ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 105
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Технологические функции бурового раствора
Основные свойства дисперсных систем
Химические реагенты для обработки буровых растворов
Выбор типа бурового раствора для бурения скважин
Утяжелители для тампонажных растворов
Тампонажные материалы для цементирования скважин
Материалы для приготовления тампонажных растворов
Утяжелители для тампонажных растворов
Реагенты для регулирования свойств тампонажных растворов
Требования к тампонажным материалам для цементирования скважин
растворов из скважины в пласт с интенсивностью, осложняющей дальнейшую проводку скважины. Основные причины поглощения заключаются в превышении давления в скважине над пластовым давлением вследствие излишней плотности бурового или тампонажного раствора и больших потерь напора в кольцевом пространстве при бурении или цементировании колонн в высокопроницаемых коллекторах большой емкости силы в интервалах образования трещин гидравлического разрыва пластов.
Главным признаком поглощения является то, что расход жидкости на выходе из скважины меньше, чем на входе, и уровень жидкости в приемных емкостях насосов уменьшается. Но этот прямой признак часто может затушевываться, если в скважине наряду с поглощением есть и проявления. При разбуривании интервалов поглощения возможны провалы инструмента и увеличение механической скорости, ухудшение выноса шлама, его локальные скопления в стволе скважины с последующим заклиниванием или зависанием инструмента.
Поглощения промывочной жидкости связаны с ее фильтрацией в окружающие породы, в результате чего нарушается режим промывки и затрудняется бурение.
Причины поглощений промывочной жидкости могут быть: геологические, технологические, горнотехнические и организационные.
Геологические причины связаны с наличием пор, трещин и каверн в горных породах, которые формируют каналы фильтрации промывочной жидкости. В зависимости от их размеров меняется интенсивность поглощения. Раскрытие трещин колеблется от 1 мм до 100 мм и более. Раскрытие трещин определяет выбор закупоривающих средств, параметров тампонажных смесей и способа ликвидации поглощения. Каверны встречаются в породах, склонных к растворению в воде (карбонатные, сульфатные породы, отложения солей). Трещиноватость и закарстованностъ пород снижаются с увеличением глубины скважины и горного давления. Для определения размеров трещин и каверн, а также интенсивности поглощения необходимо проводить специальные исследования в скважине (каверно- и расходометрию). Эта классификация позволяет использовать гидрогеологические данные того или иного района работ для прогнозирования возможных поглощений промывочных жидкостей при бурении скважин, что может быть основой для выбора метода предупреждения и ликвидации поглощения.
Интенсивность поглощения промывочной жидкости зависит от следующих технологических факторов:
-выбора конструкции скважины
-способа промывки
-параметров промывочной жидкости (плотности, вязкости)
-скорости потока по стволу скважины
-частоты вращения бурового снаряда
-изменения перепада давления на поглощающий пласт
Столь же опасен резкий запуск буровых насосов, так как при этом кратковременное действие давления может кратно превышать, потери напора в кольцевом канале и привести даже к гидроразрыву пласта. Необходимо предупреждать сальникообразование, ограничивать скорость спуска колонны, плавно запускать буровые насосы, перед запуском разрушать структуру раствора путем расхаживания и проворачивания инструмента при низкой скорости.
Исследования проницаемости пластов проводятся для установления следующих параметров и характеристик:
-границы (мощности) зоны поглощения;
-пластового давления;
-интенсивности давления;
-интенсивности поглощения;
-взаимодействия пластов, направления внутри скважинных перетоков;
-типа коллектора, размеров и форм каналов;
-местоположения и размеров сужений и каверн в скважине;
-возможности других осложнений (обвалов, проявлений)
-прочности и давления гидроразрыва пород;
-подготовленности ствола скважины к переходу на промывку другим раствором и к цементированию колонны.
По результатам исследований разрабатываются мероприятия по ликвидации поглощений (выбор метода, техники и технологии).
Все методы исследований подразделяются на:
- метод наблюдений ( за характером изменений механической скорости, поведения бурильной колонны и т.д. ),
- геофизические методы (кавернометрия, радиоактивный, акустический каротаж, термометрия и др ).
