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

частиц в поры, например пластично-твердых материалов (алюминия и др.) в твердые проницаемые породы, эластичных материалов за счет упругих сил эластичных элементов при вращении бурильной колонны, глинистой корки в поры и каналы пластов калибрующими элементами при вращении бурильной колонны. Простота технических решений механической кольматации - бесспорное преимущество метода; однако эффективность ее зависит от конфигурации ствола скважины, которая, к сожалению, не идеально цилиндрическая.

Положительный эффект получен в результате применения струйной обработки стенки скважины, но она приемлема в прочных, эрозионно стойких породах. Установлено, что струйная обработка обеспечивает очистку стенок от глинистой корки при заполнении пор и каналов пород твердыми частицами бурового раствора. Результаты реализации метода показали высокую его эффективность.

Предупреждение поглощений бурового раствора может сопровождаться гидродинамической обработкой стенки скважин, а именно, вибрационной обработкой. Вибрационная обработка условно делится на обработку импульсными (прерывистхми) струями (импульсную обработку стенки) и на вихревую обработку стенки скважины. Создание гидравлического импульса (на стенку скважины) обеспечивается периодическим перекрыванием высокоскоростного потока бурового раствора. При импульсном воздействии на стенку скважины наносится удар короткой струи, при которой скачок давления приблизительно на порядок выше давления непрерывной струи. Частицы твердой фазы перемещаются относительно дисперсионной среды в глубь порового пространства породы через ее каналы и микротрещины, раскрывающиеся под действием гидроудара струи.

Н.А. Шамовым показано, что импульсное воздействие струи бурового раствора равнозначно воздействию плоской акустической волны на стенку скважины. Им были разработаны технические решения для снижения проницаемости пород с использованием гидравлического генератора низкочастотных колебаний с одновременным смывом струей бурового раствора со стенки скважины глинистой корки при вращении бурового инструмента.

2.6. БУРЕНИЕ СКВАЖИН

С ПРОМЫВКОЙ АЭРИРОВАННЫМИ

БУРОВЫМИ РАСТВОРАМИ

Комплекс мероприятий по предупреждению поглощений буровых растворов при проводке скважин, по существу, включает в себя все, что дает возможность снизить противодавление на пласты с таким расчетом, чтобы оно не превышало пластовых давлений. Если геологические условия позволяют бурить скважину при гидростатическом давлении, равном пластовому, то проблема поглощений не возникает.

Бурение с промывкой аэрированными буровыми растворами является одним из радикальных мероприятий в комплексе мер и способов, предназначенных для предупреждения и ликвидации поглощений при бурении глубоких скважин.

Аэрация бурового раствора снижает гидростатическое давление, способствует тем самым возвращению его в достаточном количестве на поверхность и соответственно нормальной очистке ствола скважины, а также отбору представительных проб проходимых пород и пластовых флюидов.

Технико-экономические показатели при бурении скважин с промывкой забоя аэрированным раствором выше по сравнению с показателями, когда в качестве бурового раствора используется вода или другие промывочные жидкости. Значительно улучшается также качество вскрытия продуктивных пластов, особенно на месторождениях, где эти пласты имеют аномально низкие давления.

При бурении скважин с применением аэрированного раствора большое значение имеет определение оптимального соотношения фаз - степени аэрации (отношение расходов воздуха к раствору при атмосферном давлении) газожидкостного потока, обеспечивающего заданное снижение давления на поглощающие пласты и достаточную подъемную силу для выноса твердых частиц выбуренного шлама из скважины.

По методике Е.Г. Леонова с сотрудниками может быть определена подъемная сила газожидкостного потока для обеспечения удовлетворительного выноса частиц шлама. При оптимальном расходе газа скорость подъема жидкой фазы должна быть не менее 0,3 м/с, что обычно соответствует фактическим данным при бурении скважин с промывкой забоя аэрированными жидкостями.

Аэрация жидкости позволяет сравнительно быстро и в широких пределах регулировать ее плотность (от 0,1 до

1 ,0 г/см3 и более) и тем самым снижать или увеличивать давление на забой и стенки скважины. Этим обеспечивается возможность бурения в условиях гидродинамического равновесия в системе скважины - поглощающие пласты и получение высокой эффективности прохождения зон поглощения любой интенсивности. Увеличение выносной способности восходящего потока аэрированной жидкости при низких расходах жидкой фазы смеси и улучшения очистки забоя достигается обработкой жидкости ПаВ.

Бурение с промывкой забоя аэрированными буровыми растворами или аэрированной водой нашло применение в тех случаях, когда геологические условия весьма благоприятны: бурение не связано с риском выбросов, обвалов или других осложнений.

Гидростатическое давление на забое скважины, заполненной аэрированной жидкостью, определяется глубиной скважины, отношением расхода воздуха и раствора в нормальных условиях и плотностью промывочной жидкости.

За последнее время были испытаны модифицированные стабильные пены, которые открывают широкие возможности их применения не только для прохождения зон поглощений, но и при разбуривании вечномерзлых пород, а также при бурении в районах с повышенным геотермическим градиентом.

Технология бурения с использованием модифицированной стабильной пены (МСП) (методика фирмы «Мобил Ойл») следующая: при встрече водоносного горизонта в подаваемый в скважину воздушный поток вводится бентонитовый раствор с высоким содержанием пенообразующего ПАВ. В результате контакта воздушной струи с пластовой водой образуется стабильная пена, что приводит к увеличению выносной способности воздушного потока. Пенообразующее ПАВ в своем составе содержит гильсонит.

Установлены следующие преимущества МСП: обеспечение хорошей очистки забоя скважины при скорости восходящего потока воздуха в затрубном пространстве, равной 0,230,76 м/с против 15,2-25 м/с, необходимой для воздушного потока без ввода пенообразующего ПАВ; образование на стенках скважины тонкой непроницаемой корки; обеспечение мгновенной очистки рабочей поверхности долота и удаление от него выбуренной породы; при использовании модифицированной стабильной пены кратно уменьшается потребность в расходе воздуха для получения аналогичного результата по сравнению с продувкой забоя чистым воздухом.