Эффективность бурения. Основные понятия
 Скачать 1.59 Mb.
|
|
Аномальное пластовое давление - давление, действующее на флюиды (воду, нефть, газ), содержащиеся в поровом пространстве породы, величина которого отличается от нормального (гидростатического). Пластовые давления, превышающие гидростатическое, т.e. давление столба пресной воды (плотностью 103 кг/м3), по высоте равного глубине пласта в точке замера, называют аномально высокими (АВПД), меньше гидростатического - аномально низкими (АНПД). Аномальное пластовое давление существует в изолированных системах. При каких обстоятельствах могут возникнуть НГВП? В разбуриваемых пластах могут находиться газ, вода и нефть. Газ через трещины и поры проникает в скважину. Если пластовое давление выше давления бурового раствора, заполняющего скважину, газ с огромной силой выбрасывает жидкость из скважины возникает газовый, а иногда и нефтяной фонтан. Это явление нарушает нормальный процесс бурения, влечет за собой порчу оборудования, а иногда и пожар. Вода или нефть под очень большим пластовым давлением также может прорваться в скважину. В результате происходит выброс бурового раствора, а потом воды или нефти. Выбросы бывают не только в результате проникновения газа в скважину под превышающим пластовым давлением. При циркуляции глинистый раствор поднимается вверх и выносит с собой пузырьки газа, при этом, чем выше они поднимаются, тем меньше становится давление на них и тем больше они увеличиваются в размерах. Наконец, пузырьки становятся настолько крупными, что занимают большую часть объема раствора, и плотность его значительно уменьшается. Вес столба уже не может противостоять давлению газа, и происходит выброс. Постепенно просачиваясь в скважину, вода и нефть также уменьшают плотность раствора, в результате чего возможны выбросы. Выбросы могут возникать и при понижении уровня бурового раствора в скважине, которое происходит или вследствие потери циркуляции, или же во время подъема труб в случае недолива скважины. Билет 17 Схема комплекса для вращения бурильной колонны. В его состав входит ротор 2, расположенный на полу буровой 1, вертлюг 6, подвешенный на крюке крюкоблока 8. Вертлюг посредством гибкого бурового рукава 4 и стояка 7 передаёт буровой раствор под давлением в бурильную колонну. Посредством вращателя 5 и квадратной ведущей трубы 3 крутящий момент ротора передаётся бурильной колонне и не передаётся талевой системе. Что такое дисперсная фаза? Дисперсная фаза - вещество, которое присутствует в меньшем количестве и распределено в объёме другого вещества. Дисперсная фаза — прерывная фаза в дисперсной системе в виде отдельных мелких твердых частиц, капелек жидкости или пузырьков газа. Методы предупреждения и ликвидации поглощения. Поглощение бурового раствора - это осложнение в скважине, характеризующееся полной или частичной потерей циркуляции бурового раствора в процессе бурения. В существующих методах предупреждения и ликвидации осложнений в скважине при различной интенсивности поглощений или полном прекращении циркуляции бурового раствора выделяются следующие основные направления: 1) предупреждение осложнения снижением гидростатического и гидродинамического давлений на стенки скважины; 2) изоляция поглощающего пласта от скважины закупоркой каналов поглощений специальными цементными растворами и пастами; 3) бурение без выхода бурового раствора с последующим спуском обсадной колонны. Для борьбы с поглощениями бурового раствора широко применяют пакеры различных конструкций, которые герметизируют и разобщают затрубное пространство. Для ликвидации высокоинтенсивных поглощений бурового раствора, приуроченных к большим трещинам и кавернам, применяю перекрывающие устройства. Установленная в интервале поглощения сетчатая оболочка под действием закачиваемой тампонажной смеси с наполнителем расширяется и заполняет трещины и каверны. Сетчатая оболочка расширяется вследствие закупорки ее ячеек наполнителем, находящимся в тампонажной смеси. При твердении тампонажная смесь связывает оболочку с породой Билет 18 Схема кустового основания под расположения куста скважин. Формула определения. Площади куста. Кустовым бурением называют такой способ, при котором устья скважин находятся на общей площадке сравнительно небольших размеров, а забои в соответствии с геологической сеткой разработки месторождения. Местоположение кустового основания (КО) намечается: - за пределами водо-охранной зоны, установленной для каждой конкретной реки или другого водоема, заказников; - на расстоянии не менее 50 м от линий электропередач; - на расстоянии не менее 60 м от магистральных нефтепроводов; - на расстоянии не менее 50 м от внутрипромысловых дорог. Минимальное расстояние между соседними нефтяными скважинами – 5 м, между батареями скважин –15 м. Поверхность КО должна выполняться горизонтально. Рабочая площадка для размещения и передвижения буровой установки выполняется с уклоном i = 0,01 в сторону шламового амбара (ША) для обеспечения поверхностного водостока. Высота обваловки над рабочей поверхностью КО составляет 0,7 м, ширина бровки по верху – 1м. Конструкция кустового основания (КО) должна обеспечить нормальные условия для строительства скважин и их дальнейшей эксплуатации, а также изоляцию токсичных отходов бурения от окружающей природной среды (ОПС). 