, скорость проведения спускоподъемных операций и др. К этой группе относятся такие факторы, как техническая оснащенность и организация процесса бурения.

Методы предупреждения и ликвидации поглощений. В существующих методах предупреждения и ликвидации осложнений в скважине при разной интенсивности поглощений или полном прекращении циркуля­ции бурового раствора выделяются следующие основные направления: предупреждение осложнения путем снижения гидростатического и гид­родинамического давлений на стенки скважины; изоляция поглощающе­го пласта от скважины закупоркой каналов поглощений специальными цементными растворами и пастами.

Лучшим средством борьбы с поглощением бурового раствора считается его предупреждение. Рекомендации по предупреждению поглоще­ний, разработанные на основании многолетнего отечественного и зарубежного опыта, сводятся к следующему:

1. Регулирование свойства бурового раствора, прежде всего его плотности.

2. Регулирование скорости спуско-подъемных операций и других технологических операций, проводимых в скважине (скорость проработки, промежуточные промывки и др.).

3. Определение оптимального зазора между бурильными трубами и стенками скважины. За счет этого уменьшается перепад давления в затрубном пространстве и возможность сужения ствола скважины.

  1. Изменение конструкции скважины с целью избежания воздействия утяжеленного раствора на необсаженную часть горных пород, склонных к гидроразрыву.

Различают следующие три категории интенсивности поглощений (в м 3 \ч): малая интенсивность (

Дата добавления: 2016-06-18 ; просмотров: 2062 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

poznayka.org

Бурение — Осложнения & ликвидация

Итак, сегодня я решил донести следующую информацию:

1. Обвал стенок, сужение ствола скважины

2. Поглощение бурового раствора

3. Выброс ! ( бурового раствора, флюида)

Прежде всего хочу уточнить, что:

Выносит выбуренную породу (шлам) на поверхность.

Обеспечивает целостность ствола скважины (за счет фильтрационной корки) , оказывая при этом минимальное воздействие на породы слагающие стенки скважины (на химическом уровне). Уравновешивает горное давление пород слагающих стенки и пластовое давление (предотвращать обвалы, сужение ствола и нефтегазоводопроявления).

Кальматирует (закупоривает) проницаемые пласты (при вводе специального наполнителя).

Оказывает минимальное воздействие на проницаемость продуктивных горизонтов (имеет в своем составе вещества (наполнители), легко подверженные распаду при специальных обработках химией, в том числе кислотами), минимальное коррозионное/абразивное воздействие на инструмент и оборудование.

Обладает хорошими смазывающими и охлаждающими свойствами (полезно для долот).

Обвал стенок, сужение ствола скважины

Происходит в основном по геологическим причинам, часто возникает в следствии применения не правильного бурового раствора плохо совместимого по химическим, плотностным и фильтрационным свойствам с породами, в результате чего прочность пород резко падает, происходит высыпание, растрескивание или выпирание стенок скважины. В таком случае, бурильные и утяжеленные бурильные трубы вместе с долотом может заклинить породой в месте сужения и обвала стенок. Заклинка особенно опасна в процессе подъема бурильного инструмента, на каждую затянутую тонну сверх собственного веса инструмента придется затратить в два-три раза больше усилия для осовбождения . Возникает аварийная ситуация именуемая — прихват. Признаки прихвата: увеличение веса на крюке при отрыве от забоя, увеличение давления нагнетания бурового раствора и исчезновение циркуляции (насосы работают, а раствора на устье нет) . Ликвидация хорошего прихвата сложная операция заслуживающая написания целого поста, кратко, в случае обвала стенок скважины и прихвата, сначала пытаются расходить инструмент по движению вниз/вверх, если прихват получился при подъеме, то инструмент стараются разгрузить, то есть расходить вниз.

Полезно, когда в компоновке внизу установлен механизм называемый ЯС JAR (в нынешнее время практически все компании оснащают свои компоновки ясами ). ЯС при натяжении/разгрузке бурильной колонны (наиболее распространенные ясы гидравлического типа) дает резкие динамические удары, причем усилие снизу, всего в паре сотен метров от долота, мощность ю удара до 60 тонн (просто вытягивая/разгружая инструмент с поверхности такого эффекта не добьешься, километры труб из стали упруги и вытягиваются на метры) , в своем роде получается эффект косичк и Мюнхаузена. ЯС занчительно повышает шансы на освобожд ение прихваченн ого инструмент а возрастают . Можно попробовать так же создать гидроудары на забое при помощи нестабильной работы буровых насосов (был о пара случа ев , помогало)

Какие породы склонны к обвалу ? Это осадочные породы: галечник, мергел ь , пески, а так же аргиллит. Породы приводящие к сужению ствола: гипсы, ангидриты, соли. Гипсы и ангидриты под воздействие воды набухают, соли сами по себе пластичны и под воздействием горного давления текут. Наличие тех или иных пород в разрезе и предопределят подбор соответствующих по рецептуре и физическим свойствам растворов. Правильно подобранная рецептура бурового раствора — 70% успеха в проходке глубокой скважины.

