- •Содержание
- •По технологии бурения скважин
- •По технологии бурения скважин
- •Осадочные породы испарения вулканические породы седиментация выветренные породы
- •Коллектор
- •Нефтематеринская порода
- •Буровые растворы для бурения вертикальных скважин недиспергируемая полимерная система
- •Буровые растворы для бурения горизонтальных скважин система икарб ( икф )
- •Вращение
- •Трещиноватый известняк
- •Цементная пробка
- •Абразивный песчаник
По технологии бурения скважин
БРИГАДА
ЧТО ТАКОЕ БРИГАДА |
|
|
|
|
|
МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОСТЬ
БРИГАДЕ ТРЕБУЮТСЯ РАЗНООБРАЗНЫЕ ЗНАНИЯ |
|
|
|
|
|
МЕТОДЫ РАБОТЫ
МЕТОДЫ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ |
|
|
|
|
РЕЗУЛЬТАТЫ
ДЕЙСТВИЯ БРИГАДЫ |
|
|
|
|
|
Геология |
Изучение состава, структуры и истории земли |
Бассейн осадконакопления |
Сильное углубление в земной поверхности. Примерно 90% объёма бурения проводится на прибрежных и материковых бассейнах |
Формация |
Комплекс горных пород, связанных в возрастном и пространственном отношении, легко распознаваемых и картируемых |
Происхождение осадочных пород |
|
Выветривание |
Континентальные массивы, расположенные над уровнем моря, выветренные и разрушенные на маленькие частицы. Механическое происхождение в результате воздействия воды, ветра и температуры. Химическое - в результате растворения водорастворимых минералов. |
Снос |
Фрагменты пород(песок, ил, глина) перемещаются в бассейн в результате действия силы тяжести, потока воды и ветра |
Осадконакопление |
Обломки смываются в бассейн, где они осаждаются на дно и образуют водонасыщенные пласты песков и глин |
Осадочные породы испарения вулканические породы седиментация выветренные породы
СЖАТИЕ |
Вес каждого последующего осажденного слоя давит на отложение, находящееся ниже. В результате уплотнения вода из отложений вытесняется обратно в море |
||
ЦЕМЕНТАЦИЯ |
После того как вода вытеснена, растворенные хим. соединения цементируют обломки и образуют осадочные породы |
||
Относительное содержание осадочных пород |
|||
БАССЕЙН |
ГЛИНЫ |
ПЕСЧАНИК |
ИЗВЕСТНЯК |
Мексиканский залив |
60% |
30% |
10% |
Пермский бассейн |
10% |
30% |
60% |
Глины, песчаники, известняки, доломиты обычно составляют 99% осадочных пород, все остальные составляют только 1% |
|||
СТАНДАРТНЫЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И ОПИСАНИЕ |
|||
1 микрон (мк)-1 миллионная часть метра. Размеры в микронах - пляжный песок - 70 мк, размер, различаемый визуально - 30 мк, различаемый на осязательном уровне - 20 мк, кровяные клетки - 7 мк |
|||
ПОРОДА |
ОБОЗНА-ЧЕНИЕ |
РАЗМЕР ЧАСТИЦ |
ОПИСАНИЕ |
Аргиллит и глина |
|
4 мк |
Порода, образованная путем аккумуляции глинистых минералов и частиц ила |
Мергель |
|
4 мк |
Порода, образованная путем аккумуляции глинистых минералов и кальцита (карбоната кальция) |
Ил |
|
от 4 мк до 60 мк |
Порода, образованная путем накопления частиц минералов (кварца) |
Песчаник |
|
от 60 мк до 2 мм |
предельная прочность при сжатии +/- 630 КГ/СМ2 |
Конгломерат |
|
2 мм |
Порода, образованная путем накопления первичных частиц размером гальки |
Известняк |
|
|
Породы, сложенные в основном кальцитом и доломитом |
Доломит и мел |
|
Хемогенные породы |
Предельная прочность при сжатии : Известняк +/- 1400 КГ/СМ2 |
Кремнистая порода |
|
|
Доломит +/- 1680 КГ/СМ2 Кремнистый сланец +\- 5810 КГ/СМ2 Мел +/- 420 КГ/СМ2 |
Гипс и ангидрит |
|
Эвапориты |
Породы, состоящие из минералов, осажденных из рассолов во время испарения воды. |
