Бурению горизонтальных скважин 5

СБГУАППБГУАПгруппагру па47364736https://newhttps://new.guap.guap.ru/i03/contacts.ru/i03/contacts

е) Не исключайте возможности проявления химической активности формации. Пробуйте применять методы по устранению химической нестабильности и следите за результатами.

Рис. 7.21 Нагрузки, действующие на поперечное сечение ствола горизонтальной и вертикальной скважины.

4.2.4. Формации, находящиеся под повышенным давлением

Когда поровое давление в породе превышает гидростатическое давление бурового раствора, возникают различные типы механической нестабильности. В

случае достаточно прочной цементирующей основы породы стенки ствола способны противостоять дополнительным нагрузкам, возникающим из-за удаления цилиндра при бурении. Дополнительная нагрузка на стенки возникает вследствие того, что гидростатическое давление столба раствора оказывается меньшим, чем поровое давление породы и под воздействием этого избыточного давления со стороны пласта, стенки ствола склонны к "вздутию" и "вспучиванию". Вспучивающиеся куски сланца осыпаются в ствол, образуя каверны на стенках, накапливаются в большом количестве на КНБК, и вызывают ее прихват. Приводимый ниже рисунок иллюстрирует вспучивание сланца.

СПБГУАП группа 4736

СБГУАППБГУАПгруппагру па47364736https://newhttps://new.guap.guap.ru/i03/contacts.ru/i03/contacts

Условия для вспучивания возникают только для непроницаемого сланца, так как проницаемый песчаник с поровым давлением, превышающим давление раствора способен вызвать выброс. Это может случиться в случае проходки длинного участка глинистого (непроницаемого) сланца и вхождения в участок с песчаником или после прохождения участка сдвига породы. Ситуация опасна тем,

что вхождение в проницаемый песчаник с повышенным поровым давлением приведет к выбросу.

Рис. 7.22 Вспучивание сланца из-за того, что давление формации превышает гидростатическое давление раствора.

Настораживающие признаки

•Большие, хрупкие, расщепляющиеся пластами, с кавернами на поверхности куски породы.

•Заваливание забоя породой, осыпающейся со стенок, после спускоподъемных операций.

•Разбалансировка параметров.

•Пройденный ранее сдвиг (разлом).

•Отсутствие проницаемых формаций.

•Необычно высокая скорость проходки для твердости породы, замеченной в образцах выносимых на поверхность.

•Большая затяжка при выполнении соединений.

СПБГУАП группа 4736

СБГУАППБГУАПгруппагру па47364736https://newhttps://new.guap.guap.ru/i03/contacts.ru/i03/contacts

•Циркуляция может быть нарушена из-за попаданий в затрубное пространство осыпающихся кусков стенок. Следите за давлением насосов и пиками пульсации давления.

•Крутящий момент может возрастать.

•Высокий фоновый уровень газа.

Идентификация прихвата

•Отсутствие циркуляции.

•Прихват наступает очень быстро после прекращения прокачки.

Превентивные действия

1. Планирование:

a)Оцените профиль давления сланцев, исходя из результатов анализа данных соседних скважин.

b)Планируйте избыточный вес бурового раствора в 200 psi.

c)На основе сейсмических исследований определите расположение любого геологического сдвига (разлома).

2. Мероприятия на буровой:

a)Постоянно изучайте осколки пробуренной породы. Не пропустите момента появления больших, выпуклых, с кавернообразной поверхностью кусков сланца.

b)Коррелируйте текущие параметры на буровой с возможностью встречи с геологическим сдвигом (разломом).

c)Постоянно следите за поровым давлением и поддерживайте избыточное давление раствора на уровне 200 psi.

d)Следите постоянно за скоростью проходки для того, чтобы сразу же определить ненормально высокую ее скорость для такой твердости образцов осколков породы.

e)Следуйте указаниям по очистке скважины согласно разделу 4.2.1.

f)Проверяйте поток жидкости при каждой остановке бурения.

g)Расширяйте каждый участок проходки после бурения.

h)Регулярно выполняйте спускоподъемные операции вайпера.

СПБГУАП группа 4736

СБГУАППБГУАПгруппагру па47364736https://newhttps://new.guap.guap.ru/i03/contacts.ru/i03/contacts

4.2.5. Осыпание, связанное с большим наклоном

Высокофракционированный участок сланца в районе круто спадающих пластов может вызвать проблемы осыпания. В горизонтальном или слабонаклоненном пласте глиняные пластинки залегают горизонтально. Поэтому,

направление сдвига для таких пластинок тоже находится в горизонтальной плоскости. Гравитационная сила и поток бурового раствора действуют перпендикулярно плоскости сдвига, что означает меньшую склонность пластинок к освобождению и осыпанию в скважину.

При больших наклонах (> 60°) силы гравитации и потока бурового раствора имеют существенную компоненту в направлении сдвига пластинок глины. В тех областях, где сланец не достаточно прочен, эти силы могут оказаться достаточно большими, чтобы вызвать значительное осыпание.

