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

прекращения циркуляции по другой причине компрессор отключали и скважину переводили на деаэрированный буровой раствор с предусмотренной ГТН плотностью.

В качестве забойного двигателя использовали турбобур ТС-5Б-71 /2 в сочетании с долотами ИСМ-21 2.

Как уже отмечалось, технико-экономический анализ показал высокую эффективность бурения с регулированием гидродинамического давления на забой, хотя резерв снижения плотности бурового раствора путем его аэрации был использован не полностью. По сравнению с лучшими показателями работы 21 4-мм серийных долот установлено увеличение проходки на одно долото на 69 % и механической скорости проходки - на 36 %.

Однако, несмотря на то что описанные методы снижения плотности бурового раствора при бурении дают заметный эффект, они имеют ряд ограничений и требуют высокоточных сведений как о пластовых давлениях, так и о показателях свойств бурового раствора в скважине. Возникает также большая опасность неуправляемого выброса пластового флюида в результате слабого контроля за противодавлением на пласты со стороны скважины.

Более сложна, но достаточно надежна и эффективна технология циркуляции бурового раствора с регулируемым противодавлением на устье, которая широко применяется в зарубежной практике. Сущность этой технологии, часто называемой методом бурения при равновесном давлении в скважине, состоит в следующем (рис. 10.10). Буровой раствор, как и при обычной технологии, подают в скважину через бурильную колонну. Кольцевое пространство на устье загерметизировано вращающимся превентером (пакером), поэтому в поверхностную систему буровой раствор попадает через штуцерную батарею и газовый сепаратор, рассчитанный на давление до 1 ,6 МПа, рабочий клапан которого отрегулирован примерно на 0,4 - 0,6 МПа. Перед началом долбления вместе с буровым раствором в скважину нагнетают воздух и снижают гидродинамическое давление на пласты до тех пор, пока не начнется флюидопроявление. В этом режиме продолжают работать буровой насос и компрессор, устанавливается приближенно стационарный режим циркуляции. Газожидкостная смесь с некоторым избыточным давлением поступает через один из штуцерных отводов в газовый сепаратор, где газ выделяется и поступает через рабочий клапан на факел. Буровой раствор проходит очистку на вибросите и подается для окончательной дегазации в дегазатор, затем при

Рис. 10.10. Схема циркуляции бурового раствора при несбалансированном давлении в скважине:

1 - скважина; 2 - бурильная колонна; 3 - пакер вращающегося превентора; 4 - регулировочная задвижка или штуцер; 5 - газовый сепаратор; 6 - вибросито; 7 - центробежный насос; 8 - дегазатор; 9 - емкости

необходимости проходит дополнительную очистку от шлама и снова нагнетается буровыми насосами в скважину.

По мере интенсификации флюидопроявления уменьшают подачу воздуха компрессором и тем самым управляют вы-б р осом. В случае, если даже при полном отключении подачи воздуха интенсивность выброса увеличивается, включают в работу регулируемый штуцер, создают с его помощью на устье противодавление и уменьшают про ходное сечение до тех пор, пока флюидопроявление стабилизируется на уровне избыточного давления на устье перед штуцером 0,4 - 0,6 МПа. Иными словами, управление гидродинамическим давлением на забой осуществляют регулированием подачи воздуха в бурильную колонну и расхода газожидкостной смеси через штуцерную батарею на выходе из скважины.

Описанная технология позволяет снизить в процессе бурения дифференциальное давление на забое до нуля и даже до отрицательных значений, что способствует, как показал зарубежный опыт, резкому увеличению скоростей бурения скважин. Так, пенсильванские отложения и отложения уолф-кемп в интервале 3354 - 4399 м в США по такой технологии пробурили за 44 сут вместо 60-90 сут.

Но выгоды этой технологии циркуляции заключаются еще и в том, что во-первых, исключается опасность прихвата бурильного инструмента из-за перепада давления между скважиной и пластом; во-вторых, уменьшается вероятность возникновения поглощений бурового раствора.

10.4. СПЕЦИАЛЬНОЕ УСТЬЕВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ БУРЕНИЯ ПРИ РАВНОВЕСНОМ И НЕСБАЛАНСИРОВАННОМ ДАВЛЕНИИ НА ЗАБОЕ СКВАЖИНЫ

Когда создают условия, при которых гидродинамическое давление в скважине меньше пластового в любом месте вскрытого скважиной разреза, тогда начинается флюидопроявление, которое необходимо контролировать и которым надо управлять на устье в процессе бурения.

Иногда эти проявления незначительные из-за плохой проницаемости проявляющего пласта или низкого пластового давления, но иногда скважина начинает фонтанировать газом, и единственной возможностью управления таким фонтаном без его глушения остаются создание и регулирование противодавления на устье в затрубном пространстве. Заметим, что бурение при управляемом фонтанировании обеспечивает не только высокие скорости проходки, но и исключает поглощения и обеспечивает качественное вскрытие продуктивных горизонтов.

Вращающиеся превенторы и паркеры

Важным технологическим узлом, часто используемым при промывке скважины, является вращающийся превентор или вращающийся пакер ведущей трубы. Вращающийся превентор применяют при бурении в условиях равновесного или несбалансированного давления в стволе скважины, когда специально создают условия для незначительных нефтеводогазопроявлений с целью достижения высоких скоростей бурения за счет снижения дифференциального давления на забое до нуля. Это устройство позволяет герметизировать кольцевое пространство скважины на устье и надежно управлять процессом промывки путем регулирования противодавления на устье. Поэтому возникающие пластовые проявления при использовании вращающегося превентора становятся управляемыми.

Вращающийся превентор применяют в следующих случаях: при бурении в отложениях с аномально высоким пластовым давлением, склонных к флюидопроявлениям и выбросам;

при равновесном и несбалансированном давлениях в стволе скважины, когда для контроля за флюидопроявлением ре-