- •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
4.5.5.3 Сравнение методов
а) Метод бурильщика
Преимущества:
Простая диаграмма давлений (всегда постоянное давление).
Возможность очень быстро начать циркуляцию.
Позволяет снять определенные ограничения в зависимости от возможностей утяжеления.
Уменьшает проблемы, связанные с миграцией.
Недостатки:
Давление на устье в кольцевом пространстве (газ под ПВО) выше, чем в методе ожидания и утяжеления.
В некоторых случаях давление в слабой зоне несколько повышенное.
б) Метод ожидания и утяжеления
Преимущества:
Короче, чем метод бурильщика (экономия времени за счет исключения времени на закачивание объёма кольцевого пространства).
Давление на устье в кольцевом пространстве (газ под ПВО) меньше, чем в методе бурильщика.
В некоторых случаях давление в слабой зоне менее высокое.
Недостатки:
Требует больше времени на подготовку (приготовление утяжеленного бурового раствора, проведение расчетов и построение диаграмм) до начала циркуляции.
Требует решения проблемы миграции газа с использованием метода стравливания.
Диаграмма «давление / число ходов насоса» сложнее, особенно, в случае составной бурильной колонны или наклонного бурения.
Рис. 4.20
4.5.6. Инструкции для бурильщика
КОМПАНИЯ |
Инструкция для бурильщика в случае проявлений (бурение на суше или на стационарной платформе) |
||||||||||||||||||||||||||||
Буровая |
Этап, глубина установки башмака |
Глубина слабой зоны экв. плотн гидроразрыва |
Плотность бурового раствора |
Р max |
Дата проявления, Имя, фамилия ответственного |
||||||||||||||||||||||||
1. В начале каждой вахты или после смены долота: циркуляция 5 мин. над забоем с пониженным расходом Qглуш, с регистрацией потерь давления рбк |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
Qr |
Насос 1 Насос 2 |
Втулка насоса |
Объем за ход насоса |
ход/мин |
РС |
|
||||||||||||||||||||||
2. Если в ходе бурения, отбора керна или после циркуляции отмечается: |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
Если скважина спокойна |
|
Если скважина переливает |
|
Если скважина поглощает (1) |
|||||||||||||||||||||||||
- восстановление циркуляции и текущие операции Усиленный контроль за уровнями, плотностью и признаками проявления |
|
Открыть дроссельный манифольд при этом дроссель широко отрыт
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
Если давление в КП (ркп) достигает [р]кп гдрз |
|
Если давление в КП (ркп) ниже [р]кп гдрз |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
Использовать инструкции |
|
Отметить это давление (ркп1) |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
Определить рнач1 след. образом |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
- отмет. установив. давл. на устье в БК |
рбк1 |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
- добавить перепад давления при пониженном расходе Qглуш |
р1 |
|||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
- добавить запас безопасности |
ррепрес |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
Сумма |
рнач1 |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
Открыть штуцер и одновременно восстановить циркуляцию с пониженным постоянным расходом Qглуш, поддерживая через штуцер постоянное давление нагнетания, равное рнач1. Не заботиться о ркп, пока его величина ниже [р]кп гдрз. |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
Ни в коем случае не допускать превышение давления Pmax |
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
Если скважина спокойна |
|
Если скважина переливает |
|
Если увелич. прирост об. р-ра в емк. или в желобе появл. газ |
|||||||||||||||||||||||||
Если нет иных инструкций спустить колонну до забоя При поглощ. поддерж. сква-жину полной, закачив. в КП Восстан. циркул. при пониж подаче, поддерж пост. давл в БК на устье |
|
Навернуть клапан на БК, спустить колонну до забоя при контроле вытесн. объема. На забое применить инстр.2. |
|
Остановить СПО. Закрыть универ. превент. Закрыть дроссель Ждать инстр. Стравить давл в КП, если оно достигнет Padm. |
|||||||||||||||||||||||||
