Классификация осложнений при бурении скважин. Изучение признаков и разновидностей разрушения стенок скважины, мер их предупреждения и ликвидации. Рассмотрение поглощения буровых растворов, выбросов пластового флюида и прихвата бурильной колонны.
Аннотация к работе
Максимальных результатов в информационном обеспечение безаварийного режима бурения позволяет добиться применение геолого-технологических исследований скважин (ГТИ). Проходка ствола скважины в массиве горных пород сопровождается существенным нарушением поля напряжений в ее окрестностях и концентрацией напряжений на ее стенках. На открытой поверхности стенок скважины проявляется действие сил бокового распора, которые вызывают деформацию горных пород в окрестностях ствола и могут приводить к их разрушению. Разупрочнению горных пород в стенках ствола скважины также способствует развитие усталостных явлений, происходящих под воздействием гидродинамических ударов и переменного давления в стволе при спускоподъемных операциях. Напомним, что под аварией в бурении понимается возникновение в стволе скважины непредвиденной ситуации, в которой невозможно продолжение работ по проходке ствола скважины или выполнение в нем запланированных работ, а также использование скважины по назначению без устранения возникшего препятствия посредством специальных работ, не входящих в технологический цикл.Признаки разрушения стенок скважины, их разновидности, а также причины разрушения стенок и меры их предупреждения и ликвидации представлены в таблице 1. • рост давления на входе; • рост крутящего момента на роторе; • снижение скорости проходки; • крупный обвальный шлам на вибросите; посадки при подходе к зашламленному забою; затяжки и посадки инструмента при движении Неустойчивость: • осыпи, обвалы стенок скважины; • образование желобов; • кавернообразование; • образование уступов и козырьков; • сальникообразование: • сужение ствола; образование пробок Геологические причины: • наличие неустойчивых пород в разрезе (пески, слабосвязанные аргиллиты, высокопластичные глины, текучие соли, трещинно-кавернозные породы); • большие углы залегания пород; • Тектонические нарушения; Технологические причины: недостаточное гидростатическое давление; несоответствие свойств раствора свойствам пород. нарушение технологии промывки и технологии СПО; недостаточная очистка раствора от шлама; искривление ствола; неудачно подобранная КНБК; высокое дифференциальное давление; липкая глинистая корка; поглощения; заклинивания посторонними предметами Прихват • определение верхней границы прихвата определение объема ванны; усиленная циркуляция, расхаживание, отбивка ротором; установка ванн; гидроимпульсы; работа яссом, встряхивание; •торпедирование; •отвинчивание выше места прихвата; • обуривание Разрушение стенок обработка раствора с целью: • снижения фильтрации, • повышения смазывающих свойств, • снижения хим. активности к породам; • очистка раствора от шлама; • снижение гидродинамических эффектов; • проработка опасных интервалов при СПО; промывка и проработка при подходе к забою; промывка при окончании долбления. К геологическим относятся: наличие неустойчивых пород в разрезе: мягких, рыхлых (слабосвязанные аргиллиты, пески, глины, глинистые песчаники), высокопластичных глин, текучих солей, трещиновато-кавернозных пород; Можно схематично разделить действующие при прихвате колонн труб силы - это: во-первых, на силы механического прижатия труб к стенке скважины, связанные с действием перепада давления и горизонтальной составляющей веса колонны труб; Меры предупреждения и ликвидации разрушения стенок скважины делятся на два направления(см. таблица 1, столбец 4): Прихват: • определение верхней границы прихвата определение объема ванны; усиленная циркуляция, расхаживание, отбивка ротором;Осыпи стенок скважины характеризуются плавным увеличением давления и небольшим увеличением момента на роторе в начальном этапе. В этом случае давление продолжает увеличиваться и на фоне увеличения появляются колебания, а на кривой момента могут появиться высокоамплитудные пики, характерные для подклинок. Зашламление забоя приводит к появлению затяжек при отрыве инструмента от забоя и посадок при постановке на забой. Обвалы стенок скважины, которые могут последовать за осыпями или начаться внезапно, характеризуются теми же признаками, что и осыпи, при этом наблюдаются резкое увеличение давления и его колебание, а также появление высокоамплитудных пик на кривой момента. Характер поведения кривых очень схож с характером в ситуации осыпания стенок и зашламления забоя скважины, однако подклинки, затяжки и посадки инструмента сохраняются и при подъеме колонны, а не только при отрыве от забоя, что наблюдается в начальные моменты зашламления.Данное осложнение бывает частичное, полное, также поглощение может классифицироваться как катастрофическое и гидроразрыв (таблица 2, столбец 3). Наиболее часто буровой раствор поглощается в карбонатных (обычно известняки) породах. Третью группу составляют известняки и доломиты, трещиноватость которых, обусловлена процессами доломитизации, вызывающими сокращение объема породы, или тектоническими причинами. Признаки по данным ГТИ Причины Разновидности Меры предупреждения и ликвидации рост скорости проходки при вскрытии поглощающего интервала; снижение уро
План
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. Разрушение стенок скважины
1.1 Осыпи, обвалы стенок скважины, зашламление забоя, образование сальников
1.2 Сужение ствола, желобо - и кавернообразование
2. Поглощения в скважинах буровых растворов
2.1 Поглощения в процессе бурения
2.2 Поглощения в процессе спускоподъемных операций
3. Нефте-газо-водопроявления
3.1 Приток пластового флюида в скважину в процессе бурения