очень хорошая. 1. Современное состояние нефтяной и газовой промышленности России

• Название: 1. Современное состояние нефтяной и газовой промышленности России
• Дата: 10.11.2022
• Размер: 3.5 Mb.
• Имя файла: очень хорошая.docx
• Тип: Документы; #780474
• страница: 3 из 4

Предупреждение самопроизвольного искривления скважин

• 
  Увеличение жесткости компоновки низа бурильной колонны (КНБК).
  
• 
  Установка 2 – 3 полноразмерных центраторов.
  
• 
  Снижение осевой нагрузки на долото.
  
• 
  Периодическое вращение бурильной колонны.
  
• 
  Использование КНБК, основанных на эффекте маятника или отвеса.
  
• 
  Применение метода пилотной проводки скважины.
  
• 
  Применение реактивно-турбинных буров РТБ
  
• 
  Применение турбинно-роторного способа бурения.
  

Общие закономерности искривления скважин.

• 
  В большинстве случаев скважины стремятся занять направление, перпендикулярное слоистости горных пород. По мере приближения к этому направлению интенсивность искривления снижается.
  
• 
  Уменьшение зазора между стенками скважины и инструментом приводит к уменьшению искривления.
  
• 
  Места установки центрирующих элементов и их диаметр весьма существенно влияют на направление и интенсивность зенитного искривления.
  
• 
  Увеличение жесткости инструмента уменьшает искривление скважины, поэтому скважины большего диаметра искривляются менее интенсивно, чем скважины малого диаметра.
  
• 
  Увеличение осевой нагрузки приводит к увеличению интенсивности искривления, а повышение частоты вращения колонны бурильных труб - к снижению искривления.
  
• 
  Направление и интенсивность азимутального искривления зависят от геологических факторов.
  
• 
  Абсолютная величина интенсивности азимутального искривления зависит от зенитного угла скважины. С его увеличением интенсивность азимутального искривления снижается.
  

14. Цели и способы бурения наклонно – направленных и горизонтальных скважин.

Процесс специального искривления ствола скважины называется направленным бурением.

Наклонно направленная(искусственно отклоненная) -скважина, для которой рабочим проектом предусмотрено искусственное отклонение забоя от вертикали.

Искусственно – отклоненные скважины:

• 
  Наклонные;
  
• 
  Горизонтальные;
  
• 
  Многоствоьные
  

Цели:

• 
  отклонение ствола скважины от сбросовой зоны (зоны разрыва) в направлении продуктивного горизонта;
  
• 
  бурение под соляным куполом, в связи с трудностью бурения через купол;
  
• 
  обход интервала осложнений (обвалы, катастрофическое поглощение и т.д.);
  
• 
  вскрытие продуктивных пластов, залегающих под искусственными или природными преградами (сооружения, озера, болота и т.д.);
  
• 
  вскрытие нефтяных и газовых пластов, залегающих под пологим сбросом или между двумя параллельными сбросами;
  
• 
  бурение с кустовых оснований или морских нефтегазовых сооружений;
  
• 
  уход в сторону новым стволом, если невозможно ликвидировать аварию в скважине;
  
• 
  забуривание второго ствола для взятия керна из продуктивного горизонта;
  
• 
  тушение горящих фонтанов и ликвидации открытых выбросов;
  
• 
  реконструкция эксплуатационной скважины;
  
• 
  вскрытие продуктивного пласта под определенным углом для увеличения поверхности дренажа, а также в процессе многозабойного вскрытия пластов
  

Основные профили наклонно – направленных скважин:




1.Тангенциальный
профиль

2.S-образный
профиль

3.J-образный
профиль

Технические средства направленного бурения:

На участках изменения кривизны ствола скважины основным средством направленного бурения является ГЗД-отклонитель, в конструкции которогопредусмотрен искривленный переводник, установленный между корпусами шпиндельной и рабочей секций или между корпусом ГЗД и УБТ.

Искривленный переводник представляет собой обычный переводник, присоединительные резьбы которого выполнены под углом друг к другу.

На участках стабилизации направленной скважины используются «прямые» ГЗД с опорно-центрирующими элементами, установленными на корпусе забойного двигателя. Угол искривления переводника в этом случае равен 0.
Горизонтальной называется наклонно-направленная скв, ствол которой вскрывает продуктивный пласт между кровлей и подошвой под углом 90˚, имеющая достаточно протяженную фильтровую зону.

Проблемы при бурении горизонтальных стволов:

• 
  Создание нагрузки на долото;
  
• 
  Очистка ствола скв от шлама;
  
• 
  Сохр-ние устойчивости ствола скв;
  
• 
  Сохран-е коллекторскихсв-в продукт пласта;
  
• 
  Доставка геофиз приборов на забой скв-ны.
  

