- •Предупреждение и ликвидация газонефтеводопроявлений
- •Содержание
- •Глава 1. Физические понятия, необходимые для управления проявлениями пластовых флюидов 7
- •Глава 2. Поровое давление и давление гидроразрыва конструкция скважины 18
- •Глава 3. Гидростатический барьер. Предупреждение притока пластового флюида 58
- •Глава 4. Ликвидация проявлений пластовых флюидов 73
- •Давление повышается по мере увеличения глубины
- •1.1.2 Принцип сообщающихся сосудов. U-образная труба
- •Глава 1. Физические понятия, необходимые для управления проявлениями пластовых флюидов
- •1.1 Гидростатика
- •1.1.1 Основной закон гидростатики
- •1.2 Гидродинамика
- •1.2.1 Потери давления
- •1.2.2 Гидродинамика
- •1.2.2.1 Прямая циркуляция без использования штуцера
- •1.2.2.2 Прямая циркуляция с использованием штуцера
- •1.2.2.3 Обратная циркуляция
- •1.3 Газовые законы
- •1.3.1 Идеальные газы
- •1.3.2 Реальные газы
- •Глава 2. Поровое давление и давление гидроразрыва конструкция скважины
- •2.1 Геостатическое давление
- •2.2 Поровое давление
- •2.2.1 Связь между поровым давлением и геостатическим давлением. Понятие “эффективное напряжение”
- •2.2.2 Нормальное поровое давление
- •2.2.3 Аномальные поровые давления
- •2.2.3.1 Непроницаемые перегородки
- •2.2.3.2 Явления, вызывающие давления
- •2.2.3.3 Заключение относительно природы аномальных давлений
- •2.3 Индикаторы изменения порового давления
- •2.3.1 Информация, имеющаяся до бурения
- •2.3.1.1 Геологические изыскания
- •2.3.1.2 Геофизические методы
- •2.3.1.3 Информация о соседних скважинах
- •2.3.2 Индикаторы, получаемые во время буровых работ
- •2.3.2.1 Оперативные индикаторы
- •2.3.2.2 Отсроченные индикаторы
- •2.3.3 Каротаж и измерения в процессе бурения и отсроченные каротажные диаграммы
- •2.3.3.1 Гамма-каротаж
- •2.3.3.2 Приборы для измерения сопротивления и индукции
- •2.3.3.3 Акустический каротаж
- •2.3.3.4 Плотностной каротаж
- •2.3.3.5 Нейтронный каротаж
- •2.3.3.6 Термометрия
- •2.3.4 Заключение
- •2.4 Давление гидроразрыва
- •2.5 Оценка порового давления и давления гидроразрыва
- •2.5.1 Поровое давление
- •2.5.2 Давление гидроразрыва. Испытание вскрытой зоны на приемистость
- •2.5.2.1 Диаграмма гидроразрыва и интерпретация кривой давления
- •2.5.2.2 Процедура проведения испытания на приемистость
- •2.6 Конструкция скважины
- •2.6.1 Назначение различных обсадных колонн
- •2.6.2 Понятие допустимого и максимального давлений притока
- •Глава 3. Гидростатический барьер. Предупреждение притока пластового флюида
- •3.1 Причины притока пластового флюида
- •3.1.1 Повышение порового давления
- •3.1.2 Уменьшение давления в скважине за счет бурового раствора
- •3.1.2.1 Уменьшение плотности бурового раствора
- •3.1.2.2 Уменьшение высоты столба бурового раствора
- •3.1.2.3 Исчезновение потерь давления при остановке циркуляции
- •3.1.3 Поршневание
- •3.2 Признаки потери первичного управления скважиной
- •3.2.1 Признаки опасности проявления пластового флюида
- •3.2.2 Истинные признаки проявления пластового флюида.
- •3.3 Меры предосторожности для сохранения первичного управления скважиной и обнаружения поглощений
- •3.3.1 При спуско-подъёмных операциях для смены долота
- •3.3.1.2 Во время спо
- •3.3.2 При бурении
- •3.3.3 При специальных операциях
- •3.3.4 Особые случаи поглощений
- •3.4 Подготовка бригад
- •3.5 Специфические проблемы плавучих средств Дополнительные причины потери первичного управления скважиной
- •Глава 4. Ликвидация проявлений пластовых флюидов
- •4.1 Общие принципы
- •4.2 Закрытие скважины
- •4.2.1. При установившемся состоянии скважины
- •4.2.2 Если в скважине есть поглощение
- •4.2.3. Если скважина переливает
- •4.2.3.1 Процедура плавного закрытия скважины
- •4.2.3.2 Процедура резкого закрытия скважины
- •4.2.3.3 Сравнение двух методов
- •4.2.3.4 Заключение
- •4.3 Наблюдение за давлениями закрытой скважины
- •4.3.1 Период наблюдения за давлениями на устье скважины
- •4.3.2 Снятие показаний и сопоставление давлений на устье скважины
- •4.3.3 Оценка риска гидроразрыва при закрытии скважины
- •4.3.4 Первые расчеты после возникновения проявления флюида
- •4.3.4.1 Пластовое давление
- •4.3.4.2 Требуемая плотность раствора
- •4.3.4.3 Измерение рбкl в случае наличия обратного клапана в колонне труб
- •4.3.4.4 Оценка плотности пластового флюида
- •4.3.4.5 Скорость миграции
- •4.3.4.6 Формулы утяжеления раствора
- •4.4 Управление гидроразрывом
- •4.4.1 Изменение давления в слабой зоне
- •4.4.2 Особые ситуации
- •4.4.2.2 Случай близости ркпl к допустимому давлению [р]кп гдрз - незначительный запас безопасности
- •4.4.3 Надежность этих соображений
- •4.4.4 Параметры, связанные с прочностью обсадной колонны и пласта
- •4.4.5 Определение запаса безопасности ррепрес
- •4.5 Основной принцип управления скважиной
- •4.5.1 Основы создания забойного давления рзаб
- •4.5.2 Основы управления забойным давлением рзаб
- •4.5.3 Приемы управления флюидопроявлением
- •4.5.4 Определение производительности насоса Qглуш для управления скважиной
