- •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
4.4.2 Особые ситуации
4.4.2.1 Прирост объема бурового раствора в приемной емкости больше объема открытого ствола
Этот первый случай требует осуществления расчета рпласт, а затем оценки ф и выведения на этой основе давления в слабой зоне для этого момента. Затем супервайзер решает, в зависимости от результатов, что следует предпринять. Общих правил не может быть. Тем не менее, следует отметить, что если проявление флюида правильно обнаружено и если имеется заметное увеличение объема раствора в приемных емкостях, значит проницаемость (= продуктивность) пласта весьма значительна.
4.4.2.2 Случай близости ркпl к допустимому давлению [р]кп гдрз - незначительный запас безопасности
Второй случай потребует очень тщательной и медленной работы при рзаб = рпласт, особенно, с наблюдением за тем, что происходит при пуске насоса и в начале циркуляции (проблема напряжений сдвига бурового раствора, регулировка степени открытия штуцера, учет времени реагирования...) до прохождения пластовым флюидом слабой зоны и прокачки утяжеленного бурового раствора (по возможности).
Если ркпl близко к [р]кп гдрз и если есть риск превышения [р]кп гдрз:
в процессе ожидания при закрытой скважине,
во время подъема пластового флюида в кольцевом пространстве под слабой зоной,
возможны два подхода:
поддержание давления в кольцевом пространстве ниже или равного [р]кп гдрз; следовательно, при этом допускают уменьшение рзаб , когда и вероятен приток из пласта в скважину, принимая все меры, чтобы ввести утяжеленный буровой раствор в кольцевое пространство, как только это станет возможным.
допускают риск гидроразрыва, позволяя ркп превысить [р]кп гдрз. Проблемой является риск образования кратера или грифонов.
4.4.3 Надежность этих соображений
Отметим в общем, что определенных рекомендаций добывающие компании не дают в случая превышения [р]кп гдрз в кольцевом пространстве. Ситуация оценивается ответственными лицами на месте, и по каждому конкретному случаю (нельзя сравнивать риск превышения [р]кп гдрз в скважине с глубиной по вертикали 5000 м, где слабая зона и последний башмак располагаются на глубине 4900 м, со скважиной с глубиной по вертикали 3000 м и с последним башмаком на глубине 1000 м!). То есть речь идет о знании выше представленных базовых принципов, а главное, об умении оценить имеющуюся опасность, зная также, что во всех данных:
Исходят из единого пузыря пластового флюида, чего в действительности не бывает, но что представляет собой наиболее неблагоприятный случай.
Что такое вершина пузыря и где она находится?
Необходимо учитывать в комплексе возможное явление миграции и скорость миграции: 1/4 часа ожидания до принятия решения и начала активных действий может соответствовать подъему пластового флюида на 250 м и более.
Следует считать, что испытание на приемистость и даже испытание на предельное давление позволяет просчитать значение [р]кп гдрз в заданный момент. Эта величина меняется в ходе бурения (кольматация, термический эффект и т.д.) и при проявлении пластового флюида приходится пользоваться приблизительной величиной, или даже сомнительной. Эта величина тем более будет приблизительной, если она, в лучшем случае, вообще определяется на основе расхода при нагнетании, и при гидроразрыве.
Следует предполагать, что башмак будет, как правило, размещен правильно и что слабая зона должна располагаться ниже: понадобится ли оценка приемистости в этой зоне?
Приток пластового флюида обнаруживается при циркуляции, то есть флюид поступил и распределен в кольцевом пространстве.
Ниже приведены два рисунка, представленные компанией Шелл и касающиеся изучения величин [р]кп гдрз и их надежности. В этом исследовании подчеркивается то обстоятельство, что очень часто, исходя из модели единого пузыря, предполагается превышение [р]кп гдрз в какой-то момент, тогда как в действительности более реальная дисперсия газа в кольцевом пространстве указывает обратное.
Рис.
4.6. Распределение газа во время
обнаружения проявления
Рис. 4.7 График глушения проявления (этап 1 и этап 2 отдельно)
