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

вые. Широко применяют в качестве наполнителей резиновую крошку, хромовую стружку, отходы реактопластов, улюк (отходы хлопкового волокна), выбуренный шлам, кордное волокно, кожу - "горох", целлофановую стружку, ореховую скорлупу, древесные опилки и др.

Постоянные поиски эффективных способов изоляции поглощающих пластов в различных геолого-технических условиях проводки скважин привели к разработке большого числа тампонажных смесей. Для успешного проведения изоляционных работ следует использовать такие тампонажные смеси, которые обладают дополнительными сопротивлениями при движении в пористой среде и вязкость которых сильно увеличивается при высоких скоростях сдвига. Эти свойства присущи вязкоупругим жидкостям. Вязкоупругие свойства тампонажным смесям можно придать обработкой их полимерными материалами или с помощью взрыва. В последнем случае "вмороженные" пузырьки газа продуктов взрыва обеспечивают обработанным смесям вязкоупругие свойства.

Весьма перспективны тампонажные составы на основе буровых растворов, с помощью которых бурят скважины и которые отверждаются в процессе промывки вводом полимеров или вяжущих веществ.

При изоляции зон поглощения наибольшие трудности представляют зоны с повышенной интенсивностью поглощения, особенно в случае полной потери циркуляции.

Установить какие-либо закономерности возникновения поглощений и выбрать эффективные мероприятия и технологию проведения работ по предупреждению и ликвидации поглощений из-за большого числа факторов, обусловливающих явление поглощения, очень сложно. Поэтому стали использовать вероятностно-статистические методы для прогнозирования зон поглощений и выбора наиболее эффективных технологических мероприятий по предупреждению и борьбе с поглощениями.

2.1.1. ГЕОЛОГО-ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛАСТОВ

Поглощения буровых растворов и иных жидкостей в поглощающие пласты обеспечиваются наличием пор, каналов, трещин, пустот в проходимых скважиной породах и (или) недостаточной устойчивостью (сопротивляе-

мостью) пород к давлению столба жидкости в скважине, в результате чего возникает гидроразрыв пород и в щели проникает жидкость.

2.1.1.1. ЛИТОЛОГО-ПЕТРОФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОГЛОЩАЮЩИХ ПОРОД

Поглощающие пласты в бурящихся скважинах могут быть представлены пористыми, трещиноватыми и кавернозными породами. Пористые песчано-алевритовые породы имеют трещины и обладают поровой трещинной проницаемостью, трещиноватые породы имеют межзерновую пористость, а кавернозные породы разбиты микротрещинами различной раскрытости.

Проницаемость песчано-глинистых пород зависит от размеров пор, которые могут быть субкапиллярными, капиллярными и сверхкапиллярными. Соединяющиеся между собой поры образуют поровые каналы, являющиеся путями движения жидкостей и газа. В субкапиллярных каналах жидкости удерживаются силами притяжения на поверхности минеральных зерен, и в природных условиях жидкости в них перемещаются очень медленно. В капиллярных каналах движение жидкостей происходит только при приложении силы большей, чем силы противодействия капиллярных сил. По сверхкапиллярным каналам жидкости (вода, нефть и пр.) движутся свободно. К субкапиллярным каналам относятся канале! диаметром меньше 0,0002 мм, к капиллярным - 0,508 - 0,0002 мм и к сверхкапиллярным - больше 0,508 мм.

В трещиноватых мелко- и среднезернистых песчаниках и алевролитах интенсивные поглощения буровых растворов не происходят, так как образующаяся при фильтрации раствора в пласт глинистая корка на стенке скважины имеет низкую проницаемость и препятствует проникновению раствора в пласт. В крупнозернистых песчаниках и алевролитах раствор фильтруется с большой скоростью. Еще больше раствор проникает в пласты конгломератов, имеющих каналы диаметром 1-5 мм и более.

Наиболее часто буровой раствор поглощается в карбонатных (обычно известняки) породах. Различаются известняки с первичной или вторичной пористостью и трещиноватые. К первым относятся мел, раковинные и коралловые известняки. Ко вторым - все известняки и доломиты, пористость которых является результатом последующего выщелачивания. Третью группу составляют известняки и доломиты, трещино-

ватость которых обусловлена процессами доломитизации, вызывающими сокращение объема породы, или тектоническими причинами.

Раковинные, коралловые известняки и мел имеют высокую пористость, но их пустоты не все сообщаются между собой, что снижает их проницаемость. Известняки со вторичной пористостью являются хорошими коллекторами. Различаются известняки мелкопористые, крупнопористые и кавернозные. Трещиноватые известняки также обладают высокой проницаемостью.

Проницаемость кт трещиноватых пород зависит от коэффициента их трещинной пористости и степени раскрытия трещин. Наиболее часто значение кт рассчитывают по формуле

кт = а 10652 шт, мД, (2.1)

где а - безразмерный коэффициент, который по данным различных авторов колеблется в пределах 8,35 - 8,50; 5 - значение раскрытия трещины, см; шт - коэффициент трещинной пористости, в долях единицы.

На интенсивность поглощений влияют также пересекаемые скважинами тектонические нарушения и гидравлические разрывы пластов. Тектонические нарушения разбивают пласты пород на блоки, которые могут быть смещены относительно друг друга до 1000 м и более. В зонах дробления пород в области тектонических нарушений нередко возникают интенсивные поглощения без выхода циркуляции. При гидравлическом разрыве пласта интенсивность поглощения резко возрастает за счет увеличения площади контакта бурового раствора с породой по поверхностям трещины.

По размерам поглощающих каналов выбирают материал для изоляции поглощающих горизонтов.

2.1.1.2. АНОМАЛЬНО НИЗКИЕ ПЛАСТОВЫЕ ДАВЛЕНИЯ

Аномально низкие пластовые давления (АНПД) приурочиваются к верхней части разрезов воздымающихся регионов, где пласты подвергнут! физическому и химическому выветриванию, размыты и переотложены в пониженные участки земной коры.

Погружение осадочных пород на большие глубины приводит к их уплотнению и отжатию поровых вод. В скелете по-