Поглощение бурового раствора как осложнение в скважине. Факторы, влияющие на возникновение этого осложнения. Комплекс исследований зон поглощения, их обобщенная классификация. Методы и разработка технологий ликвидации поглощений бурового раствора.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра бурения нефтяных и газовых скважин

Реферат

по дисциплине: «Осложнение и аварии при бурении скважин»

на тему

Методы исследования и ликвидации катастрофических поглощений

Выполнил студент группы ГБЗ-06-01

А.Ю. Зигуля

Уфа 2012

ВВЕДЕНИЕ

Основным видом осложнений при строительстве скважин на нефтяных месторождениях Ямало-ненецкого АО, являются поглощения бурового раствора, затраты, на борьбу с которыми составляют свыше 85% всего времени, затрачиваемого на борьбу с осложнениями. Ежегодно на борьбу с осложнениями затрачивает до 9-11% общего календарного времени бурения, что, несомненно, отрицательно сказывается на технико-экономических показателях буровых работ.

Поглощение бурового раствора - это осложнение в скважине, характеризующееся полной или частичной потерей циркуляции бурового раствора в процессе бурения.

Факторы, влияющие на возникновение поглощений бурового раствора, можно разделить на две группы:

1. Геологические факторы - тип поглощающего пласта, его мощность и глубина залегания, недостаточность сопротивления пород гидравлическому разрыву, пластовое давление и характеристика пластовой жидкости, а также наличие других сопутствующих осложнений (обвалы, нефтегазоводопроявления, перетоки пластовых вод и др.).

2. Технологические факторы - количество и качество подаваемого в скважину бурового раствора, способ бурения, скорость проведения спуско-подъемных операций и др. К этой группе относятся такие факторы, как техническая оснащенность и организация процесса бурения.

С работами по ликвидации поглощений бурового раствора связаны не только значительные материальные потери, но и не поддающиеся учету значительные потери в добыче нефти из-за ухудшения коллекторских свойств продуктивности пластов, невысокого качества цементирования эксплуатационных колонн на осложненных скважинах и несвоевременного ввода скважин в эксплуатацию. В связи с этим, совершенствование технологических способов ликвидации поглощений, применение новых технологий и материалов, дающих максимальный экономический результат, имеют исключительно важное значение.

1. Комплекс исследований зон поглощения, их обобщенная классификация

поглощение буровой раствор скважина осложнение

1.1 Наблюдения и предварительные исследования, проводимые буровой бригадой

При вскрытии и бурении в зоне поглощения буровая бригада фиксирует следующие данные:

- глубину начала поглощения бурового раствора;

- интенсивность поглощения бурового раствора (потеря раствора за 1 час);

- глубину исчезновения циркуляции;

- наличие увеличения механической скорости бурения, крутящего момента или «провалов» бурильного инструмента и их величину);

- параметры бурового раствора на момент начала катастрофического поглощения;

- статический и динамический уровни.

Вскрытие и прохождение зоны поглощения осуществляют с применением комплекса профилактических мероприятий (КПМ).

В случае возникновения катастрофического поглощения скважину углубляют на 15-20 м. В этом случае предусматривают закачку мягких тампонов, приготовленных в гидромешалке из бурового раствора с максимальным содержанием наполнителей.

При отрицательном результате ствол скважины готовится к проведению геофизических и гидродинамических исследований.

1.2 Геофизические исследования

Целью геофизических исследований является:

- определение характера трещиноватости пород в зоне поглощения;

- определение мощности (интервалов зоны поглощения);

- определение наличия перетоков в скважине;

- определение фактического диаметра скважины.

Для решения указанных задач предусматриваются следующие методы геофизических исследований:

- радиоактивный каротаж (РК, НГК и ГК) и акустический каротаж для определения относительной общей пористости пластов в зоне поглощения;

- каверномер - для определения фактического диаметра скважины в интервале зоны поглощения, а также в кровле и подошве;

- электротермометр, резистивиметр - для определения границ поглощающих пластов, их относительной приемистости и наличия перетоков жидкости по стволу скважины из одного пласта в другой.

ПРИМЕЧАНИЕ: В отдельных случаях может выполняться минимальный комплекс геофизических исследований: каверномер и радиоактивный каротаж.

1.3 Гидродинамические исследования (ГДИ)

Гидродинамические исследования позволяют определить гидропроводность поглощающего пласта, являющуюся общепринятой характеристикой проницаемых пород.

Перед проведением ГДИ необходимо провести проработку ствола скважины и промывку зоны поглощения для качественного проведения исследований.

ГДИ проводятся различными методами, в данном случае предусматривается проведение исследований двумя методами, каждый из которых проводят в зависимости от положения статического уровня в скважине.

Если статический уровень менее 50 м, то исследования проводят методом нагнетания бурового раствора в зону поглощения.

Порядок проведения исследований методом нагнетания бурового раствора в зону поглощения

Устанавливают пакер в кровле зоны поглощения в устойчивой части ствола скважины, или под статическим уровнем с установкой открытого конца бурильных труб в кровле зоны поглощения. Закачивают в поглощающий пласт с помощью ЦА через пакер буровой раствор на различных скоростях подачи.

В таблице 1 приведены скорости подачи ЦА-320М на различных передачах при втулках 115 мм, 127 мм (при давлениях, развиваемых агрегатом свыше 6 МПа).

Таблица 1. Скорости подачи ЦА-320М

Подача	Подача в л/с при диаметре втулки, мм
	115	127
II	4,1	5,1
III	7,9	9,8
IV	12,2	15,1
V	-	-

Фиксируют давления и расходы в 3 - 4 точках (объем откачки на каждой передаче - 200 л, при этом фиксируется время откачки указанного объема).

Начинают исследования на втулках 115 мм. Если перепад давления на указанных передачах укладывается в диапазоне 0,4 - 0,8 МПа исследования прекращают, строят график P - Q, определяют средний коэффициент удельной приемистости зоны при P = 0,5 МПа по формуле:

,

где: Q - расход бурового раствора при перепаде давления на зону поглощения

P = 0,5 МПа, в м³/ч;

h - мощность зоны поглощения, в м.

Если перепад давления на IV передаче < 0,6 МПа, переходят на втулки 127 мм и исследования повторяют.

Если статический уровень > 50 м, то исследования проводят методом прослеживания динамического уровня в скважине.

Порядок проведения исследований методом прослеживания динамического уровня в скважине

Уровнемером (прибором давления) определяют статический уровень в открытом стволе скважины (перед замером статического уровня скважину оставляют в покое на 1 час).

Доливают скважину до устья или на 60-80 м от статического уровня, при этом фиксируют плотность раствора и далее регистрируют изменение динамического уровня (избыточного давления) в скважине (диапазон регистрации избыточного давления 0,4-0,8 МПа) по времени.

Определяют средний коэффициент удельной приемистости при Р = 0,5 МПа по вышеприведенной формуле:

Средний коэффициент удельной приемистости используют для сравнительной оценки начального состояния зоны поглощения и последующих ее состояний в ходе изоляционных работ, а также для анализа результатов последних.

Если динамический уровень при доливе буровыми насосами не удается поднять выше статиче...