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
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 487
Скачиваний: 7
СОДЕРЖАНИЕ
1.1. Основные понятия поглощений промывочной жидкости.
1.2. Факторы, влияющие на появление поглощений промывочной жидкости
1.4. Методы исследования потенциальных зон поглощений.
2. Классификация зон поглощений и мероприятия по их ликвидации.
2.1. Мероприятия по ликвидации поглощений.
2.3.Тампонажные смеси и пасты для изоляции зон поглощений
2.5. Применение перекрывающих устройств
3. Профилактика поглощений промывочной жидкости.
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
Микрокаротаж называют каротажем пористости. Вследствие малой глубины исследования микрокаротажем можно определить сопротивление промытой зоны породы вблизи ствола скважины. С помощью микрокаротажа можно также уточнить границы поглощающих горизонтов, выделить участки с различной пористостью внутри поглощающего горизонта и оценить пористость породы.
Электрический каротаж. При электрическом каротаже регистрируются кажущееся удельное сопротивление пород и потенциал самопроизвольно возникающего в скважине электрического поля (ПС). По изменению этих параметров вдоль ствола скважины судят о характере и последовательности залегания пород. Напротив глин и глинистых пород на диаграмме отмечается повышение значения ПС, а напротив плотных и водонасыщенных пород - понижение. Такие показания отмечаются в том случае, когда минерализация пластовых вод выше минерализации бурового раствора в скважине. При обратном соотношении минерализации кривая ПС получается обратной. Если минерализация пластовой воды и бурового раствора одинакова, то кривая ПС получается недифференцированной. Тогда производят два замера: один - при установившемся статическом уровне, другой - в процессе долива в скважину жидкости. Напротив поглощающих пластов показания ПС должны быть различны.
Радиоактивный каротаж.Стандартные методы радиоактивного каротажа регистрируют естественную гамма-активность горных пород (гамма-каротаж ГК) и гамма-активность, возбужденную действием нейтронного потока (нейтронный гамма-каротаж НГК). Гамма-активность глин и глинистых пород обычно больше, чем у известняков и песчаников. Поэтому поглощающие горизонты, как правило, характеризуются низкой естественной гамма-активностью.
Кривая НГК позволяет уточнить положение поглощающего горизонта и получить некоторое представление о его строении вблизи ствола скважины, а также оценить величину пористости породы поглощающих пластов. Стандартные методы радиоактивных исследований дают хорошие результаты при заполнении скважины минерализованными раствором или раствором на нефтяной основе.
Акустический каротаж. С помощью акустического каротажа замеряют скорость распространения и затухания упругих волн в породе. Трещиноватые, закарстованные породы очень сильно рассеивают акустические волны [2].
1.4.2. Гидродинамические исследования поглощающих пластов
Гидродинамические исследования поглощающих пластов проводятся при установившихся и неустановившихся режимах фильтраций (течении) жидкости.
Метод установившихся закачек (статический уровень в скважине Нст>30 м, рисунок 1, а). Жидкость с заданным минимальным расходом закачивается в скважину до установления определенного уровня. Фиксируются значение расхода и положение уровня, затем меняется расход, и жидкость закачивается до установления нового положения уровня. Меняя режим закачки жидкости, получают соответствующие им значения уровней (перепадов давления), по которым строится индикаторная линия.
Метод установившихся нагнетаний (Нст≤30 м, рисунок 1, б). Устье скважины герметизируется, и в нее закачивается жидкость с постоянным расходом до установления определенного давления. Режим считается установившемся, если давление и расход остаются постоянными в течение 10-15 мин. Затем изменяют расход и добиваются постоянства нового значения давления. При положении статического уровня на глубине 20-30 м первые точки индикаторной линии получают путем регистрации установившихся уровней при герметизированном устье с помощью глубинного манометра или путем экстраполяции индикаторной линии до начала координат.
Метод установившихся отборов(при переливе жидкости из скважины, рисунок 1, в). Устье скважины герметизируется и определяется давление, под действием которого жидкость переливается из скважины. Затем жидкость отбирают из скважины при различных установившихся давлениях. Полученные значения установившихся давлений и соответствующие им значения расходов жидкости используются для построения индикаторной линии.
