• Отсутствие устройств для перекрытия канала насосно-компрессорных или бурильных труб.

 Основными причинами возникновения газонефтеводопроявлений при ремонте скважин являются:

• Недостаточная плотность раствора «следствие ошибки при составлении плана работ или несоблюдения рекомендуемых параметров раствора бригадой текущего, капитального ремонта и освоения скважин.

• Недолив скважины при спуско-подьемных операциях.

• Поглощение жидкости, находящейся в скважине.

• Глушение скважины перед началом работ неполным объемом или не выдержка рекомендуемого времени отстоя между циклами.

• Уменьшение плотности жидкости в скважине при длительных остановках за счет поступления газа из пласта.

• Нарушение технологии эксплуатации, освоения и ремонта скважин.

• Длительные простои скважины без промывки (Более 36 часов).

• Наличие в разрезе скважины газовых пластов, а также нефтяных и водяных пластов с большим количеством растворенного газа значительно увеличивают опасность возникновения газонефтеводопроявлений, даже если пластовое давление ниже гидростатического.

Схема перехода ГНВП в открытый фонтан.

ГНВП возникает в основном за счет снижения забойного давления (Рзаб) ниже пластового (Рпл.) Рзаб < Рпл В зависимости от проводимых работ на скважине, забойное давление меняется. Основную часть Рзаб составляет гидростатическое давление столба промывочной жидкости в скважин



Рис.4. Потеря скважены и оборудования в результате ГНВП.

Таблица 1

Пластовое давление считается нормальным, если выполняется условие: Pпл×10⁄H≈1	Пластовое давление считается аномально высоким, если выполняется условие: Pпл×10⁄H>1	Пластовое давление считается аномально низким, если выполняется условие: Pпл×10⁄H<1
где Рпл-пластовое давление в кгс/см2 Н - глубина скважины в метрах.

Основные понятия о давлениях в скважине.

Принятые определения

Давление, Р - МПа; кгс/см2. Давление определяется как сила, действующая на единицу площади. Давление в любой точке скважины одинаково во всех направлениях.

---

Основные принципы анализа давлений.

Давлениями, которые мы можем регулировать и контролировать при промывке скважины во время ликвидации проявления, являются:

-гидростатическое давление- Рг;

-гидростатические потери - Рг.с;

-избыточное давление - Риз

Общее давление в любой точке скважины будет складываться из этих трех давлений

Робщ = Рг + Рг.с + Риз.

Гидростатическое давление, Рг - МПа; кгс/см2. Гидростатическим давлением принято называть давление, определеяемое весом столба раствора выше рассматриваемого сечения, приходящегося на единицу площади.

Рг = ρgH

Где: Н - глубина скважины, м. ρ - плотность флюида, г/см3;

В наклонных скважинах глубина скважины Н определяется как вертикальная составляющая длины ствола.

Или:

Рг = ρ

Где:

Рг – величина гидростатического давления (Рг = кгс/см²);

- величина столба жидкости (;

ρ – плотность жидкости (ρ = гр/см³)

Плотность рабочей промывочной жидкости определяется исходя из необходимого для проведения работ гидростатического давления Рг.

ρ =х10

Где: Н – глубина залегания продуктивного горизонта;

Р′г – необходимое для проведения работ давление гидростатическое Р′г должно превышать Рпл- давление пластовое на величину ΔР- берёться из правил безопасности.

Р′г = Рпл + ΔР

Необходимая плотность промывочной жидкости (жидкости глушения) определяется по формуле:

ρ =

Согласно правил безопасности (п 210), требуется, чтобы гидростатическое давление

( Рг ) превышало пластовое (Рпл) в следующих размерах:

для скважин с глубиной до 1200м ΔР=10% Р пл, но не более 1,5 МПа (15 кгс/см2)

для скважин с глубиной более 1200м ΔР=5% Р пл, но не более 2,5-3,0 МПа (25 - 30 кгс/см2). В некоторых случаях может быть больше.