Цели:

• 
  Повышение продуктивности пласта за счет увеличения площади фильтрации;
  
• 
  Продление периода безводной эксплуатации скважины;
  
• 
  Увеличение степени извлечения углеводородов на месторождениях, находящихся на поздней стадии разработки;
  
• 
  Повышение эффективности закачки агентов в пласты;
  
• 
  Вовлечение в разработку пластов с низкими коллекторскими свойствами и с высоковязкой нефтью;
  
• 
  Освоение труднодоступных нефтегазовых месторождений, в том числе и морских
  

15. Пластовое давление и давление гидроразрыва. Совмещенный график давлений. Выбор бурового раствора.

Давление поглощения или гидроразрыва – давление на стенку скважины, при котором возникает поглощение в пласт всех фаз промывочной жидкости – Pгр.

Пластовое давление– давление флюида в открытых порах (трещинах) пород – Pпл.

Поровое давление– давление флюида в закрытых порах (трещинах) пород – Pпор



Выбор плотности бурового раствора

Правилами безопасности ведения буровых работ предусмотрено выбирать плотность промывочной жидкости таким образом, чтобы обеспечить превышение гидростатического давления в скважине над пластовым (поровым) на величину не более:

• 
  10 % от пластового для скважин глубиной до 1200 м и репрессии не более 1,5 МПа;
  
• 
  5 % от пластового для скважин глубиной свыше 1200 м и репрессии не более 3,0 МПа.
  

16. Буровые промывочные жидкости. Основные функции и свойства.

При вращательном способе бурения в скважине постоянно циркулирует поток промывочной жидкости – бурового раствора, который удаляет частички разрушенной горной породы (шлама) из призабойной зоны, охлаждает долото, промывает ствол скважины, выносит шлам на поверхность и обеспечивает эффективность всего процесса углубления.

Функции промывочной жидкости:

• 
  Удаление шлама из призабойной зоны скважины и вынос его на поверхность
  
• 
  Регулирование давления в скважине
  
• 
  Поддержание шлама во взвешенном состоянии
  
• 
  Образование глинистой корки
  
• 
  Сохранение устойчивости стенки скважины
  
• 
  Качественное цементирование обсадных колонн
  
• 
  Смазка и охлаждение долота и ГЗД (гидравлический забойный двигатель)
  
• 
  Передача гидравлической мощности долоту и ГЗД
  
• 
  Передача информации от забойных телеметрических систем
  
• 
  Предупреждение коррозии обсадных колонн
  
• 
  Минимальное загрязнение продуктивных коллекторов
  
• 
  Экология и охрана здоровья
  

Свойства промывочной жидкости:

• 
  Плотность – масса единицы объема жидкости, кг/м3 (г/см3), характеризует гидростатическое давление столба жидкости в скважине и определяет гидравлические потери при циркуляции.
  
• 
  Реологические свойства – характеризуют подвижность (текучесть) жидкости под действием приложенной нагрузки: условная вязкость, УВ, с; динамическое напряжение сдвига; структурная вязкость.
  
• 
  Тиксотропные свойства – характеризуют способность жидкости структурироваться в покое и вновь становиться подвижной при перемешивании: статическое напряжение сдвига, СНС.
  
• 
  Фильтрационные свойства – характеризуют способность жидкости проникать в породы, слагающие стенку скважины, через фильтрационную корку: фильтроотдача; толщина корки.
  
• 
  Водородный показательpH – характеризует качество жидкости.
  
• 
  Электрические свойства - характеризуют способность жидкости препятствовать прохождению электрического тока.
  
• 
  Седиментационная устойчивость - характеризует отстой жидкости после пребывания в покое.
  
• 
  Термостабильность - характеризует способность жидкости не изменять свойства после нагрева.
  
• 
  Газосодержание – характеризует содержание газовых примесей в жидкости.
  
• 
  Содержание твердой фазы – характеризует содержание сухого остатка.
  

Требования к буровым растворам:

• 
  Жидкая основа буровых растворов должна быть маловязкой и иметь низкое поверхностное натяжение на границе с горными породами,
  
• 
  В твердой фазе бурового раствора концентрация глинистых частиц должна быть минимальной, а средневзвешенная по объему плотность твердой фазы максимальной.
  
• 
  Буровые растворы должны быть недиспергирующимися под влиянием изменяющихся термодинамических условий в скважинах. Они должны обладать стабильными показателями технологических свойств.
  
