
- •Розділ 7
- •7. 1 Основні поняття і визначення
- •7.2 Тиск в свердловині і навколостовбурному просторі
- •Гірський (геостатичний) тиск, Ргс – тиск, обумовлений вагою вищезалягаючих гірських порід
- •Гідростатичний тиск. Тиск в свердловині, що створюється стовпом бурового розчину, називається гідростатичним Ргст, і може бути визначено з виразу
- •Поровий тиск - це тиск, що створюється флюїдом (вода, газ, нафта або їх суміш) на стінки пор гірської породи.
- •Якщо диференціальний тиск менше 0, то такий процес називається бурінням з депресією на пласт.
- •Тиск гідророзриву породи, Ргр– тиск в свердловині (Рс − гідростатичний плюс гідродинамічний, динамічний), при якому відбувається розрив масиву породи і утворення в ній штучних тріщин.
- •− Глина з прошарками пісковиків 0,33-0,4
- •7.3.1 Осипання та обвалювання стінок свердловини
- •Основні причини осипань та обвалювань стінок свердловини:
- •Характерними ознаками осипань і обвалювання порід є:
- •Негативні наслідки від осипань і обвалювання порід наступні:
- •Очевидно, що для попередження нестійкості стінок свердловини, необхідно понизити вплив чинників, що приводять до цього.
- •Ліквідація осипань і обвалювань порід:
- •7.3.2 Ускладнення при бурінні вічномерзлих порід
- •7.3.3 Звуження стовбура свердловини
- •Причини звуження стовбура свердловини:
- •Ознаками звуження стовбура свердловини є:
- •Негативні наслідки від звуження стовбура свердловини:
- •Заходи попередження звуження стовбура свердловини
- •7.3.4 Особливості буріння в сольових відкладеннях
- •Для попередження ускладнень, пов'язаних з пластичною текучістю солей, необхідно:
- •Ліквідація звуження стовбура свердловини
- •7.3.5 Жолобоутворення
- •Характерні ознаки:
- •Наслідки:
- •Заходи щодо попередження жолобоутворення наступні:
- •7.4 Поглинання бурового розчину
- •Під поглинанням розуміються неконтрольований процес відтоку розчину в природні або штучно створені канали у стінках свердловини.
- •Основні ознаки поглинання наступні:
- •По інтенсивності поглинання підрозділяються на:
- •Негативні наслідки від поглинання:
- •7.4. 1 Методи дослідження поглинаючих горизонтів
- •Геофізичні методи дослідження поглинаючих горизонтів
- •Гідродинамічні методи дослідження поглинаючих горизонтів
- •Прямі методи дослідження поглинаючих горизонтів
- •7.4.2 Попередження поглинань
- •7.4.3 Ліквідація поглинань
- •Ліквідація поглинань за допомогою тампонажних сумішей
- •Способи доставки тампонажних сумішей в зону поглинання
- •Технічні засоби, використовувані для підвищення ефективності тампонажних робіт
- •Ліквідація поглинань за допомогою вибуху
- •7.5 Газонафтоводопрояви
- •7.5.1 Причини флюїдопроявів
- •(З часом) на випадок осідання твердої фази розчину
- •Меншою густиною, ніж густина бурового розчину
- •І в'язкої (в, г) рідин при переміщенні колони труб у свердловині
- •7.5.2 Поведінка газу в буровому розчині
- •7.5.3 Основні ознаки гнвп
- •7.5.4 Попередження газонафтоводопроявів
- •7.6 Обладнання устя свердловини
- •7.6.1 Колонні головки
- •7.6.2 Схеми монтажу оп
- •7.6.3 Превентори
- •7.6.3.1 Плашковий превентор
- •9 10 1−Корпус;2−ущільнення кришки;3−гвинт;4−бокова кришка превентора;5−привідний гідроциліндр;
- •6−Поршень; 7,8−маслопроводи; 9−гумове ущільнення плашки;10−корпус плашки;11−шток
- •7.6.3.2 Універсальний превентор
- •1−Кришка; 2−ущільнювач; 3−корпус; 4−плунжер;5−ущільнювана манжета;6−внутрішня направляюча втулка
- •7.6.3.3 Обертовий превентор (дивертер)
- •7.6.3.4 Внутрішньо-свердловинні перекриваючі пристрої
- •1− Пружина; 2−диск ущільнення клапана; 3− клапан; 4− корпус;
- •7.6.4 Циркуляційна хрестовина
- •7.7 Маніфольд
- •1 − Зворотний клапан; 2 − дросель з гідроприводом; 3 − датчик тиску; 4 − манометр;
- •5 − Буферний резервуар; 6 − засувка з ручним приводом; 7 − дросель з ручним приводом;
- •8 − Хрестовина; 9 − корінна засувка з гідроприводом
- •Дросель з дистанційним управлінням
- •1 − Труба для відведення газу;2 − відбивач; 3 − кожух верхній;4 − тарілка; 5 − кожух нижній;
- •6 − Днище; 7 − фланець глухий; 8 − кран;9 − труба;10 − фланець
- •7.8 Керування оп
- •7.9 Запобігання газонафтоводопроявам і відкритому фонтануванню свердловин
- •При перфорації, освоєнні і дослідженні свердловин та геофізичних роботах
- •7.9.8 При бурінні, спо, промиванні та інших технологічних процесах з метою запобігання газонафтоводопроявам і відкритому фонтануванню свердловин необхідно враховувати ще й наступне:
- •Свердловини з глибини 3500м з відкритим устям
- •7.10 Дії бурової бригади при проявах
- •7.11 Методи ліквідації проявів
