11-01-2016_19-30-26 / All_O&A

1.Контроль забойного давления при ликвидации фонтанов

Глушение фонтана закачкой утяжелённого при наличии исправного ПВО позволяет вести глушение при Рзаб>Рпл. Закачка бур раствора производится через бур трубы или через специальную пробуренную наклонную скважину, забой которой с помощью гидроразрыва имеет сообщение со стволом фонтанирующей скважины. В процессе нагнетания раствора забойное давление будет определяться выражениями:

-если фонтан был газовым

-если фонтан нефтяной

Из обоих выражений следует, что для поддержания забойного давления по мере увеличения столба бурового раствора Нр давление должно уменьшаться , для чего сечение

устьевого штуцера должно постепенно увеличиваться.

Глушение фонтана при отсутствии устьевого оборудования

Необходимо определить темп нагнетания бур раствора, при котором система «скв-пласт» не сможет работать. Для этого составляется система уравнений и ищутся такие исходные условия, при которых система не имеет решений – это означает, что при таких условиях система «скв-пласт» не сможет работать. Аварийная фонтанная скважина может быть описана 2-мя уравнениями: ур-нием, описывающим пр. пласт и ур-нием описывающим скважину.

Хар-ка пласта есть зависимость дебита пласт флюида от величины заб давления

Qпл=А(Рпла - Рзаба), где А- коэф продуктив. скв; а=2 для газового и а=1 для нефтяного пласта.

Хар-ка скв. есть зависимость заб давления от величины дебита пластового флюида и расхода нагнетаемого бур раствора: Рз =Р(Qпл, Qр).

Решение данной системы обычно ищется графическим способом. При определённом значении расхода БПЖ, выше которого система уравнений не имеет решения и, следовательно фонтан будет заглушён.

2. Осложнения, причины осложнений и их классификация

Осложнение – нарушение непрерывности технологического процесса сооружения скважины при соблюдении технич проекта и правил безавар-го ведения бур работ, вызванные горно-геол условиями проходимых пород.

Классификация ослож:

1) поглощение бур и тампонаж р-ров;

2)ГНВП при бурении;

3) осыпи, обвалы со стенок скв.;

4)грифонообразование;

5)течение и набухание г.п.;

6)желобобразование;

7)растепление ММП;

8)рапопроявление Основными причинами ослож явл:

-отсутствие необх информации об условиях бурения и неустановленное в должной мере на стадии проектирования сложное геол строение разбуриваемой площади;

-частые чередования гп, отличающ-ся по своим физ-мех свойствам;

-недостаточная прочность и устойчивость г.п. при мех воздействиях элементов бурильной колонны, колебания давления в скважине, длител-м контакте с физ-хим активным буровым р-ром и его фильтратом;

-отклонение от проекта при бурении скважин;

-недостаточная квалификация и низкая исполнит-я дисциплина; - наличие дренированных пластов с АНПД.

3. Классификация инструментов для ликвидации аварий

Для ликвидации опр аварий сущ-т свои инструменты:

1 Аварии с элементами бурильных колонн и обсадных колонн. Используют наиболее подходящий для опр ситуации ловильный инструмент, например, при срыве резьбы используют колокол, метчики, нарезающие резьбу и захватывающие за внеш и внутр поверхность трубы (замка, ниппеля). Если произошёл слом по телу трубы, то с помощью печатей определяют характер, используя фрезы производят фрезеровку, чтобы легче было поймать ловильным инструментом (колокол, метчик, ловитель, труболовка…). Если бур колонна извлекается по частям то используют инструмент с левой резьбой.

2 Падение в скв посторонних предметов. Используют пауки (гидромех, трубный) для извлечения предметов, а также частей долот (шарошки, лапы…). Для разрушения предметов используют забойный или торцевой фрезер.

3 Аварии с забойными двигателями. Используют теже ловильные инструменты, что и при авариях с трубами.

4 Прихват бурильной колонны. При прогнозировании возможности прихватов, в компоновку бур колонны включают спец инструменты:

-яссы (гидравлический ударный механизм – ГУМ, ударно-вибрационный – ВУК, устройство для ликвидации прихватов УЛП и др.)

5 Когда конец оставшейся в скважине бурильной трубы в результате слома оказался неровным и имеются продольные трещины, то применяют «сквозной» (открытый) шлипс с соответствующим патрубком или трубой для ловли за первую от сломанного конца муфты или за целую часть трубы. Шлипс позволяет промывать скважину через захваченную бурильную колонну. Если не удается поднять оставшуюся часть колонны, шлипс можно освободить.

Овершот служит для извлечения бурильной колонны с захватом под замок. Его применяют в основном там, где ловитель нельзя использовать, а колоколом и метчиком не удается соединиться с оставшейся на забое частью бурильной колонны и где длина колонны не превышает 400 м и она не прихвачена.

