Ответы экз 2025 расширенный
.pdf
Применение ГЗД-отклонителя: для компенсации естественных искривлений ствола скважины возможно применение забойных двигателей-
отклонителей, стабилизирующих траекторию ствола скважины.
12. Охарактеризовать тепловой режим скважины при бурении и промывке.
В процессе бурения и промывки определение температурного режима происходит при неизмненных температурах горных пород, для горных пород задан температурный градиент, который остается неизменным. С глубиной температура обычно растет, что необходимо учитывать, особенно, если верхний интервал бурения содержит криолитозону.
17. Флюидопроявления. Определение и основные причины возникновения. Классификация тяжести флюидопроявлений.
Флюидопроявление — состояние скважины, характеризующееся поступлением пластового флюида в ствол скважины, не предусмотренное технологией работ при строительстве и ремонте скважин
Это явление сопровождается переливом промывочной жидкости через устье, увеличением уровня жидкости в приёмных ёмкостях, а при загерметизированном устье — повышением давления в затрубном, трубном или обоих пространствах.
Причины флюидопроявления:
Причины, обусловленные низкой плотностью промывочной жидкости
(недостаточная изученность разреза скважины; встреча зоны АВПД, в том числе техногенного происхождения; установка ванн для ликвидации прихвата;
отступление от проекта).
Причины, обусловленные снижением уровня жидкости в скважине
(недолив скважины при подъеме и простое; разрушение обратного клапана при спуске обсадной колонны; поглощение промывочной жидкости; высокая скорость спуска колонны труб).
Причины, обусловленные эффектом поршневания (зашламленный ствол скважины, сальникообразование, подъем колонны труб с «сифоном»).
Причины, обусловленные, гидродинамическим эффектом (высокая скорость подъема колонны бурильных труб, высокие вязкость и статическое напряжение сдвига промывочной жидкости, малый кольцевой зазор между стенками скважины и трубами).
Причины, обусловленные поступлением флюида (газа) из пласта без снижения давления на пласт (поступление газа вместе с выбуренной породой,
диффузия из вскрытых горизонтов и др.).
Классификация тяжести флюидопроявлений:
-Перелив – когда жидкость из скважины выливается при отсутствии циркуляции бурового раствора
-Выброс – когда жидкость или газожидкостная смесь периодически или апериодически выбрасывается через устье скважины на большую высоту
-Фонтан – когда происходит непрерывное интенсивное выбрасывание на большую высоту значительных объемов пластового флюида через устье скважины. При этом фонтанирование бывает управляемым (закрытым) и
неуправляемым (открытым).
18. Способы диагностики и предупреждения ГНВП.
Способы диагностики: регулярно проверять состояние скважины на наличие основных и косвенных признаков ГНВП при помощи различных датчиков и визуального слежения. Так, например, надо регулярно следить за
показаниями датчика расхода промывочной жидкости на выходе, датчика уровня бурового раствора в ёмкостях, датчика плотности бурового раствора и так далее.
Способы предупреждения: контроль плотности бурового раствора,
слежение за уровнем раствора в скважине при спускоподъемных операциях,
проверка исправности противовыбросового оборудования. Буровая бригада регулярно проводит учебные тревоги и отрабатывает действия при ГНВП.
(Кроме того, можно посмотреть вопрос 2 в 1-ой части «способы предупреждения газонефтеводопроявлений»)
20. Какие породы являются многолетнемёрзлыми? Охарактеризовать тепловой режим в скважине и около неё при бурении в многолетнемёрзлых породах.
К категории мерзлых относятся породы, температура которых составляет отрицательный показатель и в составе которых содержится лед.
Если породы сохраняют подобное состояние непрерывно в течение многих лет, то для описания может применяться термин многолетнемерзлые породы.
Под температурным режимом при бурении понимают распределение температуры циркулирующей промывочной среды во внутреннем канале бурильной колонны и в кольцевом пространстве.
