Файл: Отчет по научно исследователькой работе направление подготовки 21. 04. 01 Нефтегазовое дело профиль Строительство нефтяных и газовых скважин в сложных горногеологических условиях.docx

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

ФГБОУ ВО «УДМУРТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ НЕФТИ И ГАЗА им. М.С. ГУЦЕРИЕВА

Кафедра бурения нефтяных и газовых скважин

ОТЧЕТ ПО

НАУЧНО – ИССЛЕДОВАТЕЛЬКОЙ РАБОТЕ

Направление подготовки 21.04.01 Нефтегазовое дело профиль «Строительство нефтяных и газовых скважин в сложных горно-геологических условиях»

Студент группы ОМ 21.04.01.01-11 Яковлев К.В.

Руководитель практики: доц.к БНГС, кандидат тех. наук Миловзоров А.Г.

Отчет проверил «___»______________2023г. __________________

Отчет защитил «___» ______________2023г.

С оценкой ___________ __________________

Ижевск

2023г.

Оглавление

Введение

Спуск обсадной колонны составляет наиболее трудоемкую и продолжительную часть процесса крепления скважины. От тщательной подготовки ствола скважины к спуску обсадной колонны зависит успешность проводки скважины до проектной глубины и качество разобщения пластов. Целью подготовки ствола являются, обеспечение спуска обсадной колонны до намеченной глубины и качественное цементирование, а также химическая обработка бурового раствора. Условием для доведения обсадной колонны до заданной глубины, является устранение уступов и сужений, образовавшихся в процессе бурения, это достигается проработкой ствола скважины и контролируется последующей шаблонировкой бурильными компоновками, включающими сочетание расширителей различной конструкции, диаметром, равным диаметру долота, и утяжеленных бурильных труб.

Общие положения о подготовке ствола скважины к спуску обсадных труб

Подготовка ствола к спуску обсадных труб - под направления, кондуктор, промежуточную (сплошную, хвостовик, потайную) и эксплуатационную колонну наиболее рационально производить одновременно с процессом углубления ствола.

Использование информации, получаемой в процессе углубления ствола и геофизических измерений в нем, позволяет конкретизировать подготовку ствола к операции спуска обсадных колонн.

Перед проработкой скважины заранее выделяют интервалы, где отмечены затруднения при спуске бурильного инструмента, зоны сужения ствола, образования уступов, участки резкого перегиба оси скважины и т. д. В скважину спускают новое долото в сочетании с жесткой компоновкой и,

---

удерживая инструмент на весу, прорабатывают выделенные интервалы с промывкой при скорости подачи 40 м/ч. Выдерживание вращающегося инструмента на одном месте не допускается во избежание зарезки нового ствола. Если отмечаются трудности в прохождении инструмента, его приподнимают и спускают несколько раз. В сложных условиях скорость подачи инструмента может быть снижена до 20 - 25 м/ч. Параметры бурового раствора тщательно контролируются и доводятся до установленной для данной скважины нормы. При необходимости раствор обрабатывают смазывающими добавками и реагентами, снижающими липкость фильтрационной корки. После проработки и промывки скважины ствол ее часто шаблонируют. Для этой цели в скважину спускают на бурильной колонне компоновку из 3-4 обсадных труб и убеждаются в том, что они доходят до забоя без посадок. По окончании шаблонирования скважину промывают, длительность промывки - один-два цикла циркуляции.

Особое внимание следует уделить подготовке ствола скважины перед спуском эксплуатационной колонны с пакером (при необходимости проводятся работы по шаблонированию или дополнительной проработке ствола скважины при заданных параметрах бурового раствора).

Место установки пакера в стволе скважины указывается геологической службой бурового предприятия на основании данных геофизических исследований скважины. не допускается установка пакеров в зонах каверн.

Порядок проведения подготовки ствола определяется требованием, обеспечивающим качество и надежность скважины, т.е. в первую очередь выполняются работы по обеспечению траектории ствола с заданной интенсивностью искривления. Затем - работы по расширению ствола в местах сужения или желобных выработок, а также электрометрические работы в комплексе с работами по очистке ствола скважины от шлама.

Промывка скважины и очистка ствола от шлама

1. После окончания операций расширения, проработки или калибровки ствола скважины, следует произвести промывку ствола в течение не менее двух циклов циркуляции с максимально возможной при данной глубине ствола подачей жидкости на забой. Скорость восходящего потока в затрубном пространстве должна быть не менее 1,0 м/сек.

2. В процессе очистки ствола параметры циркулирующей среды в интервале ее применения должны соответствовать проекту на строительство скважины.

---

3. В процессе промывки ствола необходимо расхаживать бурильную колонну в пределах длины ведущей трубы, а при подъеме бурильных труб постоянно заполнять ствол циркулирующей жидкостью.

4. После промывки ствола бурильную колонну следует спустить до забоя и при подъеме произвести контрольный замер длины бурильных труб с помощью стальной рулетки для уточнения фактической глубины скважины. Результаты контрольного промера следует отразить в буровом журнале.

5. Готовность ствола к спуску обсадных труб необходимо отметить соответствующей записью в вахтовом журнале и суточном рапорте бурового мастера.

Положение обсадной колонны в скважине:

Известно, что обсадная колонна всегда прилегает к стенке скважины, образуя застойные зоны, ухудшающие замещение бурового раствора цементным. Причем, чем ближе колонна к стенке скважины, т.е. чем меньше ее эксцентричность в скважине, тем сложнее удалить глинистый раствор из защемленных зон без специальных технологических приемов. естественно, застойную зону легче удалить при малой длине эксцентричного участка.

