Поглощение бурового раствора

ТЕМА 7 Осложнения в процессе бурения скважин

Студент должен

знать:

• виды осложнений в процессе бурения нефтяных и газовых скважин; причины, признаки, меры предупреждения и ликвидации; типовые схемы противовыбросового оборудования; конструкции и принцип работы превенторов; мероприятия по охране окружающей среды и недр при ликвидации нефтегазоводопроявлений (НГВП); основные действия членов буровой вахты при НГВП.

Уметь:

• читать схемы обвязки устья скважины противовыбросовым оборудованием, производить расчет непрерывного глушения скважины, составлять рабочую карту непрерывного глушения скважины.

При бурении скважин в зависимости от геологического разреза возникают различные осложнения, возникновение которых необходимо предупреждать. В противном случае осложнение может перейти в тяжелую аварию, которая приведет к увеличению сроков строительства скважины, материальных затрат, а в некоторых случаях и к ликвидации скважины.

Осложнение – это затруднение углубления скважины, вызванное нарушением ее состояния. Наиболее распространенные виды осложнений:

• поглощение бурового раствора;
• газо-водо-нефтепроявление (ГНВП);
• грифоны и межколонные проявления;
• нарушение целостности стенок скважины.

Поглощение бурового раствора – это переток бурового раствора из скважины в пласт. Это самый распространенный вид осложнений при бурении скважин.

Основные причины поглощения бурового раствора:

1. Превышение давления столба жидкости в скважине над пластовым.

1. Характер поглощающего пласта.

На возникновение поглощений влияют два фактора:

1. Геологический – тип поглощающего пласта, его мощность, глубина залегания, величина пластового давления, характеристика пластового флюида.

2. Технологический – количество и качество подаваемого в скважину бурового раствора, способ бурения, скорость проведения СПО.

Признаки поглощения:

1. Снижение уровня раствора в приемных емкостях.
2. Уменьшение выхода раствора из скважины или полное прекращение.

В зависимости от интенсивности поглощения различают 3 категории

1.Малая интесивность < 10-15 м³/час

2.Средняя интенсивность 40-60 м³/час

3.Высокая интенсивность > 60 м³/час

При катастрофических поглощениях буровой раствор не выходит из скважины, а полностью поглощается пластом.

Методы предупреждения возникновения поглощений:

1. Снижение гидростатического и гидродинамического давлений на стенки скважины. Регулирование свойств бурового раствора, прежде всего плотности.

2. Регулирование скорости СПО.

3. Определение оптимального зазора между бурильными трубами и стенками скважины с целью уменьшения перепада давления в затрубном пространстве.

4. Изменение конструкции скважины с целью избежания воздействия утяжеленного раствора на необсаженную часть горных пород, склонных к гидроразрыву.

Методы ликвидации поглощений:

1. Снижение плотности бурового раствора с целью уменьшения противодавления на пласт.

2. Для снижения интенсивности поглощения добавление в раствор наполнителей.

Для борьбы с поглощениями широко применяются пакеры разных конструкций, которые герметизируют и разобщают затрубное пространство с целью:

· предотвращения разбавления тампонирующих смесей;

· задавливания тампонирующих смесей в поглощающие каналы;

· определения места поглощающего пласта, методом последовательных опрессовок ствола сквважины.

Если вскрыто несколько поглощающих пластов на различных глубинах, то применение пакера позволяет последовательно заливать цементный раствор снизу вверх без затраты времени на ОЗЦ (ожидание затвердевания цемента). При этом поглощающие пласты не влияют друг на друга.

Применяющиеся пакеры при изоляции зон поглощения подразделяются на 2 группы:

1. Многократного действия
2. Разового действия (разбуриваемые). Пакеры разового действия оставляются в скважине на время ОЗЦ и затем разбуриваются вместе с цементным мостом.

По принципу действия пакеры многократного действия делятся на:

• гидравлические;
• механические;
• гидравлико-механические.

Наиболее распространенный пакер гидравлико-механического действия конструкции ТатНИИ.

Перед спуском пакера в скважину промывочные отверстия переводника перекрывают поршнем и фиксируют в нужном положении винтами. Четыре плашки пакера расположены на кольце, которое опирается на четыре кулачка. Плашка удерживается в транспортном положении двумя пружинами. В рабочее положение плашки выводятся за счет давления жидкости. В нижнюю часть ствола пакера ввинчивается обратный клапан, который предотвращает обратное движение цементного раствора после закачки.

После спуска пакера в скважину до необходимой глубины в бурильные трубы закачивается буровой раствор, а т.к. обратный клапан создает сопротивление движению раствора, то в стволе пакера повышается давление. Под действием давления штифты срезаются и плунжер с плашками движется вверх. Конус отжимает плашки к стенкам скважины и при посадке (подачи вниз) бурильных труб плашки окончательно заклинивают пакер. Резиновый элемент, находящийся выше плашек, сжимается, разобщая зону поглощения от затрубного пространства. Цементный раствор закачивают в поглощающий пласт, а пакер извлекают на поверхность. При подъеме конус освобождает плашки, которые пружиной возвращаются в транспортное положение.

Дата добавления: 2014-01-05