🗊Презентация Методы и средства борьбы с поглощениями буровых и тампонажных растворов. Семинар 10

Семинарские занятия по дисциплине Семинарские занятия по дисциплине «Техника и технология строительства нефтяных и газовых скважин». Семинар №10 Методы и средства борьбы с поглощениями буровых и тампонажных растворов. Основные Темы семинара: 1. Поглощения технологических жидкостей и причины их возникновения.  2. Классификация поглощений буровых растворов; 3. Методы и средства борьбы с поглощениями технологических жидкостей.

Содержание понятия «поглощение» в процессе строительства скважины Поглощением называется гидродинамическое взамодействие в системе скважина-пласт, при котором происходит поступление бурового или тампонажного раствора из скважины в пласт с интенсивностью осложняющей дальнейшее строительство скважины. Поглощение буровых и тампонажных растворов обусовлено наличием в горных породах каналов (например трещин, пустот, каверн) и гидравлическим разрывом пород при значительном превышении и гидростатического давления над пластовым.

Поглощающие объекты  Поглощающими объектами могут быть: -продуктивные нефтегазоносные и водоносные пласты с большой пористостью и проницаемостью и относительно невысоким пластовым давлением; -дренированные пласты, т. е. продуктивные нефтегазоносные и водоносные пласты, в которых в результате продолжительной эксплуатации снизилось давление, образовались дренажные каналы, по которым может перемещаться промывочная жидкость; -трещиноватые и кавернозные породы, а также породы, перемятые и нарушенные тектоническими сдвигами, карстовые пустоты.

Условия возникновения поглощения Раскрытие естественных или образование новых трещин происходит при условии: рс.т+рг.д>рпл+рр               где: рс.т - гидростатическое давление в стволе скважины; рг.д - гидродинамическое давление; рпл - пластовое давление; рр - гидравлическое сопротивление растеканию бурового или тампонажного раствора по каналам в горной породе, вскрытым скважиной. Давление гидроразрыва пласта ориентировочно можно оценить по уравнению ргр=(0,49÷0,91)рг,             где: рг - горное (геостатическое давление).

Цели и задачи исследований зон поглощения Цель исследования зон поглощения: Определение параметров и характеристик возможных зон поглощения. Основные задачи исследования зон поглощения сводятся к определению: - границы (мощности) зоны поглощения; - пластового давления; - интенсивности поглощения; - взаимодействия пластов, направления внутри скважинных пере- токов; - типа коллектора, размеров и форм каналов; - местоположения и размеров сужений и каверн в скважине; - возможности других осложнений (обвалов, проявлений); - прочности и давления гидроразрыва пород; - подготовленности ствола скважины к переходу на промывку другим раствором и к цементированию колонны. По результатам исследований разрабатываются мероприятия по предтовращению и ликвидации поглощений (выбор метода, техники и технологии).

Различают три категории интенсивности поглощений: малой интенсивности (до 10-15 м3/ч), средней интенсивности (до 40-60 м3/ч) и высокоинтенсивные (более 60 м3/ч).

Способы борьбы с поглощениями Все способы борьбы с поглощениями можно подразделить на две группы: - способы, позволяющие восстановить и поддерживать гидродинамическое равновесие с пластовой жидкостью поглощающей зоны; способы, позволяющие создать малопроницаемую или непроницаемую изолирующую среду или оболочку на границе раздела скважина поглощающий пласт. Способы первой группы направлены на предупреждение поглощений путем регулирования статического и гидродинамического давлений в скважине изменяя состав и свойств циркуляционного агента и в меньшей степени - на изменении фильтрационных свойств поглощающей среды. Способы второй группы направлены на борьбу с возникшим поглощением путем изменения проницаемости самой поглощающей среды или полную ее изоляцию.

Мероприятия по предупреждению поглощений при бурении   Регулирование плотности бурового раствора путем совершенствования очистки его от песка и частиц выбуренной породы с помощью хим. реагентов, тщательного соблюдения правил химической обработки раствора и его разбавления .Добавление в раствор нефти и при необходимости аэрация его. Добавление в раствор микросфер.  Регулирование реологических параметров бурового раствора (снижение его вязкости и статического напряжения сдвига (СНС). При этом необходимо учитывать, что высоковязкие и высоко - коллоидные растворы способствуют ликвидации поглощений в маломощных пластах, сложенных несцементированным материалом.  Ограничение скорости спуска инструмента, плавный пуск буровых насосов и недопущение резкого расхаживания инструмента. Улучшение конструкции скважин для избежания воздействия утяжеленных растворов, применяемых при проходке нижележащих пород, на вышележащие породы.         Указанные мероприятия на практике разрешили многие вопросы, связанные с предупреждением и ликвидацией поглощений, сократив их число на 50-90%.