В большинстве случаев применяемая технология цементирования (одноразовое движение цементного раствора в зоне его подъема, иногда на незначительную высоту – 50–200 м) и свойства буровых и тампонажных растворов не могут обеспечить полного вытеснения бурового раствора в заколонном пространстве.

При определенных физико-механических свойствах буровой раствор не может быть вытеснен из заколонного пространства. Одной из главных причин невозможности вытеснить буровой раствор является форма ствола, весьма далекая от цилиндрической, с её кавернами, неровностями. Кроме того, при наличии в скважине обсадной колонны обязательно образование так называемых мертвых зон, вследствие соприкосновения труб со стенкой скважины, из которых буровой раствор не может быть вытеснен. Спущенная обсадная колонна соприкасается со стенкой скважины в некотором количестве участков.

У мест прилегания возникают зоны защемления бурового раствора, яв-ляющиеся потенциальными зонами каналообразований. В эксцентричном кольцевом сечении циркуляция вязкопластичной жидкости восстанавливается с образованием застойных зон. В то же время, по мнению А.И. Булатова, при недостаточном отклонении колонны от стенки скважины центрирующие устройства также могут быть причиной увеличения застойных зон.

---

Опрессовка скважин к спуску обсадной колонны

После последнего долбления проводят тщательную промывку ствола скважины.

Подъем бурильной колонны проводят с контрольным замером ее длины. после проведения заключительного комплекса геофизических исследований ствол скважины готовят к спуску обсадной колонны.

Для этого ствол скважины проверяют на возможность поглощения бурового и тампонажного растворов в процессе цементирования.

Гидродинамические исследования проводят методом опрессовки ствола в целом или поинтервально с применением бурильной колонны и гидромеханического пакера.

Давление опрессовки выбирается таким, чтобы были созданы условия, соответствующие максимальным давлениям в конце цементирования колонны при выбранном способе его осуществления.

КНБК для проработки скважины перед спуском обсадной колонны

Совмещение процессов углубления и подготовки ствола скважины достигается путем включения в КНБК непосредственно над долотом (или расширителем) специального калибратора или заменяющего его участка УБТ, размеры которого для каждого случая следует определять в соответствии с нижеизложенными требованиями.

При роторном способе КНБК должны собираться по следующей схеме: долото; наддолотный участок КНБК, обеспечивающий проходимость обсадных труб; участок КНБК, обеспечивающий осевую нагрузку на долото; бурильные трубы. Диаметр и длина наддолотного участка КНБК определяется по расчету.

При углублении ствола забойными двигателями, если корпус двигателя по диаметру способен выполнять роль наддолотного участка КНБК, обеспечивающего проходимость обсадных труб, применять дополнительное наддолотное устройство не обязательно.

Участок КНБК, обеспечивающий осевую нагрузку на долото, должен со-ответствовать режиму бурения, предусмотренному проектом.

При необходимости его следует стабилизировать путем установки центраторов.

В наклонно-направленных и горизонтальных скважинах перед спуском обсадных труб ствол должен быть проработан и прокалиброван КНБК, содержащей над долотом стандартный полноразмерный калибратор. Износ такого калибратора по диаметру должен быть минимальным.

---

Применение жесткой КНБК позволит получить соответствующую конфигурацию ствола скважины, и обеспечить успешный спуск обсадной колонны при осложнениях ствола (посадки инструмента, наличие уступов, сужений и т.п.), а также в случае простоев или продолжительности каротажа более 12 часов производится проработка ствола скважины КНБК, использовавшейся при последнем долблении. Скорость проработки в интервалах осложнений не более 40м/час, максимальная скорость спуска инструмента с промывкой не более 4 м/с. При подъеме КНБК обеспечивается постоянный долив. По достижении бурением проектной глубины производится промывка скважины в течение двух циклов. Аналогично производится промывка после заключительного каротажа.

Технология гидромониторной кольматации и подготовка ствола скважины к спуску обсадных колонн

Согласно правилам ведения буровых работ до спуска обсадных колонн в скважине должны быть ликвидированы все осложнения и изолированы зоны потенциальных осложнений, поэтому при подготовке скважины особого внимания требуют интервалы с высокопроницаемыми и поглощающими пластами.

Наиболее часто встречающимся методом изоляции интервалов с высокопроницаемыми и поглощающими пластами является установка цементных мостов в этих интервалах.

Также практикуется применение различных тампонирующих составов и проведение селективной изоляции с использованием пакерующих устройств.

Одним из перспективных методов подготовки ствола скважины к цементированию является кольматация проницаемых пластов впервые данный техно-логический прием был применен Ф.А. Агзамовым, Ю.С. Кузнецовым, М.Р.

Мавлютовым в 1973 году с использованием вибрационной обработки ствола скважины.

В дальнейшем были разработаны научные основы и технология управляемой кольматации, а также различные устройства для ее реализации. При этом управляемая кольматация использовалась как при бурении скважин, так и для их подготовки к спуску и цементированию обсадных колонн.

Управляемая кольматация стенок скважины осуществляется за счет направления струи бурового раствора, содержащего твердую фракцию, на стенку скважины. Данный метод изоляции высокопроницаемых пластов эффективен в терригенных и карбонатных горных породах с высокой пористостью. Так, после такой обработки максимально допустимое давление на пласт в конце цементирования может быть увеличено на 12–15 МПа.

---