Файл: Курсового проекта Методы глушения пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважин 013. 00. 00пз.docx

Сущность физических явлений, сопутствующих прихвату колонны труб под действием перепада давления, в общем виде известна. При движении колонны труб между ней и фильтрационной коркой находится БР, который равномерно фильтруется в стволе скважины по всем направлениям. При оставлении колонны труб без движения из-за изгиба под действием осевой нагрузки в застойной зоне, образующейся вследствие эксцентричного расположения колонны труб, в скважине произойдет дифференциальный прихват.

На колонну труб действует сила адгезии (прилипания), препятствующая движению труб, а также сила прижатия под действием дифференциального давления, величина которого пропорциональна площади контакта и величине этого давления. Под действием дифференциального давления бурильные трубы вдавливаются в фильтрационную корку, что обусловливает дальнейшее возрастание силы прижатия. Росту величины прижатия способствует интенсивное нарастание толщины фильтрационной корки, вызванное увеличением содержания твердой фазы за счет обезвоживания БР в застойной зоне.

---

7. Методы глушения

Глушением скважины называется процесс, который направлен на создание обратного давления на горные пласты и прекращение появления флюида породы. Расчет глушения скважины, цели и задачи которого состоят в обеспечении особых условий при ее бурении, производится на стадии до текущих ремонтных работ либо до капремонта скважины. Главным требованием считается соблюдение правил безопасности производства, а также предупреждение выбросов энергоресурсов (нефти и газа) в процессе работы.
Основные особенности процесса

Глушение скважины может производиться несколькими методами: чаще всего для этого используют специальные жидкости или пену. Благодаря этим веществам можно создать нужный уровень давления в забое, который превысит показатель пластового. Растворы могут быть на водной основе с содержанием солей или элементов для придания определенной густоты, а в качестве пены применяются двух- и трехфазные составы.

Замена жидкости в забое приводит к промыванию всей скважины, при этом обязательно нужно учесть в расчетах показатели насосно-компрессионных труб до максимально допустимого уровня. Требуется принять во внимание при расчете и замену жидкости на участке устья, которая осуществляется по очереди; при этой работе применяется раствор, которым заполняется вся скважина. Необходимо внимательно отнестись к качеству раствора, его физиологическим характеристикам (плотность, состав и т.д.), равно как и при использовании пены.
Требования к растворам для глушения скважин
Среди основных требований, которые выдвигаются к жидкостям, используемым в глушении скважин, можно назвать следующие:

• 
  Степень попадания фильтруемых частиц, в том числе твердого субстрата, в призабойный участок горной породы должна быть минимальной. Процент содержания взвесей должен быть менее 30 мг на литр раствора.
  
• 
  Контакт с водами в горном пласте не должен нарушать стабильность жидкости.
  
• 
  Удаление твердых частиц должно происходить наиболее легким методом.
  
• 
  Фильтруемое вещество не должно контактировать с глиной в зоне коллектора.
  
• 
  В пористой части пласта не должны образовываться осадки.
  
• 
  Давление жидкости не должно разрушать целостность армирующих элементов и обсадных труб.
  

---

Если в ходе метода расчета глушения скважины нужно улучшить либо воссоздать необходимые свойства ствола, жидкость может иметь в составе добавки, которые могут снизить натяжение на пограничной полосе с нефтяным продуктом, усилить водоотталкивающую функцию, снизить процент водного насыщения и т.д. Это могут быть различные реагенты или поверхностно-активные вещества, а также ингибиторы. Благодаря использованию таких растворов можно уменьшить время вывода скважины в режим готовности, увеличить полезный объем добываемого продукта, во многом по причине снижения процента содержания воды.
Цели расчетов и задачи процесса
При осуществлении работы по расчетам и глушению нефтяной скважины необходимо определить ряд целей и задач, которые актуальны при работе с жидкостями:

• 
  По составу и плотности раствор не может повлиять на состав породы. При этом горный пласт не должен быть несовместимым с жидкостью, в противном случае при глушении произойдет образование осадка.
  
