Файл: Курсовой проект по дисциплине Техника и технология строительства скважин в сложных горногеологических условиях.docx

При бурении скважин с возможностью возникновения ГНВП руководствоваться РД 08-254-98 «Инструкцией по предупреждению газонефтепроявлений и открытых фонтанов при строительстве и ремонте скважин в нефтяной и газовой промышленности», М, 1999 г. (Утверждена Постановлением Госгортехнадзора России № 80 от 31.12.98 г.) и ФНИП «ПБ НиГП» 2013 г.

4.3 Мероприятия по предупреждению и ликвидации поглощений бурового раствора

Бурение скважин с частичным или полным поглощением бурового раствора и возможным флюидопроявлением производятся по специальному плану,c учетом п. 282 ФНИП «ПБ НиГП» 2013 г.

Одним из основных видов осложнений при бурении скважин Родниковского месторождения является поглощение бурового раствора.

Поглощения приурочены к отложениям татарского яруса, сосновской свиты, сакмарского яруса, подольского и каширского горизонтов, башкирского и серпуховского ярусов, окского надгоризонта. Интервалы поглощений сложены глинами, алевролитами, песчаниками, известняками и доломитами, являющимися коллекторами порового и трещиновато-кавернозного типов, а также.

Опыт бурения в указанных отложениях свидетельствует о том, что карбонатные породы в зонах поглощений слабо сцементированы и состоят, вероятно, из разрушенного обломочного материала, склонного к осыпанию. Поэтому бурение в зонах поглощения, как правило, сопровождается образованием каверн. По мере образования каверн ухудшаются условия выноса шлама. В итоге возникают шламонакопления на забое скважины.

Скважину и вскрываемый поглощающий пласт следует рассматривать как единую гидродинамическую систему. Поглощение бурового раствора является следствием превышения давления в стволе скважины над давлением в пористом или трещиноватом пласте.

Гидродинамические давления, возникающие при спуске бурильных колонн, восстановлении циркуляции и промывке скважины, могут быть причиной гидроразрывов пластов и, следовательно, поглощений бурового раствора, а также гидроразрывов (гидропрорывов) уже закольматированной или изолированной зоны поглощения. Поэтому, регулирование гидродинамических давлений при бурении скважин, является важным условием успешного прохождения зон поглощения.

Предупреждение и ликвидация поглощений бурового раствора в процессе строительства скважин осуществляется в следующей последовательности:

---

• 
  Прогнозирования зон поглощения.
  
• 
  Выполнения комплекса исследований зон поглощения.
  
• 
  Применение комплекса профилактических мероприятий (КПМ) по их предупреждению.
  
• 
  Использования забойных кольмататоров.
  
• 
  Намыва инертных наполнителей.
  
• 
  Использования технологии изоляции зон катастрофического поглощения специальными тампонажными смесями.
  
• 
  Применения специальных перекрывающих устройств.
  

Таблица 53

Характеристика зон поглощения

Характеристика зоны поглощения	Категория зон поглощения, раскрытие поглощающих каналов
	I категория	II категория	III категория
	мелкотрещиноватая и пористая среда; раскрытие до 5 мм	среднетрещиноватая среда; раскрытие до 5-100 мм	крупнотрещиноватая и кавернозная среда; раскрытие > 100 мм
Особенности вскрытия и процесса разбуривания проницаемых пластов	Циркуляция неполная, неустойчивая. Зачастую отсутствует совсем, периодически восстанавливаясь. Затяжки бурильного инструмента отсутствуют	Нарушена циркуляция бурового раствора. Возможны кратковременные восстановления циркуляции с частичным выходом бурового раствора	Внезапное полное прекращение циркуляции бурового раствора, прихваты и затяжки бурильного инструмента

