Эффективность бурения. Основные понятия
 Скачать 1.59 Mb.
|
|
Что понимается под осложнением во время бурения? Виды наиболее часто встречающихся осложнений. Осложнение в скважине – это затруднение ее углубления, вызванное нарушением состояния буровой скважины. Наиболее распространенные виды осложнений - осложнения, вызывающие нарушения целостности стенок скважины (обвал, набухание, ползучесть, желобообразование, растворение), поглощения бурового раствора, нефте-, газо- или водопроявления. Билет 11 Вопроса не будет. ГТН. Основным документом, которым буровая бригада руководствуется в работе, является геолого-технический наряд, в котором указывают: категорию скважины (поисковая, разведочная, эксплуатационная), задачи бурения, проектный геологический разрез, проектную глубину скважины, проектную конструкцию скважины. Геолого-технический наряд имеет две части. В геологической части рядом с проектным разрезом пород (колонкой) указывают возраст и литологический состав пород с разбивкой по буримости. Приводят данные о предполагаемых зонах поглощения, осыпания пород, нефтегазоводоносности разреза; перечень всех промысловых и геофизических исследований, выполняемых в процессе бурения данной скважины. В технической части наряда в соответствии с геологическими данными указывают: тип и размер долот, требования, которым должен отвечать буровой раствор, технологический режим бурения, метод испытания, способ вскрытия газонефтяных объектов и методику их опробования. На месторождениях, где предполагаются зоны поглощения, обваливания и пласты с аномально высокими пластовыми давлениями, перечисляют мероприятия по предупреждению осложнений при проходке данных зон. ГТН разрабатывается геологом и инженером по бурению производственной организации и утверждается главным инженером. В ГТН должны быть внесены проектные и фактические данные по всем графам наряда. Заполняет наряд машинист буровой установки и геолог после каждого рейса в процессе бурения скважины. Метод для определения потенциальных возможностей производительности скважины. Величина абсолютно свободного дебита позволяет судить о потенциальной производительности скважины. Свободный дебит — это дебит, который давала бы совершенная скважина при давлении на устье равном 0,1МПа. Свободный дебит характеризует скважину. Абсолютно-свободный дебит. Абсолютно-свободный дебит — это дебит, который бы давала бы совершенная скважина при давлении на забое равном 0,1МПа. Абсолютно-свободный дебит характеризует продуктивные возможности пласта. (определяется из индикаторной кривой – зависимость квадрата давления от дебита)  Билет 12 Параметры бурового раствора и методы их измерения. Циркуляционная система движения БР и причины потери циркуляции. Параметры Плотность – это отношение массы бурового раствора к его объему. Условная вязкость связана с плотностью. Высокие значения вязкости раствора позволяют удерживать шлам в этом растворе, а также высокие значения вязкости способствуют снижению степени поглощения БР. Показатель фильтрация.Способность раствора при определенных условиях отдавать воду пористым породам. Чем больше в растворе свободной воды и чем меньше глинистых частиц, тем большее количество воды проникает в пласт. Статическое напряжение сдвига. Величина, характеризующая прочностное сопротивление бурового раствора, находящегося в покое заданное время. Суточный отстой. Количество воды, выделяющееся за сутки из раствора при его неподвижном хранении. Для высокостабильных растворов величина суточного отстоя должна быть равна нулю. Содержание песка – количество (объем) всех крупных частиц, имеющихся в промывочной жидкости Концентрация водородных ионов, определяемая величиной рН, характеризует щелочность бурового раствора. Чем больше рН, тем щелочность выше. Методы измерения: Процесс измерения плотности основан на определении гидростатического давления на дно измерительного сосуда. Условная вязкость определяется временем истечения 500 см3 раствора через трубку из воронки вискозиметра, заполненной 700 см3 раствора. Величина фильтрация определяется объемом дисперсной среды, отфильтрованной за 30 минут при пропускании