Овершот представляет собой корпус из толстостенной, обычно башмачной трубы, внутри которого приклепаны четыре стальные пружины. Верхние концы пружин отогнуты согласно размеру бурильных труб, для ловли которых предназначен овершот.

Наружную труборезку применяют в тех случаях, когда освободить прихваченную бурильную колонну при помощи нефтяных, водяных, кислотных ванн или торпедированием не удается и оставшиеся в скважине трубы не искривлены.

Удочку («ерш») используют для извлечения оставленного в скважине стального каната и каротажного кабеля. Удочку изготовляют наваркой крючков на стержень или на метчик в шахматном порядке или же из обсадной трубы, на теле которой делаются вырезы, загибающиеся внутрь. Запрещается спуск в скважину удочки («ерша») без специального хомута, ограничивающего пропуск этого инструмента в зону нахождения оставленного каната или кабеля.

Отводные крючки предназначены для центрирования оставшегося в скважине конца бурильных труб.

Диаметр (внешний) зева крючка обычно на 52 - 50 мм меньше диаметра скважины. На внутренней поверхности зева крючка перед спуском в скважину делают насечки, по сработанности которых судят (после подъема) о том, как работал крючок, касался он колонны или нет. Применять отводной крючок разрешается только при свободном дохождении его до «головы» слома.

4. Поглощения промывочной жидкости. Причины, предупреждение, ликвидация.

Поглощение – гидродинамическое воздействие в системе «скв-пласт», сопровожд поступлением бурового р-ра из скважины в пласт , с интенсивностью превышающую естественную убыль р-ра и осложняющую дальнейшую проводку скв.

Основная причина поглощ это: Рс>Рпл (Рс = Ргс + ΔРгд).

Поглощение промыв ж-ти может также возникнуть при чрезмерно больших давлениях на пласты при утяжелении р-ра, быстром восстановлении циркуляции промыв ж-ти с высокой θ, больших скоростях спуска инструмента. Интенсивность поглощений зависит от перепада давления Рскв-Рпл, размеров поровых каналов, проницаемости и

толщины поглощающей зоны.

Предупреждение поглощений: 1 Снижение гидростат давления

-снижение плотности циркулирующей промыв ж-ти;

-бурение на равновесии;

-применение облегчённых промыв ж-тей (естеств водные суспензии, эмульсионные р-ры, р-ры с наполнителями, аэрированные ж-ти, газообразные агенты).

2 Снижение гидродинамического давления

-регулирование структурно-мех свойств р-ров;

-подбор компановки инструмента;

-ограничение скорости СПО;

-расхаживание и вращение колонны перед пуском насоса;

-плавное восстановление циркуляции.

Для ликвидации частичных поглощений промыв ж-ти, в ряде случаев, достаточно повысить вязкость промывочной ж-ти, перейти на промывку облегчённым глинистым и нефтеэмульсионным р-рами. Также положительный эффект даёт добавление в промыв ж-ть наполнителей: отходов слюды, целлофана, глин с волокнистой структурой и т.д.

При значительных и полных поглощениях, а также при невозможности изменения вида и качества промыв ж-ти (вскрытие в последующем высоконапорных пластов) поглощающие пласты иногда (при малых глубинах и перепадах давления) изолируют заполнением трещин и поровых каналов наполнителями, глиной, стекловатой и чаще заливкой твердеющими материалами.

Если поглощающий пласт не удаётся изолировать с помощью заливок, то его перекрывают спуском обсадной колонны с устья, или установкой хвостовика, укрепляемой с помощью тампонажа напротив поглощающего пласта.

5. Исследования поглощающих пластов: цель, способы, задачи.

Исследования поглощающих пластов проводят с целью, чтобы знать:

1)интервал поглощения (кровлю, подошву);

2)пластовое давление;

3)интенсивность поглощения;

4)взаимодействие пластов (направление внутрискважинных перетоков);

5)тип коллектора, размеры и формы каналов поглощения;

6)расположение и размеры сужений и каверн в скважине;

7)установление возможности других видов осложнений;

8)прочность и давление гидроразрыва пород;

9)подготовленность ствола на другой раствор и к цементированию

Все способы исследования погл пластов делятся на 3 группы:

1)методы наблюдений (отбор керна и шлама);

2)геофизические методы исследования скважины - электротермометрия - резистивиметрия - кавернометрия

- фотографирование стенок скважины - телесъёмка забоя и стенок скважины - стандартный каротаж - акустический каротаж

- радиоактивный каротаж - расходометрия

3)гидродинамические методы исследования скважины а) при установившемся режиме давления

-метод установившихся нагнетаний

-метод установившихся отборов

б)при неустановившемся режиме давления

-прослеживание за подъёмом уровня

-прослеживание за снижением уровня

в) В процессе бурения, путём регистрации кол-ва закачиваемой и выходящей жидкости.

Основными задачами исследования поглощающих пластов являются методы и средства ликвидации поглощения.

6. Метод «бурильщика» (область применения, правильная последовательность действий, необходимые расчеты)

7. Напряжённое состояние и устойчивость стенок скв, и факторы, её определяющие.