• 
  Буровые растворы должны быть химически нейтральными по отношению к разбуриваемым горным породам, не вызывать их диспергирование. ( Диспергирование — тонкое измельчение твердых, жидких тел в какой-либо среде, в результате чего получают порошки, суспензии, эмульсии. Диспергирование применяют для получения коллоидных и вообще дисперсных систем.)
  
• 
  Буровые растворы не должны быть многокомпонентными системами, а используемые для регулирования их свойств химические реагенты, наполнители и добавки должны обеспечивать направленное изменение каждого технологического показателя при неизменных других показателях.
  
• 
  Желательно, чтобы буровые растворы содержали достаточное количество смазывающих добавок.
  

Состав промывочной жидкости:

Промывочная жидкость состоит из:

• 
  дисперсионной среды, жидкой, газообразной или газожидкостной;
  
• 
  дисперсной фазы, равномерно распределенной в дисперсионной среде;
  
• 
  химических реагентов, растворенных в дисперсионной среде для регулирования свойств бурового раствора.
  

Классификация буровых промывочных жидкостей:

- промывочные жидкости на водной основе:

• 
  техническая вода; глинистые буровые растворы;полимерные буровые растворы.
  

- промывочные жидкости на углеводородной основе:

• 
  глинистые буровые растворы на нефтяной основе; битумные буровые растворы;известково-битумные буровые растворы.
  

- промывочные жидкости на основе эмульсий:

• 
  эмульсионные буровые растворы;инвертно-эмульсионные буровые растворы.
  

- промывочные аэрированные жидкости:

• 
  аэрированная вода;
  

- пены.

- газообразные промывочные агенты: - воздух; - природный газ; - отработанный газ ДВС.

Циркуляционная система буровой установки

ЦС – комплекс механизмов и оборудования, предназначенный для выполнения технологических операций с промывочной жидкостью (ПЖ):

• 
  приготовление ПЖ
  
• 
  подача ПЖ в скважину
  
• 
  кондиционирование ПЖ
  
• 
  хранение запаса ПЖ
  

Кондиционирование ПЖ

Очистка ПЖ от твердых частиц

• 
  вибросито
  
• 
  пескоотделитель
  
• 
  илоотделитель
  
• 
  центрифуга
  

Очистка ПЖ от газа

• 
  дегазатор, газовый сепаратор
  

Химическая обработка ПЖ

• 
  дозатор, смеситель; диспергатор ; перемешиватель
  

17. Осложнения и аварии при бурении скважин.

Осложнения при бурении – это нарушения непрерывности технологического процесса строительства скважины, вызванные горно-геологическими условиями проходимых пород.

Аварии при бурении- это нарушения непрерывности тех.процесса сооружения скважины из-за несоблюдения условий тех.проекта, нарушения правил ведения буровых работ, не принятия должностных мер по предупреждению и ликвидации осложнений или внезапного отказа бурового оборудования, требующие проведения специальных противоаварийных работ, не предусмотренных тех.проектом.

Аварии сопровождаются остановками процесса бурения и приводят к значительным потерям финансовых, материальных и временных ресурсов, вплоть до ликвидации скважины или ее частей.

Виды осложнений при бурении:

• 
  Поглощения бурового или тампонажного раствора.
  
• 
  Газонефтеводопроявления(флюидопроявления)
  
• 
  Осыпи и обвалы пород, слагающих стенку скважины.
  
• 
  Сужение ствола скважины.
  
• 
  Прихват колонны бурильных или обсадных труб.
  
• 
  Самопроизвольное искривление скважины.
  
• 
  Желобообразования
  
• 
  Сальникообразования
  
• 
  Ухудшение проницаемости продуктивного пласта
  

Горно-геологические характеристики:

• 
  Пластовое давление– давление флюида в открытых порах (трещинах) пород – Pпл.
  
• 
  Поровое давление– давление флюида в закрытых порах (трещинах) пород – Pпор.
  
• 
  Горное давление –геостатическое давление вышерасположенной толщи пород – Pгор.
  
• 
  Давление в скважине– гидростатическое давление столба промывочной жидкости в скважине, плюс гидродинамическая составляющая от движения промывочной жидкости – Pск = Pгс + Pгд.
  
• 
  Депрессияв скважине, когда Pск
• 
  Репрессия в скважине, когда Pск>Pпл.
  
• 
  Коэффициент аномальностипластового давления
  
• 
  Давление поглощения или гидроразрыва – давление на стенку скважины, при котором возникает поглощение в пласт всех фаз промывочной жидкости – Pгр.
  
• 
  Фильтрация промывочной жидкости, когда в пласт поглощается жидкая фаза, а твердая остается на стенке скважины и образует фильтрационную корку.
  
