
- •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
7.6.1 Колонні головки
Газові, нафтові, газоконденсатні і всі розвідувальні свердловини незалежно від тиску, що очікується на гирлі, а також водяні свердловини з пластовими тисками більшими за гідростатичний, повинні обладнуватися колонними головками (виготов- ляються на спеціалізованих підприємствах), на яких монтується противикидне обладнання (ОП).
Противикидне обладнання повинно бути зручним і надійним в експлуатації і повинно забезпечувати виконання таких операцій:
• герметизацію гирла свердловини при наявності або відсутності в ній колони труб;
• розходжування і прокручування бурильного інструменту при загерметизованому гирлі з метою недопущення прихвату;
• циркуляцію промивного агента за прямою або зворотною схемами;
• циркуляцію бурового розчину з регулюванням тиску на пласт;
• підтримання надлишкового тиску на гирлі при бурінні в умовах рівноваги вибійного і пластового тисків;
• розрядку свердловини шляхом випуску рідини чи газу через маніфольди;
• заміну газованої промивальної рідини на свіжу при прямій промивці з необхідним протитиском;
• закачування промивальної рідини в затрубний простір цементувальними агрегатами і буровими насосами;
• контроль за тиском у свердловині при закритих превенторах;
• контроль за станом свердловини в процесі глушіння;
• відведення флюїдів, пластової води і нафти, які надійшли із свердловини, на безпечну відстань (пластової води і нафти не менше 3О м і газу не менше 100 м від гирла свердловини);
• перерізування опущеної у свердловину колони труб та підвішування на гирлі частини, залишеної у свердловині;
• спорожнювання свердловини з регульованою витратою потоку на виході;
• установку додаткового проти викидного обладнання чи пристроїв для ліквідації ГНВП і відкритих фонтанів.
Основні параметри ОП повинні відповідати вимогам існуючих стандартів і нормативних документів.
► Противикидне обладнання складається із:
• стовбурної збірки превенторів (компоновки превенторів);
• маніфольда (лінії дроселювання і глушіння);
• станції керування;
• пульта дроселювання;
• трапно-факельної установки;
• інших елементів (гирлова хрестовина, перехідна котушка, т. ін.).
У випадку, якщо на гирлі свердловини не встановлено ОП, то воно являється «повністю відкритим ».
1-муфта; 2-втулка;
3- натискний фланець; 4-корпус
Рисунок
7.16 − Схема
колонної головки муфтового типу для
обв’язки двох обсадних колон
Кондуктор, проміжну
(або проміжні колони) і
експлуатаційну колони обв'язують між
собою з допомогою колонних
головок, які можуть випускатися в двох
варіантах (рисунки 7.16, 7.17).
Монтаж різних колонних головок може бути початий після цементування кондуктора (в багатьох випадках після цементування першої проміжної колони), якщо внутрішній діаметр елементів противикидного обладнання забезпечує проходження бурового долота.
Розшифрування позначень колонних головок:
О− обладнання; К− колон; К− клинове; 3 − схема (модель); 70 − робочий тиск, МПа; 168− діаметр експлуатаційної колони, мм; 245− діаметр другої проміжної колони, мм; 324− діаметр першої проміжної колони, мм; 426− діаметр кондуктора, мм;
Але, монтаж колонних головок на гирлі свердловини завжди проводять поетапно під час поглиблення свердловини (після спуску обсадних колон), починаючи з встановлення на кондуктор або проміжну колону корпусу нижньої секції колонної головки (колонний фланець, рисунок 7.18), на якій монтують циркуляційну хрестовину та компоновку превенторів (згідно однієї із схем).
1,2 —крани; 3—засувка; 4,5,9,11,15,17—пакерні ущільнення; 6,12,18—клинові підвіски;
7,13 — вентелі; 8 —верхня секція головки; 10,16 —зворотні клапани; 14 —середня секція
головки;19 —нижня секція головки
Рисунок
7.17−
Колонна головка клинового
типу ОКК3-70-168
245
324
426
D
Рисунок 7.18− Схема корпусу нижньої секції колонної головки