- •7.11.1 Загальні принципи
- •7.11.2 Закриття свердловини
- •7.11.2.1 При бурінні свердловини
- •7.11.3 Спостереження за тиском закритої свердловини
- •Свердловини (випадок припливу газу із пласта з доброю проникністю)
- •7.11.4 Перші розрахунки після виникнення прояву флюїду
- •Вимірювання Рбк1 у разі наявності зворотного клапана в колоні труб
- •Оцінка ризику гідророзриву пласта при закритті свердловини
- •Визначення запасу безпеки Ррепр
- •Основний принцип управління свердловиною
- •Основи створення вибійного тиску Рвиб
- •Основи управління вибійним тиском Рвиб
- •Прийоми управління флюїдопроявом
- •Циркуляція при сталому режимі роботи насосів
- •Зупинка циркуляції
- •Тиск нагнітання насосів
- •7.11.5 Характеристика методів глушіння проявів
- •Метод бурильника
- •А) Відновлення циркуляції
- •Б) Видалення газу з свердловини
- •Тиск в кільцевому просторі Ркп в процесі вимивання газу
- •В) Нагнітання бурового розчину з необхідною густиною
Меншою густиною, ніж густина бурового розчину
► Зменшення тиску в свердловині за рахунок зменшення висоти стовпа бурового розчину:
а) несвоєчасне і неякісне доливання свердловини при підйомі бурильної колони (рисунок 7.10).
Недостатнє заповнення свердловини під час підйому бурильної колони веде до зменшення тиску в свердловині. Для бурильної колони даного діаметру зменшення тиску буде тим значніше, чим менше діаметр свердловини.
Рисунок 7.10 - Несвоєчасне і неякісне доливання свердловини при підйомі бурильної колони
б) поглинання розчину (причини поглинань вказані в розділі 7.4).
Виникнення поглинання бурового розчину − розрив пласта (при розкритті сильно поглинаючих пластів, при високих швидкостях спуску інструменту або його польоті, при неправильному запуску бурових насосів) часто приводить до зменшення висоти стовпа розчину в кільцевому просторі, що може спровокувати НГВП (рисунок 7.11).
Рпл>Ргст>Рпогл
Рисунок 7.11 − Розрив пласта
Примітка: Якщо наявність поглинання в пласті приведе до втрати первинного управління в зоні продуктивного об'єкту, знадобиться ліквідовувати поглинання перш, ніж управляти НГВП.
в) ліквідація прихватів колони труб з допомогою таких способів, що грунтуються на зменшенні рівня рідини в свердловині;
г) порушення технології випробовування свердловин випробувачами пластів на трубах;
д) поршнювання внаслідок „поршневого» ефекту” (рисунок 7.12), особливо при наявності сальників.
Поршнювання відбувається за рахунок переміщення бурильної колони в свердловині, в результаті чого в кільцевому просторі виникають втрати тиску. Бурильна колона діє, як поршень. В процесі підйому бурильної колони рідина в кільцевому просторі не може вільно перетікати вниз і, отже, не здатна заповнити “порожній” простір під долотом. Виникає “депресія” під долотом, яка може, у разі наявності під долотом проникної пористої породи, дозволити пластовому флюїду проникнути в свердловину і більш менш заповнити цю “порожнечу”. Інша частина порожнечі може заповнюватися рідиною з бурильних труб, викликаючи зменшення висоти стовпа бурового розчину усередині бурильної колони.
Рисунок 7.12 – Поршнювання
У разі газоносного пласта матиме місце міграція і розширення пластового флюїду в кільцевому просторі в ході підйому бурильної колони. Попадання невеликого об'єму флюїду в свердловину може викликати витіснення значного об'єму бурового розчину з свердловини (коли газ наближається до поверхні, то збільшується в об'ємі), що приведе до сильного зниження вибійного тиску. Тенденція витіснення бурового розчину збільшується при наближенні долота до поверхні. Це явище тим помітніше, чим глибше свердловина і чим більше об'єм пластового флюїду, що поступає. Поршнювання може бути більш менш значним, але відбувається воно як тільки є переміщення бурильної колони в свердловині.
На рисунку 7.13 показані типові форми імпульсів тиску при СПО, одержані з допомогою глибинних манометрів, розташованих на нижньому кінці колони труб.
Рисунок 7.13 − Типові форми імпульсів тиску при СПО
Для бурових розчинів, які характеризуються в'язкопружними властивостями зі значним часом релаксації, зменшення тиску наприкінці операції може призвести до надходження флюїду із високопроникних пластів у свердловину.
Характерні розподіли швидкостей течії рідини при осесиметричному переміщенні колони труб у свердловині показані на рисунку 7.14.
а, 6— спуск із закритим і відкритим нижнім кінцем;
в, г — піднімання із закритим і відкритим нижнім кінцем
Рисунок 7.14 − Характерні розподіли швидкостей течії в'язкопластичної (а, б)