
- •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
Циркуляція при сталому режимі роботи насосів
У випадках, коли гідростатичний тиск в кільцевому просторі міняється (присутність газу або обваженого бурового розчину), основне правило полягає в тому, щоб використовувати тиск нагнітання для управління вибійним тиском Рвиб.
Тобто:
• якщо колона труб знаходиться в однорідному буровому розчині, тиск нагнітання повинен залишатися постійним;
• якщо в колону труб поступає розчин іншої густини, тиск нагнітання повинен теоретично лінійно мінятися.
Примітка: Коли указується, що тиск нагнітання повинен залишатися постійним, зрозуміло, що продуктивність насоса також повинна бути постійною!
Зупинка циркуляції
В деяких випадках може знадобитися закриття свердловини при одночасній зупинці циркуляції (випадок аварій, коректування тиску, заміни бурового розчину). Необхідна процедура заснована на тому ж принципі, що і при відновленні циркуляції, з погляду запобіжних засобів і використання манометрів.
Для збереження вибійного тиску на наявному рівні достатньо, при зниженні швидкості роботи насоса, підтримувати постійний тиск в кільцевому просторі, оскільки у будь-якому випадку можна припустити, що гідростатичний тиск в кільцевому просторі не зміниться протягом декількох хвилин, коли циркуляції не буде і свердловина буде закрита.
Тиск в “бурильних трубах” автоматично знизиться на величину втрат тиску, відповідних продуктивності насоса. При закритій свердловині можливі два випадки:
•
якщо колона труб заповнена буровим
розчином початкової густини
бр,
воно буде Рбк1
(якщо потрібне Рвиб
= Рпл)
або Рбк1
+ DРрепр
(якщо
потрібно зберегти надмірний тиск на
пласт).
• якщо колона труб заповнена буровим розчином необхідної щільності ут бр, воно просто дорівнюватиме 0.
Все це справедливо за умови забезпечення “ідеального” закриття без збитку для “безпеки” або надмірного тиску під час закриття.
Визначення продуктивності насоса Qглуш для управління свердловиною
Пластовий флюїд, що поступив, буде видалений з свердловини, і буровий розчин початкової густини бр буде замінений буровим розчином з густиною 1 шляхом збереження витрати при циркуляції (знижена витрата Qглуш) на постійному рівні (принаймні, на вході в свердловину) і нижче за витрату для буріння. Ця витрата складає близько 6-13 л/с (між чвертю і половиною витрати при бурінні).
Існує безліч причин для вимивання пластового флюїду із зниженою витратою:
• легкість регулювання ступеня відкриття дроселя;
• система буде менш чутливою і робота оператора на дроселі легшою;
• зменшення зносу устаткування.
Оскільки тиск в наземному устаткуванні і в свердловині знижено, ризик ерозії зменшується. Можлива циркуляція з використанням тільки одного насоса (другий буде в резерві).
Тиск нагнітання насосів
Оскільки вибійний тиск зберігається постійним і рівним Рпл+ DРрепр, тиск нагнітання буде максимальним, коли колона труб буде заповнена буровим розчином з густиною бр .
В цьому випадку при довільній витраті Q тиск нагнітання буде сумою Рбк1 і втрат тиску в системі Рбр. При великій витраті можливо, що ці останні величини можуть бути високими і максимальний тиск насоса може бути перевищений.
Зменшення витрати удвічі дозволяє розділити Рбр приблизно на 4.