- •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
4.6.4 Задавливание скважины “в лоб”
Глушение скважины “в лоб” предполагает закачивание, при необходимости непрерывное, бурового раствора достаточной плотности чтобы заглушить скважину. Очень часто необходимы устьевые давления выше пределов, вызывающих гидроразрыв.
Глушение скважины “в лоб” представляет собой метод, который используется в следующих случаях:
Недопустимое содержание H2S (например, выше того, которое может бытьнейтрализовано).
Авария с бурильной трубой (забита или повреждена), не позволяющая подавать тяжелый бурового раствора на забой.
Приток флюида в таких масштабах, что о циркуляции не может быть и речи (атмосферное давление на устье).
Присутствие слабой зоны под пачкой пластового флюида, мешающее вымыванию поступившего флюида (поглощения).
Другие возможные осложнения, связанные с оборудованием или персоналом.
Тем не менее, следует обратить внимание на некоторые важные моменты:
Супервайзер должен сам определить, когда необходимо использовать этот метод.
Флюид пойдет в наиболее слабую зону, и не обязательно это будет желательная зона.
При этом возможно создание потенциальной ситуации скрытого фонтанирования даже с образованием грифона.
Глушение скважины “в лоб” чаще используется при капремонте скважины или чтобы заглушить эксплуатационную скважину, но не в бурении.
Примечания: Решение о глушении скважины “в лоб” должно быть принято достаточно быстро, чтобы была возможность использования его в надлежащих условиях с соответствующим планированием.
Учитывая необходимые давления, часто нужно предусмотреть использование цементировочного агрегата.
Глушение скважины “в лоб” идет на поглощение и требует, при необходимости, непрерывного закачивания значительного количества бурового раствора без возврата: соответствующие объемы бурового раствора должны быть готовы.
Убедиться в наличии бурильных замков на уровне ПВО, установить обратные клапаны на нагнетательной линии и установить их выше плашечных превенторов, которые при необходимости можно закрыть.
Глушение скважины “в лоб” может использоваться с бурильными трубами в скважине или без них. Оно может также помочь в принудительной закачке материалов для ликвидации поглощений в пласт.
Оно будет тем надежнее и эффективнее, чем слабее будет зона открытого ствола.
Тщательно выверить конструкцию скважины, а также рабочие давления при установке ПВО.
4.6.5 Газ на небольшой глубине
Некоторые регионы отличаются наличием газовых залежей на небольших глубинах. Это само по себе может оказаться опасным при бурении (невозможность закрытия скважины без грифонов).
Бесспорно, что первостепенной задачей являются сейсмические исследования высокой разрешающей способности, которые позволят предсказать наличие газовых залежей на небольших глубинах.
Проект строительства скважин должен предусматривать наличие сведений о газе на небольшой глубине и указать практические процедуры по отдельным скважинам с учетом общей идеологии на следующей основе:
· По возможности избегать проводки скважин в зоне газа на небольшой глубине.
· Оптимизация изысканий и предвидение газа на небольшой глубине.
· Предусмотреть бурение “пилот-скважины” с применением, при необходимости, специальной установки, что позволит надежно определить наличие газа на небольшой глубине и облегчит его контроль.
· Раньше был предусмотрен поверхностный дивертер для длительного прохождения зоны эрозионного газа в течение длительного времени. Эти поверхностные дивертеры рассматриваются, главным образом, как средство выиграть время, чтобы обеспечить эвакуацию на месте работ.
· Использовать подводный дивертер, который считается более надежным по сравнению с поверхностным.
· “Динамическое глушение” (управление скважиной за счет закачивания), с учетом современного оборудования на буровой, может привести к успеху при условии:
- диаметр скважины меньше 9 5/8”,
- закачивание с максимальным расходом осуществляется с момента обнаружения притока флюида.
Бурение без райзера может быть применено с плавучих оснований.
Примечание: причины проявления флюида те же, что рассмотрены выше.