Настораживающие признаки

•Заполнение ствола скважины породой после спускоподъемных операций.

•Сильное увеличение затяжки после прекращения прокачки.

•Большие, пластинообразные осколки бурения.

•Возрастание давления на выходе насосов.

•Приближение к соляному куполу или тектонически - активному участку.

•Наличие больших геологических сдвигов (разломов).

•Возможно увеличение крутящего момента.

Идентификация прихвата

•Отсутствие циркуляции.

•Быстрый прихват после прекращения прокачки.

Превентивные действия

1. Планирование:

а) Попросите данные геологической разведки о наклоне пластов под скважиной. Было бы неплохо изучить текущие данные со скважин в этом районе.

b) На основании полученных данных со скважин и от геологов, определите,

склонны - ли породы к фракционированию и имеется ли в этом участке геологический сдвиг.

СПБГУАП группа 4736

СБГУАППБГУАПгруппагру па47364736https://newhttps://new.guap.guap.ru/i03/contacts.ru/i03/contacts

c) Сведите к минимуму время нахождения скважины в открытом состоянии.

Избегайте применения дополнительных операций, требующих увеличения времени нахождения ствола в открытом состоянии, таких как отбор керна,

геологические обследования и т.п.

d)Как можно более уменьшайте длину ствола скважины в открытом состоянии.

e)Запланируйте применение нефтяного битума и гельсонита в качестве

добавок в буровой раствор. Они помогут предотвратить сдвиговое осыпание т. к.

имеют свойство заполнять трещины и усиливают цементирующую основу породы.

f) Применение верхнего привода позволит осуществлять циркуляцию и расширять ствол во время спускоподъемных операций. Может оказаться, что только наличие привода позволит вытащить колонну при заваленном породой затрубном пространстве без ее прихвата.

Рис. 7.23 Сравнение высокого и низкого наклона по отношению к осыпанию

СПБГУАП группа 4736

СБГУАППБГУАПгруппагру па47364736https://newhttps://new.guap.guap.ru/i03/contacts.ru/i03/contacts

1. Мероприятия на буровой:

а) Следите за осколками бурения. Не пропустите момента начала выхода

больших кусков сланца.

b)Попробуйте постепенно увеличивать вес бурового раствора и проследите за изменениями осколков бурения.

c)Сравнивайте буровые параметры скважины с соседними и определите наличие геологического сдвига.

d)He применяйте высоких затрубных скоростей, поскольку это увеличивает количество осколков, осыпающихся со стенок ствола.

e)Следуйте процедуре очистки ствола согласно разделу 4.2.1.

f)Применение вайпера может быть решающим фактором успеха, т.к.

увеличивается время, необходимое для завала ствола.

g)Уменьшайте время открытого ствола.

h)He отбрасывайте возможность химической активности и механической нестабильности формации. Пробуйте применять и прослеживайте эффективность методов устранения этих проблем.

i) Перед возобновлением бурения очистите забой.

4.2.6. Рыхлые формации

Песок в рыхлом состоянии и гравий могут обваливаться в забой и образовывать осыпь, (см. рис. 7.24). Высоко фракционированные формации и формации, расположенные в зоне геологического сдвига, могут разрушаться и кусками подать в ствол, зажимая таким образом КНБК.

Настораживающие признаки

•Большая секция, пробуренная в рыхлой формации

•Большая затяжка при выполнении соединений.

•Рыхлый, несцементированный песчаник.

•Увеличение давления на выходе насосов из-за завала ствола.

•Крутящий момент будет увеличиваться хаотично, но после циркуляции может улучшиться.

•Движение колонны вверх может быть ограничено из-за завала КНБК породой.

СПБГУАП группа 4736

СБГУАППБГУАПгруппагру па47364736https://newhttps://new.guap.guap.ru/i03/contacts.ru/i03/contacts

•Движение колонны вниз может быть невозможно из-за заполнения забоя.

•Вибросита "засоряются".

•Высокая скорость проходки в песке и рыхлых зонах.

Идентификация прихвата

•Невозможность циркуляции

•Прихват наступает через короткий промежуток времени после окончания циркуляции

Превентивные действия

1. Планирование:

a)Обнаружение больших песчаных и пористых участков на основе информации с буровых.

b)Держите в состоянии готовности резервуар с раствором, содержащим высокую концентрацию геля. Планируйте промывку скважины этим раствором при остановке бурения перед входом в зону с рыхлым песком. Это очистит скважину и позволит лучше оценить сыпучесть песка.

c)Планируйте циркуляцию при каждом соединении. (Поддерживайте

большую вязкость и высокую гелевую концентрацию при очистке скважины.)

е) Верхний привод будет мешать образованию мостов из-за осыпания т.к.

позволит постоянно двигать колонну при выполнении соединений и спуске-

подъеме.

2. Мероприятия на буровой:

а) Следите за осколками бурения. Не пропустите момента появления рыхлых,

несцементированных песчаников или высокофракционированных формаций.

