Бурение скважин на депрессии
Бурение скважин на депрессии — это технология бурения, при которой образуется отрицательное дифференциальное давление в системе скважина — пласт, то есть пластовое давление выше, чем давление столба жидкости в самой скважине.
Депрессия — это разность между пластовым и забойным давлением в эксплуатируемой скважине.
Схема бурения скважины на депрессии изображена на рисунке ниже.
Рисунок 1. Схема бурения скважины на депрессии. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В условиях бурения скважин на депрессии фильтрат бурового раствора, жидкость глушения и т.п. не попадают в продуктивный пласт, что способствует сохранению его коллекторских свойств. При создании депрессии на пласт в скважину будет поступать флюид (вода, нефть природный газ) с разными дебитами, который зависит от коллекторских свойств пласта и значения депрессии. Бурение скважин на депрессии позволяет:
- Уменьшить негативное влияние бурового раствора на коллекторские свойства пласта.
- Свести к минимуму загрязнение пласта и призабойной зоны.
- Увеличить уровень проходки на долото.
- Увеличить скорость бурения.
- Снизить угнетающее давление на забой скважины.
- Повысить коэффициент извлечения.
- Увеличить приток.
- Свести к минимуму повреждение коллекторов.
Технология бурения скважин на депрессии значительно снижает вероятность поглощения флюидопроявления, поглощения промывочной жидкости, осыпей, обвалов и т.п. Недостатками технологии бурения скважин на депрессии являются: высокая вероятность возникновения коррозии оборудования, высокая стоимость дополнительного оборудования, вероятность воспламенения в процессе бурения, неустойчивость ствола скважины, невозможность осуществления полного контроля процесса бурения, необходимость в организации процесса постоянного поддержания депрессии, наличие выоскопроницаемых зон и участков, ограниченные условия применения геофизических приборов, неконтролируемое набухание горной породы, высокая вероятность закупоривания пласта, ограниченность условий для применения данного способа.
Требования безопасности при бурении скважин на депрессии
К процессу бурения скважин на депрессии применяется ряд требований по его безопасности:
- Допустимая депрессия не должна превышать 15 % эффективных скелетных напряжений.
- Процесс бурения должен производиться в соответствии с рабочим проектом строительства скважин.
- Во время буровых работ должно быть обеспечено функционирование всех систем контроля за процессом в соответствии с проектом.
- Во время бурения постоянно должны контролироваться крутящий момент, вес на крюке (регистрация на специальной диаграмме), уровень раствора в приемных емкостях, свойства бурового раствора, давление в манифольде, расход бурового раствора.
- Скорость спускоподъемных работ должна соответствовать нормам проекта.
- Спускоподъемные работы не должны осуществляться при потере видимости более 20 метров, неисправности (или отсутствии) ограничителя подъема, высокой скорости ветра (более 20 метров в секунду), неполном составе бригады, неисправности спускоподъемного оборудования.
- Свойства и тип бурового раствора должен соответствовать проекту.
- Отклонение плотности бурового раствора не должно превышать 0,02 г/см (согласно проекту).
- При использовании растворов на углеводородной основе, должны быть приняты меры по предупреждению и загазованности воздуха.
- Температура самовоспламенения паров бурового раствора (на углеводородной основе) должна быть минимум на 50 градусов выше, чем максимальная прогнозируемая температура раствора на устье скважины.
- Нагнетательные трубопроводы и цементировочная головка перед началом своего использования, должны быть опрессованы под давлением в 1,5 раза выше, чем расчетное давление при цементировании скважин.
- После крепления скважин они должны быть проверены на герметичность.
- Технология, способ и параметры опрессовки устанавливаются проектом.
- Способы и периодичность проверки состояния обсадных колонн устанавливаются проектом.
Технология бурения скважин на депрессии постоянно совершенствуется. Безопасность и надежность при бурении скважин на депрессии заметно возросли, благодаря разработке нового устьевого оборудования, вращающихся противовыбросных превенторов, а также применению колонн гибких труб. Заметно эффективность бурения на депрессии повышается за счет закачки в пласт воздуха или газа, однако, это способствует развитию коррозии оборудования, а также риску возникновения пожара или взрыва. Для предупреждения этого явления осуществляются специальные исследования по определению безопасных концентраций горючих смесей, поступающих из скважин и смесей, состоящих их воздуха и буровых растворов.