18000 + А•2000, м2, где А – число скважин на кустовом основании. Для чего проводят исследование методом КВД? Исследование скважин методом кривой восстановления давления (методом неустановившихся отборов) позволяет получить значение коэффициента проницаемости удаленной зоны пласта. Цель исследования заключается в оценке гидродинамического совершенства скважины, фильтрационных параметров и неоднородности свойств пласта по изменению давления. Снятие КВД позволяет определить следующие характеристики пласта: проницаемость, коэффициент продуктивности, скин-фактор, среднее пластовое давление. Билет 19 Современные буровые установки. Составные части. Буровая установка или буровая — комплекс бурового оборудования и сооружений, предназначенных для бурения скважин. Современные буровые установки включают следующие составные части: буровое оборудование (талевый механизм, насосы, буровая лебедка, вертлюг, ротор, силовой привод и т.д.); буровые сооружения (вышка, основания, сборно-расборные каркасно-панельные укрытия приемные мостки и стеллажи); оборудование для механизации трудоемких работ (регулятор подачи долота, механизмы для автоматизации спуско-подъемных операций, пневматический клиновой захват для труб, автоматический буровой ключ, вспомогательная лебедка, пневмораскрепитель, краны для ремонтных работ, пульт контроля процессов бурения, посты управления); оборудование для приготовления, очистки и регенерации бурового раствора (блок приготовления, вибросита, песко- и илоотделители, подпорные насосы, емкости для химических реагентов, воды и бурового раствора); манифольд (нагнетательная линия в блочном исполнении, дроссельно-запорные устройства, буровой рукав); Виды аварий при бурении. Основные 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 20 Оборудование для СПО (спуско-подъемных операций). Это полиспастный механизм, состоящий из кронблока, талевого (подвижного) блока, стального каната, являющегося связью между буровой лебёдкой и механизмом крепления неподвижного конца каната. Кронблок устанавливается на верхней площадке буровой вышки. Подвижный конец каната крепится к барабану лебедки, а неподвижный конец к основанию вышки. К талевому блоку присоединяется крюк, на котором подвешивается на штропах элеватор для труб или вертлюг. Типы залежей УВ (минимум 8 с рисунками).  Билет 21 Основные узлы и оборудование буровой установки. Буровая установка или буровая – комплекс бурового оборудования и сооружений, предназначенных для бурения скважин Буровые установки для разработки и разведки нефтяных и газовых месторождений в общем виде включают в себя: Спускоподъемное оборудование (кронблок, лебедка, крюкоблок); Циркуляционное оборудование (буровые насосы, вертлюги, емкости, манифольды); Буровые сооружения (буровые вышки, мостики, основания вышки, стеллажи); Противовыбросное оборудование; Оборудование для приготовления буровых растворов (шламовые насосы, гидроворонки, гидромешалки); Силовое оборудования для привода лебедки, буровых насосов, ротора (дизельные двигатели, электрические двигатели). Типы залежей. Билет 22 Геохронология (рассказать про месторождения и продуктивные пласты). Кристаллический фундамент. Осадочный чехол.  Щит (кристаллический фундамент) — область платформы, в которой фундамент выходит на поверхность Земли. Щиты образованы докембрийскими кристаллическими извержёнными или метаморфическими породами и образуют тектонически стабильную зону. Возраст пород иногда доходит до 2 и даже 3,5 млрд лет. После окончания кембрийского периода геологические щиты мало подвержены тектоническим явлениям и являются относительно плоскими участками земной поверхности, на которых процессы горообразования, разломы и другие тектонические процессы значительно ослаблены по сравнению с геологической активностью за их пределами. Осадочный чехол - верхний структурный ярус платформы, сложенный, как правило, неметаморфизованными осадочными горными породами. В основе осадочных чехлов иногда присутствуют кислые вулканические образования. Отложения осадочных чехлов характеризуются пологим залеганием и небольшой мощностью. Понятие терригенных и карбонатных горных пород. Терригенные - это осадочные образования, сложенные терригенными минералами или обломками материнских пород. В основном состоят из обломков кварца, полевого шпата, слюды и т.п. Грануляраный тип коллектора. Подавляющее большинство терригенных коллекторов относятся к мелкообломочным породам: алевролитам (алевритам) и песчаникам (пескам). Они состоят из обломочного (продукты механического разрушения горных пород и минералов), хемогенного (продукты химических реакций, протекающих в водной, реже воздушной среде) и биогенного (фрагменты животных и растительных организмов в виде окаменелостей, растительных тканей, скелетных остатков и т.