Файл: Мищевич, В. И. Гидродинамические исследования поглощающих пластов и методы их изоляции.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 83

Скачиваний: 0

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

или, согласно формуле (60),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Яб.т = Я -

7п.п

Я т.с + Я'.

 

 

 

(66)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н\м

 

 

-я; м

Для удобства подсчета величины

 

 

 

 

Я ' согласно формуле (64) построе­

 

 

 

 

на номограмма для различных ве­

 

 

 

 

личин

погружения

бурильных

труб

 

 

 

 

в жидкости

(Яб.т — Яует), различ-

 

 

 

 

ных

диаметров

скважины

и бу­

 

 

 

 

рильных труб (рис.

42).

 

 

 

 

 

 

Поправка вводится, когда время,

 

 

 

 

необходимое для подъема буриль­

 

 

 

 

ных труб, равно или меньше вре­

 

 

 

 

мени,

необходимого

на

установле­

 

 

 

 

ние равновесия

в

скважине.

Если

 

 

 

 

же время

на

подъем

бурильных

 

 

 

 

труб больше времени на установле­

 

 

 

 

ние равновесия в скважине, вводить

Рис. 42. Номограмма для

опреде­

поправку в формулу (63)

не

сле­

дует.

При этом

бурильные

трубы

ления поправки Н' на установку

бурильных

труб

при

бурении

необходимо поднимать на высоту,

скважин 190-

и 214-мм долотами:

обеспечивающую лишь их безопас­

I — бурильные

141-мм трубы;

2 — бу­

ность от прихвата.

 

 

 

рильные 114-мм

трубы

 

 

 

 

§ 17. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА ПРОДАВОЧНОИ ЖИДКОСТИ

При доведении тампонирующей смеси до поглощающего гори­ зонта через бурильные трубы объем продавочной жидкости, исходя из условия равновесия трубного и затрубного пространства, можно определить по формуле

Уп.р = 0,785^.н(Ябт - Я ус1).

(67)

При транспортировании тампонирующей смеси через ствол скважины объем продавочной жидкости вычисляют по формуле

К„.ж = 0,785dc Я — Яуст---- Ят.р. Yn.p

§ 18. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ПРОВЕДЕНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ ЭТАПОВ ИЗОЛЯЦИОННЫХ РАБОТ

Процесс изоляционных работ, заключающийся в доведении тампонирующей смеси до поглощающего горизонта, состоит из:

затворения и закачки в скважину тампонирующей смеси;

96

закачки в скважину необходимого количества продавочной жидкости.

После закачки в скважину тампонирующей смеси и продавоч­ ной жидкости между столбом жидкости, находящейся в скважине, и поглощающим пластом устанавливается равновесие согласно равенству:

Рил == ^ (Я т .С-V t . с 4“ Я 2Уп.р).

Как отмечалось выше, качество изоляционных работ зависит от установления тампонирующей смеси против поглощающего го­

ризонта при установившемся

равновесии между скважиной и

поглощающим горизонтом:

 

 

 

Г Г

ГГ

Y t . c

и

Я2 — я

■Яуст----------Ях с.

’Yn.p

Причем столб жидкости Я2 должен находиться над тампони­ рующей смесью (см. рис. 41, в). Следовательно, необходимым ус­ ловием, обеспечивающим качественную изоляцию поглощающего горизонта независимо от способа доведения тампонирущей смеси, является сохранение величины Я2 постоянной в процессе изоля­ ционных работ.

При закачке тампонирующей смеси через бурильные трубы величина Я2, рассчитанная по формуле (60) перед началом изо­ ляционных работ, обеспечивается глубиной установки бурильных труб:

Яб.т= Яуст + Я2.

В процессе закачки тампонирующей смеси в бурильные трубы вытесняемый промывочный раствор частично задавливается в по­ глощающий пласт, а частично попадает в затрубное пространство, т. е. увеличивается Я2. Для сохранения величины Я2 постоянной необходимо до выхода тампонирующей смеси из бурильных труб в ствол скважины приостановить процесс для восстановления пер­ воначального уровня в затрубном пространстве Я2.

Количество тампонирующей смеси для этого варианта (до остановки процесса для восстановления столба жидкости Я2) мо­ жет быть определено из равенства давлений, создаваемых в тру­ бах и затрубном пространстве при установившемся положении уровня в скважине (рис. 43):

•^гТп.р = Ят.сУт.с-

(68)

Максимальное количество тампонирующей смеси, находящейся в бурильных трубах в равновесии с жидкостью, в затрубном про­ странстве составляет

Vt.c= 0,785dL Я т.с = 0.78&& Я2

(69)

 

Vx.c

7 В. И, Мищевич

97

 

На рис. 43 представлена номограмма для определения величи­

ны V t . с д л я труб различных диаметров, где Я 0= Яб. т — Я УоТ. Учитывая, что необходимое количество тампонирующей смеси

Vt.с отличается от VT. с, рассмотрим динамику изменения пере­ пада давления на поглощающий горизонт, и время, необходимое для проведения изоляционных работ по этапам, когда

У т . с = У т . с ; V t .c < V t .c ; V t .c > v ; . c .

а) Ут.с—■Ут.с.

Вытесняемая из бурильных труб жидкость при закачке тампо­ нирующей смеси даст максимально возможное повышение уровня

в

скважине АЯ2 (рис.

