vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

ПАРАМЕТРЫ РАСТВОРА

Таблица 7-1

3.2.3. Зависимость глубины от времени.

Пробуренным футам и проходке уделяется столько внимания, что мы часто забываем об остановке открытой скважины. На сегодняшний день прихват во время бурения забоя является чрезвычайно необычным явлением. Проходят часы, дни и недели прежде чем возникнут условия прихвата буровой колонны. Очень важным является прослеживание и запись “ истории прихвата “ ствола скважины.

Вычерчивание графика зависимости глубины от времени сможет проиллюстрировать последовательность событий, приводящих к прихвату колонны. Необходимо регистрировать временной интервал между спускоподъемными операциями резинового диска наряду с числом прохождений колонны через узкий участок ствола. Эта информация вместе с данными затяжки при спускоподъемных операциях позволяет судить о развитии процессов в стволе. Временная зависимость глубины от времени сможет помочь предсказать сколько потребуется времени для развития вспучивания участка ствола, пробуренного в глинистом сланце для зажатия колонны или как долго будет образовываться фильтрационная корка в песчанике угрожающей толщины.

График зависимости глубины от времени для нашей скважины с 20 град. наклонением представлен ниже.

Некоторые замечания к вышеприведенному графику :

1. В течение 6-ти дневного периода открытый ствол дважды чистился вайпером (вайпер - резиновый диск с круглым отверстием в центре) и дважды производились спускоподъемы инструмента.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

2.Прихват колонны происходил три раза, и один раз случилось легкое зажатие.

Впервых двух случаях прихвата удалось освободить колонну расхаживанием. В третьем случае потребовались ловильные работы.

3.Прихват колонны всегда происходил в ранее пробуренном участке ствола. Прихвата не было в стволе, который ранее был очищен вайпером.Механизмом образования прихвата в вышеприведенном примере является вспучивание глинистого сланца. Наряду с мерами по поддержанию параметров раствора, следовало бы уделить больше внимания очистке ствола вайпером.Первый прихват произошел на глубине b900фт. при выполнении спускоподъемной операции вайпера. Это произошло спустя 7 часов после бурения этого участка ствола скважины как видно из графика зависимости глубина - время. Следующая прихватная ситуация возникла на глубине с606 фт. во время выполнения спускоподъемной операции вайпера. Изза манипуляций с системой раствора, время между очисткой забоя вайпером было уменьшено на 4 часа. Третий случай прихвата случился на глубине с900 фт. спустя 18 часов после окончания работы по бурению этой секции. Снова, основное внимание было сосредоточено на параметрах раствора и 18 часов скважине позволили находиться без очистки ствола. Последний случай прихвата произошел на глубине d810 фт. спустя 9 часов после окончания бурения этого участка. Если приходится иметь дело с дифференциальными прихватами, то можно использовать мониторинг времени и для предотвращения образования фильтрационной корки бурового раствора регулярно проводить спускоподъемные операции вайпера. ниже приводится пример, показывающий как можно пользоваться графиком зависимости глубины от времени при прохождении проницаемого песчанника.

ЗАВИСИМОСТЬ ГЛУБИНЫ ОТ ВРЕМЕНИ ДЛЯ ОТКРЫТОЙ СКВАЖИНЫ

Рисунок 7-9

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

ФИЛЬТРАЦИОННАЯ КОРКА БУРОВОГО РАСТВОРА НАРАСТАЕТ В ПРОМЕЖУТКАХ МЕЖДУ ОЧИСТКОЙ СТВОЛА ВАЙПЕРОМ ДО ТЕХ ПОР, ПОКА НЕ ПРОИЗОЙДЕТ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙПРИХВАТ

Рисунок 7-10

Первую проходку вайпером сделали спустя 6 часов после бурения этого участка. При этом величина затяжки составила 40 Кфнт фт. Вторую проходку вайпером сделали через 12 часов после этого, дав возможность нарастанию фильтрационной корке в течение вдвое большего времени и при этом затяжка стала равна уже 60Кфнт. фт. В течение 12 часов между второй и третьей проходками вайпера потеря воды увеличилась с 5 до 10 мл. Это дало возможность более быстрому образованию фильтрационной корки и привело к увеличению затяжки до 100 Кфнт фт. На протяжении последующих 12 часов между третьей и четвертой проходкой вайпером вес бурового раствора увеличили с 10ppg до 13 ppg, что не только увеличило скорость образования фильтрационной корки, но и увеличило боковую силу давления на колонну. Колонна оказалась прихваченной.

Таким образом, мы увидели как из правильного истолкования графика зависимости глубины от времени можно увидеть, когда возникает высокий риск дифференциального прихвата

4. ПРИЧИНЫ ПРИХВАТА БУРОВОЙ КОЛОННЫ 4.1. Дифференциальный прихват

Прихват дифференциального давления встречается только в зоне проницаемой формации, такой как, например, песок. Причиной прихвата может служить одна из следующих возможных причин.

1. Прихват колонны случается когда ее часть входит в контакт со стенкой ствола и прижимается к фильтрационной корке. На контактирующую часть поверхности колонны с фильтрационной коркой давит гидростатическое давление столба бурового раствора .

2. Разница давления столба бурового раствора и давлением в формации действует на площадь колонны, находящейся в контакте с фильтрационной коркой стенки ствола скважины и эта сила удерживает колонну около этого места.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Затяжка, вызванная прихватом дифференциального давления, может быть вычислена перемножением дифференциального давления, площади контакта и фактора трения следующим образом :

затяжка = (давление столба - давление в формации) х площадь контакта х фактор трения,

где

затяжка (фнт) давление раствора (psi) давление в формации (psi)

площадь контакта (кв. дюйм)

фактор трения (безразмерная величина)

Пример : Рассмотрим разрез ствола на участке 2.2 -6, где мы имели дифференциальное давление 6 ppg в песчанике на глубине 7000 фт.

(Давление столба раствора - давление в формации) = 0.52 х 7000 х 6 = 2184 psi.

Предположим , мы имеем контакт буровой трубы по всей окружности с песком, толщина которого равна 10 футов на длине 3 дюйма. Это дает площадь контакта в 360 кв. дюймов.

Опыт показывает, что величина фактора трения находится в пределах от 0.15 до 0.50. Для этого примеpа мы возьмем 0.15. Затяжка = 2184 psi x 360 in2 x 0.15 => 117,936.00 lbs = > 118 Klbs

Дополнительная затяжка в 118 Кфнт. легко может быть интерпретирована как увеличение фрикционных сил в стволе скважины и означает разницу между нормальным состоянием и зажатием колонны вследствие возросших фрикционных сил.

* В действительности, для того, чтобы быть точными, нам следовало бы использовать проекцию площади контакта на горизонтальную плоскость. Однако, это труднее для визуализации и здесь, для простоты, мы этого не делаем.

3. Толщина фильтрационной корки : Чем толще фильтрационная корка, тем больше площадь контакта с бурильными трубами и сильнее результирующая сила дифференциального прихвата. Ниже приводится иллюстрация к образованию фильтрационной корки.