• 
  Частицы глинистого слоя должны ингибироваться, и состав жидкости должен содержать фильтрат, благодаря чему при повышении уровня воды в стволе не возникнет риска разбухания этих частиц.
  
• 
  Жидкость для глушения не выполняет функции преграды.
  
• 
  Растворы не должны влиять на состояние техники для глушения и бурения скважин.
  
• 
  Раствор не должен впитываться в почву: он служит для гидрофобизации, уменьшения натяжения и других эффектов.
  
• 
  Коррозийный эффект может протекать с интенсивностью менее 0,15 мм за год.
  

При повышенном температурном режиме раствор с качественным составом имеет свойства устойчивости к перепадам температур, а также морозостойкости, что актуально в осенне-зимний период. Кроме того, жидкость не должна иметь токсичных элементов в составе, она должна быть огнестойкой и безопасной с точки зрения подверженности взрывам.
Особенности метода глушения скважин с применением пены
Согласно практическому опыту по методу глушению нефтяных скважин при помощи специальной пены, после окончания ее заливки в ствол начинается перекачка из пространства между трубой и внутри нее. Таким образом, давление в забойной зоне может быть уменьшено наполовину и более по сравнению с изначальным значением при глушении.

---

Перелив пены из ствола может происходить по следующим причинам:

• 
  Эффект расширения субстанции из-за падения давления на гидропотери при трении.
  
• 
  Расширение субстанции из-за перепада температур при глушении скважины: показатель увеличивается до температуры пластов.
  
• 
  Дополнительное расширение вещества, которое происходит из-за дополнительного тепла, которое уравновешивает падение температур при падении давления.
  

Данные процессы при глушении случаются единовременно, и если вся энергия, которая приводит к расширению пены, равна росту ее объема, а также затратам на трение, перелив заканчивается.

Таким образом, чтобы перелива субстанции из ствола не произошло, глушение должно производиться с учетом закачивания некоторого количества раствора не только между трубой и пластами, но и в саму трубу. Давление раствора в этом случае уравновешивает давление, которое образуется от самой пены, поскольку происходит ее расширение от перепада температур, наличия дополнительного тепла и упругости.

Общая формула зависимости:

Ргр = Ртр п + Ртра + Pv

Расшифровка:

• 
  ргр — давление столба, которое формируется в процессе глушения.
  
• 
  ртр п — потери давления на трение, которые происходят в процессе перелива.
  
• 
  а — коэффициент энергозапасов субстанции.
  
• 
  р, — давление самой пены.
  

Показатель ргр уточняется по промысловой информации в ходе глушения.

Заключение

Мировой опыт показывает, что практически все скважины в той или иной степени осложнены технологической несовместимостью отдельных интервалов бурения. Поэтому эффективность бурения скважины, в первую очередь, зависит от своевременного применения мероприятий по предупреждению возможных осложнений. Аварийную ситуацию легче предупредить, чем в дальнейшем ликвидировать.

В данном курсовом проекте были успешно выполнены все поставленные задачи, а именно:

• 
  Построен график совмещенных условий бурения;
  
• 
  Выбрана конструкция скважины;
  
• 
  Разработана технология предупреждения осложнений и аварий по скважине 36.
  
• 
  Определены меры по предупреждению и ликвидации аварий и осложнений
  

Направлением для дальнейших работ по повышению технико-экономических показателей является применение новейших методов, приемов и средств способствующих безаварийной проходке скважин.

---

Список использованных источников

1. Аварии при бурении нефтегазовых скважин: учебное пособие / В. Г. Заливин, – Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2015. – 278 с.

2. Аварийные ситуации в бурении: учебное пособие / В. Г. Заливин, А. Г. Вахромеев, – Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2016. – 484 с.

3. Методические указания по выполнению курсового проекта / В.Г. Заливин – Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2018. – 35с.

4. Осложнения при бурении нефтегазовых скважин: учебное пособие / В. Г. Заливин, – Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2013. – 247 с.

5. СТО ИрНИТУ 0.005-2016. Оформление курсовых проектов и выпускных квалификационных работ технических специальностей – Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2015. – 39 с.

6. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности» (ред. от 12.01.2015 г.)

---