Наблюдайте за образцами в песко- и ило - отделителях.

c)Быстро задействуйте раствор с высоким содержанием геля при бурении

песка.

d)Прекратите долбление и промойте скважину раствором с высокой концентрацией геля.

e)Следуйте инструкциям по промывке в соответствии с разделом 4.2.1.

f)Следите за давлением и пиками давления.

СПБГУАП группа 4736

СБГУАППБГУАПгруппагру па47364736https://newhttps://new.guap.guap.ru/i03/contacts.ru/i03/contacts

g)Пользуйтесь верхним приводом для расширения ствола во время остановки бурения.

h)Максимально используйте возможности оборудования для отделения твердых частиц из раствора.

i) Не промывайте слишком долго ствол скважины в зоне расположения таких формаций.

4.2.7. Подвижные формации

Соль или мокрый сланец может выдавливаться или "протекать" в ствол и образовывать мосты, перекрывающие затрубное пространство, и вызывать прихват.

Давление вышележащих пород стремится выдавить соль в ствол скважины подобно зубной песте из тюбика. Сжатие ствола составляет порядка дюйма, но эта величина может быть достаточна для прихвата долота или стабилизатора.

Сила давления верхних слоев и, следовательно, величина потока в ствол обычно создают проблемы на глубинах ниже 2000 метров (6500 фт). Однако на участках с большим количеством разломов и сдвигов, затекание солей может происходить и на меньших глубинах.

СПБГУАП группа 4736

СБГУАППБГУАПгруппагру па47364736https://newhttps://new.guap.guap.ru/i03/contacts.ru/i03/contacts

Настораживающие признаки

•Ненормальности бурения (остановка)

•Резкое возрастание хлоридов в буровом растворе

•Соль в осколках бурения

•Скважина заполняется перед спуском

•Большая затяжка

•Увеличение давления из-за блокировки затрубного пространства.

•Часто требуется какое - то время для начала протекания в скважину.

•Близость солевого купола (поговорите с геологами)

Идентификация прихвата

•Прихват наступает через короткое время после прекращения прокачки.

•Вращение может быть возможно, но с высоким крутящим моментом.

Превентивные действия

1. Планирование:

a)Определение формы солевого колокола на основе геологических данных и данных с буровой.

b)Планируйте ствол скважины так, чтобы свести к минимуму вероятность проходки через участок с солью (если это возможно).

c)Планируйте возможность изменения химического состава раствора или применения раствора на основе масел.

d)Изучите экономический эффект обходного пути. Может оказаться, что обойти солевой участок будет дешевле, чем пытаться пройти через него.

e)Изучите экономическую сторону применения раствора на масляной основе для всего ствола скважины.

f)Рассмотрите возможность применения эксцентричных долот (PDC) для бурения ствола с большим диаметром.

2. Мероприятия на буровой:

a)Следите за удельным сопротивлением бурового раствора и концентрацией хлоридов. Не пропустите момента резкого увеличения этих параметров.

b)Следите за удельным сопротивлением MWD и датчиком гамма излучения.

Это может оказаться первым подтверждением того, что Вы проникли в солевой

СПБГУАП группа 4736

СБГУАППБГУАПгруппагру па47364736https://newhttps://new.guap.guap.ru/i03/contacts.ru/i03/contacts

участок. При бурении с раствором на водяной основе, удельное сопротивление

MWD быстро отреагирует на проникновение в солевой участок. Соль растворится в растворе и проводимость в затрубном пространстве возрастет, уменьшая таким образом удельное сопротивление, измеряемое MWD.

c)Вымывайте соль при остановке бурения.

d)Изучайте данные с соседних буровых, позволяющие сделать оценку о приближении к соли.

e)Приподнимите долото и промывайте забой при приближении к соли.

f)Спускайте колонну в скважину потихоньку и приготовьтесь к расширению солевого участка ствола.

g)Если возможно - увеличьте вес раствора. Это поможет сдержать соль.

4.2.8. Некалиброванный ствол

При бурении в абразивных породах изнашивается не только режущая часть долота, но и изменяется его калибр. Раз уж долото не калибровано, то стабилизаторы зажимаются стенками и тоже быстро стачиваются. Попытка пройти одним долотом в абразивной породе как можно больше и получить экономический эффект, в действительности приводит к совершенно противоположному результату, т.к. при этом возникает необходимость проводить работы по расширению ствола скважины. При спуске с большой скоростью, весь калибрующий комплект может быть зажат стенками и возникнет прихват.

Гибкая КНБК может как змея проходить через закривленные участки,

которые для жесткой КНБК представляют значительные трудности. Участки,

пробуренные гибкой КНБК, могут при спуске более жесткой КНБК повести себя так, как если бы спуск производился бы в некалиброванный участок ствола.

Несмотря на легкость подъема гибкой колонны, более жесткая компоновка может быть прихвачена.

Настораживающие признаки

•Раскалиброванное долото и стабилизаторы .

•Жесткие, абразивные формации (следите за осколками бурения)

•Повышенное сопротивление спуску

СПБГУАП группа 4736