Окончание табл. 53

Механическая скорость бурения	Увеличение в 3-4 раза	Резкое увеличение	«Провалы»
Наличие и величина «провалов» бурильного инструмента	До 0,3	От 0,3 до 0,5	От 0,5 до 5-7
Превышение динамического уровня над статическим, м (при производительности бурового насоса 15-20 л/с)	> 50	10-50	< 10
Интенсивность поглощения, м3/ч (при Р=0,1 МПа)	До 30	30-120	120 и более
Наличие каверн, увеличение диаметра ствола скважины	-	+	+

---

4.4 Мероприятия по предупреждению обвалов пород

Меры по предупреждению, в основном, сводятся к регулированию свойств бурового раствора, приведение его в соответствие с проектной документацией и креплению неустойчивых пород цементными заливками, а также обсадными колоннами.

Конструкцией скважины предусмотрено своевременное перекрытие обсадными колоннами интервалов неустойчивых горных пород склонных к осыпям и обвалам.

Снизить время контакта бурового раствора с отложениями неустойчивых горных пород путем исключения непроизводительных затраты времени (аварий, простоев).

В случае осложнения ствола скважины предусмотреть перед каждым подъемом бурильного инструмента прокачку через забой скважины порции вязкого бурового раствора объемом 5-6 м³, с вязкостью повышенной до 60-80 с

В случае если нарушения в технологии строительства скважины привели к осыпям и обвалам неустойчивых пород, то наряду с вышеперечисленными мероприятиями провести укрепляющие цементные заливки осложненных интервалов. Количество заливок - до 3-х заливок. В случае отсутствия положительного результата дальнейшие работы ведутся по дополнительному плану, согласованному с проектной организацией и Заказчиком.

4.5 Мероприятия по предупреждению прихватов при прохождении прихватоопасных зон

Для предотвращения прихватов и прилипания бурильного инструмента при строительстве скважин применить следующий комплекс мероприятий:

1. 
   Исключить непроизводительные затраты времени при строительстве скважин (аварии, простои).
   
2. 
   В случае длительных остановок в процессе бурения ствол скважины проработать, особое внимание уделить интервалам залегания неустойчивых горных пород.
   
3. 
   Параметры бурового раствора поддерживать в соответствии с проектными значениями. Соблюдать рецептуры приготовления раствора.
   
4. 
   Плотность бурового раствора должна исключать превышение избыточного давления на пласт не более, чем это установлено нормами, для чего геологическая служба должна прогнозировать пластовое давление с наибольшей точностью.
   
5. 
   Для повышения противоприхватной способности необходимо в течение всего цикла бурения скважины поддерживать в промывочной жидкости определенное содержание смазочных добавок. Рекомендуется в буровом растворе содержание смазочной добавки 1 % графита.
   
6. 
   Обеспечить устойчивую работу буровых насосов, режим промывки.
   
7. 
   Обеспечить устойчивую работу системы очистки бурового раствора.
   
8. 
   В процессе бурения следить за выносом шлама при прекращении или уменьшении выноса шлама остановить бурение и промыть скважину в течение не менее 2 циклов с одновременным расхажива нием инструмента.
   
9. 
   При спуске инструмента перед прихватоопасной зоной проверяют роторную цепь, лебедку, насосы, воздухопроводы.
   

---

10. 
    Запрещается оставлять бурильную колонну без движения в открытой части ствола, особенно при вскрытых неустойчивых пластах, в продуктивных горизонтах, сильно пористых и проницаемых породах, а также напротив пород, склонных к образованию осыпей и обвалов. Не оставлять бурильную колонну без движения в открытой части ствола более чем на 10 мин.
    
11. 
    В компоновку низа бурильной колонны рекомендуется включать элементы, обеспечивающие наименьшую площадь контакта со стенками скважины. Такими являются противоприхватные опоры. Противоприхватные опоры (тип Д по ГОСТ 6365-74) рекомендуется размещать на участках бурильной колонны, находящихся в прихватоопасной зоне - напротив проницаемых пород. В качестве противоприхватных опор используют стабилизаторы и центраторы, диаметр которых на 5-10 мм меньше диаметра долота.
    