Напряжённое состояние г.п. обусловлено давлением вышележащих пород. В общем случае давление в скв не равно боковому давлению пород и явл одной из основных причин изменения их напряжённого состояния.

Температура циркулирующей жидкости не равно температуре г.п. Охлаждение или нагрев г.п. со стороны скв приводит к возникновению в них термических напряжений. Таким образом, г.п., окружающие породу, находятся в сложном напряжённом состоянии, причём преобладают напряжения сжатия. Наибольшее изменение напряжённого состояния г.п. наблюдается на стенке скважины и обусловлен разностью между боковыми давлением в г.п. Рб в г.п. и давлением в скв Рс.

σz = σz(Рc)+ σz(T) – вертикальное напряжение σr = σr(Рc)+ σr(T) – радиальное напряжение

σt = σt(Рc)+ σt(T) – тангенциальное напряжение Условие сохранения стенок скв в упругом состоянии σ

σimax – max интенсивность касательных напряжений; σis – длительная прочность пород;

Давление в скв, при котором напряжения в г.п. достигают предела текучести

P= σT*FЗАБ

σT- предел текучести, FЗАБ-площадь забоя

Плотность промыв ж-ти, при кот стенки скв будут в упругом состоянии

ρmin>= (Pcs + ׀ΔP׀)/gz, где

P – ожидаемое снижение давления в скв.

Существенное влияние, наряду с противодавлением со стороны скв, оказывают температура и физ-хим воздействие среды. Подбор неактивных сред позволяет существенно уменьшить склонность к потере устойчивости стенок скважины.

8. Грифоны, причины, предупреждения, ликвидация.

9 Желобообразования при бурении скважин, причины, способы предупреждения, ликвидация.

Желоб – продольная выработка в стволе скважины, образуется вследствие вращении бурильной колонны. Желобообраз-ие может происходить при прохождении любых пород, кроме очень крепких. Основные причины желобообраз-ия- увеличение углов перегиба ствола скв., массы единицы длины бурильн колонны и площади контакта бурильных труб с горной породой. Особенно часто желоба вырабатываются при проводке искривленных и наклонно-направленных скв. Характерными признаками образ-ия в скв-не желоба являются проработки, посадки, затяжки, прихваты, а также заклинивание бурильных и обсадных труб. Желобообраз-е происходит не сразу, а постепенно с ростом числа рейсов бурильного инстр-та. В усл-ях желобообр-ия опасность заклинивания возрастает, если диаметр бурильных труб превышает ширину желоба в 1,14-1,2 раза.

Основн. мерами предупреждения явл-ся:

1.при бурении использ. вертикальные скв такой компановки бурильной колонны, при которой искривление скв сводится к минимуму; недопущение различных азимутальных изменений

2.стремление к максимальной проходке на долото; использ. предохранит-х резиновых колец; выполнение след-их рекомендаций:

заклинивания труб в желобах соблюдать отношения наружного диаметра спускаемых труб к диаметру желоба не менее 1,35-1,40;

проработками ствола скважины в интервалах их расположения. Одной из распространенных мер ликвидации образовавшихся желобов явл-ся взрыв шнуровых торпед.

ЖО можно нейтрализовать проработкой его интервалов спец. Компановками бур. инстр-та и взрывом в них гибких торпед. Используются жесткие компоновки низа бурильных колонн и регулирование осевых нагрузок на долото в зависимости от угла падения пластов и перемежаемости пород по твердости; внедряется контроль за искривлением скважин; применяется для бурения скважин большого диаметра реактивно-турбинный способ бурения (РТБ) и долотный бур (БД).

10. ГНВП. Причины, предупреждение, ликвидация.

К ГНВП при бурении относятся: 1 переливы через устье скважин;

2выбросы;

3фонтаны;

4грифоны;

Переливы – излив жидкости через устье скважины при отсутствии подачи бурового р-ра.

Выброс – периодическое выбрасывание жидкости или ГЖС через устье на значительную высоту.

Фонтан – непрерывное интенсивное выбрасывание больших количеств пластового флюида через устье скв.

Грифон – связанное с проводкой скважины ГНВП за пределами устья скважины. Причины ГНВП(Рс<Рпл):

1)Снижение Р на газонасыщенный пласт: - Геологические причины:

наличие пустот, заполненных газом тектонические нарушения поглощение и ГРП Зоны АВПД

- Технологические причины: низкая плотность жидкости зависание жидкости

гидродинамический эффект (высокая скорость СПО) эффект поршневания падение уровня жидкости

понижение давления под долотом искусственные зоны АВПД

2)Без снижения Р на пласт

-поступление газа с шламом

-диффузия

-капиллярное перемещение

-осмос

-контракция

-седиментация

-гравитационное взаимодействие Методы ликвидации:

1) ГНВП при наличии базы

-метод бурильщика

-метод ожидания и утяжеления

-непрерывный метод