Технологические свойства
Выбери формат для чтения
Загружаем конспект в формате pdf
Это займет всего пару минут! А пока ты можешь прочитать работу в формате Word 👇
Лекция №3-4.
Технологические свойства – это те свойства, которые определяют
эффективность выполнения ими основных технологических функций:
- очистка ствола, движение по стволу;
- удаление шлама с забоя;
- охлаждение;
- закрепление стенок (неустойчивых пород);
- снижение сопротивлений при движении бурового инструмента (снижение
трения);
- и т.д.
Плотность – основной параметр, обеспечивающий компенсации пластового
давления (
(
) и бокового, при нарушении устойчивости стенок скважины
).
а) Пластовое давление
Условие равновесия – недопущения проявлений пластового флюида:
При увеличении – горного давления – оно действует на нижележащие слои.
Если оно не превышает предела прочности скелета горной породы (с учетом
гидростатического давления
, т.е.
, то порода нижних
слоев устойчива и стенки не подвергаются деформационному
разупрочнению, нет потери устойчивости стенок.
Если для кого-то интервала пород , то порода начинает разрушаться и
выдавливаться из стенок скважины в ствол – проявляется
давление – выдавливается горная порода
– боковое
т.е. гидростатического давления недостаточно для компенсации
б) Боковое давление
.
Условие устойчивости стенок:
тогда:
Если
=1, то
Параметры, определяемые плотностью раствора
1. Коэффициент аномальности:
2. Индекс давления поглощения:
3. Зависимость (по опытным данным):
4. Относительная плотность:
5. Относительная минимальная плотность:
– коэффициент запаса,
6. Относительная максимальная плотность:
– репрессия,
В соответствии с «Едиными правилами безопасного ведения буровых
работ»
7. Плотность раствора для вскрытия продуктивного пласта:
– коэффициент безопасности,
8. Градиент пластового давления:
Если:
– АВПД (
)
– норма (
)
– АНПД (
)
1. Превышение (репрессия) пластового (порового) давления
(для расчета
)
№ п/п
Превышение, %
1
2
3
Глубина
(интервал)
скважины, м
до 1200 м
до 2500 м (1200 м –
2500 м)
более
2500
м
(интервал от 2500 м) и
до проектной глубины
10-15
5-10
Репрессия
,
МПа
не более 1,5 МПа
не более 2,5 МПа
4-7
не более 3,5 МПа
т.е.
МПа
глубина до 1200 м
2. При расчетах
,
3. При расчетах
,
глубина более 2500 м
(это от 4 до 15%)
К выбору плотности буровых растворов
По «Правилам безопасности в нефтяной и газовой промышленности»,
действующих с 1998 г. в РФ, плотность буровых растворов в интервалах
совместимых условий бурения должна определяться исходя их расчета
создания их столба гидростатического давления в скважине, превышающее
пластовое (поровое) давление на величину:
10 – 15 % для скважины глубиной до 1200 м, но не более 1,5 МПа;
5 – 10 % для скважин глубиной до 2500 м (интервал от 1200 м до
2500 м), но не более 2,5 МПа;
4 – 7 % для скважин глубиной более 2500 м (интервал от 2500 м и до
проектной глубины), но не более 3,5 МПа.
Пример: Определить регламентирующую плотность бурового раствора для
бурения в интервале совместимых условий бурения на глубине от 2000 м до
2500 м, а продуктивный пласт с
глубине 2250 м.
= 26МПа должен быть вскрыт на
1. Величина плотности в эквиваленте пластового давления:
Па – из условия равновесия
если:
– условие равновесия,
т.е. эквивалентная пластовому давлению плотность бурового раствора исходя
из пластового давления продуктивного коллектора для создания
противодавления на продуктивный горизонт
С учетом необходимого превышения давления по правилам безопасности (5
– 10 % → возьмем 7 %)
(допустимо не более 2,5).
Необходимо учесть по безопасности в расчетной плотности раствора:
Для обеспечения безопасности (с учетом превышения 7 %):
Параметр – градиент пластового давления используется при
проектировании конструкции скважины, кроме того, еще учитывается
величина давления гидроразрыва
(поглощения) горных пород разреза.
Аналогично градиент давления гидроразрыва пород:
Необходимое количество обсадных колонн и глубину их спуска выбирают из
условия предупреждения гидроразрывов пород и несовместимости
определенных интервалов по условиям бурения.
Единый принцип выбора конструкции скважины:
При
разработке
рациональной
конструкции
руководствуются следующими принципами:
глубоких
скважин
•
получение наибольших скоростей бурения при наименьших объемах
работ в промежуточных колоннах;
•
выбор минимально допустимых зазоров между колонной и стенками
скважины;
•
обеспечение максимально возможного увеличения глубины выхода
спускаемой колонны из-под предыдущей;
•
минимизация диаметра эксплуатационной колонны.
Проектирование конструкции скважин производится в два этапа. На
первом этапе обосновывается метод вхождения в пласт, количество обсадных
колонн, глубины их спуска. На втором – размеры колонн, диаметры долот,
интервалы цементирования. При этом следует учитывать накопленный опыт
строительства скважин как в целом по региону, так и по рассматриваемому
месторождению, а также принимать во внимание действующие на
предприятии инструкции, регламенты и т.д.
Необходимое количество из обсадных колонн и глубины их спуска
выбирают из условия предупреждения гидроразрывов горных пород и
несовместимости отдельных интервалов по условиям бурения. При этом
вводится, единый принцип выбора конструкций скважин - совместимость
отдельных интервалов геологического разреза по горно-геологическим
условиям бурения.
