- •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
- •Давление повышается по мере увеличения глубины
- •1.1.2 Принцип сообщающихся сосудов. U-образная труба
- •Глава 1. Физические понятия, необходимые для управления проявлениями пластовых флюидов
- •1.1 Гидростатика
- •1.1.1 Основной закон гидростатики
- •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
4.6.1 Долото на забое, циркуляция невозможна, нет клапана: классический метод стравливания
Случается, что в процессе управления скважиной циркуляция прекращается и нет возможности ее возобновить.
Если газ находится в кольцевом пространстве при закрытой скважине, он направляется к поверхности: давление повышается во всех точках скважины. Чтобы не допустить гидроразрыва в зоне открытого ствола, необходимо стравливать давление.
Всякий раз, как такие данные будут получены по показаниям манометра на бурильных трубах, понадобится осуществить классический метод стравливания.
При стравливании раствора из кольцевого пространства достаточно поддерживать в бурильных трубах на устье повышенное давление при закрытой скважине с возможным небольшим запасом безопасности (ррепрес).
На деле речь идет о методе бурильщика при нулевом расходе.
р = 0 рнач1 = р + рбк1 + ррепрес = 0 + рбк1 + ррепрес
Когда показания манометров стабилизируются и газ начинает выходит из скважины, нужно немедленно закрыть скважину и оставить ее под давлением до решения проблемы циркуляции (или использовать “метод поэтапного замещения газа под превентором раствором”).
Именно находящийся в скважине газ, исполняющий роль аккумулятора давления, помогает поддерживать забойное давление.
Если позволить ему уйти, забойное давление упадет и из пласта вновь начнет поступать флюид.
4.6.2 Стравливание с измерением объёмов
Это стравливание используется, когда:
пластовый флюид является сжимаемым и способен мигрировать,
долото далеко от забоя или долото на забое и нет возможности определить рбк 1.
Принцип:
Базовый принцип тот же, что и для других методов: работа при рзаб = рпласт + ррепрес. Для этого нужно стравливать определенный объем бурового раствора с регулярными интервалами, чтобы нейтрализовать повышение давления вследствие миграции газа при закрытой скважине.
Процедура:
Общие правила таковы:
установить запас безопасности ррепрес относительно рпласт и рабочую ступень давления P,
рассчитать объем бурового раствора V1, который соответствует гидростатическому давлению P,
позволить давлению при закрытой скважине повыситься до значения ркп2 = ркп1 + ррепрес + P, что даст на забое: рзаб = рпласт + ррепрес + P
стравить объем V1, сохраняя постоянным ркп2
позволить давлению в кольцевом пространстве при закрытой скважине повыситься до ркп3 = ркп2 + P, затем стравить тот же объем V1, сохраняя постоянное ркп3,
действовать таким же образом до появления газа под ПВО.
Примечание: Для данного значения p объем V1 будет меняться согласно положению “пузыря” в скважине (изменение удельного объема кольцевого пространства).
Рис. 4.22 Изменение давления в кольцевом пространстве и забойного давления
4.6.3 Поэтапное замещение газа под пво раствором
Этот метод используется в случае поступления газа под ПВО. Он состоит в стравливании газа, закачивании бурового раствора, прослеживании миграции газа под ПВО, повторном стравливании и так далее до полного стравливания газа. Целью его является уменьшение давлений в кольцевом пространстве на устье при глушении скважины.
Порядок действий:
Подготовить буровой раствор достаточной плотности.
Закачать заранее определенный объем в скважину, чтобы не превысить расчетное давление нагнетания.
Выждать миграцию газа.
Стравить газ (только) до уменьшения давления в кольцевом пространстве в соответствии с гидростатическим давлением столба закаченного бурового раствора.
При необходимости повторять операцию.
Эта процедура может быть достаточно длительной; в действительности, это один из методов “измерения объемов” применительно к стравливанию газа и его замене буровым раствором.