бурового раствора через бумажный фильтр ограниченной площади. Статическое напряжение сдвига определяется минимальным касательным напряжением сдвига, при котором начинается разрушение структуры бурового раствора в покое. Суточный отстой измеряют с помощью стеклянного мерного цилиндра объемом 100 см3, обозначают буквой 0. Испытываемую жидкость осторожно наливают в мерный цилиндр до отметки 100 см3, закрывают стеклом и оставляют в покое на 24 ч, после чего визуально определяют величину слоя прозрачной воды, выделившейся в верхней части цилиндра. Содержание песка измеряется с помощью метода испытаний с пескосортировочным ситом. В этом испытании любой материал, задержанный ситом, считается песком, согласно размеру частиц. Однако по составу он может быть, а может и не быть песком. Показатель pH измеряют колориметрическим и электрометрическим способами. Для более точного определения рН в лабораториях используется электрометрический способ. Для измерения используется система со стеклянным электродом, электродвижущая сила которой зависит от активности ионов водорода в растворе. При погружении электрода в раствор между поверхностью шарика электрода и раствором происходит обмен ионами, в результате которого ионы лития в поверхностных слоях стекла замещаются ионами водорода и стеклянный электрод приобретает свойства водородного электрода. Циркуляционная система буровой установки служит для сбора и очистки отработанного бурового раствора, приготовления новых его порций и закачки очищенного раствора в скважину. Она включает (рис. 14) систему отвода использованного раствора (желоба 2) от устья скважины 1, механические средства отделения частичек породы (вибросито 3, гидроциклоны 4), емкости для химической обработки, накопления и отстоя очищенного раствора 6,8, шламовый насос 7, блок приготовления свежего раствора 5 и буровые насосы 9 для закачки бурового раствора по нагнетательному трубопроводу 10 в скважину. Причиной нарушения циркуляции может стать поглощение бурового раствора. Поглощения определяются как частичный или полный уход раствора в пласт. Они происходят только, когда естественные или искусственно созданные пустоты в породах достаточно велики, так что могут пропустить раствор, когда давление, создаваемое столбом раствора, превышает пластовое давление. Поглощения могут меняться от постепенного снижения объема емкостей до полной потери циркуляции. Типы залежей.  Что понимается под опробованием горизонта или пласта? Под опробованием пласта понимается комплекс работ, проводимых в целях вызова притока из пласта, отбора проб пластовой жидкости, оценки характера насыщенности пласта и определения его ориентировочного дебита. Опробование целесообразнее всего осуществлять в процессе бурения при помощи испытателей пластов. Опробование пластов осуществляется посредством отбора пластового флюида каротажным опробователем, опускаемым в скважину на кабеле-канате, или опробователем, сбрасываемым в бурильные трубы. Первый опускают в скважину на глубину залегания пласта и по сигналу с поверхности пакерующий элемент специальным выдвижным механизмом прижимается к стенке скважины. После открытия клапана возникает переток жидкости (газа) из призабойной зоны пласта в емкость пробоотборника (в котором предварительно создаётся давление меньше пластового). После заполнения пробоотборника опробователь поднимают на поверхность и производят анализ полученной пробы. Наличие электрической связи с поверхностью позволяет контролировать процесс опробования пластов, а также передавать измеряемые параметры (давление, температуру и др.) на наземную аппаратуру. Применение кабеля-каната обеспечивает большие скорости спуска и подъема инструмента. Задача опробования – вызвать приток флюида из пласта, отобрать его пробу для анализа, определить свободный дебит скважины. Билет 13 Классификация БР.   