- •Предупреждение и ликвидация газонефтеводопроявлений
- •Содержание
- •Глава 1. Физические понятия, необходимые для управления проявлениями пластовых флюидов 7
- •Глава 2. Поровое давление и давление гидроразрыва конструкция скважины 18
- •Глава 3. Гидростатический барьер. Предупреждение притока пластового флюида 58
- •Глава 4. Ликвидация проявлений пластовых флюидов 73
- •Глава 1. Физические понятия, необходимые для управления проявлениями пластовых флюидов
- •1.1 Гидростатика
- •1.1.1 Основной закон гидростатики
- •Давление повышается по мере увеличения глубины
- •1.1.2 Принцип сообщающихся сосудов. U-образная труба
- •1.2 Гидродинамика
- •1.2.1 Потери давления
- •1.2.2 Гидродинамика
- •1.2.2.1 Прямая циркуляция без использования штуцера
- •1.2.2.2 Прямая циркуляция с использованием штуцера
- •1.2.2.3 Обратная циркуляция
- •1.3 Газовые законы
- •1.3.1 Идеальные газы
- •1.3.2 Реальные газы
- •Глава 2. Поровое давление и давление гидроразрыва конструкция скважины
- •2.1 Геостатическое давление
- •2.2 Поровое давление
- •2.2.1 Связь между поровым давлением и геостатическим давлением. Понятие “эффективное напряжение”
- •2.2.2 Нормальное поровое давление
- •2.2.3 Аномальные поровые давления
- •2.2.3.1 Непроницаемые перегородки
- •2.2.3.2 Явления, вызывающие давления
- •2.2.3.3 Заключение относительно природы аномальных давлений
- •2.3 Индикаторы изменения порового давления
- •2.3.1 Информация, имеющаяся до бурения
- •2.3.1.1 Геологические изыскания
- •2.3.1.2 Геофизические методы
- •2.3.1.3 Информация о соседних скважинах
- •2.3.2 Индикаторы, получаемые во время буровых работ
- •2.3.2.1 Оперативные индикаторы
- •2.3.2.2 Отсроченные индикаторы
- •2.3.3 Каротаж и измерения в процессе бурения и отсроченные каротажные диаграммы
- •2.3.3.1 Гамма-каротаж
- •2.3.3.2 Приборы для измерения сопротивления и индукции
- •2.3.3.3 Акустический каротаж
- •2.3.3.4 Плотностной каротаж
- •2.3.3.5 Нейтронный каротаж
- •2.3.3.6 Термометрия
- •2.3.4 Заключение
- •2.4 Давление гидроразрыва
- •2.5 Оценка порового давления и давления гидроразрыва
- •2.5.1 Поровое давление
- •2.5.2 Давление гидроразрыва. Испытание вскрытой зоны на приемистость
- •2.5.2.1 Диаграмма гидроразрыва и интерпретация кривой давления
- •2.5.2.2 Процедура проведения испытания на приемистость
- •2.6 Конструкция скважины
- •2.6.1 Назначение различных обсадных колонн
- •2.6.2 Понятие допустимого и максимального давлений притока
- •Глава 3. Гидростатический барьер. Предупреждение притока пластового флюида
- •3.1 Причины притока пластового флюида
- •3.1.1 Повышение порового давления
- •3.1.2 Уменьшение давления в скважине за счет бурового раствора
- •3.1.2.1 Уменьшение плотности бурового раствора
- •3.1.2.2 Уменьшение высоты столба бурового раствора
- •3.1.2.3 Исчезновение потерь давления при остановке циркуляции
- •3.1.3 Поршневание
- •3.2 Признаки потери первичного управления скважиной
- •3.2.1 Признаки опасности проявления пластового флюида
- •3.2.2 Истинные признаки проявления пластового флюида.
- •3.3 Меры предосторожности для сохранения первичного управления скважиной и обнаружения поглощений
- •3.3.1 При спуско-подъёмных операциях для смены долота
- •3.3.1.2 Во время спо
- •3.3.2 При бурении
- •3.3.3 При специальных операциях
- •3.3.4 Особые случаи поглощений
- •3.4 Подготовка бригад
- •3.5 Специфические проблемы плавучих средств Дополнительные причины потери первичного управления скважиной
- •Глава 4. Ликвидация проявлений пластовых флюидов
- •4.1 Общие принципы
- •4.2 Закрытие скважины
- •4.2.1. При установившемся состоянии скважины
- •4.2.2 Если в скважине есть поглощение
- •4.2.3. Если скважина переливает
- •4.2.3.1 Процедура плавного закрытия скважины
- •4.2.3.2 Процедура резкого закрытия скважины
- •4.2.3.3 Сравнение двух методов
- •4.2.3.4 Заключение
- •4.3 Наблюдение за давлениями закрытой скважины
- •4.3.1 Период наблюдения за давлениями на устье скважины
- •4.3.2 Снятие показаний и сопоставление давлений на устье скважины
- •4.3.3 Оценка риска гидроразрыва при закрытии скважины
- •4.3.4 Первые расчеты после возникновения проявления флюида
- •4.3.4.1 Пластовое давление
- •4.3.4.2 Требуемая плотность раствора
- •4.3.4.3 Измерение рбкl в случае наличия обратного клапана в колонне труб
- •4.3.4.4 Оценка плотности пластового флюида
- •4.3.4.5 Скорость миграции
- •4.3.4.6 Формулы утяжеления раствора
- •4.4 Управление гидроразрывом
- •4.4.1 Изменение давления в слабой зоне
- •4.4.2 Особые ситуации
- •4.4.2.2 Случай близости ркпl к допустимому давлению [р]кп гдрз - незначительный запас безопасности
- •4.4.3 Надежность этих соображений
- •4.4.4 Параметры, связанные с прочностью обсадной колонны и пласта
- •4.4.5 Определение запаса безопасности ррепрес
- •4.5 Основной принцип управления скважиной
- •4.5.1 Основы создания забойного давления рзаб
- •4.5.2 Основы управления забойным давлением рзаб
- •4.5.3 Приемы управления флюидопроявлением
- •4.5.4 Определение производительности насоса Qглуш для управления скважиной