• 
  Индекс (коэффициент) давления поглощения (гидроразрыва)
  

Поглощение бурового раствора.

Поглощение бурового раствора происходит в результате превышения давления в скважине Pск над пластовым давлением Pпл, когда раствор из скважины, преодолевая местные гидравлические сопротивления, проникает в поры и трещины породы.

Факторы, влияющие на возникновение поглощений:

• 
  Геологические: тип поглощающего пласта; его мощность и глубина залегания; низкая сопротивляемость породы гидроразрыву; значение пластового давления; вид пластового флюида.
  
• 
  Технологические: способ бурения; количество и качество промывочной жидкости, подаваемой в скважину; скорость проведения СПО.
  

Необходимые условия поглощения:

• 
  Высокая проницаемость и гидропроводность пласта.
  
• 
  Высокий перепад давления Pск – Pпл, превышающий критическое значение.
  
• 
  Низкая прочность породы приводит к гидроразрыву пласта.
  
• 
  Особая опасность – зоны с АНПД.
  

Методы предупреждения и ликвидации поглощений:

• 
  Снижение гидростатического давления в скважине за счет уменьшения плотности промывочной жидкости.
  
• 
  Снижение гидродинамического давления на стенку скважины за счет выбора КНБК, ограничения скорости СПО, недопущения сальников и др.
  
• 
  Изоляция поглощающего пласта от скважины закупоркой каналов поглощений специальными материалами, тампонажными растворами и пастами.
  
• 
  Бурение без выхода бурового раствора с последующим спуском обсадной колонны.
  

Газонефтепроявления (ГНВП)

ГНВП происходит в результате превышения давления в пласте Pпл над давлением в скважине Pск, когда пластовый флюид, преодолевая местные гидравлические сопротивления, через поры и трещины породы проникает в скважинное пространство.

ГНВП может привести к грифонам, газонефтяным фонтанам, взрывам, пожарам.

Особая опасность – при бурении газовых скважин в зонах с АВПД.

Основные признаки ГНВП:

• 
  увеличение объема бурового раствора в емкостях;-повышение газосодержания в буровом растворе;
  
• 
  изменение свойств бурового раствора;-возрастание мехскорости проходки.
  

ГНВП может также возникнуть при понижении уровня промывочной жидкости в скважине вследствие потери циркуляции или при подъеме бурильных труб с недостаточным доливом скважины.

Предупреждение ГНВП:

• 
  Увеличение плотности бурового раствора.
  
• 
  Обязательные промежуточные промывки скважины и промывка перед подъемом колонны бурильных труб.
  
• 
  Предотвращение резких колебаний давления в скважине при СПО.
  
• 
  Обязательный непрерывный долив скважины при подъеме труб.
  
• 
  Установка обратного клапана в ведущей трубе.
  
• 
  Установка противовыбросового оборудования – превенторов.
  

Выбор плотности бурового раствора

Правилами безопасности ведения буровых работ предусмотрено выбирать плотность промывочной жидкости таким образом, чтобы обеспечить превышение гидростатического давления в скважине над пластовым (поровым) на величину не более:

• 
  10 % от пластового для скважин глубиной до 1200 м и репрессии не более 1,5 МПа;
  
• 
  5 % от пластового для скважин глубиной свыше 1200 м и репрессии не более 3,0 МПа.
  

осложнения, связанные с нарушением целостности стенки скважины

Обвалы, (осыпи) происходят при прохождении уплотненных глин, аргиллитов или глинистых сланцев. В результате увлажнения буровым раствором или ее фильтратом снижается предел прочности уплотненной глины, аргиллита или глинистого сланца, что ведет к их обрушению (осыпям).

Обвалам (осыпям) может способствовать набухание. Проникновение свободной воды, которая содержится в больших количествах в растворах, в пласты, сложенные уплотненными глинами, аргиллитами или глинистыми сланцами, приводит к их набуханию, выпучиванию в ствол скважины и в конечном счете к обрушению (осыпанию).

Небольшие осыпи могут происходить из-за механического воздействия бурильного инструмента на стенки скважины. Обвалы (осыпи) могут произойти также в результате действия тектонических сил, обусловливающих сжатие пород.
Растворение

Растворение происходит при прохождении соляных пород. Соляные породы, слагающие стенки скважины, растворяются под действием потока промывочной жидкости.

Устойчивость (по отношению к растворению) стенки скважины, сложенной однородными породами, независимо от скорости восходящего потока, может быть достигнута лишь при условии полного насыщения бурового раствора солью (соль, содержащаяся в растворе, должна быть такой же, как соль, из которой сложены стенки скважины).