Под совместимостью бурения или, наоборот, под несовместимостью
условий бурения понимают такое их сочетание, когда заданные параметры
технологических процессов бурения нижележащего интервала вызывают
осложнения в пробуренном вышележащем интервале, если последний не
закреплен обсадной колонной, а проведение дополнительных специальных
технологических мероприятий по предотвращению этих осложнений
невозможно.
Оптимальное число промежуточных обсадных колонн и глубины
установки их башмаков при проектировании конструкции скважин
определяются графически, по числу зон с несовместимыми условиями
бурения, которые строятся сопоставлением градиентов пластовых давлений
(gradРпл), давлений гидроразрыва (поглощения) пластов (gradРгр)
gradPплz= , МПа/м
В газосодержащем пласте
подошвы пласта.
и
рассчитываются для кровли и
Значения пластового давления для скважин, строящихся на
разведанных площадях, берутся на основе данных по ранее пробуренным
скважинам. По новым площадям данные могут браться по аналогии с
другими месторождениями.
- интервалы 1 и 2 являются несовместимыми, т.к. в 1-ом
больше, чем
во 2-ом, при совместном бурении будет разрыв пород 2-го интервала.
- эти интервалы требуют спуска обсадной колонны.
В скважинах с высоким пластовым давлением необходимо
предупредить специфичные осложнения, происходящие при бурении и
эксплуатации, а именно:
•
прорыв газа за эксплуатационной колонной, иногда переходящий в
открытые фонтаны;
•
просачивание газа в межколонное пространство через резьбовые
соединения труб;
•
межпластовые перетоки нефти и газа;
•
образование грифонов и другие осложнения.
Интервалы совместимых условий бурения – это такие интервалы скважины,
при совместном бурении в пределах которых не будут возникать
осложнения:
- гидроразрыв пород;
- перетоки пластовых вод.
– возможен гидроразрыв – интервалы несовместимых
условий → необходимо разделить обсадными колоннами.
После построения графика совмещенных давлений определяют
плотность промывочной жидкости, по интервалам выделяя зоны с
несовместимыми условиями бурения. Как правило, границы с
несовместимостью условий бурения соответствуют глубинам спуска
обсадных колонн. Относительная плотность промывочной жидкости
определяется по уравнениям:
ρотн= (1,00 ... 1,15) Ка приL ≤ 1200м, ∆Р ≤1,5 Мпа;
ρотн= (1,05 ... 1,10) Ка при 1200 ≥ L ≤ 2500м, ∆Р ≤ 2,5 Мпа;
ρотн= (1,03 ... 1,07) Kа при L> 1200м, ∆Р ≤3,5 Мпа.
При этом репрессия (∆Р) не должна превышать превышать пределов,
установленных для всего интервала совместимых условий бурения.
На следующем этапе определяют способ вхождения в продуктивную
залежь и конструкцию забоя.
От этого зависят глубины спуска эксплуатационной и промежуточной
колонн, а также их диаметры.
Затем уточняют чисто обсадных колонн в зависимости от вида
промывочной жидкости, от уровня используемой техники и технологии,
которые позволяют допустить определенную степень риска и возможность
преодоления некоторых осложнений.
При выборе числа обсадных колонн следует учитывать устойчивость
горных пород и необходимость перекрытия многолетнемерзлых пород. При
бурении скважин в многолетних породах (а это около 40% территории РФ)
башмак кондуктора должен устанавливаться в интервале положительных
температур, в устойчивых пластах. Это необходимо для того, чтобы избежать
проседания кондуктора при дальнейшем углублении скважины из-за
растепления массива мерзлых пород теплой промывочной жидкостью. Важно
помнить о наличии флюидов, агрессивных по отношению к промывочным
жидкостям, обсадным трубам и тампонажным материалам. В случае
проектирования поисково-разведочных скважин желательно предусмотреть
возможность спуска резервной обсадной колонны для ликвидации
неожиданно возникающих осложнений (течение пластичных пород,
катастрофические поглощения и т.д.).
После этого уточняют глубину спуска обсадных колонн, на которых
устанавливается противовыбросовое оборудование. Она должна быть такой,
чтобы на любом участке открытого ствола скважины давление в скважине
было меньше, чем давление поглощения (гидроразрыва) пластов в этом же
интервале с 10%-м запасом, т.е. Рпогл=1,1Рскв. Для этого рассчитывают
распределение давления жидкости пластовым флюидом при закрытом устье.
Если продуктивный или проявляющий пласт содержит нефть, давление
насыщения которой меньше устьевого (Рн
Тебе могут подойти лекции
А давай сэкономим
твое время?
твое время?
Дарим 500 рублей на первый заказ,
а ты выбери эксперта и расслабься
Включи камеру на своем телефоне и наведи на Qr-код.
Кампус Хаб бот откроется на устройстве
Не ищи – спроси
у ChatGPT!
у ChatGPT!
Боты в Telegram ответят на учебные вопросы, решат задачу или найдут литературу
Попробовать в Telegram
Оставляя свои контактные данные и нажимая «Попробовать в Telegram», я соглашаюсь пройти процедуру
регистрации на Платформе, принимаю условия
Пользовательского соглашения
и
Политики конфиденциальности
в целях заключения соглашения.
Пишешь реферат?
Попробуй нейросеть, напиши уникальный реферат
с реальными источниками за 5 минут
с реальными источниками за 5 минут
Технологические свойства
Хочу потратить еще 2 дня на работу и мне нужен только скопированный текст,
пришлите в ТГ