Ответы ЭКЗ Лосев РГУНГ
.pdf
зрения устойчивости при бурении);
—оптимальный азимут скважины (с точки зрения последующего проведения МГРП);
—подбор ориентации перфорационных отверстий (с точки зрения минимизации вероятности пескопроявления);
—определение ориентации реактивируемых разломов и трещин.
19.Как определить пределы максимального и горизонтального напряжения?
При наличии керна пределы максимального и минимального напряжения вычисляются следующим образом:
Минимальное:
Максимальное:
При отсутствии кернов:
Минимальное:
- Акустический каротаж Максимальное:
- Мини-ГРП (короткий нагнетательный тест, который обязательно проводится перед основным гидроразрывом пласта; заключается в быстром нагнетании больших объемов жидкости с малым количеством пропанта на полноценной скорости)
20.Пластовые и околоскважинные напряжения. Распределение концентрации напряжений вокруг стенок скважины.
Пластовые напряжения — это естественные напряжения в породах на достаточном удалении от скважины. Основными факторами, определяющими их концентрацию, являются вес вышележащих пород (горное давление),
тектонические напряжения и давление, поддерживаемое на скважине (при бурении — давление бурового раствора).
Околоскважинные напряжения — это напряжения в малой окрестности скважины (до нескольких её радиусов), которые возрастают до нескольких раз по сравнению с естественными напряжениями, действующими в породах на достаточном удалении от скважины.
Околоскважинные напряжения находятся в прямой зависимости от дальних пластовых напряжений, а также от близости к скважине точки, где производится расчёт, от нахождения самой скважины и азимутального расположения относительно направления действия максимального горизонтального напряжения.
Распределение концентрации вокруг стенок скважины:
ЛУИ материал – линейно-упругий изотропный материал
21.Расчет околоскважинных напряжений, уравнение Кирша.
Pw – давление в скважине; Pp – поровое давление; θ – угол между
рассматриваемыми направлениями; ν – коэффициент Пуассона.
22.Условие разрывных нарушений, если порода порвется, то в каком азимуте будет трещина?
Условием разрывных нарушений является превышение ЭЦП над
давлением начала трещинообразования и далее давления ГРП
Вазимуте минимальных напряжений происходят вывалы и обвалы, а
вазимуте максимальных напряжений создаются трещины и происходит гидроразрыв пласта
23.Условие обрушений стенок скважины.
Дополнительно:
Обрушения стенок скважины происходят в определённых геологических условиях при наличии пластичных, сыпучих, раздробленных и крутозалегающих пород, а также пород, разбухающих и расслаивающихся при механическом и физико-химическом воздействии буровых растворов.
Одна из основных причин — достижение породами предельного напряжённого состояния в приствольной зоне скважины. При внезапной потере промывочной жидкости уменьшается гидростатическое давление на стенки скважины, в результате чего последние обрушаются. Либо обрушение вызвано изначальной недостаточной плотностью БР
Также обрушения могут возникать в результате:
Механического воздействия бурильного инструмента на стенки скважины.
Действия тектонических сил, обусловливающих сжатие пород. Горное давление при этом значительно превышает давление со стороны столба бурового раствора.
24.Что такое эквивалентная плотность бурового раствора? Безопасное окно бурения скважины.
ЭЦП в бурении — это эквивалентная циркуляционная плотность. Она представляет из себя плотность бурового раствора, создающего давление без циркуляции (гидростатическое давление), соответствующее сумме гидростатического и гидродинамического давления в конкретной точке скважины на растворе нынешней плотности при выбранном режиме циркуляции.
Она используется для сравнения забойного давления в динамических условиях с градиентом пластового давления, давления ГРП и плотностью бурового раствора.