В практике бурения в качестве буровых растворов используются: 1) вода; 2) водные растворы; 3) водные дисперсные системы на основе: – добываемой твердой фазы (глинистые, меловые, сапропелевые, комбинированные растворы); – жидкой дисперсной фазы (эмульсии); – конденсированной твердой фазы; – выбуренных горных пород (естественные промывочные жидкости); 4) дисперсные системы на углеводородной основе; 5) сжатый воздух. Понятие: реология. Реология — наука о деформациях и текучести веществ, сформировавшаяся как самостоятельная часть физико-химической механики. Она изучает течение и деформации различных веществ и материалов, широко используя при этом многие положения механики и теории упругости К основным реологическим свойствам относятся: упругость, пластичность, вязкость, ползучесть, релаксация напряжений. Реологические свойства характеризуют изменение (рост) во времени деформаций в горных породах при постоянном напряжении (явление ползучести) либо изменение (падение) напряжений при постоянной деформации (явление релаксации). Ползучесть и релаксация напряжений связаны с переходом упругих деформаций в пластические, необратимые. Виды аварий при бурении, причины и меры предупреждения. Прихваты бурильных и обсадных. Причины: НГВП, поглощение, целостность ствола скв., попадания посторонних предметов, оседании частиц горных пород при циркуляции БР, заклинивание в желобах. Предупреждение: применять высококач. БР, обеспечивать максимально возможную скорость восходящего потока глинистого раствора, промывать скважину до полного удаления частиц, очистка БР, при остановлении работ расхаживать. Поломка долот. Причины: попадания посторонних предметов, деффекты на долоте. Предупреждение: перед бурением осмотр долота. Поломки турбобура. Причины: разъедания буровым раствором, развинчивания и вырывания верхней резьбы корпуса из нижней резьбы переводника и отвинчивания ниппеля с оставлением в скважине турбины. Предупреждения: проверка всех элементов ТБ. Аварии с бурильными трубами. Причины: - совокупность всех напряжений, возникающих в трубах, особенно при местных пороках в отдельных трубах. К последним относятся разностенность труб, наличие внутренних напряжений в трубах, особенно в их высаженной части, как следствие неправильно проведенного технологического процесса по изготовлению труб, и дефекты резьбового соединения труб. Предупр: правильный монтаж, осмотр, проверка после бурения, снабжение смазками, использование предохранительных колпаков, колец на замках, крепление всех замковых соединений машинными ключами. Падение бурильной колонны. Причины: толчков и ударов бурильной колонны о выступы на стенках скважины, открытия элеватора при случайных задержках бурильной колонны во время спуска, резкой посадки нагруженного элеватора на ротор при неисправности тормоза лебедки и при обрыве талевого каната и падении талевого блока на ротор. Предупр: знать хорошо состояние ствола скважины, закрывать скважины при подъеме БК, осматривать исправность работы СПО. Билет 14 Буровые промывочные жидкости. Влияние на горные породы. Дисперсная фаза и дисперсионная среда. Буровой раствор - техническая жидкость необходимая для промывки скважины в процессе бурения. Буровые растворы представляют собой физико-химические системы состоящие из одной и более фаз. Фаза - это часть системы, отдаленная от других частей поверхностью раздела. Виды буровых растворов: Техническая вода Естественный буровой раствор Глинистый раствор На углеводородной основе Неглинистый раствор Гетерогенные системы включают в себя совокупность мелких частиц - дисперсная фаза (ДФ), И окружающее их вещество - дисперсионная среда (ДС) Действие фильтрата сопровождается диспергацией глинистой составляющей породы, набуханием, капиллярным и динамическим расклиниванием. На контакте промывочной жидкости со стенками скважины происходит химическое растворение, выщелачивание, гидромеханическое разрушение породы. Геофизические методы контроля за качеством цементирования эксплуатационной колонны. Метод акустической цементометрии (АКЦ) применяют: для установления высоты подъема цемента; определения степени заполнения затрубного пространства цементом; количественной оценки сцепления цемента с обсадной колонной и качественной оценки сцепления цемента в горной породой. Физические основы метода: акустическая цементометрия основана на измерении характеристик волновых пакетов, создаваемых источником с частотой излучения 