- гидродинамический метод, основанный на измерении расхода раствора, перепада давления в системе скважина - пласт при доливе, нагнетании раствора в скважину (пласт) или отборе его из пласта.
Для оценки подготовленности скважины к переходу на глинистый раствор или к цементированию колонны производится опрессовка ствола или отдельных интервалов нагнетанием жидкости (воды, глинистого или тампонажного раствора) до контрольного давления.
Характеристика основных способов тампонирования.
Существуют различные способы тампонирования. Они предусматривают:
- последовательность проведения операции;
- способ доставки тампонажной смеси.
Первый способ – доставка по открытому стволу. Этот способ используют при частичных поглощениях и слабых водопроявлениях. Закачка тампонажной смеси подизбыточном давлении обеспечивает ее надежное проникновение во все трещины проницаемой зоны. Этот способ рекомендуют использовать для зон поглощений, залегающих на глубине 150-200 м, так как при проождениитампонажной смеси по стволу происодит загрязнение скважины смесью.
Второй способ – доставка по бурильным трубам. Тампонажную смесь закачивают в скважину через колонну бурильных труб, нижний конец которой устанавливают на 3-2,5 м выше кровли зоны поглощения: чем выше интенсивность поглощения, тем меньше должно быть это расстояние. При водопроявлениях нижний конец бурильных труб спускают до подошвы проницаемой зоны.
Третий способ – доставка контейнера или тампонажных устройств.Пакетированные СБСС доставляют к месту твердения в колонковых трубах или специальных контейнерах, из которых пакеты с СБСС выдавливают промывочной жидкостью. Буровой инструмент извлекают, и в скважину опускают специальное устройство. Снаряд для переработки СБСС состоит из шарошечного долота, обратного клапана, отражателя в виде левого шнека и затирочного элемента, выполненного в виде переходника с эластичными лопастями.
При разбуривании сухую БСС в скважине смешивают с водой до образования водного раствора или пасты. Наличие в устройстве левого шнека обеспечивает нагнетание тампонажного раствора в стенки скважины. Затирочный элемент «загоняет» тампонажный раствор в трешины и калибрует ствол скважины. Интервал одноразового крепления не превышает 3—5 м. Затраты времени на одно крепление составляют 1,5—2 ст.-ч.
Главным признаком поглощения является то, что расход жидкости на выходе из скважины меньше, чем на входе, и уровень жидкости в приемных емкостях насосов уменьшается. Но этот прямой признак часто может затушевываться, если в скважине наряду с поглощением есть и проявления. При разбуривании интервалов поглощения возможны провалы инструмента и увеличение механической скорости, ухудшение выноса шлама, его локальные скопления в стволе скважины с последующим заклиниванием или зависанием инструмента.
Поглощения промывочной жидкости связаны с ее фильтрацией в окружающие породы, в результате чего нарушается режим промывки и затрудняется бурение.
Причины поглощений промывочной жидкости могут быть: геологические, технологические, горнотехнические и организационные.
Геологические причины связаны с наличием пор, трещин и каверн в горных породах, которые формируют каналы фильтрации промывочной жидкости. В зависимости от их размеров меняется интенсивность поглощения. Раскрытие трещин колеблется от 1 мм до 100 мм и более. Раскрытие трещин определяет выбор закупоривающих средств, параметров тампонажных смесей и способа ликвидации поглощения. Каверны встречаются в породах, склонных к растворению в воде (карбонатные, сульфатные породы, отложения солей). Трещиноватость и закарстованностъ пород снижаются с увеличением глубины скважины и горного давления. Для определения размеров трещин и каверн, а также интенсивности поглощения необходимо проводить специальные исследования в скважине (каверно- и расходометрию). Эта классификация позволяет использовать гидрогеологические данные того или иного района работ для прогнозирования возможных поглощений промывочных жидкостей при бурении скважин, что может быть основой для выбора метода предупреждения и ликвидации поглощения.
