Файл: Реферат Дисциплина Предупреждение и ликвидация осложнений и аварий при строительстве скважин Тема реферата Методы и устройства для исследования поглощающих пластов в разрезе бурения скважины.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Реферат

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.11.2023

Просмотров: 421

Скачиваний: 7

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

1.1. Основные понятия поглощений промывочной жидкости.

1.2. Факторы, влияющие на появление поглощений промывочной жидкости

1.3. Признаки поглощения

1.4. Методы исследования потенциальных зон поглощений.

2. Классификация зон поглощений и мероприятия по их ликвидации.

2.1. Мероприятия по ликвидации поглощений.

2.2. Установка мостов.

2.3.Тампонажные смеси и пасты для изоляции зон поглощений

2.4. Изоляция зон поглощения тампонажными смесями с использованием специальных оболочек или обсадных колонн.

2.5. Применение перекрывающих устройств

3. Профилактика поглощений промывочной жидкости.

3.1. Профилактические мероприятия по предупреждению возникновения поглощения бурового раствора с применением наполнителей.

3.2.Рекомендации по технологии бурения при вскрытии и прохождении поглощающих горизонтов.

4.1. Кольматация поглощающих горизонтов

4.2. Бурение скважин с промывкой аэрированными буровыми растворами.

5. Современные разработки для решения проблемы бурения в условиях интенсивных поглощений

Литература

2.2. Установка мостов.



Целью установки мостов является:

  • ликвидация поглощений буровых и тампонажных растворов;

  • получение в скважине устойчивого водогазонепроницаемого цементного стакана (моста) определенной прочности для перехода на вышележащий объект;

  • забуривание нового ствола скважин;

  • укрепление кавернозной части ствола скважин;

  • ликвидация желобных выработок;

  • ликвидация нефтегазоводопроявлений;

  • консервация или ликвидация скважин.

Установкой моста называется операция по доставке тампонажной смеси в определенный интервал ствола скважин и удержание ее там до схватывания.

Технологический процесс установки моста и его качество зависит от ряда условий. К этим условиям относят:

  • поглощение или нефтегазопроявления в интервале установки моста;

  • большая кавернозность ствола скважины;

  • высокие градиенты пластового давления между разобщаемыми пластами;

  • состав флюидов и их свойства в поглощающих или проявляющих горизонтах;

  • температуры и давления в интервале установки моста.

Поскольку мосты выполняют конкретные задачи, к ним предъявляются следующие требования:

  • долговечность, коррозионная устойчивость;

  • герметичность;

  • прочность;

  • несущая способность;

  • интервал расположения моста;

  • минимальное время схватывания после доставки тампонажного материала в интервал установки моста.

Указанные требования обусловлены конкретными геолого-технологическими условиями и назначением моста. Логично, что требования к надежности и долговечности, герметизирующей способности и прочностным свойствам цементных мостов должны соответствовать требованиям, предъявленным к крепи скважины [5].

Несущая способность моста зависит от его высоты, толщины слоя фильтрационной корки на стенке скважины. При удалении рыхлой части глинистой корки достаточна высота моста 25-30 м, а при ее наличии необходимая высота моста может увеличиваться до 250 м. Герметичность моста зависит от высоты, состояния поверхности контакта, т.к. давление, при котором происходит прорыв флюида, прямо пропорционально длине моста и обратно пропорционально толщине корки.


Мосты должны быть прочными. Если при испытании на прочность мост не разрушается при создании на него удельной осевой нагрузки 3-6 МПа, то его прочностные свойства удовлетворяют условиям забуривания нового ствола. К мостам для забуривания нового ствола предъявляются дополнительные требования по высоте. Это обусловлено тем, что прочность верхней части моста должна обеспечить возможность забуривания нового ствола с определенной интенсивностью искривления, а нижняя часть должна надежно изолировать старый ствол [4].

2.3.Тампонажные смеси и пасты для изоляции зон поглощений


Для изоляции зон поглощения в настоящее время широко применяют различные тампонажные смеси и пасты, получаемые на неорганической основе вяжущих материалов (гипсов, цемента), полимерных соединений, глинистого раствора с добавками наполнителей и химических реагентов.

Опыт борьбы с поглощением буровых и тампонажных растворов показывает, что успех изоляционных работ в большей степени зависит от свойств и качества применяемых тампонирующих смесей. Успех работ по перекрытию каналов ухода бурового и тампонажного растворов в пласте зависит от структурно-механических свойств тампонажных смесей, правильно подобранных рецептур и технологии доставки их в скважину.



Рисунок 2: Классификация тампонажных смесей для изоляции зон поглощений

К тампонажным смесям, применяемым для изоляции зон поглощения предъявляют следующие требования [6]:

  • тампонажная смесь должна обладать хорошей текучестью и сохранять ее в течении времени, необходимого для закачивания и продавки в каналы поглощающего пласта;

  • плотность смеси должна быть близкой к плотности бурового раствора, что в меньшей степени нарушает равновесие в системе скважина-пласт;

  • сроки схватывания, а также пластическая прочность смеси должны легко регулироваться, время начала схватывания смеси должно превышать время, необходимое для доставки смеси в намеченный интервал и продавливание ее в пласт, на 20-25 %.

