Помощь студентам в учебе
Аналитические исследования ликвидации поглощений бурового раствора при бурении скважины в Восточной Сибири
|
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Анализ геолого-технических условий на примере поисковой скважины
№1 Камовской площади Юрубчено-Тахомского месторождения 6
1.1 Геологическая часть на примере поисковой скважины №1
Камовской площади Юрубчено-Тахомского месторождения 6
1.2 Причины поглощения промывочной жидкости. Физическая
сущность поглощения 12
1.3 Поглощающие объекты. Классификация зон поглощения 14
1.4 Гидрогеологические исследования параметров 16
поглощающих зон. Особенности геолого-промысловых условий
строительства скважин в Восточной Сибири 16
2 Аналитические исследования методов предупреждения и ликвидации
поглощений бурового раствора 21
2.1 Меры и методы предупреждения поглощения бурового раствора .. 21
2.2 Основные методы ликвидации поглощений 24
2.2.1 Применение наполнителей 25
2.2.2 Предельно структурированные тампонажные смеси для намыва твердых и плотных наполнителей, а также волокнистых материалов 30
2.2.3 Изоляция поглощающих зон с помощью нагнетания в
них тампонажных растворов и смесей 31
2.2.4 Применение буферных тампонов 33
2.2.5 Создание изолирующего экрана в приствольной части
поглощающего пласта 34
2.2.6 Применение вяжущих веществ для перекрытия поглощающих зон 35
2.2.7 Применение высокомолекулярных органических материалов для
борьбы с поглощением промывочной жидкости 36
2.2.8 Заливка поглощающего пласта специальными цементными
растворами 40
2.2.9 Установка перекрывающих труб 41
2.2.10 Ликвидация поглощений методом замораживания интервалов
ствола скважины 42
2.2.11 Применение пакеров при изоляционных работах 43
3 Решение проблемы поглощения бурового раствора за рубежом 44
3.1 Зарубежный опыт ликвидации поглощений бурового раствора 44
3.2 Зарубежный опыт ликвидации поглощений бурового раствора на примере месторождений Илк-Сити и Пин Лойнт (Техас) 45
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 48
1 Анализ геолого-технических условий на примере поисковой скважины
№1 Камовской площади Юрубчено-Тахомского месторождения 6
1.1 Геологическая часть на примере поисковой скважины №1
Камовской площади Юрубчено-Тахомского месторождения 6
1.2 Причины поглощения промывочной жидкости. Физическая
сущность поглощения 12
1.3 Поглощающие объекты. Классификация зон поглощения 14
1.4 Гидрогеологические исследования параметров 16
поглощающих зон. Особенности геолого-промысловых условий
строительства скважин в Восточной Сибири 16
2 Аналитические исследования методов предупреждения и ликвидации
поглощений бурового раствора 21
2.1 Меры и методы предупреждения поглощения бурового раствора .. 21
2.2 Основные методы ликвидации поглощений 24
2.2.1 Применение наполнителей 25
2.2.2 Предельно структурированные тампонажные смеси для намыва твердых и плотных наполнителей, а также волокнистых материалов 30
2.2.3 Изоляция поглощающих зон с помощью нагнетания в
них тампонажных растворов и смесей 31
2.2.4 Применение буферных тампонов 33
2.2.5 Создание изолирующего экрана в приствольной части
поглощающего пласта 34
2.2.6 Применение вяжущих веществ для перекрытия поглощающих зон 35
2.2.7 Применение высокомолекулярных органических материалов для
борьбы с поглощением промывочной жидкости 36
2.2.8 Заливка поглощающего пласта специальными цементными
растворами 40
2.2.9 Установка перекрывающих труб 41
2.2.10 Ликвидация поглощений методом замораживания интервалов
ствола скважины 42
2.2.11 Применение пакеров при изоляционных работах 43
3 Решение проблемы поглощения бурового раствора за рубежом 44
3.1 Зарубежный опыт ликвидации поглощений бурового раствора 44
3.2 Зарубежный опыт ликвидации поглощений бурового раствора на примере месторождений Илк-Сити и Пин Лойнт (Техас) 45
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 48
Основным видом осложнений при строительстве скважин на нефтяных месторождениях Восточной Сибири являются поглощения бурового раствора, затраты, на борьбу с которыми составляют свыше 85% всего времени, затрачиваемого на борьбу с осложнениями. Ежегодно на борьбу с осложнениями затрачивает до 9-11% общего календарного времени бурения, что, несомненно, отрицательно сказывается на технико-экономических показателях буровых работ.
Поглощение бурового раствора - это осложнение в скважине, характеризующееся полной или частичной потерей циркуляции бурового раствора в процессе бурения.