д.) материала, реже в них присутствует вулканогенная, коллоидная и космическая составляющие. Карбонатные образовались в результате хим. реакций в земной коре или жизнедеятельности организмов. Наиболее распространены известняки (из кальцита и арагонита), далее идут доломиты, сидериты, магнезиты. Билет 23 Схема цементажа. одноступенчатое, или сплошное (после заливки цементной смеси в обсадную колонну, последняя заглушается пробкой, на которую под избыточным давлением подают промывочный раствор – в результате чего происходит вытеснение цемента в затрубное пространство) двухступенчатое (технологически идентичное первому способу, но производящееся последовательно и отдельно для нижней части, а затем для верхней – при этом оба отдела разделяются специальным кольцом) обратное (единственный метод с заливкой раствора не в колонну, а сразу в затрубное пространство – с вытеснением буровых либо очистных растворов в колонную полость) Способы бурения. Механический метод разрушения пород бывает вращательным и ударным. При вращательном бурении порода разрушается вращающимся породоразрушающим инструментом, находящимся в постоянном контакте с забоем. Вращение инструмента осуществляется ротором с поверхности земли или забойным двигателем, установленным над породоразрушающим инструментом. При ударном способе бурения породоразрушающему инструменту сообщается вертикальное возвратно-поступательное движение, и скважина как бы «выдалбливается» ударами инструмента. Существует две разновидности вращательного бурения – роторный и с забойными двигателями. При роторном бурении углубление долота в породу происходит при движении вдоль оси скважины вращающейся бурильной колонны. При бурении с забойным двигателем – невращающейся бурильной колонны. Билет 24 Конструкция скважины Под конструкцией скважины понимается совокупность данных о числе и размерах (диаметр и длина) обсадных колонн, диаметрах ствола скважины под каждую колонну, интервалах цементирования, а также о способах и интервалах соединения скважины с продуктивным пластом. Категории скважин. Категории скважин - деление эксплуатационного фонда скважин в зависимости от срока ввода скважин в эксплуатацию независимо от их состояния на две группы: старые скважины, новые скважины. Категории скважин по назначению: 1) Эксплуатационные – для добычи нефти, газа и газового конденсата. 2) Нагнетательные – для закачки в продуктивные горизонты воды (газа) с целью поддержания пластового давления и продления фонтанного периода разработки месторождений. 3) Разведочные – для выявления продуктивных горизонтов, оконтуривания, испытания и оценки их промышленного значения. 4) Специальные – опорные, параметрические, оценочные, контрольные – для изучения геологического строения малоизвестного района, определения изменения коллекторских свойств продуктивных пластов, наблюдения за пластовым давлением и фронтом движения водонефтяного контакта. Профиль скважины. Простейшим с точки зрения геометрии является двухинтервальный профиль (см. рис. А), содержащий вертикальный участок и участок набора зенитного угла. Такой тип профиля обеспечивает максимальный отход скважины при прочих равных условиях, но требует постоянного применения специальных компоновок на втором интервале, что приводит к существенному увеличению затрат средств и времени на бурение. Трехинтервальный тип профиля, состоящий из вертикального участка, участка набора зенитного угла и третьего участка, имеет две разновидности. В одном случае (см. рис. Б) третий участок прямолинейный (участок стабилизации зенитного угла), в другом (см. рис. В) – участок малоинтенсивного уменьшения зенитного угла. Четырехинтервальный тип профиля (см. рис. Г) включает вертикальный участок, участок набора зенитного угла, участок стабилизации и участок уменьшения зенитного угла. Это самый распространенный тип профиля в Западной Сибири. Редко применяемая на практике разновидность четырехинтервального профиля включает в себя четвертый интервал с малоинтенсивным увеличением зенитного угла (см. рис. Д), что обеспечивается применением специальных КНБК. Такая разновидность профиля дает достаточно большой отход скважины и вскрытие продуктивного пласта с зенитным углом скважины при входе в него равным 40-60 градусов. При большой глубине скважины в четырехинтервальном типе профиля первой разновидности в конце четвертого интервала зенитный угол может уменьшиться до 0 градусов, что при дальнейшем углублении скважины ведет к появлению пятого вертикального интервала (см. рис. Е). Стандартный тип профиля со средним радиусом кривизны (см. рис. Ж) содержит наклонный прямолинейный участок 3, длина которого может меняться для обеспечения попадания ствола в заданную точку. Однако если накоплен значительный опыт бурения таких скважин, то этот участок может быть исключен (см. рис. З). Виды скважин. |