4.7.3 Спуск колонны труб в скважину под давлением

Хотя изложение основополагающего принципа простое: “сохранять постоянное забойное давление во время спуска бурильных труб при закрытой скважине”, практическая его реализация оказывается, по разным причинам, довольно сложной.

 первая причина состоит в том, что иной раз мы можем столкнуться с двойным повышением давления вследствие:

- влияния объема введенной колонны труб,

- миграции газа.

Это приводит к использованию “двойного стравливания”, исходя из классических принципов управления стравливанием при спуске колонны труб и стравливанием с измерением объемов (см. ниже).

 вторая причина касается “переменного кольцевого пространства”, связанного с опусканием долота и с положением газа (заполненная скважина ниже долота - в зоне утяжеленных бурильных труб - в зоне бурильных труб), что вызовет гидростатические изменения, влияющие на надежность сохранения забойного давления во время стравливания.

 третья причина относится к оборудованию (емкости и превенторы), которое должно быть адаптировано к этой операции.

Действительно, управление с измерением объемов при двойном стравливании должно быть надежным, а превенторы должны обеспечить достаточный уровень герметичности и долговечности.

Краткое напоминание относительно стравливания при спуске колонны труб:

Основной принцип:

Осуществлять стравливание с равномерными интервалами с учетом объема по внешнему диаметру колонны труб, введенной в скважину.

В самом деле, поскольку колонна оснащена обратным клапаном и внутренним ПВО, ее спуск при закрытой скважине создает увеличение давления в скважине, которое может оказаться опасным для слабой зоны. Для сохранения постоянного давления в скважине и исключения зависимости от колонны труб, достаточно стравливать с равномерными интервалами.

Операция проходит в 2 этапа:

 этап 1: опустить при закрытой скважине отобранную длину колонны труб (чаще всего “длина” соответствует свече.),

 этап 2: стравить объем, соответствующий внешнему диаметру труб и заполнить внутреннюю полость бурильных труб.

Рис. 4.39. Принцип стравливания с измерением объемов

Краткое напоминание относительно стравливания вследствие миграции газа:

Основной принцип: (см. параграф 4.6.2 “Стравливание с измерением объемов”)

Осуществлять стравливание определенного объема бурового раствора с равномерными интервалами, чтобы “нейтрализовать” повышение давления, вызванное миграцией газа при закрытой скважине.

Эта операция с чередованием повышения давления вследствие миграции и стравливания, приводит к колебанию забойного давления в заранее определенных пределах, называемых рабочей ступенью, или P.

Коротко принцип этого метода на основе использования манометра кольцевого пространства и контроля объемов стравливаемого раствора будет рассмотрен на следующем численном теоретическом примере.

Этап 1: Скважина закрыта при р_пласт = 200 бар с получением давления в кольцевом пространстве 40 бар, так как р_{гдрст кп} = 160 бар.

Этап 2: Газ, сохраняя давление 200 бар, мигрирует через буровой раствор. Гидростатическое давление последнего под газом добавляется к давлению газа, создавая забойное давление 210 бар.

Давление раствора над газом уменьшается на 10 бар и показание манометра кольцевого пространства увеличивается с 40 до 50 бар.

Этап 3: Газ снова мигрирует и буровой раствор проходит через газ, вызывая гидростатическое давление 20 бар; при этом забойное давление повышается до 220 бар.

На манометре кольцевого пространства давление повышается до 60 бар.

(Отметим, что рабочая ступень P составляет 10 бар).

Мы вышли на максимальное значение р_заб то есть р_пласт + 20 и нужно “потерять” 10 бар, чтобы вернуться к величине 210 бар.

Этап 4: Чтобы вернуться к р_заб = 210 бар, следовательно, необходимо, чтобы давление в пузыре снизилось до 190 бар.

Если осуществлять стравливание объема V₁, который позволяет газу занять место объема бурового раствора, создающего давление 10 бар, гидростатическое давление в кольцевом пространстве выше пузыря понижается до 130 бар и, следовательно, для получения давления в газе 190 бар р_кп должно оставаться на уровне 60 бар.

Примечание: На практике невозможно “физически” стравить объем бурового раствора V₁ и одновременно поддерживать р_кп на уровне 60 бар. В действительности стравливание объема V₁ делится на несколько “стравливаний-закрытий”, при этом увеличение показаний манометра кольцевого пространства происходит вследствие миграции газа.

137