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

происходит, но после их вскрытия возникают интенсивные осыпи и обвалы.

Для борьбы с осложнениями в сильноувлажненных глинистых отложениях совершенно недопустимо применение газообразных агентов. Использование известково-битумных растворов на нефтяной основе или нефтеэмульсионных растворов едва ли обеспечит нормальный процесс углубления скважины, так как в результате высокой вязкости этих растворов свабирующий эффект при спускоподъемных операциях значительно больше, чем при использовании буровых растворов на водной основе. В процессе подъема инструмента в случае наличия свабирующего эффекта создаются благоприятные условия (развитие структурно-адсорбционных деформаций, выдавливание вследствие внешних сил) для течения пастообразной массы глины в скважину или для кавернооб-разования, если глинистые породы представлены сланцами или аргиллитами. При спуске инструмента требуется проработка заплывшего участка ствола скважины. Это может повторяться многократно. На практике такие осложнения часто заканчиваются прихватом бурильного инструмента и потерей ствола скважины.

Для борьбы с осложнениями процесса бурения в сильно-увлажненных коллоидальных глинах наибольший эффект могут дать утяжеленные буровые растворы с низкой водоотдачей, с содержанием в фильтрате химического вещества, которые способствуют увеличению предельного напряжения сдвига, уменьшению структурно-адсорбционных деформаций и стабилизации объема набухшей породы. К таким системам относятся гипсовые, малосиликатные буровые растворы и др. При этом не следует повышать скорость бурения, а в наиболее сложных случаях необходимо остановить процесс бурения до завершения течения физико-химических процессов в системе буровой раствор - приствольная зона пласта. Обязательным условием является снижение до минимума колебания давления, в частности, при спускоподъемных операциях.

Для борьбы с осложнениями процесса бурения в сильно-увлажненных глинистых сланцах и аргиллитах обязательным условием является применение буровых растворов, обладающих крепящим действием, с минимальной водоотдачей. Утяжеление буровых растворов в этих условиях не предотвращает кавернообразования.

Одним из перспективных методов борьбы с каверно-, об-вало- и пробкообразованием может явиться установка силикатных ванн с низкой водоотдачей. Силикатные ванны, как

химический метод закрепления потенциально неустойчивых глинистых пород различной степени увлажненности, можно устанавливать при использовании буровых растворов как на водной, так и на неводной основе. Впервые они применены в скв. СГ-1 Аралсор.

5.1. ОСЛОЖНЕНИЯ, СВЯЗАННЫЕ С НАРУШЕНИЕМ УСТОЙЧИВОСТИ ТРЕЩИНОВАТЫХ ПОРОД

Нарушения устойчивости трещиноватых пород отличаются факторами и механизмом явлений, признаками, а также низким уровнем информационного обеспечения задач прогнозной и диагностической оценки прочностных состояний (табл. 5.1). Поэтому задачи борьбы с осложнениями решаются в два этапа: при проектировании бурения как вероятностные на основе прогнозных характеристик горно-геологических условий - с целью принятия профилактических мер и в процессе бурения по диагностическим признакам нарушений устойчивости - с целью принятия оперативных мер против имеющих место разрушений ствола скважины.

Поскольку материалы геофизических, петрографических и других исследований обеспечивают лишь получение исходной информации, необходимой для общей характеристики горногеологических условий, но недостаточной для оценки прочностных состояний пород, то выбор мер предупреждения и ликвидации осложнений основывают на учете следующих общих положений. Трещиноватость в нарушениях устойчивости ствола проявляется лишь как пассивный фактор, повышающий восприимчивость к воздействиям. Активным фактором обрушения являются соотношения горного, забойного и пластового давлений. Ствол скважины сохраняет устойчивость в условиях:

если связность между блоками матрицы трещиноватой породы достаточна, чтобы уравновесить горные нагрузки, возникающие в приствольной зоне при вскрытии трещиноватых пород;

если давление бурового раствора превышает пластовое, но не достигает значения гидроразрыва пласта, а проницаемость трещин заблокирована.

Устойчивость ствола скважины в трещиноватых породах

Т а б л и ц а 5.1

Перечень характерных признаков возникших осложнений

Характерные признаки

Посадки, затяжки и полная потеря подвижности колонны бурильных труб Повышение давления на насосах Обильный вынос ос-кольчатого шлама

Рост структурно-механических показателей бурового раствора Увеличение крутящего момента на долоте

Увеличение (уменьшение) диаметра скважины

Сальники на долоте и соединениях бурильных труб

Температура бурового раствора на выходе из скважины

Наблюдаемые и измеряемые факторы

Вес колонны бурильных труб на крюке

Показания манометра на стояке

Визуальное наблюдение за количеством шлама на вибросите Условная вязкость

СНС1/10

Крутящий момент на роторе или потребляемая мощность Диаметр скважины -каверно- или профи-леметрия

Визуальное, при подъеме долота

Температура бурового раствора

Определяющее значение фактора

±20 % и более от нормального

30 % от нормального 1 00 % от нормального

1 00 % от нормальной

30 % от нормального

30 % от диаметра долота

25 % от нормальной

снижается до состояния, при котором происходит разрушение, в условиях:

когда давление бурового раствора ниже пластового; стенки скважины осыпаются под воздействием неуравновешенного горного давления, эффект которого усугубляют проявления пластовых флюидов и сопутствующее падение пластового давления в приствольной зоне;

когда давление бурового раствора достигает значений гидроразрыва пласта (происходят поглощения, расширяются существующие и образуются новые трещины, связность блоков матрицы снижается, проницаемость трещин неограниченно возрастает, а способность их блокироваться твердой фазой утрачивается); обрушение происходит за счет эрозии и гравитационного осыпания трещиноватой породы.

Прогнозная характеристика трещиноватости в разрезе проектируемой скважины составляется геологической службой и основывается на комплексном анализе материалов геолого-геофизических, промысловых и лабораторных исследований по разбуриваемой и смежным площадям. Она носит вероятностный характер и должна быть достаточной для вы-