Файл: Лекция Контроль скважин. Управление скважиной при газонефтеводопроявлении.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.03.2024

Просмотров: 155

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


В 1911 — 1913 гг. разведочные работы на Ухте проводила экспедиция Горного департамента под руководством горного инженера В.И. Стукачева. Эти работы подтвердили нефтеносность Ухтинского района. Но буровые скважины давали небольшое количество нефти — 300 600 кг в сутки.

В Урало-Волжском нефтяном районе впервые бурение на нефть начал в 1865 г. бугульминский помещик Н.Я. Малокиенко. Он пробурил несколько неглубоких шахт, из которых добыл 80 ведер нефти и около 33 т асфальта. Нефть он перерабатывал на небольшом керосиновом заводе. Керосин и асфальт не окупали затрат на их получение, и в 1867 г. предприятие было закрыто.

В 1867 г. муромский купец Ф.И. Смолянинов пробурил две скважины около села Сюкеево. Он намеревался добывать нефть на недалеком расстоянии от своего завода нефтяных смазочных масел в селе Коржавино, первого в истории нефтяного дела. 

Первые подробные описания проявлений нефти на берегах р. Белой против села Ишимбаево и в 4 км вверх от него, напротив деревни Нижнее Буранчино, дал геолог В.И. Меллер (1840—1910). В 1896 г. мензелинский городской голова Д.Ф. Дубинин пригласил бурового мастера из Грозного и пробурил пять скважин глубиной от 10 до 72 м около деревень Нижнее Буранчино и Кусяпкулово. В 1900 г. он обратился в Министерство земледелия и государственных иму-ществ и Геологический комитет с просьбой организовать разведку нефти за казенный счет. Геолог А.А. Краснополь-ский в своем отчете о поездке в Ишимбаево отметил, что разведывать нефть в этом районе за счет государства не стоит, так как возможна лишь асфальтовая промышленность. 

Революция 1917 года негативно сказалась на добыче нефти в России, ситуация еще более ухудшилась с национализацией нефтяных месторождений в 1920 году. Братья Нобель продали значительную часть своих российских активов компании Стандард Ойл из Нью-Джерси, которая позже превратилась в компанию Экссон.

Стандард Ойл выступала против решений о национализации нефтяных месторождений и отказывалась сотрудничать с новым Советским правительством. Но другие компании, включая Вакуум и Стандард Ойл из Нью-Йорка, которые позже превратились в компанию Мобил, вкладывали деньги в Россию. Продолжающийся приток западного капитала помог восстановлению нефтедобычи в России, и с 1923 года экспорт нефти вернулся на дореволюционный уровень.

 Рис.3.


С развитием науки и техники, примитивные методы добычи нефти ушли в прошлое.

Получение фонтана, при бурении, и эксплуатации скважин стало, серьёзной аварией, влекущей за собой серьёзные материальные затраты, наносящие непоправимый вред окружающей среде.

Газонефтеводопроявления (ГНВП) – это очень серьезный вид осложнения, который требует дорогостоящих и длительных ремонтных работ. В процессе бурения, особенно при вскрытии продуктивного горизонта, при определенных обстоятельствах может произойти значительное поступление пластового флюида в скважину или заколонное пространство. Довольно часто выброс флюида приводит к ГНВП, с последующим развитием грифонов, газовых либо нефтяных фонтанов, наносящих масштабный экономический ущерб. Чаще всего это происходит при бурении на газ, в зонах с аномально высоким пластовым давлением (АВПД).

На многих месторождениях, особенно с АВПД, после цементирования обсадной колонны наблюдаются заколонные ГНВП. При этом происходит насыщение газом вышележащих пористых горизонтов.

При правильном подходе к установлению природы и причин ГНВП, а также проведением ряда профилактических и организационно-технических мероприятий, можно снизить, и даже свести к нулю масштабные затраты времени и средств на ликвидацию фонтанов и грифонов.

Объяснение причин движения газа, определение природы газопроявлений, сведение результатов экспериментов и наблюдений в единую теорию, является очень сложной задачей. Однако в случае несвоевременного предприятия мер по проведению ремонтных работ, либо устранению вышеописанных осложнений, они могут перерасти в открытые газовые или нефтяные фонтаны.