Графическое представление гидростатического давления по стволу скважены глубиной Н= 1000м. и заполненной водой плотностью ρ = 1г/см²

Рис.5.

При проведении работ должен осуществляться постоянный контроль над плотностью промывочной жидкости. Чтобы не создавались условия для ГНВП при проведении работ, не допускается снижение плотности промывочной жидкости. На глубоких скважинах и скважинах с высокими температурными градиентами плотность промывочной жидкости меняется в зависимости от температуры и давления. Правила безопасности п. 215 допускает колебание плотности 0,03 гр/см3, ^ п

---

Гидравлические потери (сопротивление) Рг.с, МПа; кгс/ем2. Гидравлические потери определяются как давление, которое необходимо создать, чтобы прокачать данный флюид с данной скоростью через данную систему. Гидравлические потери возникают только при прокачивании флюидов и суммируются со всеми другими давлениями, действующими в интересующей нас точке. Значение гидравлических потерь определяется по существующим методикам.

Избыточное давление в трубах Рнз.т. - кге/см² - это давление на стояке при закрытой скважине без циркуляции. Риз.т. равно разнице между пластовым давлением Рпл и гидростатическим давлением столба флюидов в трубе,

Избыточное давление в обсадной колонне, Риз.к. - кгс/см² - это давление в затрубном (кольцевом) пространстве на устье закрытой скважины при отсутствии циркуляции. Риз.к. равно разнице между пластовым давлением и общим гидростатическим давлением столба флюидов в затрубном пространстве.

Забойное давление.

Забойное давление, Рзаб - кгс/cм². Забойное давление есть общее давление на забое скважины (или под долотом) в любых условиях.

Рзаб = Рг + Рг.с + Риз.

Рзаб в зависимости от условий может быть равно пластовому давлению, больше или меньше его:

- в нормальных условиях при ремонте и строительстве скважин Рзаб > Рпл;

- при ГНВП, когда скважина закрыта, Рзаб = Рпл.

Забойное давление в скважине во всех случаях зависит от величины гидростатического давления жидкости, заполняющей скважину и дополнительных репрессий вызванных проводимыми на скважине работами (или простоями).

Забойное давление при работах, проводимых с промывкой скважины.

При прямой промывке:

Рзаб = Рг + Ргск; Ргск = ( ÷ ) х Ргс

Ргск - гидравлическое сопротивление кольцевого пространства.

Ргс - гидравлическое сопротивление скважины при промывке (давление на насосе)

Ргс = Ргст + Ргск

Ргст - гидравлическое сопротивление труб (включая перепад на долоте и исключая перепад на турбобуре при турбинном бурении).

Графическое изображение прямой промывки.



Рис.6.

При переходе на обратную промывку необходимо учесть рост забойного давления и при необходимости перейти на меньшую подачу насосов.

При механическом бурении плотность промывочной жидкости в затрубном пространстве будет возрастать за счет находящейся в ней выбуренной породы. Будет увеличиваться и давление гидростатическое.

---

 При прекращении поступления выбуренной породы в затрубное пространство Рг будет снижаться.

Забойное давление при остановках без промывки:

Рзаб = Рг + ΔРст

ΔР ст - снижение гидростатического давления (Рг) за счет седиментации промывочной жидкости, и явлений контракции и фильтрации.

ΔРст - (0,02÷0,05)Рг при нормальных вязкости и СНС промывочной жидкости.

Статическое напряжение сдвига(СНС) должно быть достаточным для удержания во взвешенном состоянии утяжелителя и частиц выбуренной породы при прекращении циркуляции промывочной жидкости.

Для удовлетворительного гидротранспорта шлама на поверхность ламинарным потоком и предотвращения выпадения утяжелителя в поверхностной циркуляционной системе достаточно иметь величину динамического напряжения сдвига τ0=1,5÷2,0 Па.

