Розділ 7
УСКЛАДНЕННЯ ПРИ БУРІННІ НАФТОВИХ І ГАЗОВИХ СВЕРДЛОВИН
7. 1 Основні поняття і визначення
До ускладнень відносяться порушення технологічного процесу буріння свердловини, викликані гірничо-геологічнити умовами (при дотриманні технологічних регламентів технічного проекту).
При появі ускладнень в процесі буріння свердловини, виникають порушення нормального поглиблення її, тобто, буріння свердловини можливе, але для цього необхідне виконання спеціальних заходів.
Якщо ускладнення зустрічаються рідко, або їх немає зовсім, то процес будівництва свердловин характеризується як нормальні умови буріння.
Якщо ускладнення можливі на кожній свердловині, то це ускладнені умови буріння. У останньому випадку вже на стадії проектування передбачається комплекс спеціальних заходів.
До ускладнень належать:
• порушення стійкості (цілісності) стінок свердловини;
• поглинання бурового і тампонажного розчинів;
• флюїдопрояви.
Аварія – порушення технологічного процесу буріння, що викликається втратою рухливості колони бурильних труб, або її поломкою, із залишенням в свердловині окремих елементів колони, а також різних предметів і інструментів, для витягання яких потрібний спеціальні роботи, не передбачені проектом.
На ліквідацію ускладнень і аварій в цілому витрачається 10-12 % робочого часу. Особливо помітне зростання числа і тяжкості аварій із збільшенням глибини свердловин. Так, наприклад, в інтервалі 2000-3000 м на 100 м проходки на ліквідацію аварій витрачається в середньому 0,3 години, а в інтервалі 5000-5500 м – 3,8 година. Разом з тим, 95 % всіх аварій виникає в результаті порушення технології буріння, тобто з вини виконавців. Отже підвищення рівня знань та технологічної дисципліни дозволить істотно підвищити продуктивність праці.
7.2 Тиск в свердловині і навколостовбурному просторі
Практично майже всі ускладнення і більшість аварій виникає в результаті того, що тиск в свердловині не відповідає необхідному. Так, наприклад, якщо тиск на вибої нижче потрібного, то можливі прояви різної тяжкості, обвалювання стінок свердловини. При високому тиску виникає поглинання бурового розчину. Тому необхідно розглянути питання, пов'язані з діючим в свердловині тиском, їх впливом на процес буріння, методикою визначення, зміною в часі, способами регулювання.
Гірський (геостатичний) тиск, Ргс – тиск, обумовлений вагою вищезалягаючих гірських порід
,
(7.1)
де:
– середня об’ємна густина вище
залягаючих порід, кг/м3;
– прискорення
вільного падіння м/с2;
H – глибина залягання пласта, м.
Густина гірських порід може бути визначена геофізичними методами або по керну.
Гідростатичний тиск. Тиск в свердловині, що створюється стовпом бурового розчину, називається гідростатичним Ргст, і може бути визначено з виразу
Ргст= ρбрgН (7.2)
Для запобігання надходження флюїду з пласта в свердловину гідростатичний тиск повинен бути більше пластового (до 1,5 −3,5 МПа в залежності від глибини).