- •4.5.5 Различные методы управления скважиной, когда долото у забоя скважины
- •4.5.5.1 Метод бурильщика
- •Принцип и процедура
- •4.5.5.2 Метод ожидания и утяжеления или утяжеления за один цикл
- •4.5.5.3 Сравнение методов
- •4.5.6. Инструкции для бурильщика
- •4.6. Осложнения
- •4.6.1 Долото на забое, циркуляция невозможна, нет клапана: классический метод стравливания
- •4.6.2 Стравливание с измерением объёмов
- •4.6.3 Поэтапное замещение газа под пво раствором
- •4.6.4 Задавливание скважины “в лоб”
- •4.6.5 Газ на небольшой глубине
- •4.6.3.1 Обнаружение газа на небольшой глубине
- •4.6.3.2 Общие рекомендации по бурению в этих зонах
- •4.6.6 Изменение производительности насоса в процессе управления скважиной
- •4.6.7 Изменение pбк в процессе нагнетания бурового раствора требуемой плотности ут.Бр в бурильные трубы
- •4.6.8 Подход к управлению давлением ргдрз в случае слабой зоны у башмака
- •4.6.9 Утяжеление раствора за несколько циклов
- •4.7 Проявления в процессе спо
- •4.7.1 Причины притока пластового флюида (см. Главу 3)
- •4.7.2. Пути решения проблемы
- •4.7.3 Спуск колонны труб в скважину под давлением
3.3.1 При спуско-подъёмных операциях для смены долота
Примерно половина проявлений пластовых флюидов происходит при СПО. Все они вызываются одной или несколькими ошибками персонала. Их легко избежать, если персонал четко осознает наличие опасности и если он принимает необходимые меры предосторожности.
Необходимые меры предосторожности можно разделить на :
предупредительные меры до СПО,
предупредительные меры во время СПО.
3.3.1.1 До СПО
Наличие такой плотности бурового раствора, чтобы учитывался эффект “минимального поршневания”.
Циркуляция в течение не менее одного цикла до получения чистого кольцевого пространства (отсутствие шлама на вибросите) и выравнивание бурового раствора для минимизации риска поршневания (уменьшение вязкости, напряжений сдвига и т.д.).
Содержание газа с забоя должно быть уменьшено (максимум 5%).
Убедиться в том, что до и на протяжении СПО оборудование для измерения уровня раствора в приемной емкости функционирует нормально и что системы сигнализации правильно настроены.
Убедиться, что скважина заполнена раствором и проверить путем прямого наблюдения, что его уровень остается стабильным при статических условиях.
Длительность наблюдения за скважиной должна быть достаточной, чтобы можно было точно определить, является ли состояние скважины установившимся. Обычно для этого нужно около десяти минут.
3.3.1.2 Во время спо
Скважина поддерживается заполненной в течение всех СПО. При этом используется доливная емкость.
Для каждой трубы убеждаются, что объем бурового раствора на входе и на выходе скважины равен объему колонны труб, входящей и выходящей из скважины. При спуске объем колонны труб отличается, если она оснащена или не оснащена обратным клапаном.
В случае подъема заполненной колонны труб (с сифоном) важно собрать весь буровой раствор при помощи юбки против разбрызгивания и вернуть этот раствор в доливную емкость чтобы сравнить объемы.
Контроль объемов должен осуществляться как при спуске, так и при подъеме. Он может осуществляться вручную, в журнале регистрации объемов, или с помощью графического самописца.
Если возникнет необходимость в перекачке бурового раствора для заполнения или опорожнения доливной емкости, СПО прекращают. При любой перекачке, касающейся доливной емкости, должен быть подан сигнал и она должна регистрироваться.
Скорость подъема колонны труб должна соответствовать условиям скважины (зазор между стенкой скважины и компоновкой нижней части бурильной колонны, реология раствора) с целью уменьшения риска свабирования.
То же касается скорости спуска по причине риска поглощений, гидроразрыва и загрязнения продуктивного пласта.
При подъеме наблюдение за скважиной в статическом состоянии должно проводиться до башмака последней обсадной колонны и до выхода КНБК.
Для ограничения свабирования в осложненных зонах открытого ствола рекомендуется осуществлять циркуляцию во время подъема при прохождении КНБК в этих зонах. Этой операции способствует использование цементировочной головки с блоком манифольда.
Если предполагается поступление пластового флюида в скважину во время подъема, следует остановить СПО и провести наблюдение за скважиной. Даже если эта проверка окажется отрицательной (пластовый флюид может, тем не менее, попасть в скважину), колонна труб будет опущена до забоя, обеспечена циркуляция объема кольцевого пространства и при необходимости будут выровнены свойства бурового раствора.
Время нахождения колонны труб вне скважины должно быть сведено к минимуму. Уровни раствора необходимо проверять с той же тщательностью, что и во время СПО.
При спуске, если буровой раствор включает в себя значительную часть гелеобразных компонентов, необходимо предусмотреть осуществление циркуляции с равномерными интервалами или вращать колонну труб, чтобы ограничить избыточные давления.
Когда колонна труб оснащена клапаном, не забывать о заполнении ее в процессе спуска.