Интенсивность поглощения промывочной жидкости зависит от следующих технологических факторов:
-выбора конструкции скважины
-способа промывки
-параметров промывочной жидкости (плотности, вязкости)
-скорости потока по стволу скважины
-частоты вращения бурового снаряда
-изменения перепада давления на поглощающий пласт
Столь же опасен резкий запуск буровых насосов, так как при этом кратковременное действие давления может кратно превышать, потери напора в кольцевом канале и привести даже к гидроразрыву пласта. Необходимо предупреждать сальникообразование, ограничивать скорость спуска колонны, плавно запускать буровые насосы, перед запуском разрушать структуру раствора путем расхаживания и проворачивания инструмента при низкой скорости.
Исследования проницаемости пластов проводятся для установления следующих параметров и характеристик:
-границы (мощности) зоны поглощения;
-пластового давления;
-интенсивности давления;
-интенсивности поглощения;
-взаимодействия пластов, направления внутри скважинных перетоков;
-типа коллектора, размеров и форм каналов;
-местоположения и размеров сужений и каверн в скважине;
-возможности других осложнений (обвалов, проявлений)
-прочности и давления гидроразрыва пород;
-подготовленности ствола скважины к переходу на промывку другим раствором и к цементированию колонны.
По результатам исследований разрабатываются мероприятия по ликвидации поглощений (выбор метода, техники и технологии).
Все методы исследований подразделяются на:
- метод наблюдений ( за характером изменений механической скорости, поведения бурильной колонны и т.д. ),
- геофизические методы (кавернометрия, радиоактивный, акустический каротаж, термометрия и др ).
- гидродинамический метод, основанный на измерении расхода раствора, перепада давления в системе скважина - пласт при доливе, нагнетании раствора в скважину (пласт) или отборе его из пласта.
Для оценки подготовленности скважины к переходу на глинистый раствор или к цементированию колонны производится опрессовка ствола или отдельных интервалов нагнетанием жидкости (воды, глинистого или тампонажного раствора) до контрольного давления.
Характеристика основных способов тампонирования.
Существуют различные способы тампонирования. Они предусматривают:
- последовательность проведения операции;
- способ доставки тампонажной смеси.
Первый способ – доставка по открытому стволу. Этот способ используют при частичных поглощениях и слабых водопроявлениях. Закачка тампонажной смеси подизбыточном давлении обеспечивает ее надежное проникновение во все трещины проницаемой зоны. Этот способ рекомендуют использовать для зон поглощений, залегающих на глубине 150-200 м, так как при проождениитампонажной смеси по стволу происодит загрязнение скважины смесью.
Второй способ – доставка по бурильным трубам. Тампонажную смесь закачивают в скважину через колонну бурильных труб, нижний конец которой устанавливают на 3-2,5 м выше кровли зоны поглощения: чем выше интенсивность поглощения, тем меньше должно быть это расстояние. При водопроявлениях нижний конец бурильных труб спускают до подошвы проницаемой зоны.
Третий способ – доставка контейнера или тампонажных устройств.Пакетированные СБСС доставляют к месту твердения в колонковых трубах или специальных контейнерах, из которых пакеты с СБСС выдавливают промывочной жидкостью. Буровой инструмент извлекают, и в скважину опускают специальное устройство. Снаряд для переработки СБСС состоит из шарошечного долота, обратного клапана, отражателя в виде левого шнека и затирочного элемента, выполненного в виде переходника с эластичными лопастями.
При разбуривании сухую БСС в скважине смешивают с водой до образования водного раствора или пасты. Наличие в устройстве левого шнека обеспечивает нагнетание тампонажного раствора в стенки скважины. Затирочный элемент «загоняет» тампонажный раствор в трешины и калибрует ствол скважины. Интервал одноразового крепления не превышает 3—5 м. Затраты времени на одно крепление составляют 1,5—2 ст.-ч.
Список использованной литературы
-
Жуховицкий С.Ю. Промывочные жидкости в бурении - М. : Недра, 1976. -
Городнов В.Д. Буровые растворы. - М. : Недра, 1985. -
Булатов А.И., Данюшевский В.С. Тампонажные материалы. - М.: Недра, 1987. -
Башлык С.М. и др. Лабораторный практикум по основам гидравлики и промывочным жидкостям. - М. : Недра, 1982.