20-30 кГц, распространяющихся в колонне, цементном камне и горных породах. В качестве информации используют. Гамма-гамма-метод позволяет: установить высоту подъема цемента; определить наличие цемента и характер его распределения в интервале цементации; фиксировать наличие переходной зоны от цементного камня к раствору (гель-цемент); выявить в цементном камне небольшие раковины и каналы; определить эксцентриситет колонны. Физические основы метода: Этот метод контроля за качеством цементирования обсадных колонн основан на регистрации рассеянного гамма-излучения при прохождении гамма-квантов через изучаемые среды различной плотности. Поскольку цементный камень и промывочная жидкость значительно различаются по плотности, а интенсивность вторичного гамма-излучения находится в обратной зависимости от плотности, то на регистрируемой кривой ГГМ достаточно четко выделяются участки с цементом и без него. Метод термометрии позволяет установить верхнюю границу цементного кольца и выявить наличие или отсутствие цемента в затрубном пространстве. Зацементированный интервал отмечается на термограмме повышенными значениями температуры на фоне общего постепенного возрастания ее с глубиной и расчлененностью кривой по сравнению с кривой против незацементированных участков скважины. Исследование скважины на установившихся режимах (цели, задачи, результат). (ИК) Цель: определить гидропроводности пласта, проницаемость, пьезопроводность, коэффициент совершенства, и продуктивность. Задачи исследований: исследовать скважину на установившихся режимах – это найти зависимость между: - дебитом скважины и забойным давлением Q=f(Рзаб), - дебитом скважины и депрессией на пласт Q=f(Pпл-Рзаб). Сущность метода исследования при установившемся режиме фильтрации заключается в определении забойных давлений (желательно с помощью глубинных манометров) и соответствующих им дебитов на установившихся режимах работы скважины. В ходе данного метода выполняют исследование скважины при установившемся режиме фильтрации. Производят построение индикаторных прямых. С помощью фильтрационных коэффициентов, полученных из графика, рассчитывают значения абсолютно свободного дебита скважины , коэффициента проницаемости пласта в призабойной зоне (а также определяют коэффициент пьезопроводности, несовершенства скважины) Билет 16 Основные элементы долота. Сходства и различия долота при бурении с отбором керна и без. Буровое долото – основной элемент бурового инструмента для механического разрушения горной породы на забое скважины в процессе ее проходки. Лопастные долота В верхней части корпуса нарезается присоединительная резьба, а в нижней части просверливаются сквозные промывочные отверстия для подачи промывочной жидкости на забой. Боковые калибрующие и другие рабочие поверхности лопастей обычно покрывают релитом или чугуном. Шарошечные долота Трехшарошечное долото состоит из секций, сваренных между собой. Верхняя часть сваренных между собой секций образует корпус. На верхнем конце корпуса нарезается присоединительная резьба. Число секций равно числу шарошек. Алмазные долота Алмазное долото состоит из полого стального корпуса, включающего головку и переводник с присоединительной резьбой, матрицы на секторах которой размещены алмазы. В матрице долота выполнены промывочные отверстия, переходящие в промывочные каналы. Долота ИСМ – долото с твердосплавными вставками из вольфрама карбида. Одна из конструкций долота ИСМ состоит из: корпус – стальная головка и переводник, зубки запрессованы в сектора, выполненные на головке фрезерованием. 2) Долото для отбора керна, содержащее корпус с лопастями, оснащенными резцами, центральное отверстие под кернорватель и отверстия для прокачки бурового раствора, размещенные в межлопастных каналах долота в стенке корпуса между центральным отверстием и наружной поверхностью корпуса долота, отличающееся тем, что отверстия для прокачки раствора выполнены в радиальной и (или) тангенциальной плоскости таким образом, что расстояние между центральным отверстием и отверстиями для прокачки раствора на входе в корпус долота больше, чем на выходе из корпуса долота. АВПД и АНПД. |