Колебания давления при СПО

Мероприятия по ликвидации поглощений 1. Применение закупоривающих материалов (наполнителей), которые в зависимости от условий бурения добавляют в циркулирующий буровой раствор, или путем разовой закачки в зону поглощения порции специальной жидкости с наполнителем. 2. Закачивание тампонажной смеси в зону поглощения. Данный способ рекомендуется предусматривать в следующих случаях когда: - интенсивность поглощения не менее 30 м3/ч; - зона поглощения расположена на глубине менее 2000 м, а выше нее нет высокопроницаемых пластов; - необсаженный ствол скважины сложен устойчивыми породами. 3. Установка профильного перекрывателя в интервале зоны поглощения; 4. Спуск и цементирование обсадной колонны. Данный способ применим если ни один из перечисленных выше способов ликвидации поглощения не дает результата.

Классификация способов борьбы с поглощениями

Закупоривающие материалы (наполнители) В качестве наполнителей применяют: резиновую крошку, хромовую стружку, отходы реактопластов, улюк (отходы хлопкового волокна), выбуренный шлам, кордное волокно, целлофановую стружку, ореховую скорлупу, древесные опилки и др. Наполнители по качественной характеристике подразделяются на:   -Волокнистые- имеют растительное, животное, минеральное происхождение. Сюда относятся и синтетические материалы.    -Пластинчатые- пригодны для закупорки пластов крупнозернистого гравия и трещин размером до 2,5мм. К ним относят: целлофан, слюду, шелуху, хлопковые семена и т.д.   -Зернистые- перлит, измельченная резина, кусочки пластмассы, ореховая скорлупа и др.

Примеры наполнителей для ликвидации поглощений   1. ВОЛ — отходы латексных изделий ( при ликвидации поглощения в процессе бурения в средне-трещиноватых проницаемых породах   2. НЛК — низкозамерзающая латексная композиция ( при ликвидации интенсивных поглощений в процессе бурения и ликвидации водопритоков из пластов )   3. Целлофановая стружка (  эффективен для ликвидации каналов ухода до 3 мм)   4. ВУС — вязкоупругий состав на основе латекса;   5. Кордное волокно — смесь крученых нитей из искусственного волокна и частиц измельченной резины;   6. Разномерная резиновая крошка;   8. НДР (дробленая резина) — (для ликвидации высокоинтенсивных поглощений)   9. ПУН — пластинчатый упругий наполнитель для ликвидации высокоинтенсивных поглощений в трещиноватых и крупнотрещиноватых породах с трещинами до 200 мм   10. ВДР — водная дисперсия резины с использованием смоляных и жирных кислот в ка­честве эмульгатора   11. МРК — мелкая резиновая крошка   (в мелкотрещиноватых и пористых породах   12. Оходы производства кожемита ( ликвидации поглощений в трещиноватых пластах и пористых породах

Классификация тампонажных смесей для ликвидации поглощений

Основные этапы установки профильного перекрывателя

Пакеры для борьбы с поглощениями при бурении Назначение пакеров при ликвидации поглощений в процессе бурения: герметизация и разобщение затрубного пространства скважины с целью: а) предотвращения разбавления тампонирующих смесей; б) возможности применения быстрсхватывающихся смесей с небольшими сроками схватывания; в) задавливания тампонирующих смесей в поглощающие интервалы; г) определения места расположения пласта, поглощающего жидкость, методом последовательных опрессовок ствола скважины; д) определения возможности замены воды глинистым раствором (особенно при бурении на площадях с повышенным пластовым давлением) при создании различных перепадов давления на пласты, поглощающие жидкость. По принципу действия все пакеры многократного действия делятся на: гидравлические, механические и гидравлико-механические.

Схема поинтервальной опрессовки поглощающих горизонтов и ликвидации поглощений

Исходная технологическая информация для проведения работ по предупреждению и ликвидации поглощений при бурении

Конец семинара