Во время проведения исследований при установившихся режимах течения жидкости необходимо учитывать следующие особенности. До начала исследования необходимо убедиться в установившемся состоянии системы пласт - скважина. При наличии перетоков или поступлении в скважину минерализованных пластовых вод исследование рекомендуется проводить после заполнения ствола скважины однородной по плотности жидкостью (например, после очередного рейса и подъема инструмента).
Исследование скважины должно проводиться не менее чем при трех режимах. Создаваемые при этом перепады давления в скважине должны отличаться один от другого в 1,5 - 2 раза.
Для каждого режима жидкость закачивается с постоянной производительностью. Закачка или отбор производится до получения постоянных значений перепада давления в скважине. При этом плотности закачиваемой и находящейся в скважине жидкости должны быть одинаковыми.
По полученной индикаторной линии (Δр - Q) определяют интенсивность поглощения и коэффициент приемистости поглощающего пласта.
Прослеживание за снижением уровня (давления) жидкости в скважине (Нст> 30 м, рисунок 1, г). Скважина заполняется жидкостью до устья, затем долив жидкости прекращается и замеряется время падения уровня через каждые 5 или 10 м. Измерения продолжаются до наступления равновесия в скважине, т.е. до тех пор, пока уровень жидкости не достигнет статического положения.
Снижение уровня в скважине во времени замеряется с помощью уровнемера или может быть зафиксировано с помощью глубинного манометра в виде кривой изменения давления во времени.
Исследование поглощающих пластов с помощью пакера и установленного под ним манометра проводят в скважинах, в которых будет осуществляться переход с бурения с промывкой забоя водой на промывку буровым раствором, перед цементированием обсадных колонн с большой высотой подъема цементного раствора, а также во всех случаях перед проведением изоляционных работ с помощью пакера. Исследования проводятся при любом положении статического уровня в скважине или при наличии водопроявлений.
Пакер в скважину спускают плавно, с включенным гидравлическим тормозом. Обычно пакер устанавливают на 20 - 50 м выше кровли поглощающего пласта. При наличии каверн или низкой механической прочности горных пород в этом интервале пакер устанавливают в вышележащих устойчивых породах.
Приемистость поглощающего пласта определяется нагнетанием в скважину жидкости до установившегося режима при работе цементировочного агрегата на 2, 3 и 4-й скоростях. Закачку жидкости начинают с максимальной - 4-й скорости, причем давление на устье скважины не должно превышать давления гидравлического разрыва пласта.
По результатам исследования строится индикаторная линия поглощающего пласта, и определяются интенсивность поглощения и коэффициент приемистости.
В скважинах, где возможен недоподъем цементного раствора за обсадной колонной из-за поглощения его в процессе цементирования, необходимо перед спуском обсадной колонны произвести исследование всех поглощающих пластов с помощью пакера на давление.
Наибольшее распространение при исследовании поглощающих пластов получили: метод прослеживания за изменением уровня (давления) в скважине, метод установившихся нагнетаний и метод установившихся отборов. Метод исследования при неустановившемся режиме течения жидкости рекомендуется использовать, если время восстановления давления превышает 30 мин. В этом случае ошибка при определении коэффициента приемистости по формулам установившегося режима не превышает точности прибора (7—10 %). При меньших значениях времени восстановления давления следует применять методы исследования скважин при установившихся режимах или должны быть введены соответствующие поправочные коэффициенты.
Основные методы изучения поглощающего пласта рассмотрены на рисунке 1[2].
Методы изучения поглощающего пласта
Гидродинамические исследования
Отбор керна и шлама
Геофизические исследования
При установившемся режиме движения жидкости
Метод установившихся нагнетаний
Метод установившихся отборов
При неустановившемся режиме движения жидкости
Прослеживание за снижением уровня
Прослеживание за подъемом уровня
В процессе бурения путем регистрации количества закачиваемой и выводящей жидкости
электротермометрия
резистивиметрия
кавернометрия
фотографирование стенок скважины
телесъемка забоя и стенок скважины
стационарный каротаж
акустический каротаж