Соль |
|
|
Предельная прочность при сжатии: Ангидрит +/- 420 КГ/СМ2 |
Подстилающая |
|
Вулканическая порода |
Породы, образовавшиеся из застывшей |
Вулканическая |
|
|
магмы |
Сброс |
|
Разновидно- сть геологического процесса |
Трещина в породе, обусловленная воз-действием природных сил, приводящих к повреждению и смещению пород вдоль плоскости сброса. |
Нефть |
|
|
Жидкий углеводород (от0.6 до 0.86 Г/CМ3) |
Газ |
|
Природные пластовые флюиды |
Газообразный углеводород (в среднем 0.28 Г/СМ3) |
|
|
|
Вода (от 1 до 1.4 Г/СМ3)
|
ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД |
|
ПОРИСТОСТЬ |
Суммарный объем пустот, содержащихся в 1м3 породы, выраженный в процентах Осадочные породы (глины, песчаники, известняки) всегда до некоторой степени пористы |
ПОРИСТОСТЬ
ПЛАСТА
нет
корки
пластовая
вода
ГЛИНЫ
ствол
скважины
УМЕНЬШЕНИЕ
ПОРИСТОСТИ В РЕЗУЛЬТАТЕ СЖАТИЯ И
ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ
ГЛИНЫ
ПЕСОК
ПРИМ:
отклонение от средней пористости имеет
место на любой глубине
ПОРИСТОСТЬ
%
Г Л У Б И Н А, тыс. м
0
6,0
10
20
30
40
1,5
3,0
4,5
7,5
ПРОНИЦАЕМОСТЬ |
Способность породы пропускать пластовые флюиды, измеренная в единицах дарси. Если порода пористая, это не значит , что она проницаема |
УМЕНЬШЕНИЕ
ПРОНИЦАЕМОСТИ В РЕЗУЛЬТАТЕ СЖАТИЯ И
СЕДИМЕНТАЦИИ ОСАДКОВ
ПРОНИЦАЕМОСТЬ
ПЛАСТА
фильтрат
раствора
ствол
скважины
ПЕСЧАНИК
фильтр.
корка
ГЛИНЫ
ПЕСОК
ПРИМ:
отклонения от средней проницаемости
может иметь место на любой глубине
ПРОНИЦАЕМОСТЬ
(дарси)
Г
Л
У
Б
И
Н
А
тыс,
м
10
20
30
40
сообщающиеся
пустоты обуславливают проницаемость
природный
цемент
ФОРМИРОВАНИЕ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ |
|
ГОРНОЕ ДАВЛЕНИЕ |
Сила, действующая на основную массу породы, измеряемая в кг на кв. см. площади Горное давление формируется давлением вышележащих пород, тектоническим давлением и давлением пластовых вод |
ДАВЛЕНИЕ ВЫШЕЛЕЖАЩИХ ПОРОД |
Давление, производимое объединенным весом породы и пластовых флюидов, расположенных на определенной глубине |
Г
Л
У
Б
И
Н
А,
М
0
1
2
3
ЗАВИСИМОСТЬ
ДАВЛЕНИЯ ВЫШЕЛЕЖАЩИХ ПОРОД ОТ ГЛУБИНЫ
вертикальное
давление пород
1.68
г/см2
1.5
г/cм2
1.5
г/cм2
10
20
30
ГОРНОЕ
ДАВЛЕНИЕ
Вышележащая толща породы оказывает вертикальное давление на пласт. Результирующее значение горизонтального давления зависит от жесткости скелета породы (с возрастанием жесткости горизонтальное давление уменьшается)
ТЕКТОНИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ |
Напряжение, вызываемое силами бокового сжатия в пласте. Тектоническое напряжение обычно очень высоко в гористой местности. |
Вид
сбоку
Тектоническое
напряжение
Вид
сверху
Истинный
диаметр
Тектоническое напряжение в глинах формирует обычно овальный ствол
ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПРОЧНОСТЬ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД |
Прочность формации определяется давлением вышележащей толщи, цементацией, пластовым давлением и прочностью породы. На рисунках продемонстрирована относительная прочность различных типов пород (все остальные факторы считаются равными) |
СРЕДНЯЯ
(ПЕСЧАНИК)
ВЫСОКАЯ (ГЛИНЫ)
ОЧЕНЬ
ВЫСОКАЯ (известняк)
Из трех пород самый низкий предел прочности при сжатии и при разрыве имеет песчаник |
ХАРАКТЕРИСТИКА ОСАДОЧНЫХ ПОРОД |
||
ТИП ПОРОДЫ |
РАЗДЕЛЕНИЕ |
ХАРАКТЕРИСТИКИ |
СЛАНЦЫ |
МЯГКИЕ (Эластичные) |