- •4.5.5 Различные методы управления скважиной, когда долото у забоя скважины
- •4.5.5.1 Метод бурильщика
- •Принцип и процедура
- •4.5.5.2 Метод ожидания и утяжеления или утяжеления за один цикл
- •4.5.5.3 Сравнение методов
- •4.5.6. Инструкции для бурильщика
- •4.6. Осложнения
- •4.6.1 Долото на забое, циркуляция невозможна, нет клапана: классический метод стравливания
- •4.6.2 Стравливание с измерением объёмов
- •4.6.3 Поэтапное замещение газа под пво раствором
- •4.6.4 Задавливание скважины “в лоб”
- •4.6.5 Газ на небольшой глубине
- •4.6.3.1 Обнаружение газа на небольшой глубине
- •4.6.3.2 Общие рекомендации по бурению в этих зонах
- •4.6.6 Изменение производительности насоса в процессе управления скважиной
- •4.6.7 Изменение pбк в процессе нагнетания бурового раствора требуемой плотности ут.Бр в бурильные трубы
- •4.6.8 Подход к управлению давлением ргдрз в случае слабой зоны у башмака
- •4.6.9 Утяжеление раствора за несколько циклов
- •4.7 Проявления в процессе спо
- •4.7.1 Причины притока пластового флюида (см. Главу 3)
- •4.7.2. Пути решения проблемы
- •4.7.3 Спуск колонны труб в скважину под давлением
3.3.4 Особые случаи поглощений
Одновременное наличие поглощений бурового раствора и притока пластового флюида представляет ситуацию, как правило, трудно разрешимую. Нужно сделать все, чтобы не допустить совпадения этих двух явлений. Поглощения требуют особо больших усилий. В зависимости от знания разбуриваемой зоны, могут быть использованы различные методы.
Следует:
Принять необходимые меры, чтобы исключить поглощения. Избегать некоторых операций вплоть до решения проблемы. В случае недостаточного знания зоны бурения, следует попытаться поддерживать скважину постоянно заполненной (может возникнуть необходимость в заполнении скважины водой через кольцевое пространство).
Примечание: В некоторых случаях уменьшение подачи при циркуляции может привести к уменьшению явления поглощений (снижение дифференциального давления на пласт).
Регистрировать изменение объема поглощения. При циркуляции помнить, что постепенное уменьшение поглощения может быть вызвано попаданием пластового флюида в скважину. При СПО не забывать их учитывать при управлении доливом скважины.
3.4 Подготовка бригад
Поддерживание первичного управления скважиной является главной задачей всего персонала на буровой. Каждый член бригады должен знать ожидаемые опасности и получать информацию, соответствующую его обязанностям.
Член бригады должны убедиться, что оборудование, необходимое для соблюдения указанных в параграфе 3.3 мер предосторожности, имеется на буровой, находится в рабочем состоянии и используется в надлежащем режиме. Любые отклонения от нормы должны отмечаться и как можно быстрее исправляться (в некоторых обстоятельствах необходимо прекратить работы до восстановления рабочего состояния оборудования).
Лишь часть индикаторов, указанных в параграфах 2.3.2 и 2.3.3, контролируется бурильщиком. Если буровая оснащена станцией геолого-технологического контроля, прочие параметры отслеживаются газокаротажником. Наличие надежной связи между членами буровой бригады, участковым геологом и техником по буровым растворам имеет первостепенное значение для удачного завершения буровых работ.
Буровая бригада, геолог и техник по буровым растворам должны быть особенно бдительными в ходе особых операций. Персонал сервисных компаний не всегда осознает опасности, и обычные методы управления скважиной не всегда могут использоваться (часто скважина оказывается в состоянии недостаточной безопасности).
3.5 Специфические проблемы плавучих средств Дополнительные причины потери первичного управления скважиной
На плавучих средствах, кроме указанных в параграфе 3.1 причин, следующие два явления могут вызвать потерю первичного управления скважиной:
Сальник, который приведет к дополнительному свабированию в ходе СПО.
Аварийное разъединение или разрыв “райзера” возле блока превенторов скважины с последующим опорожнением райзера. Уменьшение гидростатического давления в скважине будет :
р - уменьшение давления в скважине, выраженное в барах,
Н - глубина слоя воды в метрах (расстояние от уровня воды до узла разъединения райзера),
h - высота слоя воздуха (расстояние от ротора до уровня воды) в метрах,
бр - плотность бурового раствора,
мв - плотность морской воды.
Примечание: Для большей безопасности можно считать, что разъединение произойдет на уровне морского дна.
Такое уменьшение давления будет тем значительнее, чем больше будет плотность бурового раствора и глубина моря. В случае небольшой глубины моря и низкой плотности бурового раствора, запас безопасности, входящий в плотность бурового раствора, с учетом, среди прочего, свабирования, может быть достаточным для поддержания первичного управления скважиной.
По мере возможности, следует учитывать “запас прочности райзера”, чтобы сохранить первичное управление скважиной в случае аварийного уменьшения гидростатического давления в скважине.