При бурении в многолетнемёрзлых породах тепловой режим в скважине и около неё характеризуется сложным теплообменом между промывочной средой и мёрзлыми породами, что может вызывать ряд осложнений.
Процессы в скважине (тепловой режим):
- Оттаивание стенок скважины – из-за нагрева буровым раствором образуется талая зона, что может привести к:
потере устойчивости ствола, увеличению диаметра скважины, обрушению пород.
- Переохлаждение раствора на забое – при циркуляции он может охлаждаться, что снижает скорость бурения.
- Вторичное промерзание – после остановки циркуляции талые породы могут замерзать, вызывая:
сужение ствола, образование ледяных пробок,
повреждение обсадных колонн.
Мерзлые породы обладают отрицательной температурой, в то время как буровой раствор обладает положительной температурой. В результате чего БР отдаёт часть своей тепловой энергии породе, что может вызывать её оттаивание, что может приводить к осложнениям и авариям. Для недопущения размерзания при бурении интервала стараются придавать буровому раствору минимально возможную температуру, а сам интервал бурить максимально быстро, дабы минимизировать тепловое влияние на породы. После этого в некоторых случаях ставят термокейсы, предупреждающие возможное растепление породы при строительстве следующих секций скважины благодаря передаче тепловой энергии через обсадную колонну.
21. Какие породы относятся к глинистым? Охарактеризовать их основные свойства и проблемы, возникающие при бурении.
Глинистые породы – это осадочные горные породы, в которых доминирует мелкозернистый материал, состоящий преимущественно из минералов глины.
Ктаким породам относятся, например, глины, аргиллиты и глинистые сланцы.
Косновным физико-химическим свойствам глин, определяющим их качество, относятся: пластичность, набухаемость, дисперсность,
гидрофильность, обменная адсорбция. Каждое из этих свойств в значительной степени влияет на потерю устойчивости стенок скважины.
В комплексе осадочных отложений глинистые породы залегают на различных глубинах и составляют 80 – 82 % всей толщи пород.
По характеру поведения в процессе бурения можно разделить эти отложения на 4 группы:
устойчивые породы;
набухающие, высокопластичные и легко переходящие в буровой раствор глины;
хрупкие, осыпающиеся и обваливающиеся глинистые сланцы;
сильно увлажняющиеся глины с пропластками солей, образующих каверны, осыпи и обвалы.
Эти категории осадочных глинистых пород обусловливают осложнения,
часто приводящие к потерям ствола или к ликвидации скважин.
Одним из наиболее распространенных осложнений при бурении скважин является потеря устойчивости горных пород, слагающих стенки скважин.
Причины потерь устойчивости стенок скважин они приводят к отклонению от номинального размера сечения ствола скважины. Изменение диаметра ствола скважины может быть следствием образования толстой глинистой корки
(уменьшение диаметра).
Уменьшение диаметра скважины является следствием выпучивания горных пород, с последующим скалыванием и осыпанием, особенно проявляющимся в трещиноватых породах при бурении с применением не ингибированных или недостаточно ингибированных (либо при применении
неэффективных ингибиторов глин) буровых промывочных жидкостей на основе водной дисперсионной среды.
Гидратация глин приводит к разрушению глинистых горных, что сопровождается увеличением объема и последующим диспергированием.
Скорость и масштабы разрушения глинистых горных пород зависят от того с какой дисперсионной средой контактирует глинистая порода и какие ингибиторы введены в состав дисперсионной среды.
22. Способы предупреждения осложнений при бурении многолетнемёрзлых пород.
25. Бурильные и ловильные ясы - основные виды и область применения.
Бурильный яс — это механизм, предназначенный для освобождения прихваченной бурильной колонны, путем приложения ударных нагрузок при расхаживании. Находится в составе КНБК при бурении.
Область применения: бурение сложнопостроенных скважин (наклонно-
направленные, горизонтальные, пологие, с большим отходом от вертикали и тд)
Ловильный яс отличается тем, что его спускают внизу КНБК для наворачивания на оставленную в скважине прихваченную часть БК, после чего запускают яс в работу для высвобождения БК.
