Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 [ 102 ] 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225

Для предупреждения возникновения каналов в оставшемся буровом растворе и корке их необходимо вытеснять из заколонного пространства, обеспечивая контакт цементного раствора со стенками скважины и обсадной колонной. Следует понижать контракционный эффект цементов введением в них наполнителей, применением вяжущих материалов с пониженным контракционным эффектом.

4.2.12. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТ ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ И ЛИКВИДАЦИИ ГНВП

Несмотря на то, что достигнут! определенные успехи в совершенствовании технологии бурения - повышение качества буровых растворов, крепления скважин, применение надежного противовыбросового оборудования (ПВО) и обсадных труб - количество ГНВП в практике бурения еще достаточно велико. Причин ГНВП много:

применение бурового раствора недостаточной плотности в связи с отсутствием достоверных данных о значениях пластового (порового) давления;

снижение забойного давления при подъеме бурильной колонны за счет недолива раствора в скважину; действие отрицательной составляющей гидродинамического давления; снижение гидростатического давления вследствие эффектов фильтрации, контракции и седиментации;

недостаточная плотность бурового раствора;

неправильная технология проведения промежуточных промывок.

Проявления при спускоподъемных операциях, переходящие в открытое фонтанирование, свидетельствуют, прежде всего, об отсутствии надежных средств контроля за скважиной и о нарушениях технологической дисциплины.

Следует отметить, что если ГНВП в глубоких скважинах опасны высоким давлением в процессе закрытия и глушения скважины, то ГНВП в скважинах малой и средней глубины (до 2000 м) опасны быстрым развитием процесса и трудностями раннего его обнаружения.

4.2.13. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О КОНСТРУКЦИИ ГАЗОВЫХ

И ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ СКВАЖИН

Нормальная и безопасная эксплуатация газовых и газоконденсатных скважин в гораздо большей степени, чем нефтяных скважин, зависит от соответствия их конструкций геологическим условиям, от герметичности и прочности обсадных колонн, от качества цементного кольца за колоннами.

Объясняется это следующими особенностями:

а) наличием высоких пластовых давлений в глубокозалега-ющих газовых и газоконденсатных пластах;

б) давлением в обсадной колонне в процессе эксплуатации, сопоставимым с пластовым в связи с небольшой плотностью газа;

в) высокими скоростями движения газа по фонтанным колоннам, что в ряде случаев вызывает эффект эрозии насосно-компрессорных труб;

г) физическими свойствами газа;

д) наличием значительно больших по значению дополнительных напряжений, возникающих в обсадных колоннах в процессе эксплуатации под действием температуры и давления газа.

Общие требования, предъявляемые к конструкциям газовых и газоконденсатных скважин, могут быть сведены к следующему: они должны обеспечивать:

1 ) достижение скважинной проектной глубины;

2) прочность конструкции скважины в сочетании с герметичностью каждой обсадной колонны и цементного кольца;

3) качественное разобщение всех горизонтов и, в первую очередь, газовых пластов, являющихся объектами самостоятельной разработки;

4) достижение запроектированных режимов эксплуатации скважин, обусловленных проектами разработки горизонта (месторождения);

5) минимальный расход материальных и денежных ресурсов на разведку и разработку месторождения;

6) максимальное использование энергии газа для его транспорта по внутрипромысловым и магистральным газопроводам.

Запроектированные режимы эксплуатации (главным образом, значение суточного отбора газа из скважины) и максимальное использование пластовой энергии очень часто зави-

сят от прочности конструкции скважин. Это противоречие является следствием того, что первые два условия требуют увеличения диаметров эксплуатационных колонн и колонн насосно-компрессорных труб, а последнее условие требует уменьшения диаметра эксплуатационной колонны, так как сопротивляемость труб внутреннему давлению тем больше, чем меньше диаметр.

Противоречия устраняются во всех случаях в пользу обеспечения необходимой прочности колонн обсадных труб, входящих в конструкцию скважины.

В процессе вскрытия газовых горизонтов по различным причинам могут возникать газопроявления, а в ряде случаев и нерегулируемые фонтаны. В связи с низкой плотностью давление газа при этом на устье может составить до 90-92 % от пластового. В результате высокого давления газа может произойти гидроразрыв пород в незакрепленной части ствола с выходом газа на поверхность (грифоны).

Для предупреждения гидроразрыва при газопроявлениях перед вскрытием газовых горизонтов обсадная колонна должна быть спущена на такую глубину, при которой обеспечивается перекрытие пород. Значение гидроразрыва пород меньше возможного давления газа при проявлениях.

Глубина спуска указанной обсадной колонны

h > ph/a,

где h - глубина спуска обсадной колонны при вскрытии газовых пластов в м; ph - максимальное давление жидкости или газа в герметизированной на устье скважине при ее фонтанном проявлении в МПа; а - градиент гидроразрыва пластов, который ориентировочно может быть принят а =

= 0,02 МПа/м.

Помимо перекрытия комплекса пород, в которых возможен гидроразрыв давлением газовой среды, прочностная характеристика указанной обсадной колонны должна позволить проводить работу по ликвидации возможного фонтанирования (глушение, что связано с созданием высоких давлений) и обеспечивать достаточное сопротивление сминающим усилиям, возникающим в процессе фонтанирования.

Для газовых месторождений с большим этажом газоносности и аномально высокими давлениями все отложения, в которых возможны поглощения, должны быть перекрыты колоннами обсадных труб до вскрытия газового пласта.

Часто для предупреждения поглощений необходимо перекрывать часть газоносных интервалов дополнительной про-