Осложнения и аварии при строительстве нефтяных и газовых скважин

куляции до Pс2, когда раствор глушения достигает долота (регулировкой штуцера давление Pс2 поддерживают постоянным, пока раствор глушения не заполнит затрубное пространство и не выйдет на устье). Метод рассмотрим на примере.

Пример № 11

После обнаружения флюидопроявления в 215,9 мм скважине глубиной 3048 м и закрытия ее были зарегистрированы следующие значения давления: в бурильных трубах PБТ= 1,38 МПа; в кольцевом пространстве Pкп= 2,76 МПа. В скважину на глубину 2621 м спущена обсадная колонна диаметром 244,5 мм (из труб из стали группы прочности N-80 весом 648 Н/м) и внутренним диаметром 222,4 мм. Прочность обсадной колонны на разрыв от внутреннего давления для труб из стали группы прочности N-80 составляет 40,86 МПа. Бурильная колонна включает: УБТ наружным и внутренним диаметрами 127

и108,6 мм, весом 290 Н/м. Давление циркуляции 13,78 МПа при чис-

ле ходов nх = 60 ходов/мин и 3,44 МПа при nх = 30 ходов/мин; плотность бурового раствора ρбр= 1200 кг/м3. При каждом ходе поршня подачанасоса составляетQnx=1 = 0,0159 м3.

Определить следующие параметры: объемы бурильных труб

иУБТ, кольцевого пространства; максимально допустимое давление в обсадной колонне; пластовое давление; плотность раствора глушения; давление на стояке в начале циркуляции утяжеленного раствора; конечное давление циркуляции на стояке; время, требуемое для замены содержимого бурильных труб на раствор глушения (время одного цикла); время, необходимое для замены содержимого скважины на раствор глушения; общее число необходимых ходов поршня при условии, что подача насоса составляет 15,9 л на ход поршня.

Решение:

Длина бурильных труб: 3048 – 152 = 2896 м.

371

Для дополнительной безопасности максимальное давление в обсадной колонне при закрытом устье не должно превышать 85%- ного давления разрыва труб от внутреннего давления, т.е. максимальное допустимое давление в обсадной колонне (МПа)

[Pо.к ] 0,85 40,86 34,73.

Поскольку Pкп << [Pо.к] (2,76 << 34,73), скважина может быть закрыта без разрыва обсадной колонны (расчет выполнен без учет наружного давления на обсадную колонну).

Пластовое давление (МПа) определяется из выражения

Pпл = PБТ +Pг = 1,38 · 106 + 9,81 · 1200 · 3048 = 37,26.

Плотность бурового раствора, необходимая для уравновешивания пластового давления (плотность раствора глушения), (кг/м3)

бр(гл) Pпл 37,26 106 1250. gH 9,81 3048

С учетом некоторого запаса плотности, который в зарубежной практике рекомендуется принимать примерно 50 кг/м3,

ρбр(гл) = 1250 + 50 = 1300 кг/м3.

372

Давление на стояке в начале циркуляции (МПа)

PБТ Pc1 1,38 3,44 4,82.

Начальное давление циркуляции (МПа) при ρбр = 1300 кг/м3

Время заполнения бурильных труб (мин) утяжеленным буровым раствором

Общее время, необходимое для замены бурового раствора в скважине (мин),

Вывод. Через 218 мин раствор глушения должен полностью заполнить скважину, а значения PБТ и Pнп будут равны 0, когда насосы отключены.

Общее число ходов поршня, необходимых для полной замены содержимого скважины на раствор глушения,

nx V (БК) V (кп) 27,55 76,26 6526. 0,0159

373

6.НЕКОТОРЫЕ СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ИДАННЫЕ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ

Втабл. 27 приеден расчетный объем металла 1000 м бурильных труб.

374

В табл. 28 приведен расчетный объем металла 100 м УБТ. Таблица 28

Расчетный объем металла 100 м УБТ

В табл. 29 приведены предельные растягивающие нагрузки для стальных бурильных труб.

Таблица 29 Предельные (соответствующие пределу текучести)

растягивающие нагрузки для стальных бурильных труб

(ГОСТ Р 50278–92)

375

В табл. 30 приведены предельные крутящие моменты для стальных бурильных труб.

Таблица 30 Предельные (соответствующие пределу текучести) крутящие моменты для стальных бурильных труб

(ГОСТ Р 50278–92)

В табл. 31 приведены предельные осевые растягивающие нагрузки в клиновом захвате.

Таблица 31 Предельные(соответствующие пределу текучести)

осевыерастягивающиенагрузки(кН) в клиновомзахвате набурильные трубы по ГОСТ Р 50278–92 или стандарту АНИ для клинадлиной 400 мм при коэффициентеохвата С= 1

376

В табл. 32 приведены значения предельного внутреннего давления для стальных бурильных труб.

Таблица 32 Предельное внутреннее давление для стальных бурильных труб

(ГОСТ Р 50278–92)

В табл. 33 приведены значения предельного наружного давления для стальных бурильных труб.