В традиционном бурении ЭЦП зависит от геометрии внутреннего пространства скважины и спускаемого бурового инструмента, режимов бурения, реологии и плотности бурового раствора. На стадии планирования плотность бурового раствора подбирается таким образом, чтобы в статических условиях давление столба жидкости превосходило давление пластового флюида и давление, при котором стенки скважины сохраняют устойчивость,
тем самым предотвращая флюидопроявление и разрушение ствола, а давление в динамических условиях не превышало давление гидроразрыва пласта (ГРП),
исключая возникновение ГРП с последующим поглощением.
ЭЦП = ГС+∆ГД+ Уст КП 104
25.Проектирование конструкции долот.
Всовременном бурении подавляющий процент использования долот приходится на долота PDC. Кроме того, именно у этих долот существует большое разнообразие конструкций и параметров. Поэтому целесообразно рассмотреть именно этот тип долот.
Внастоящее время не существует никаких автоматизированных программ, которые бы позволяли на основании геологических данных и желаний заказчика спроектировать подходящее эффективное долото.
Проектирование конструкции выполняется вручную с использованием специализированных программ (для создания 3д модели, проверки долота на гидродинамику и некоторых других) на основе в основном предыдущего
опыта проектирования и применения спроектированных долот.
Проектирование PDC долот можно разделить на 2 вида:
Проектирование на основании уже существующих серий.
Такой вид проектирования применяется достаточно часто, так как у компаний-производителей зачастую уже есть множество серий (линеек) долот
PDC со своими особенностями (типоразмер, количество лопастей,
расположение насадок и так далее). Заказчик предоставляет свои пожелания и геологические данные, а проектировщики выбирают, исходя из полученной информации, наиболее подходящую серию и модель долота и, при необходимости, дорабатывают её под нужды заказчика.
Проектирование с нуля.
В этом случае, исходя из предоставленной заказчиком информации,
происходит проектирование долота с нуля. То есть выбирается конструкция корпуса, количество лопастей, их размеры и расположение; расположение промывочных отверстий; расположение пазов для резцов PDC, их геометрические параметры; выбираются сами резцы PDC, их параметры,
места установки разных видов резцов и так далее.
После построения 3д модели её проверяют на гидродинамической модели. Количественных критериев эффективности прохождения жидкости также до сих пор не существует. Очень сложно сравнивать 2 рабочих долота.
Нет выработанных понятных критериев. Долото считается удачным и удовлетворительным, если отсутствуют места завихрений и остановки циркуляции жидкости.
После успешной проверки на гидродинамику, финальных правок и согласований, проект долота отправляют в производство.
26.Технология производства. Обоснование выбора типоразмера долота. (В экзе не будет)
27.Понятия плотности упаковки и пористости. Отрасли промышленности, использующие плотную упаковку частиц при производстве изделий.
Плотность упаковки – отношение объема, занятого в
элементарной ячейке атомами, к объему ячейки. (φ max = 0,784)
Пористость – это отношение объема пор к общему объему горной породы (общая пористость). M=Vп/V. Существует пористость общая, открытая и эффективная (динамическая).
Отрасли промышленности: при изготовлении полидисперсных частиц в композитных строительных материалах,
практическое применение в фармацевтике, пищевой,
нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, где используются сыпучие материалы. (Используется везде, где применяются композитные матеиалы)
28.Основные правила подбора распределений частиц по размерам для создания плотной упаковки.
Основные правила подбора размеров кольматанта:
1. Медианный диаметр кольматанта должен быть больше 1/3
медианного диаметра пор
2.Концентрация кольматанта должна быть не менее 5% от общего содержания твердой фазы в растворе
3.D[90] должен быть эквивалентен размеру пор
4.Правило квадратного корня диаметра частиц –
интегральная функция распределения идеального кольматанта в координатах «накопленный объем – корень из диаметра» должна быть прямой линией
29.Свойства функции распределения. Условия нормировки. Мода,
медиана, квантиль.
Функция распределения – функция, которая характеризует вероятность того, что случайная величина x примет значение меньшее или равное x0. x0 – любое произвольное действительное число.