44,

45,

< с ,м 3 I

этап):

 

 

 

 

 

 

 

ДЯ,

С н*

 

(70)

 

 

4 - 4

 

 

 

 

 

 

 

Перепад давления

 

на

по­

глощающий пласт при этом

Ар1 =0,1АЯ27п.р =0,1

 

■di

 

 

 

 

 

 

Следовательно,

в

 

(71)

 

конце

I этапа при закачке тампони­

рующей

смеси Vct= V 'c.t:

за

время

t\ перепад

давления

(максимально возможный, ес­ ли предположить, что за вре­ мя t\ жидкость не уходила в

Рис. 43. Номограмма для определе­

поглощающий горизонт)

на по­

ния

объема

тампонирующей

снеси,

глощающий горизонт будет ра­

находящейся

в

бурильных

трубах

вен Дрь столб жидкости в за-

в

равновесии.

Обозначения

те же,

 

что на рис. 42

 

трубном пространстве

будет

 

 

 

 

 

Я2 + ДЯ2.

 

Для восстановления первоначального уровня в затрубном про­ странстве необходимо процесс приостановить на время t%. За это время перепад давления от Ар\ снизится до нуля. При этом столб жидкости в затрубном пространстве будет равен Я2. Время будет определяться на основании индикаторной линии для данного по­ глощающего горизонта Ap = f ( t ) (рис. 45,11 этап).

Следовательно, в конце II этапа столб жидкости в затрубном пространстве будет равен Я2, перепад давления на поглощающий пласт Api = 0, тампонирующая смесь будет находиться полностью в бурильных трубах в состоянии равновесия с затрубной жид­ костью (рис. 44, II этап).

.98

При закачке в бурильные трубы продавочной жидкости там­ понирующая смесь, выходя из бурильных труб, будет занимать часть объема скважины. При этом столб жидкости в затрубном пространстве Н2 будет находиться над тампонирующей смесью.

1этап

П этап

III этап

IVэтап

Рис, 44.

Изменения положения

тампонирующей смеси

в скважине

при закачке ее через бурильные трубы:

I,

II, III,

IV — этапы проведения

изоляционных работ

Столб тампонирующей смеси создаст на поглощающий пласт пере­ пад давления Ар2 (рис. 44, 45, III этап).

Максимальное значение Ар2 (в предположении, что за время h жидкость, находящаяся ниже тампонирующей смеси, не уходила

7 *

под действием создаваемого перепада давления в поглощающий пласт) будет

 

V

 

(ДРг)шах О» I

v т.с

(72)

Y t .c<

 

0 ,7 8 5 ^

 

=V'

Граница раздела тампонирующая смесь — жидкость Я2 должна находиться в течение III этапа не ниже открытого конца буриль­ ных труб. При несоблюдении этого условия опускающийся ниже открытого конца бурильных труб столб жидкости Я2 будет пере-

100

мешиваться с тампонирующей смесью, выходящей из бурильных труб.

Минимально допустимое давление Др2 в конце III этапа, не­ обходимое для сохранения постоянной величины Я2, будет

(Ap2)min = 0,1

Г" (?Т.С Тп.р)-

(73)

 

0,785d^

 

При этом жидкость, замещенная тампонирующей смесью в

объеме Vt. c= V t. c, залавливается в поглощающий горизонт под действием перепада давления, создаваемого тампонирующей смесью.

Время закачки продавочной жидкости U при сохранении в кон­ це III этапа минимального перепада давления (Лр2)тш для под­ держания неизменной величины Я2 и избежания разбавления там­ понирующей смеси жидкостью, находящейся в затрубном прост­ ранстве, будет определяться на основании индикаторной линии, ха­ рактеризующей изолируемый поглощающий горизонт Q=f(Ap2). Следовательно, в конце III этапа столб жидкости в затрубном про­ странстве будет равен Я2, перепад давления на поглощающий го­ ризонт (Ap2)mm, тампонирующая смесь будет находиться полностью в стволе скважины ниже открытого конца бурильных труб. Продавочная жидкость будет полностью находиться в бурильных трубах. Причем по высоте она будет равна Я2 (рис. 44,111 этап).

Под действием перепада (Ар2)тш в скважине, оставленной в состоянии покоя, начнется процесс восстановления давления. По­ скольку давление, созданное столбом жидкости и тампонирующей смесью, выше пластового давления поглощающего горизонта, будет продолжаться задавливание в поглощающий горизонт жидкости, находящейся ниже тампонирующей смеси. При этом столб жидко­ сти Я2 и тампонирующая смесь будут опускаться по стволу сква­ жины.

При полном восстановлении давления, т.е. когда (Ар2)min== 0, тампонирующая смесь займет положение против поглощающего горизонта, так как в скважине обеспечено условие, выраженное формулой (60). Время /4 , необходимое для восстановления дав­ ления в скважине, будет определяться на основании индикаторной линии, характеризующей изолируемый поглощающий горизонт

A P - f ( t ) .

столб жидкости, находя­

Следовательно, в конце IV этапа

щийся выше тампонирующей смеси,

будет равен # 2 — величине,

рассчитываемой до начала процесса согласно формуле (60), там­ понирующая смесь расположена против поглощающего горизонта, перепад давления на поглощающий горизонт (Ар2)тш=0. Тампо­ нирующая смесь твердеет после окончания IV этапа, находясь в

состоянии равновесия (рис. 44, 45,

IV этап).

Определение величин tи t2, U,

будет рассмотрено в специаль­

ном разделе.

 

101

Смотрите также файлы