Файл: Выпускная квалификационная работа на тему " Технология бурения эксплуатационной скважины глубиной 4800 метров в условиях поглощения бурового раствора на месторождении Южный Небитдаг (Республика Туркменистан) " Выпускную квалификационную.docx

Испытание объекта выполняется с бурового станка «Уралмаш 3Д-76». Намеченные условно объекты испытания в эксплуатационной колонне и необходимые дополнительные данные указаны в геологической части проекта.

3.14. Заканчивание и обоснование конструкции забоя

Условимся под методом вхождения понимать последователь­ность операций разбуривания и крепления непосредственно продуктивной залежи. Применяют несколько методов вхождения, основными из которых являются пять рассматриваемых ниже.

Метод 1. Продуктивную залежь пробуривают, не перекрывая пред-варительно вышележащие породы специальной колонной обсадных труб, затем спускают до забоя обсадную колонну и цементируют. Для сообщения внутренней полости обсадной колонны с продуктивной залежью ее перфорируют, т. е. в колонне простреливают большое число отверстий (рис.3, а).

Метод имеет следующие достоинства: прост в реализации; позволяет селективно сообщать скважину с любым пропластком продуктивной залежи; стоимость собственно буровых работ может быть меньше, чем при других методах вхождения.

В случае использования промывочной жидкости на водной основе при этом методе, однако, велика вероятность сильного загрязнения продуктивной залежи, поскольку свойства жидкости приходится выбирать с учетом геолого-физических условий не только в самой залежи, но также во всей открытой части ствола выше нее. При сильном загрязнении продуктивной залежи велики затраты времени и средств на вызов притока и освоение скважины, а дебит часто намного ниже потенциально возможного.

Метод 2. Предварительно до кровли продуктивной залежи спускают и цементируют обсадную колонну, изолируя вышележащие породы. Затем продуктивную залежь пробуривают долотами меньшего диаметра и оставляют ствол скважины ниже башмака обсадной колонны открытым (рис. 3, б).

При таком методе вхождения состав и свойства промывочной жидкости выбирают с учетом ситуации только в самой залежи, что позволяет свести к минимуму опасность загрязнения коллек­тора; поверхность же фильтрации пластовой жидкости в сква­жину оказывается наибольшей.

Рассматриваемый метод, однако, применим только в случае, если продуктивная залежь сложена устойчивыми породами и насыщена только одной жидкостью; он не позволяет селективно эксплуатировать какой-либо пропласток.

---

Метод 3. Отличается от предыдущего тем, что ствол скважины в продуктивной залежи перекрывают фильтром, который подвешивают в обсадной колонне; пространство между фильтром и колонной часто изолируют пакером (рис. 3, в). Метод имеет те же достоинства и ограничения, что и предыдущий. В отличие от предыдущего, его можно применять и в тех случаях, когда продуктивная залежь сложена породами, недостаточно устойчивыми при эксплуатации.

Метод 4. Скважину обсаживают колонной труб до кровли продуктивной залежи, затем разбуривают последнюю и перекрывают хвостовиком. Хвостовик цементируют по всей длине, а затем перфорируют против заданного интервала (рис. 3, г).

При таком методе можно избежать существенного загрязнения коллектора, выбирая промывочную жидкость только с учетом ситуации в самой залежи. Он допускает селективную эксплуатацию различных пропластков и позволяет быстро и с минимальными затратами средств осваивать скважину.

Хотя конструкция скважины несколько усложняется, тем не менее четвертый метод, по-видимому, является для многих месторождений наиболее рациональным с точки зрения получения наибольших дебитов нефти и освоения скважины в кратчайший срок.

Метод 5. Отличается от первого метода лишь тем, что в скважину после разбуривания продуктивной залежи спускают обсадную колонну, нижний участок которой заранее составлен из труб с щелевыми отверстиями, и тем, что цементируют лишь интервал выше кровли продуктивной залежи (рис. 3, д). Перфорированный участок колонны размещают против продуктивной залежи. При этом методе обеспечить селективную эксплуатацию того или иного пропластка нельзя.

Выбираем 1 метод.