Вместе с тем статическое напряжение сдвига должно быть минимально допустимым, так как повышенное значение прочности структуры промывочной жидкости вызывает затруднение при запуске насосов, создает значительное давление на стенки скважины, что в слабосвязанных породах может вызвать гидравлический разрыв пласта при восстановлении циркуляции и ухудшает условия очистки от частиц выбуренной породы и дегазации очистного агента.

Обычно достаточно, чтобы θ10≤5Па. Лишь при операциях по ликвидации поглощений в некоторых случаях целесообразно использовать буровой раствор с высоким СНС.

Седиментация -осаждение частиц из промывочной жидкости при остановке её движения.

Контракция -смачивание поверхности вводимых в промывочную жидкость частиц (барита, бентонитовой глины, цемента и др.).

Фильтрация - уход воды из промывочной жидкости в горизонт через корку глинистового раствора. ( Для глинистых растворов нормальной структуры ΔРст = (0,02 +0,05) Рг для цементных растворов ΔР может быть значительно больше.

Значительное снижение вязкости и СНС промывочной жидкости приводит к увеличению седиментации и снижению Рзаб.

Недопустимо оставлять длительное время скважину без промывки, т.к. может возникнуть ГНВП за счет – ΔРст.

После спуска обсадных колонн и их цементажа (при наличии в открытом стволе горизонта с возможным

---

 ГНВП) должна быть обеспечена возможность герметизации устья.

После ввода в промывочную жидкость барита или бентонитовой глины - промывку не останавливать, чтобы контракция прошла при движении глинистого раствора.

Следить за уровнем жидкости на устье скважины (при интенсивной фильтрации уровень будет снижаться).

Забойное давление при подъёме труб:

Рзаб = Рг – ΔРдп – ΔРст – ρ

ΔРдп - эффект поршневания.

Создаётся движением труб находящихся в скважине. Зависит от длины труб и их диаметра. ΔРдп увеличивается при наличии КНБК (компоновка низа бурильных труб), (долота, : центраторов, УБТ), а также намотанных сальников или сужении ствола скважины, а также подъёма труб с сифоном.

Эффект поршневания зависит в значительной степени от:

1. Скорости подъёма труб.

2. Вязкости и СНС промывочной жидкости.

3. От наличия компоновки на низу трубы

4.Диаметра и длины поднимаемых труб

5.Затяжек при подъёме, которые появляются или от наличия сальника, или от сужения ствола скважины

6. Наличие сифона

Эффект поршневания имеет место и в тех случаях, когда скважина заполнена водой, а поднимаются трубы со "свободным концом".

ΔРст- влияние седиментации в зоне скважины из которой извлечены трубы (ΔРст - 0,02 Р'г) и при наличии открытого ствола –фильтрации.

При обратной промывке с той же производительностью и давлением на насосе:

Рзаб = Рг + ΔРст; Ргст = ( ÷ ) х Ргс

 Рис.7.

Величина Ргсзависит:

1. От глубины нахождения труб при промывке - L

2. От площади поперечного сечения кольцевого пространства при прямой, и от площади сечения полости труб при обратной промывке – S

3- От производительности насоса – Q

4- От плотности промывочной жидкости - ρ

5. От вязкости и СНС (статического напряжения сдвига) промывочной жидкости.

Чтобы избежать гидроразрыва пласта, который может привести к снижению уровня в скважине и возникновению ГНВП, необходимо учитывать, что при переходе на обратную промывку значительно возрастает Рзаб (может превысить давление гидроразрыва пласта) и, что оно также будет меняться в зависимости от перечисленных выше факторов.

Пример: После спуска технической колонны

---

Смотрите также файлы

• В одном из своих произведений А. Г. Алексин поднимает проблему любви и уважения к родителям.docx

• Кнтізбелі таырыпты жоспар iтосан 5сынып 20212022 оу жылы.docx

• Причины, порождающие потребность в организационном проектировании российских компаний.docx

• По имеющимся данным составить баланс организации.docx

• Пн вт.docx