Несмотря на совершенствование противовыбросового оборудования и технологию проводки, освоения и ремонта скважин причиной возникновения открытых фонтанов является отсутствие должного контроля за поведением скважины, при которой невозможно определить начало ГНВП и своевременно принять меры по его ликвидации, а так же неграмотные работы по глушению проявления. Каждый открытый фонтан проходит стадии: начала ГНВП, когда в ствол скважины только начинает поступать флюид из пласта. подъем флюида по стволу скважины и выброс, если устье оказалось незагерметизированным. Нормальная ликвидация проявления может быть только в том случае, если его обнаружение и герметизация произошли на первом этапе - начале поступления флюида из пласта т.е. произвести раннее обнаружение начала ГНВП




Основные определения ГНВП.

ГНВП - это поступление пластового флюида (газ, нефть, вода, или их смесь) в ствол скважины, не предусмотренное технологией работ при ее строительстве, освоении и ремонте.

Выброс - кратковременное, интенсивное вытеснение из скважины порции бурового раствора энергией расширяющегося газа.

Открытый фонтан - неуправляемое истечение пластового флюида через устье скважины в результате отсутствия, разрушения, или негерметичности запорного оборудования, или грифонообразования.

Грифон - канал, связывающий ствол скважины с атмосферой, по которому происходит ГНВП.

Последствия открытых фонтанов.

Открытые фонтаны сопровождаются многими последствиями. Такими как:

потеря оборудования;

потеря скважены;

непроизводственные материальные и трудовые затраты;

загрязнение окружающей среды (разливы нефти или минерализованной воды, загазованность и др.);

перетоки внутри скважины, вызывающие истощение месторождения и загрязнение вышележащих горизонтов;

случаи человеческих жертв.

Несмотря на совершенствование противовыбросового оборудования и технологию проводки, освоения и ремонта скважин количество открытых фонтанов и убытки от них сокращаются медленно. Чаще всего причиной этого является отсутствие должного контроля за поведением скважины, без которого невозможно определить начало ГНВП и своевременно принять меры по его ликвидации, а так же неграмотные работы по глушению проявления.

2. Причины возникновения ГНВП и его переход в открытый фонтан.

Различают два вида причин возникновения газонефтиводпроявлений с возможным, последующим переходом его в фонтан.

Технологические причины, зависящие от исполнителей работ:

Снижение забойного давления ниже пластового при работах с промывкой:

- Снижение плотности промывочной жидкости;

- Гидроразрыва пласта и снижения уровня за счёт роста гидравлических сопротивлений в скважине.

При подъёме труб:

- За счёт несвоевременного долива скважены;

- За счёт повышенного поршневания при высокой вязкости или завышенной скорости подъёма, или подъёма с сифоном, или затяжками;


- За счёт сидиментации при заниженной вязкости.

При спуске труб:

- При гидроразрыве пласта и падении уровня в скважине;

- При скорости спуска свыше 1м/с и резком торможении;

- При спуске труб без заполнения их промывочной жидкостью.

При остановках без промывки:

- Сидиментации, фильтрации и контракции;

- При установке жидкостных ванн.

Не зависящие от исполнителей работ:

- Неправильное определение плотности промывочной жидкости из-за ошибок в определении пластового давления горизонта или глубины его залегания. (т.е. давление пластовое выше проэктного, а глубина залегания горизонта выше проэктной);

а) Недостоверная стратиграфия;

б) Неверное определение давления продуктивного пласта или глубины его залегания;

в) Не выполнены требования «Правил безопасности» при определении превышения давления гидростатического над давлением пластовым;

- Увеличения пластового давления за счёт заводнения;

- Наличие в открытом стволе зон несовместимости.

- Контракция в цементном растворе закаченным в скважину.

ГНВП при забойном давлении. превышающим пластовое.

Поступление флюида в ствол скважины при Рзаб > Рпл происходит за счёт:

1. Действия капиллярных сил, диффузии (выравнивание концентрации газа в газовой или жидкостной среде) и осмоса (односторонне диффузия через полупроницаемую перегородку). 2. Выхода газа из выбуренной породы газового горизонта, поднимающейся по стволу скважины.

Причины открытых фонтанов.

• Недостаточная обученность персонала бригад бурения, освоения, ремонта скважин и инженерно-технических работников предприятий приемам и методам предупреждения и ликвидации газонефтеводопроявлений.

• Несоответствие конструкции скважины горно-геологическим условиям вскрытия пласта и требованиям "Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности".

• Некачественное цементирование обсадных колонн.

• Отсутствие, неисправность, низкое качество монтажа противовыбросового оборудования на устье скважины.

• Неправильная эксплуатация противовыбросового оборудования.