Файл: Лекция Контроль скважин. Управление скважиной при газонефтеводопроявлении.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.03.2024
Просмотров: 158
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Мероприятия по недопущению ГНВП при бурении скважин.
Вскрытие нефтегазоводопроявляющих пластов производится после спуска обсадных колонн, предусмотренных проектом на строительство скважин и монтажа противовыбросового оборудования. За 100 метров до вскрытия продуктивного горизонта с возможными нефтегазоводопроявлениями на буровой должен быть создан, а при дальнейшем бурении постоянно поддерживаться запас глины, утяжелителя, химических реагентов и др. материалов. Для каждой площади определяется протоколом объединения и согласовывается с военизированным отрядом, с учетом требований ПЛА. Мерники для запасного объёма бурового раствора должны быть обвязаны таким образом, чтобы обеспечивалось его участие в циркуляции.
Перед вскрытием и при прохождении проявляющих горизонтов буровой мастер обязан ежедневно контролировать наличие необходимого бурового и запаса материала с регистрацией в суточном рапорте и вахтовом журнале.
На каждой буровой необходимо иметь: два обратных клапана ( шаров крана ), опрессованные на ожидаемое давление на устье скважины при ГНВП с коэффициентом 1,1;
- шаровой кран на аварийной трубе (одиночке) должен быть открытый;
-устройство для открытия обратного клапана, опрессованное на 300 кг/см2
-приспособление для поворота обратного клапана в открытом состоянии. Все указанные приспособления должны опрессовываться на 300 атм. Один раз в год и пред вскрытием продуктивного горизонта;
- специальную опрессованную на 300 атм. Стальную бурильную трубу с прочностными характеристиками, соответствующую верхней бурильной колонне по данной скважине.
Длина аварийной трубы должна быть минимальной – 6-9 м. На трубе должна быть нанесена белой краской метка, при совмещении которой со столом ротора, замок будет находится на 300 – 400 мм ниже плашек нижнего превентора. Диаметр аварийной трубы должен соответствовать диаметру плашек превентора. На муфту трубы должен быть навёрнут и закреплён машинными ключами обратный клапан (шаровой кран ).
- Иметь специальную сборку из задвижек в/д с переводником под аварийную трубу, фланца под манометр, крана в/д, быстроразъёмной полумуфты для подсоединения агрегата, строп для подъёма. Общая высота сборки должна позволять взятие бурильного инструмента на т/с после навинчивания её. Сборка опрессовывается на 300 атм.
- Ответный фланец к выкидным линиям превентора с быстроразъёмной полумуфтой, уплотнительным кольцом и комплектом присоединительных шпилек;
- взрывоопасные аккумуляторные фонари – 2шт,
- быстросоединяющиеся приспособления для продувки отводов воздухом;
- манометр в/д – 2шт.
Выбор плотности бурового раствора и его контроль.
Тип и свойства бурового раствора должны соответствовать рабочему проекту, и обеспечивать безопасное проведение работ. Проектные решения по выбору плотности бурового раствора должны предусматривать создание столбом раствора гидростатического давления на забой скважины и вскрытие продуктивного горизонта, превышающие проектные пластовые давления на величину не менее:
10% для скважин глубиной по вертикали до 1200м (интервалов от 0 до 1200м);
5% для интервалов от 1200м по вертикали до проектной глубины.
По совместному решению проектировщика, заказчика и подрядчика разрешаются отклонения от требований от ПБ, в следующих случаях:
-при поглощении бурового раствора;
-при проектировании и производстве работ со вскрытием продуктивных пластов с забойными давлениями приближающимися к пластовому (на равновесии).
Не разрешается отклонение плотности бурового раствора (освобождённого от газа), закачиваемого в скважину в процессе циркуляции, более чем на 0,03 г/см³ от установленной рабочим проектом величины (кроме случаев ликвидации газонефтеводопроявлений и осложнений).
Контроль параметров бурового раствора.
Параметры бурового раствора, подлежащие контролю, разделяются на три группы в зависимости от условий бурения:
- к первой группе относятся параметры, контроль которых обязателен при бурении скважин в любых геолого-технических условиях;
- ко второй группе относятся параметры, контроль которых обязателен на скважинах с особыми геолого-техническими условиями бурения при наличии зон возможных осложнений или при использовании специальных буровых растворов (хлоркальциевых, известковых, гипсовых, калиевых, соленасыщенных, эмульсионных и др.);
- к третьей группе относятся параметры, контроль которых необходим для получения дополнительной информации о свойствах буровых растворов (например, параметры при повышенных температурах и давлениях и др.).
В процессе бурения возможны два режима контроля параметров бурового раствора:
- контроль при отсутствии нарушений границ регулирования;
- контроль при нарушении границ.
Контроль при отсутствии нарушений границ регулирования провидится следующим образом:
- отбор проб проводится в указанные в плане контроля моменты времени отбирается одна проба бурового раствора
- в каждой пробе измеряются параметры, указанные в плане контроля;
- измеренные значения в виде точек наносятся на соответствующие контрольные карты.
Контроль при этом режиме ведется до нарушения каким-либо параметром границы (попадание точки на границу не считается нарушением границы).
Контроль при нарушении границ проводится следующим образом:
- отбор проб производится как при нарушении границ регулирования. Отбирается три пробы бурового раствора, когда необходимо контролировать параметры, у которых нарушены границы, и отбирается одна проба, когда необходимо контролировать параметры, у которых нет нарушений границ. Интервал времени между отборами каждой из трех проб равен периодичности контроля при нарушении границ регулирования.