  • Тампонажные смеси должны:

  • образовывать в порах и трещинах горных пород тампонажный камень или прочный тампон;

  • при твердении (упрочнении) не давать усадки с образованием трещин и быть непроницаемыми для жидкостей и газов;

  • проникать в поры и микротрещины при избыточном давлении, но в то же время не растекаться в трещинах под действием собственной массы;

  • обладать хорошей сцепляемостью со стенками трещины (поры);

  • обладать закупоривающей способностью вследствие изменения физико-механических свойств в процессе движения;

  • быть устойчивыми к седиментации;

  • не должны ухудшать изоляционные свойства при взаимодействии с пластовыми водами поглощающего горизонта;

  • оказывать на тампонируемые породы закрепляющие действие;

  • смесь должна сохранять стабильность при температуре и давлении в условиях в изолируемом горизонте;

  • после закачки в зону поглощений смесь должна быстро схватиться и приобрести в минимальные сроки достаточную прочность (не менее 0,5-1,4 МПа при испытании образцов на сжатие через 8-16 часов);

  • смесь должна быть устойчивой к разбавлению пластовыми водами [4].





2.4. Изоляция зон поглощения тампонажными смесями с использованием специальных оболочек или обсадных колонн.


Для ликвидации так называемых “катастрофических” поглощений бурового раствора, приуроченных к большим трещинам и кавернам, разработаны различные перекрывающие устройства.

Сущность этого способа изоляции зоны поглощения заключается в установке в интервале поглощения специальных проницаемых или непроницаемых оболочек.

Брезентовая оболочка имеет длину 4 - 8м, а диаметр ее подбирают в зависимости от размеров каверн. Оболочку помещают в корпус турбобура, закрытый снизу деревянной пробкой, и заполняют цементным раствором. Корпус турбобура спускают на бурильных трубах до интервала поглощения, после чего из него путем нагнетания в трубы промывочной жидкости выдавливают пробку и брезентовую оболочку (рисунок 14, схема 1).

Нейлоновая оболочка (рисунок 14, схема II) применяется за рубежом, диаметр ее 46 - 61 см. Нейлоновая оболочка прикреплена к перфорированной трубе из пластмассы при помощи ободов из нержавеющей стали. На каждом конце перфорированной трубы находятся центраторы из жесткой резины или цемента. По всей длине оболочки через каждые 0,3 м к ней прикреплены резиновые манжеты, предохраняющие ее от разрушения. Приспособление с помощью левой резьбы присоединяют к концу бурильной колонны и опускают в скважину. После закачки в него цементного раствора, вращением вправо бурильную колонну отсоединяют и извлекают из скважины. После периода ОЗЦ все части приспособления и цементную пробку разбуривают.

Капроновая сетка и устройство для транспортировки ее до зоны поглощения УГТП-2 (рисунок 15, схема III) предложены ВНИИБТ, диаметр сетки 2-3 м, размер ячейки 5х5 мм.

Капроновую сетку укладывают и укрепляют на дюралевой перфорированной трубе.

УГIП-2 на бурильных трубах опускают до подошвы поглощающего пласта. В бурильные трубы бросают пробку, которую продавливают промывочной жидкостью. Пробка садится на седло в башмаке и перекрывает его отверстие. При дальнейшем прокачивании жидкости вследствие повышения давления срезаются штифты, удерживающие башмак.

Башмак с перфорироваиной трубой и укрепленной на ней сеткой выходит из защитного кожуха. Затем прокачивают тампонажную смесь с добавкой наполнителя (кожа -”горох”).
После периода ОЗЦ перфорированную трубу, башмак и пробку разбуривают вместе с цементным стаканом.

Дюралевая кассета (рисунок 14, схема IV). Дюралевый лист длиной 8 - 10 м при помощи специальной установки свертывают в трубу с навинченным на нее переводником, а снизу укрепляют башмак на штифтах. На переводнике и башмаке имеются специальные цилиндрические выступы, на которых устанавливают свернутую кассету. Затем трубу с кассетой укрепляют в защитном кожухе при помощи шифтов.

Устройство на бурильных трубах спускают в скважину до кровли поглощающего пласта. Предварительно интервал поглощения при помощи специального расширителя увеличивают в диаметре.



Рисунок 3: Перекрывающие устройства:

1 - переводник; 2 - обратный клапан; З - корпус; 4 - брезентовая оболочка; 5 - цементный раствор; 6 - штифт; 7 - башмак; 8 - хомут; 9 - перфорированная труба; 10 - нейлоновая оболочка; 11 - резиновое кольцо; 12 - предохранительное кольцо; 13 - внутренняя труба; 14 - центратор; 15 - капроновая сетка; 16 - кожух; 17 - якорь; 18 - пробка; 19 - дюралевая кассета; 20 - шар; 21 – поршень; 22 - ограничитель; 23 - трос; 24 - штанга; 25 - прорезиненный рукав; 26 - замок; 27 - бурильная труба; 28 - полиэтиленовая или поролоновая оболочка; 29 - шпилька.
В бурильные трубы бросают шар из легкоразбуриваемого материала, который перекрывает отверстие в башмаке. При закачке в бурильные трубы промывочной жидкости создается давление и срезаются штифты, удерживающие внутреннюю трубу. Кассета вместе с внутренней трубой перемещается вниз до упора на кожухе. При дальнейшем повышении давления срезаются штифты, удерживающие башмак, и нижняя часть кассеты освобождается. Чтобы освободить верхнюю часть, бурильные трубы поднимают. За счет упругих сил кассета разворачивается в расширенной части ствола скважины. Затем закачивают цементный раствор.

Прорезиненный рукав и устройство для доставки его до зоны поглощения (рисунок 14, схема V). Устройство спускают в скважину на бурильных трубах и устанавливают в расширенной части ствола скважины. После промывки скважины продавливают пробку до посадки ее на поршень. За счет создаваемого перепада давления срезаются штифты. Поршень, штанги и замок перемещаются вниз, освобождая при этом тросы,