Рис. 3. Схемы конструкций призабойной части скважин:
1 —обсадная колонна;

2 — цементный камень;

3 — нефтеносный пласт;

4 — водоносный пласт;

5 - открытый ствол;

6 -подвеска;

7 - фильтр;

8 - стенка скважины;

9-хвостовик;

10 - перфорационные каналы

---

4. РАСШИРЕННАЯ ЧАСТЬ ВКР

Предупреждение и борьба с поглощениями бурового раствора при бурении скважин

4.1. Причины поглощения промывочной жидкости

В последние годы широко исследуются технологические и геологические факторы, влияющие на поглощение промывочной жидкости. Результатом действия всех этих факторов является образование поглощающих трещин в горных породах, а наиболее вероятно, расширение существующих трещин, через которые уходит про­мывочная жидкость за спет создания на стенки скважин высо­ких гидравлических давлений.

Исследованиями технологических факторов, влияющих на поглощение промывочной жидкости, занимался ряд как совет­ских, так и зарубежных исследователей при бурении скважин на нефть н газ. Учет влияния данных факторов и принятие предупредительных мер позволили на ряде месторождений ус­пешно проводить скважины без осложнений.

На примере Ордеклинского месторождения выявлено, что поглощения в скважинах могут быть связаны с фактами технологического порядка н приведены основные из них: увеличение плотности промывочной жидкости в процессе бурения, повышение вязкости и статического напряжения сдвига раствора, быстрый спуск бурового инструмента в скважину, пуск насоса на полную мощность, образование сальников на буровом инструменте, а также уменьшение кольцевого зазора между инструментом и стенками скважины.

В месторождении Южный Небитдаг по результатам бурения скважин провели анализ фактического материала, который показал, что в основном пог­лощение промывочных растворов в скважинах происходит не­посредственно в процессе бурения, т. е. по причинам техноло­гического характера. Такие операции процесса бурения, как спуск инструмента, проработка ствола, вращение и т. д., могут привести к возникновению резких изменений давлений жидкос­ти в скважине. Изменение давления в некоторых случаях может оказаться достаточным для расширения имеющихся в пласте трещин, а также появления новых, т. с. создания необходимых условий для возникновения поглощения промывочной жидкости. Поэтому изучению вопросов

---

, связанных с изменением гидродинамического давления в скважине должно уделяться самое серьезное внимание на производство.

Опыт бурения скважин на различных месторождениях показал, что наряду с геологическими факторами на возникновение ^г1оглопекий промывочной жидкости большое влияние оказывают^ технологические факторы, связанные в основном с неверным режимом бурения. Технологические факторы часто накладываются на геологические и усиливают возникшее поглощение или в отдельных случаях сами являются основными причинами их возникновения. В отличие от геологических причин технологические можно избежать при строжайшем соблюдении пра­вильного режима проходки скважин. Основными причинами, технологического порядка являются несоответствие качества промывочной жидкости (повышенная плотность, вязкость, ста­тическое и динамическое сопротивление сдвигу), быстрый спуск бурового инструмента или обсадных труб в скважину, мгновен­ный пуск насоса на полную мощность, образование сальников на буровом инструменте или уменьшение кольцевого зазора между инструментом и стенкой скважины, а также повышенная частота вращения снаряда.

Проведенными исследованиями в Западном Туркменистане в законченных скважинах, в которых не было поглощений, было установлено, что часто поглощения в скважинах возникают ис­кусственным путем после цементировочных, тампонажных работ и спускоподъемных операций. Высокие давления, создаваемые цементировочным агрегатом на стенки скважины при использовании пакеров вызвали на ряде скважин гидравлический разрыв пород и отсюда поглощения в скважинах, в которых не было их до экспериментальных работ.

Анализ опытных работ по гидравлическому разрыву пород позволил установить предельные давления, при которых проис­ходит раскрытие трещин, образование поглощающих каналов.

Проведенные исследования позволяют определить все основ­ные технологические факторы, влияющие ка поглощение промывочной жидкости. Приведем важнейшие из них, которые необ­ходимо учитывать в производственных условиях

---

Для предотвращения уже начавшегося выброса необходимо не­медленно закрыть скважину, что легко осуществить, если ее устье герметизировано специальным противовыбросовым оборудовани­ем.

---