
- •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
Основи управління вибійним тиском Рвиб
Загальні відомості:
При циркуляції (з дроселем “на виході” або без нього) будь-який тиск в свердловині контролюється або розраховується залежно від подальшого тиску (коли гідростатичний тиск в кільцевому просторі постійний) або від тиску на вході (манометр на стояку).
Висновок: Це означає, що будь-яка зміна гідростатичного тиску в кільцевому просторі (присутність газу або флюїдів різної густини) не дозволяє використовувати Ркп як індикатора “точного ” управління вибійним тиском. Єдиний випадок застосування Ркп при циркуляції можливий, коли кільцевий простір заповнений відомим однорідним буровим розчином.
Щоб обійти проблему, як “засіб управління ” вибійним тиском Рвиб використовується манометр насоса. При цьому формула буде такою:
Рвиб = Pнас + Ргст1 - DР1 (7.44)
Хоча таке управління за допомогою тиску нагнітання не ставить проблему у разі присутності в колоні труб бурового розчину однієї густини, він складніший при перекачуванні флюїду іншої густини (в цьому випадку він вимагає діаграми) або у разі ускладнень, що викликають різку зміну втрат тиску в колоні труб (наприклад, забивання насадки долота).
Слід
зазначити, що для полегшення управління
забійним тиском Рвиб
втрати тиску в колоні труб винні або
залишатися постійними (прокачування
одного флюїду), або змінюватися залежно
від нової густини (прокачування розчину
густиною
),
що припускає постійну витрату.
Прийоми управління флюїдопроявом
Розглянемо три базові ситуації методів управління при циркуляції :
• відновлення циркуляції;
• циркуляція при сталому режимі роботи насоса;
• зупинка циркуляції.
Відновлення циркуляції:
• визначивши Рбк1, при закритій свердловині, здійснюємо нагнітання в дуже повільному режимі з поетапною зміною тиску до появи відхилення тиску на гирлі в кільцевому просторі, який вказує на відкриття клапана. В цьому випадку слід прочитувати тиск в бурильних трубах на гирло, що представляє величину Рбк1.
• зрівноважуємо пластовий тиск Рпл вибійним тиском Рвиб , тобто випадок нульового запасу безпеки, а потім, якщо знадобиться створюємо надмірний тиск Ррепр. Для отримання на вибої свердловини Рвиб = Рпл достатньо отримання в динамічних умовах за допомогою штуцера одного і того ж тиску Ркп1 .
При цьому тиск нагнітання, сталий раніше на рівні Рбк1, починає рости на величину тиску прокачування до тих пір, поки не встановиться продуктивність прокачування.
У цей момент: Рпоч = Рбк1 + DР1 (теоретично).
Якщо ухвалюється рішення про застосування запасу безпеки Ррепр, або надмірного тиску відносно Рпл, необхідно починати із значнішого тиску в кільцевому просторі, збільшеного на DРрепр, тобто : Ркп1 + DРрепр.
Цей запас безпеки (див. рисунок 7.48) відбивається на Рвиб і на тиск нагнітання, який приймає значення:
Рпоч = DР1 + Рбк1 + DРрепр (у теорії) (7.45)
Рисунок 7.48 - Запас безпеки