Поглощение бурового раствора

Поглощение или уход бурового раствора во время промывки в стволе скважины происходит при двух условиях: ствол скважины сложен проницаемыми ( трещиноватыми, кавернозными) породами, пластовое давление ниже давления столба жидкости в скважине (бурового раствора). Встречается в основном повсеместно, в Восточной Сибири всегда в траппах и особенно в зонах контактах траппов с осадочными породами. На месторождениях с хорошей альтитудой (высотой над уровнем моря) может начинаться с нуля (с момента начала бурения ). Такие поглощения распространены на Ковыктинском газоконденсатном месторождении. Бывают площади с поглощениями по всему стволу скважины, вплоть до продуктивных горизонтов.

Хорошее поглощение — путь к дифференциальному прихвату ! Дифференциальный прихват, как правило случается при катастрофическом поглощении бурового раствора, в следствии чего буровой инструмент «присасывает» перепадом давления от столба жидкости при перетоке её в поглощающий горизонт. Как правило ликвидировать такие прихваты при большой глубине невозможно даже ясом(большой перепад давления), бурильный инструмент отворачивают и извлекают по частям, сверху на ту часть инструмента который остался в скважине устанавливают так называемый цементный мост от которого бурят новый ствол скважины (зарезают). Все поглощения стараются ликвидировать при первой возможности, для этого в раствор вводят специальные наполнители забивающие проницаемые зоны, при сильных воплощениях с наполнителями закачивают структурированные глинистые или глинисто цементные пасты. При невозможности ликвидации наполнителями пастами, и цементными смесями, бурение скважины продолжается на воде или воздухе как наиболее дешевом способе промывки (продувки) и очистки забоя скважины. После чего в скважину для перекрытия ( в том числе и этих зон) спускается и цементируется обсадная колонна (бесшовная толстостенная стальная труба).

Не буду уточнять на сколько затрудняет и удорожает бурение скважин поглощения, но могу сказать, что в тех случаях когда казалось бы бурение скважины займет пару месяцев, бывает процесс растягивается на год.

Частенько приводит к человеческим жертвам. Представляет собой поток воды/ газа/нефти под высоким давлением появляющийся на устье скважины в очень короткое время и способный разрушить устьевое оборудованием, основание и мачту буровой установки. Газ и нефть в короткое время воспламенятся и дотла выжигает все на сотни метров вокруг. Буровая у становка сгорает в считанные минуты. Выброс р азделяется на управляемый (фонтан) и не управляемый. Управляемый выброс ликвидируется силами бригады, при неуправляемом привлекаются специальные службы МЧС и военные. Первый шаг ликвидации выброса — не допустить его переход в неуправляемый. Достигается это герметизацией устья скважины при помощи специального оборудования — превенторов. Превентор перекрывает затрубное пространство как задвижка зажимая бурильные трубы герметизирующими плашками с вырезами под трубы и уплотнениями. Если труб нет — плашки закрываются наглухо как шибер обычной задвижки (глухие плашки) Происходят выбросы из-за несоответствия давления столба бурового раствора пластовому, поглощения в несовместимых геологических зонах (верхний пласт проявляет, нижний поглощает), поглощении в очень проницаемом продуктивном горизонте. Обычно самый действенный способ ликвидировать выброс — закачать в скважину на противодавлении большое количество бурового раствора. Плотность раствора при этом должна обеспечивать противодавление пластовому давлению воды/нефти/газа. При одновременном поглощении необходимо так же использовать наполнители. Я обычно использовал вязкую глинистую пасту с органическими наполнителями, соответственно так же закачивал под высоким давлением, так чтобы закальматировать проницаемый газоносный горизонт.

Так же выбросы происходят при недоливе скважины буровым раствором и выполнении спускоподъемных операций с нарушениями — быстрый подъем инструмента приводит к поршневанию скважины. И то и другое снижает давление на продуктивный горизонт вызывая необратимый приток газа и нефти в скважину.

engineering-ru.livejournal.com

Это интересно:

  • Аварии на морских и речных судах в россии Аварии на морских и речных судах в россии Безопасность человека на воде всегда была актуальной проблемой, но, несмотря на стремление специалистов повысить безопасность судоходства, число морских и речных катастроф не уменьшается. […]
  • Как удалить с реестра оперу Удаляем браузер Опера Ежедневно выходят новые обновления программ. Далеко не все они отличаются стабильной и качественной работой без сбоев и вылетов. В связи с этим пользователи устанавливают одни браузеры и удаляют другие, […]
  • Водительские удостоверения иностранных граждан в рф Водительское удостоверение иностранного гражданина в России: действие, использование, обмен Главный документ любого водителя — это права. В России водительское удостоверение (ВУ) — это документ установленного образца в виде […]
  • Что за доплата к пенсии была в августе Прибавка к пенсии в августе: постоянная или разовая Сегодня, когда курс рубля падает все больше, а цены на продукты в России, к сожалению, не склонны уменьшаться, любая помощь от государства может стать заметным подспорьем для того, […]
  • Молодые несовершеннолетние Психологические проблемы несовершеннолетних родителей На сегодняшний день, психологические проблемы несовершеннолетних родителей, развиваются все сильнее. По статистике молодые несовершеннолетние родители отказываются от ребенка в […]
  • Как зарегистрировать заявление в прокуратуру Как зарегистрировать заявление в прокуратуру ГЕНЕРАЛЬНАЯ ПРОКУРАТУРА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПРИКАЗ от 27 декабря 2007 г. N 212 О ПОРЯДКЕ УЧЕТА И РАССМОТРЕНИЯ В ОРГАНАХ ПРОКУРАТУРЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СООБЩЕНИЙ О […]