- в каждой из трех проб измеряются значения параметров, у которых нарушена предупреждающая граница;
- средние значения по трем измерениям в виде крестика наносятся на контрольные карты напротив отметок времени, соответствующих времени отбора первой из трех проб;
- остальные параметры контролируются как при отсутствии нарушений границ регулирования Контроль в этом режиме ведется до тех пор, пока средние значения параметра находятся за внешней границей.
Методы непосредственного измерения параметров бурового раствора с использованием конкретных технических средств.
Плотность бурового раствора, ρ, г/см3 - отношение массы бурового раствора к его объему. Различают кажущуюся и истинную плотности. Первая характеризует раствор, выходящий из скважины и содержащий газообразную фазу, а вторая - раствор без газовой фазы.
Условная вязкость (УВ, с) - величина, определяемая временем истечения из стандартной воронки определенного объема бурового раствора. Условная вязкость косвенно характеризует гидравлическое сопротивление течению, т.е. подвижность бурового раствора.
К основным характеристикам буровых растворов относятся
реологические показатели (параметры): предельные статистическое и динамическое напряжения сдвига, эффективная и пластическая вязкости.
Водоотдача (В, см3) - объем фильтрата, отделившегося от бурового раствора за 30 мин при пропускании раствора через бумажный фильтр диаметром 75 мм, характеризует фильтрационные свойства бурового раствора при перепаде давления 0,7 МПа.
Содержание песка. Песком (П, %) считают все грубодисперсные частицы независимо от их происхождения (в том числе комочки нераспустившейся глины).
Отмытым песком (ОП,%) являются собственно песчаные частицы, неспособные размокать (распускаться) в воде.
Содержание песка характеризует степень загрязнения бурового раствора грубодисперсными фракциями различного минералогического состава.
Определение содержания газа.
Содержание газа характеризует степень разгазирования или вспенивания бурового раствора.
Определение концентрации твердой фазы и нефти в буровом растворе.
Концентрация твердой фазы (Ст %) - величина, определяемая отношением количества твердого вещества к общему объему бурового раствора.
Определение концентрации коллоидных частиц в буровом растворе.
Концентрация коллоидных частиц (Ск %) - величина, определяемая отношением количества частиц размером менее 2 мкм к общему количеству бурового раствора. Характеризует активную составляющую твердой фазы, наиболее влияющую на свойства бурового раствора.
Определение водородного показателя.
Водородный показатель (рН) характеризует активность или концентрацию ионов водорода в буровом растворе.
Определение прочности структуры буровых растворов.
Перед спуском геофизических приборов, бурильных труб необходима оценка прочности структуры буровых растворов.
Определение смазочной способности буровых растворов.
Смазочная способность бурового раствора косвенно определяется коэффициентом трения скольжения при заданном контактном напряжении
Определение напряжения электропробоя эмульсионных буровых растворов.
Напряжение электропробоя (Н, В) - величина, определяемая разностью потенциалов в момент разряда тока между расположенными на определенном расстоянии электродами, погруженными в раствор, косвенно характеризующая стабильность буровых растворов на нефтяной основе.
Определение удельного электрического сопротивления буровых растворов.
Удельное электрическое сопротивление (
ρ, Ом∙м) - величина, определяемая сопротивлением бурового раствора проходящему через него току, отнесенным к единице поперечного сечения и длины взятого объема бурового раствора.
Анализ фильтрата бурового раствора.
Показатель минерализации (М) - величина, косвенно характеризующая содержание водорастворимых солей в буровом растворе, условно определяемая эквивалентным содержанием солей хлористого натрия.
5. Методы и способы ликвидации ГНВП.
Поведение газа в скважине.
Как известно, газ может находиться в скважине:
• в растворенном состоянии;
• в виде пузырьков, находящихся в покое относительно жидкости (т.е. не всплывает самостоятельно). В зависимости от формы пузырьков различают следующие режимы:
Рис.8.
Таблица 2
Газ в виде пузырьков, размер которых значительно мал относительно общего объема жидкости (пузырьковый режим) | Газ в виде пузырей, диаметр которых соизмерим с диаметром трубы (снарядный режим всплытия) | Кольцевой режим, где газ занимает все сечение затрубного пространства, что характерно для выброса и фонтан. |
Основные свойства газов.
Определяются законом
Клапейрона - Менделеева:
R - универсальная газовая постоянная
V - объём газа - м³
Р - давление газа в этом объёме – кгс/см²
Т - температура газа в этом объёме по Кельвину ("о" по Кельвину = - 2730 по Цельсию)
Z - коэффициент сжимаемости газов. Определяется по номограмме Брауна
в зависимости Тприведеное = ; и Р приведеное =
Номограмма Брауна.
Рис.9.
Если температура газа превысит Т критическое хотя бы на 1°, то газ не перейдёт в жидкое состояние при любом давлении.
Р критическое - давление, при котором газ, находящийся При Т критическое перейдёт в жидкое состояние.
Для метана Т критическое = -82,5 °С Р критическое = 44,9 кгс/см2
РД 39 - 0147009 - 544 - 87 объединяет величины Т и Z в один коэффициент
К = =
Тпл и Zпл - для проявившего горизонта
Ti и Zi - для любого сечения скважины
Величины Кпл и Ki определяются по номограмме в зависимости от глубины горизонтов и их эквивалентных давлений – эк.