Обычно встречаются на небольших глубинах (< 3000 м ) Мягкий и гибкий благодаря высокому содержанию воды Давление нагнетания и давление гидроразрыва пласта приблизительно одинаковы. Гибкая структура породы позволяет трещинам быстро “заживать”. При бурении в данной породе наблюдаются поршневание, потеря циркуляции, эрозия ствола, закупорка ствола |
ТВЕРДЫЕ (ломкие) |
Обычно встречаются на больших глубинах ( 3000 ) Твердые и ломкие из-за низкого содержания воды Давление гидроразрыва выше, чем давление нагнетания Ломкая структура не дает трещинам “заживать” Наблюдается закупорка ствола |
|
ПЕСЧАНИК |
НЕКОНСОЛИДИРОВАННЫЙ |
Обычно встречаются на небольших глубинах (< 1500) Обладают высокой пористостью (25% +) Высокопроницаемы (2 дарси +) Наблюдаются потеря циркуляции, эрозия и закупорка ствола |
КОНСОЛИДИРОВАННЫЙ |
Встречаются на средних и больших глубинах (1200 м и выше). Диапазон пористости (25% - 1%). Диапазон проницаемости (2 дарси - 10 милидарси). Может иметь место дифференциальный прихват, сужение ствола скважины. |
|
ИЗВЕСТНЯК доломит |
МЯГКИЙ (мел) |
Низкий предел прочности при сжатии Высокая пористость (+/- 40%) Диапазон проницаемости (2 дарси - 10 милидарси) Растворяется в растворах на пресной воде. Эрозия ствола, загрязнение раствора. |
ТВЕРДЫЙ (ломкий) |
Высокий предел прочности при сжатии, обычно трещиноватый. Высокая пористость (20-40%), высокая проницаемость Возможна закупорка ствола, потеря циркуляции, дифференциальный прихват. |
|
КЛАССИФИКАЦИЯ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ |
|
ПЛАСТОВОЕ ДАВЛЕНИЕ |
Давление пластового флюида (воды, нефти, газа) внутри порового пространства породы |
НОРМАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ |
Пластовое давление равное гидростатическому давлению столба пластовой воды от рассматриваемой глубины до поверхности |
проводящие
глины
пластовая
жидкость,
мигрирующая
на поверхность
ПЛАСТОВОЕ
ДАВЛЕНИЕ
Г Л У Б И Н А
тыс. м
НОРМАЛЬНОЕ
ПЛАСТОВОЕ
ДАВЛЕНИЕ
0,0107МПа/м
Нормальное пластовое давление (МПа)= Плотность пл. жидкости (г/см3 ) х верт. глубину (м) х 0,0107
АНОМАЛЬНО ВЫСОКОЕ ДАВЛЕНИЕ |
Ожидаемое на определенной глубине пластовое давление, превышающее нормальное |
Если проницаемость почти равна нулю, пластовые флюиды попадают в поровое пространство. Любое последующее сжатие пласта сжимает флюид и образовывается зона с высоким давлением (выше нормального) |
|
переходящие
глины
истощенная
зона
норм.
давление
аномально
высокое давление
аномально
низкое давление
линия
нормального давления
С течением геологического времени (миллионы лет) жидкость под высоким поровым давлением вытиснилась из глин в рядом расположенные проницаемые пласты (песчаников, известняков )
АНОМАЛЬНО НИЗКОЕ ДАВЛЕНИЕ |
Пластовое давление ниже нормального. Это давление может возникнуть в морских бассейнах из-за истощенности пласта, однако природное давление, которое было бы ниже нормального, редко возникает. В континентальных бассейнах такое давление встречается довольно часто. |
ЛОВУШКИ КОЛЛЕКТОРА |
|
НЕФТЕМАТЕРИНСКАЯ ПОРОДА |
Пласт осадочных пород, в которых образуется нефть и газ (глины, известняк). При сжатии нефть и газ вытесняются в породу- коллектор (первичная миграция ) |
КОЛЛЕКТОР |
Проницаемый пласт, аккумулирующий и сохраняющий нефть и газ после первичной миграции |
ЛОВУШКА КОЛЛЕКТОРА |
Поднятие в пласте коллектора, где аккумулируются нефть и газ (вторичная миграция) |
СТРУКТУРНАЯ ЛОВУШКА |
Ловушка, образованная в результате подъема, складкообразования и/ или разрывного нарушения пласта |
Самый легкий продукт - газ, поднимается вверх ловушки. Самый тяжелый - нефть, собирается под залежью газа. Затем следует вода. |
|

Вода