Таблица 33 Предельное наружное давление для стальных бурильных труб

(ГОСТ Р 50278–92)

377

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Курочкин Б.М. Техника и технология ликвидации осложнений при бурении и капитальном ремонте скважин / ОАО «ВНИИО-

ЭНГ» – М., 2007. – Ч. 1. – 598 с.

2.КашниковЮ.Л., Ашихмин С.Г. Механика горных пород при разработкеместорожденийуглеводородного сырья. – М.: Недра, 2007.

3.Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М. Осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважин: учеб. пособие для вузов / ООО «Недра-Бизнесцентр». – М., 2000. – 677 с.

4.Ганджумян Р.А., Калинин А.Г., Никитин Б.А. Инженерные расчеты при бурении глубоких скважин: справ. пособие / под ред. А.Г. Калинина. – М.: Недра, 2000. – 489 с.

5.Ашрафьян М.О. Технология разобщения пластов в осложненных условиях. – М.: Недра, 1989. – 228 с.

6.Пустовойтенко И.П., Сельващук А.П. Справочник мастера по сложным буровым работам. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Не-

дра, 1983. – 248 с.

7.Долгих Л.Н. Крепление, испытание и освоение нефтяных и газовых скважин: учеб. пособие [Электронный ресурс]. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2009. – 1 электрон. опт. диск.

8.Пустовойтенко И.П., Сельващук А.П. Краткий справочник мастера по сложным буровым работам. – М.: Недра, 1971. – 232 с.

9.Ясов В.Г., Иыслюк М.А. Осложнения в бурении: справ. по-

собие. – М.: Недра, 1991. – 334 с.

10.Справочник инженера по бурению: в 2 т. / под ред. В.И. Мищевича, Н.А. Сидорова. – М.: Недра, 1973. – Т. 2. – 376 с.

11.Городнов В.Д. Физико-химические методы предупреждения осложнений в бурении. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1984. – 229 с.

12.Булатов А.И., Долгов С.В. Спутник буровика: справ. пособие: в 2 кн. / ООО «Недра-Бизнесцентр». – М., 2006. – Кн. 1. – 379 с.

13.Булатов А.И., Долгов С.В. Спутник буровика: справ. пособие: в 2 кн. / ООО «Недра-Бизнесцентр». – М., 2006. – Кн. 2. – 534 с.

378

14.Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М. Бурение нефтяных и газовых скважин: учеб. пособие для вузов / ООО «Не- дра-Бизнесцентр». – М., 2002. – 632 с.

15.Кудряшов Б.Б., Яковлев А.М. Бурение скважин в осложненных условиях: учеб. пособие для вузов. – М.: Недра, 1987. – 269 с.

16.Литвиненко В.С., Калинин А.Г. Основы бурения нефтяных и газовых скважин: учеб. пособие. – М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2009. – 544 с. – (Сер. Золотой фонд Российской нефтегазовой литературы.)

17.РД 39-013–90. Инструкция по эксплуатации бурильных труб. – Куйбышев, 1990.

18.Осипо П.Ф. Расчет бурильных колонн: учеб. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2008. – 93 с.

19.Элияшевский И.В., Сторонский М.Н., Орсуляк Я.М. Типовые задачи и расчеты в бурении: учеб. пособие для техникумов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1982. – 296 с.

20.Бабаян Э.В. Технология управления скважиной при газонефтеводопроявлениях. – Краснодар: Совет. Кубань, 2006. – 154 с.

21.Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин. – М.:

Недра, 1978. – 465 с.

22.Абатуров В.Г. Бурение в сложных геологических условиях: курс лекций / Ин-т нефти и газа ТюмГНГУ. – Тюмень, 2003.

23.Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности – СПб.: БиС, 2003.

24.Крылов В.И. Изоляция поглощающих пластов в глубоких скважинах. – М.: Недра, 1998. – 304 с.

25.Подгорнов М.И., Пустовойтенко И.П. Ловильный инструмент: учеб. пособие для рабочих. – М.: Недра, 1984. – 148 с.

26.Шевцов В.Д. Предупреждение газопроявлений и выбросов при бурении глубоких скважин. – М.: Недра, 1988. – 200 с.

27.Кемп Г. Ловильные работы в нефтяных скважинах. Техника

итехнологи / пер. с англ. Г.П. Шульженко. – М.: Недра, 1990. – 96 с.

28.Логанов Ю.Д., Соболевский В.В., Симонов В.М. Открытые фонтаны и борьба с ними: справ. – М.: Недра, 1991. – 189 с.

379

29.Блохин О.А., Иогансен К.В., Рымчук Д.В. Предупреждение возникновения и безопасная ликвидация открытых газовых фонта-

нов. – М.: Недра, 1991.

30.Иванов В.М. Предупреждение аварий при бурении глубоких скважин на нефть и газ: учеб. пособие / Учеб.-метод. кабинет МПР РФ. – 2 изд. – М., 1998.

380