38. Причини та класифікація ускладнень

Ускладнення - це технологічна ситуація, яка призводить до порушення нормального ходу процесу буріння свердловини. Основні причини ускладнень:

а) складні гірничо-геологічні умови буріння в окремих горизонтах (аномально високі або аномально низькі пластові тиски, наявність нестійких або розчинних порід та ін.);

б) невідповідність інформаційного забезпечення про гірничо-геологічні умови фактичним даним;

в) невідповідність технічного проекту на буріння свердловини, насамперед конструкції свердловини, гірничо-геологічним умовам буріння;

г) організаційні фактори: несвоєчасне забезпечення буровими інструментами і матеріалами, низька кваліфікація і виконавська дисципліна бурового персоналу та ін.

До ускладнень належать:

а) поглинання технологічних рідин (промивальних рідин і тампонажних розчинів);

б) флюїдопрояви (газонафтоводопрояви);

в) порушення цілісності стінок свердловини (утворення каверн, жолобів, звуження ствола);

г) прихоплення колони труб.

39. Флюїдопроявлення

Причина флюїдопроявлень - порушення рівноваги гідрав­лічного тиску в свердловині p_c і проявляючому пласті p_пл, що призводить до надходження флюїду із пласта в свердловину при p_с < p_пл.

Різновидності проявів: газопрояви (основна частина флюїду - пластовий газ або суміш пластових газів); нафтопрояви (основна частина флюїду - нафта); водопрояви (основна частина флюїду - пластова вода того чи іншого ступеня мінералізації); змішані флюїдопрояви (у свердловину надходить суміш різних флюїдів, з яких хоч би два флюїди приблизно в рівних кількостях, і їх сума складає більшу частину загальної кількості флюїду, що поступає).

Основним способом, який дозволяє керувати станом свердловини у випадку припливу пластового флюїду і запобігти нерегульованим викидам промивальної рідини, є герметизація устя спеціальним противикидним обладнанням. У комплект цього обладнання входять два-три плашкові превентори, універсальний і превентор, що обертається, апаратура дистанційного управління превенторами, а також система трубопроводів, обв’язки із засувками високого тиску з дистанційним керування і система регульованих і нерегульованих штуцерів. Превентор - це спеціальна засувка високого тиску.

Якщо не вдалося запобігти припливу пластового флюїду і стався викид, коли в свердловині була бурильна колона, то необхідно оперативно закрити превентор і направити рідину із свердловини через боковий відвід обв’язки, а через бурильні труби закачувати свіжу рідину підвищеної густини.

Якщо викид перейшов у відкрите фонтанування, то до роботи з ліквідації аварії приступають спеціалізовані протифонтанні служби.

40. Поглинання промивальних рідин або тампонажних розчинів

Причина поглинань - порушення рівноваги гідравлічного тиску в свердловині p_с і поглинаючому горизонті [p], які призводять до відходу технологічної рідини в пласт при p_с>[p].

Різновидності поглинань:

а) повне або катастрофічне поглинання, коли вся промивальна рідина, яка закачується в свердловину буровими насосами, розтікається по тріщинах і порожнинах породи, а до устя свердловини не доходить;

б) часткове поглинання, коли частина рідини виходить в жолобну систему.

Поглинання бурових і тампонажних розчинів можуть виникнути у загальному випадку в пластах, проникність яких визначається гранулярною пористістю, тріщинуватістю і кавернозністю гірських порід. Розрізняють механізм поглинання в’язких і структурованих рідин. Поглинання в’язких рідин можливі в будь-яких проникних гірських породах, а інтенсивність поглинання визначається величиною репресії на поглинаючий пласт, властивостями рідини і гідроди­намічними характеристиками пласта.

Особливість поглинання структурованих рідин полягає в тому, що малопористі породи не поглинають їх навіть при великих перепадах тиску в системі свердловина-пласт. Поглинання бурових розчинів в таких пластах виникає в основному внаслідок їх гідравлічного розриву.

Основні методи для попередження поглинань можна умовно поділити на три групи:

а) регулювання властивостей промивальних рідин;

б) управління гідродинамічною обстановкою в свердловині при виконанні різних технологічних операцій (буріння, спуск-підйом, цементування та ін.);

в) зміна характеристик поглинаючого пласта.

Вибір методів запобігання поглинань або іх комбінацій, як правило, визначається конкретними геолого-технологічними умовами проводки свердловини.

Ефективність запобігання поглинанням в значній мірі визначається типом промивальної рідини та її властивлостей. Густина бурового розчину - один з основних показників, які визначають величину тиску на поглинаючий пласт в статичних і, в деякій мірі, динамічних умовах. При розкритті потенційно можливої зони поглинань необхідно використовувати промивальні рідини з мінімально можливою густиною.

Комплекс профілактичних заходів з управління гідродинамічною обстановкою включає, в основному, управління швидкостями проведення технологічних операцій (механічне буріння, спуск бурильного інструменту, запуск бурових насосів). При спуску бурильного інструменту в свердловину необхідно регулювати режими (швидкості) спуску. При запуску бурових насосів необхідно додержуватись певних профілактичних заходів (проводити запуск насосів послідовно, проводити при необхідності обертання або розходжування колони і т.д.).

Для попередження поглинань важливу роль відіграють методи цілеспрямованої зміни характеристик поглинаючого пласта. Для цього залежно від очікуваних характеристик зони поглинання використовують різні техніко-технологічні прийоми.

Одним з найефективніших способів є застосування закупорюючих матеріалів-наповнювачів, які додають у циркулюючу промивальну рідину або застосовують разове закачування в зону поглинання порції спеціальної рідини з наповнювачем. Використовують наповнювачі трьох різновидностей:

а) волокнисті (кордове волокно, обрізки ниток, горох та ін.);

б) лускові (слюда-луска, обрізки целофану та ін.);

в) зернисті (горіхова шкарлупа, керамзит, перліт, пісок, частинки гуми, пластмас та ін).

Ліквідація поглинань забезпечується:

а) тампонуванням каналів відходу твердіючими і нетвердіючими пластовими сумішами, тобто шляхом створення екрану в породі навколо свердловини;

б) встановлення труби або оболонки на стінці свердловини;

в) формування екрану в стінці свердловини із самої гірської породи, наприклад її оплавленням і утворенням керамічної труби.

У сучасній технології використовують в основному перший і рідше другий способи.