Факторы, влияющие на возникновение поглощений бурового раствора, можно разделить на две группы:
Геологические факторы - тип поглощающего пласта, его мощность и глубина залегания, недостаточность сопротивления пород гидравлическому разрыву, пластовое давление и характеристика пластовой жидкости, а также наличие других сопутствующих осложнений (обвалы, нефтегазоводопроявления, перетоки пластовых вод и др.).
Технологические факторы - количество и качество подаваемого в скважину бурового раствора, способ бурения, скорость проведения спускоподъемных операций и др. К этой группе относятся такие факторы, как техническая оснащенность и организация процесса бурения.
С работами по ликвидации поглощений бурового раствора связаны не только значительные материальные потери, но и не поддающиеся учету значительные потери в добыче нефти из-за ухудшения коллекторских свойств продуктивности пластов, невысокого качества цементирования эксплуатационных колонн на осложненных скважинах и несвоевременного ввода скважин в эксплуатацию. В связи с этим, совершенствование технологических способов ликвидации поглощений, применение новых технологий и материалов, дающих максимальный экономический результат, имеют исключительно важное значение. Поглощение буровых растворов является частым явлением, которое связано со вскрытием проницаемых пластов и представляет собой движение промывочной жидкости или цементного раствора из ствола скважины в пласт под действием избыточного (по сравнению с пластовым) гидростатического или гидродинамического давления. Все это ведёт к потере промывочной жидкости, невозможности проводить некоторые геофизические исследования, затратам времени на ремонтные работы.
Большой вклад в разработку составов буровых растворов и технологий борьбы с осложнениями и авариями при вскрытии терригенно- хемогенных отложений внесли отечественные исследователи Кистер Э. Г., Городнов В. Д., Булатов А.И., Ангелопуло О. К., Жуховицкий С. Ю., Паус К. Ф., Пеньков А. И., Новиков В. С. Среди зарубежных исследователей следует отметить Рождерса В. Ф., Грейя Дж. Р., Дарли Г. С. Г. и других.
Цели работы:
1. Анализ геолого-технических условий Юрубчено-Тахомского месторождения на примере поисковой скважины №1 Камовской площади.
2. Анализ физико-механических свойств карбонатных горных пород.
3. Анализ причин поглощения бурового раствора.
4. Анализ мероприятий и методов предупреждения поглощений бурового раствора.
5. Анализ методов ликвидации поглощений бурового раствора.
6. Анализ зарубежного опыта ликвидации поглощений бурового раствора.
7. Постановка задачи развития технологии ликвидации поглощений бурового раствора при дальнейшем обучении в магистратуре.
Поглощение бурового раствора - это осложнение в скважине, характеризующееся полной или частичной потерей циркуляции бурового раствора в процессе бурения.
Факторы, влияющие на возникновение поглощений бурового раствора, можно разделить на две группы:
Геологические факторы - тип поглощающего пласта, его мощность и глубина залегания, недостаточность сопротивления пород гидравлическому разрыву, пластовое давление и характеристика пластовой жидкости, а также наличие других сопутствующих осложнений (обвалы, нефтегазоводопроявления, перетоки пластовых вод и др.).
Технологические факторы - количество и качество подаваемого в скважину бурового раствора, способ бурения, скорость проведения спускоподъемных операций и др. К этой группе относятся такие факторы, как техническая оснащенность и организация процесса бурения.
С работами по ликвидации поглощений бурового раствора связаны не только значительные материальные потери, но и не поддающиеся учету значительные потери в добыче нефти из-за ухудшения коллекторских свойств продуктивности пластов, невысокого качества цементирования эксплуатационных колонн на осложненных скважинах и несвоевременного ввода скважин в эксплуатацию. В связи с этим, совершенствование технологических способов ликвидации поглощений, применение новых технологий и материалов, дающих максимальный экономический результат, имеют исключительно важное значение. Поглощение буровых растворов является частым явлением, которое связано со вскрытием проницаемых пластов и представляет собой движение промывочной жидкости или цементного раствора из ствола скважины в пласт под действием избыточного (по сравнению с пластовым) гидростатического или гидродинамического давления. Все это ведёт к потере промывочной жидкости, невозможности проводить некоторые геофизические исследования, затратам времени на ремонтные работы.
Большой вклад в разработку составов буровых растворов и технологий борьбы с осложнениями и авариями при вскрытии терригенно- хемогенных отложений внесли отечественные исследователи Кистер Э. Г., Городнов В. Д., Булатов А.И., Ангелопуло О. К., Жуховицкий С. Ю., Паус К. Ф., Пеньков А. И., Новиков В. С. Среди зарубежных исследователей следует отметить Рождерса В. Ф., Грейя Дж. Р., Дарли Г. С. Г. и других.