12. 
    При возникновении прихватоопасности в компоновку бурильной колонны следует включать ясс.
    
13. 
    При СПО не допускать "посадок" бурильного инструмента более 5 тс, "затяжек" более 10 тс. Интервалы "посадок" и "затяжек" проработать.
    

14. 
    Вести журнал наработки комплекта бурильных труб. Своевременно выполнять ревизию забойных двигателей, бурильного инструмента.
    
15. 
    Элементы низа бурильной колонны не должны иметь сварочных поясов и острых кромок, приводящих к разрушению фильтрационной корки на стенках скважины.
    
16. 
    После окончания каждого долбления промыть ствол скважины в течение 2 циклов с одновременным расхаживанием инструмента на максимальную длину.
    
17. 
    При бурении обеспечить расход промывочной жидкости, позволяющий формироваться турбулентному режиму потока в затрубном пространстве.
    
18. 
    Бурильную колонну необходимо опрессовать в сроки, установленные проектной документацией или руководством бурового предприятия.
    
19. 
    В случае необходимости (при согласовании с технологической службой бурового подрядчика) допускается до полной отработки долота производить профилактический подъем-спуск бурильного инструмента;
    
20. 
    С целью предупреждения желобообразования в скважине при изменении направления ее оси необходимо применять резиновые кольца для бурильных труб, ГОСТ 6365-74. Наружный диаметр резинового кольца, одетого на трубу, существенно больше бурильного замка. При износе резиновых колец до диаметра замка их меняют на новые.
    
21. 
    Исключить падение в скважину с устья посторонних предметов.
    

4.6 Мероприятия по предупреждению аварийных ситуаций, возникающих при бурении наклонно-направленных и горизонтальных скважин

---

Выбор профиля скважин

При проектировании наклонно-направленных скважин необходимо учитывать:

• 
  геологические особенности месторождений;
  
• 
  основные закономерности искривления ствола скважин при бурении с отклонителем и без него;
  
• 
  сетку разработки месторождения и траектории ранее пробуренных скважин.
  

Профиль ствола скважин должен удовлетворять следующим основным требованиям:

• 
  Проектный профиль должен быть выполнен имеющимся оборудованием.
  
• 
  Интенсивность искривления ствола скважин выбирается такой, при которой обеспечиваются минимально возможные сопротивления при спуско-подъемных операциях в процессе бурения, что способствует меньшей вероятности желобообразований и осложнений.
  
• 
  Возможность вращения бурильной колонны в процессе бурения с сохранением ее прочностных характеристик.
  
• 
  Осуществление спуска колонны за один прием, а цементирования, в зависимости от условий, в один или несколько приемов.
  
• 
  Сохранение герметичности резьбовых соединений обсадной колонны в процессе спуска и длительной эксплуатации.
  
• 
  Достижение заданного смещения точки входа в продуктивный пласт и прохождение ствола скважины под заданным углом в продуктивном пласте.
  
• 
  Предусматривать возможность проведения исправительных работ.
  
• 
  Обеспечить минимум затрат на бурение и заканчивание скважин.
  
• 
  Обеспечение минимального количества рейсов с отклонителем
  
• 
  Учитывать закономерности искривления ствола скважин в отдельных интервалах профиля.
  

Требования к элементам профиля, компоновкам низа бурильной колонны и технологии бурения

Бурение вертикального участка

Минимальная глубина вертикального участка определяется глубиной спуска кондуктора и должна быть не менее 250 м.

Максимальная глубина вертикального участка определяется возможностью набора и сохранения зенитного угла не менее 6⁰ в интервале бурения под промежуточную колонну.

Конкретные значения глубины вертикального участка для каждой скважины куста выбираются в указанных пределах, исходя из условий предотвращения встречи (пересечения) стволов скважин.

Способ бурения вертикального участка определяется сложностью разреза. В условиях отсутствия зон поглощения и интенсивных обвалов (в виде плывунов) рекомендуется применение роторного способа бурения, в остальных случаях - турбинный способ.

---