Область применения: ловильные работы (аварийные работы,
капитальный и текущий ремонт скважин).
Принцип действия: молотом наносится удар по наковальне вверх или вниз. БК – это упругая система, обладающая большой инерцией, поэтому воздействием на верхний конец БК невозможно создать резкий удар молотом по наковальне. Эту задачу решает стопорный механизм. Задача которого основана на фиксации молота в процессе создания растяжения или сжатия БК
и освобождения молота в процессе достижения определенных показателей в БК.
В практике бурения применяются механические и гидравлические ясы,
которые по принципу воздействия делятся на ударные и ударно-
вибрационные.
Яс ударный предназначен для освобождения прихваченной БК приложением ударных нагрузок при расхаживании.
Яс ударно-вибрационный – для освобождения прихваченной БК осевыми ударами сверху вниз или путем создания вибрации в колонне вращая БК под натяжением.
27. Факторы, определяющие нарушения устойчивости глинистых горных пород. Способы борьбы с нарушением устойчивости глинистых пород.
Факторы:
Механические факторы
-Напряжённое состояние пород из-за горного давления. Деформация глин под действием напряжений вызывает напряжения в породе на стенках скважины, что может привести к разрушению.
-Воздействие бурильного инструмента. Силовое воздействие колонны труб на стенки скважины может вызывать кавернообразование (образование трещин) в глинистых породах.
-Трещиноватость породы. Фильтрат бурового раствора проникает в микротрещины, расклинивает частицы породы, которые теряют контакты и осыпаются.
Физико-химические факторы
-Взаимодействие с буровым раствором. Глины при контакте с раствором пластифицируются, становятся мягче, текут и набухают, что сужает ствол скважины.
-Влияние влажности. Глинистые породы с низкой влажностью теряют стабильность быстрее, чем с высокой. Для каждого типа глин характерна
«критическая» влажность: при влажности ниже критической происходит размокание, выше — образец практически не размокает.
- Химический состав жидкости, насыщающей породу. Например, в
кислой среде глинистые частицы проявляют амфотерные свойства, что снижает устойчивость породы.
Способы борьбы:
Методы предупреждения
- Геомеханическое моделирование. Позволяет определить интервалы,
склонные к осыпям и обвалам, на основе изучения прочностных характеристик пород и напряжённого состояния стенок скважины.
-Использование специальных буровых растворов. Они замедляют увлажнение и набухание глинистых частиц, предотвращают ослабление связей между частицами породы.
-Регулирование плотности бурового раствора. Это создаёт дополнительное гидростатическое давление, которое противодействует поровому и осевому давлениям, вызывающим дестабилизацию породы.
Методы ликвидации
-Применение профильных перекрывателей. Они локально закрепляют неустойчивый интервал, предотвращая дальнейшую дестабилизацию стенок скважины.
-Использование недиспергирующих растворов. В их состав входят полимеры и растворимые соли, которые снижают долю диспергированных глинистых минералов.
28. Как выбирается скважина-кандидат для бурения на обсадной колонне или на хвостовике?
Для бурения на обсадной колонне или хвостовике выбираются скважины с осложнёнными условиями. Например, наличие неустойчивых пород (возможность обвала стенок скважины в процессе строительства),
наличие соляных или глинистых пород (для предотвращения сужения ствола скважины в процессе строительства), истощённые пласты (опасность
поглощений), водонапорные пласты (опасность проявлений и перетоков).
Также бурение на ОК применяется при опасности растепления ММП для снижения времени нахождения ствола в открытом состоянии.
В морском строительстве может применяться для экономии времени (а
соответственно и средств), а также для предотвращения возможных указанных ранее осложнений (осложнения на море значительно опаснее и дороже, чем на суше).
29. Способы обнаружения и ликвидации ГНВП.
Для обнаружения ГНВП необходимо постоянно проверять наличие прямых и косвенных признаков ГНВП по датчикам и визуальному контролю.