Цели работы:
1. Анализ геолого-технических условий Юрубчено-Тахомского месторождения на примере поисковой скважины №1 Камовской площади.
2. Анализ физико-механических свойств карбонатных горных пород.
3. Анализ причин поглощения бурового раствора.
4. Анализ мероприятий и методов предупреждения поглощений бурового раствора.
5. Анализ методов ликвидации поглощений бурового раствора.
6. Анализ зарубежного опыта ликвидации поглощений бурового раствора.
7. Постановка задачи развития технологии ликвидации поглощений бурового раствора при дальнейшем обучении в магистратуре.
В данной работе проведены аналитические исследования методов ликвидации поглощений буровых растворов при бурении скважин в Восточной Сибири. Данный вид осложнения при бурении оказался одной из самых актуальных, экономически затратных и труднорешаемых проблем в буровой промышленности. Исследован геологический разрез поисковой скважины №1 Камовской площади Юрубчено-Тахомского месторождения.
Анализ характерных свойств карбонатных и терригенных пород показал, что процесс поглощения бурового раствора напрямую зависит от их фильтрационных свойств.
В данной работе рассмотрены причины поглощения бурового раствора со стороны гидростатики в стволе скважины. Опираясь на вышесказанное следует отметить, что основная причина поглощения бурового раствора заключается в разнице давления гидростатического столба жидкости и давления пластового флюида. Также важное значение имеет характер породы, образующей зону поглощения, в частности ее пористость, кавернозность и наличие трещин.
Проведенный анализ причин поглощения буровых растворов позволил рассмотреть эффективные мероприятия по их предупреждению. Указанные методы предупреждения поглощений предотвращают создание благоприятных условий для начала процесса поглощения бурового раствора. Следовательно, стоит отметить, что любое поглощение будет намного выгоднее предупредить, чем ликвидировать.
В основу исследований по ликвидации поглощений бурового раствора легли методы, использованные при бурении скважин в России и за рубежом и в частности в пределах Восточной Сибири. При анализе приведенных методов, выделяются основные, которые более эффективны и применимы, а также методы, не получившие широкого распространения, несмотря на новизну и перспективность предлагаемой технологии.
Опираясь на статистические данные, необходимо отметить, что проблема поглощения бурового раствора при бурении скважин была и остается одной из актуальных проблем по сей день. Развитие технологий позволило бороться с этим процессом, но конкретного и фактического решения проблемы пока не предложено.
Анализируя предлагаемые технологии можно с уверенностью сказать, что при грамотном подходе в перспективе возможно глобальное решение данной проблемы. Следовательно, развитие наиболее эффективных технологий является целью дальнейшей работы в магистратуре, а именно поставлена задача детального подхода к методам ликвидации поглощений и их усовершенствование в лабораторных условиях.
Анализ характерных свойств карбонатных и терригенных пород показал, что процесс поглощения бурового раствора напрямую зависит от их фильтрационных свойств.
В данной работе рассмотрены причины поглощения бурового раствора со стороны гидростатики в стволе скважины. Опираясь на вышесказанное следует отметить, что основная причина поглощения бурового раствора заключается в разнице давления гидростатического столба жидкости и давления пластового флюида. Также важное значение имеет характер породы, образующей зону поглощения, в частности ее пористость, кавернозность и наличие трещин.
Проведенный анализ причин поглощения буровых растворов позволил рассмотреть эффективные мероприятия по их предупреждению. Указанные методы предупреждения поглощений предотвращают создание благоприятных условий для начала процесса поглощения бурового раствора. Следовательно, стоит отметить, что любое поглощение будет намного выгоднее предупредить, чем ликвидировать.
В основу исследований по ликвидации поглощений бурового раствора легли методы, использованные при бурении скважин в России и за рубежом и в частности в пределах Восточной Сибири. При анализе приведенных методов, выделяются основные, которые более эффективны и применимы, а также методы, не получившие широкого распространения, несмотря на новизну и перспективность предлагаемой технологии.
Опираясь на статистические данные, необходимо отметить, что проблема поглощения бурового раствора при бурении скважин была и остается одной из актуальных проблем по сей день. Развитие технологий позволило бороться с этим процессом, но конкретного и фактического решения проблемы пока не предложено.
Анализируя предлагаемые технологии можно с уверенностью сказать, что при грамотном подходе в перспективе возможно глобальное решение данной проблемы. Следовательно, развитие наиболее эффективных технологий является целью дальнейшей работы в магистратуре, а именно поставлена задача детального подхода к методам ликвидации поглощений и их усовершенствование в лабораторных условиях.