Опасности и отягощения при бурении нефтяных и газовых скважин.
Черта зоны вероятных осложнений при бурении нефтяных и газовых скважин. Литолого-стратиграфический разрез скважины. Анализ вероятных рисков по геологическому разрезу скважины. Поглощение промывочной воды. Способы предотвращения и ликвидации.
Выслать свою неплохую работу в базу познаний просто. НДР (дробленая резина) -- крупноразмерный наполнитель. Марки по фракционному составу -- НДР-10, НДР-15, НДР- 20 5 Добавка к буровому раствору и консистенциям для ликвидации высокоинтенсивных поглощений.9. ПУН -- пластинчатый гибкий наполнитель -- пластинчатые вырубки из отходов РТИ.
Государственное образовательное учреждение высшего проф образования.
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «БУРЕНИЕ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН»
КУРСОВАЯ РАБОТА.
по дисциплине.
Отягощения и трагедии при бурени и нефтяных и газовых скважин.
Выполнил: студент: 4-НТФ-2.
4)Использования аэрированных смесей и пен.Аэрированные буровые смеси представляют собой консистенции пузырьков воздуха с промывочными жидкостями (водой, нефтеэмульсиями и др.) в соотношении до 30:1. Для увеличения стабильности аэрированных смесей в их состав вводят реагенты - поверхностно-активные вещества и пенообразователи.Аэрированные буровые смеси владеют теми же качествами, что и воды, из которых они приготовлены (для глинистых смесей - образуют глинистую корку, владеют вязкостью и напряжением сдвига, сохраняют естественную проницаемость призабойной зоны пласта при его вскрытии).
1. Геологическая часть.
1.1 Литолого-стратиграфический разрез скважины.
1 .2 Зоны осложнений. Анализ вероятных рисков по геологическому разрезу скважины.
2. Поглощение промывочной воды. Способы предотвращения и ликвидации.
Отягощения и трагедии при бурении скважины является неотъемлемой, но ненужной частью строительства скважины. Отягощения и трагедии так либо по другому встречаются при бурение хоть какой скважины, потому встает вопрос о их ликвидации и предупреждение.
К огорчению, даже при использовании современных достижений в области конструирования и технологии сооружения скважин, часто не удается избежать осложнений, препятствующих высокоскоростному и действенному бурению. Более нередко появляются такие отягощения, как поглощения бурового промывочного и тампонажного смесей, нефте-, водо- и газопроявления, осыпи и обвалы стен скважины, затяжки и посадки бурового инструмента при спускоподъемных операциях.
Мировой опыт последних лет указывает, что фактически все скважины в той либо другой степени осложнены технологической несовместимостью отдельных интервалов бурения. Вот поэтому почти всегда употребляют многоколонные конструкции скважин и различные по технологическим свойствам буровые смеси.
Отягощения - это нарушение непрерывности технологического процесса строительства скважины при соблюдение технологического проекта и правил ведения буровых работ, вызванное явлением горно-геологическим нрава, а так же последствием стихийных бедствий.
- Проявления (гнвп, рапопроявление, выбросы, фонтаны)
- Нарушение стойкости стен скважины (осыпи и обвалы, набухание породы, ползучесть, растворение породы, желобообразование)
- Прихваты (дифференциальные и механические)
Трагедия - это нарушение непрерывности технологического процесса строительства скважины, требующее для его ликвидации проведение особых работ, не предусмотренных проектом. Трагедии происходят из за поломки, оставления либо падения в скважину элементво обсадных либо бурильных труб колонн, прихвата, открытого фонтанирования и падения в скважину разных предметов.
-Аварии с элементами бурильной колонны (оставление в скважине колонны бурильных труб либо частей КНБК из-за поломки либо срыва по резьбы, поломки по сварному шву, поломки по сварному телу, поломки ведущей трубы и частей сборки)
-Обрыв бурильных труб (обрывом именуется трагедия характеризующаяся нарушением целостности частей бурильной колонны, находящийся в скважине. Обрывы по форме - клиновидны, прямой, фигурный, спиралевидный. По месту обрыва - в резьбовых соединениях БТ, в соединительных переходниках БТ)
-Аварии с долотами (отрыв матриц, поломка секторов, срыв резьб, слом тела в резьбы, отрыв шарошек, скол и выпадение вооружения шарошек)
-Прихваты БТ и ОТ (частичное либо полное прекращение движения бурового инструмента, ОТ. Прихваты шламом, прихваты горными породами, прихваты глинистой коркой, прихваты осколками металла ПРИ, прихваты предметами)
-Аварии с забойным движком (оставление турбобура, электробура, ВЗД либо их узлов в скважине вследствие поломок либо разъединения с бурильной колонной)
-Падение в скважину сторонних предметов (ключей, вкладышей ротора, роторных клиньев, других ручных инструментов)
Задачей курсовой работы является охарактеризовать зоны вероятных осложнений, разглядеть степень риска, варианты ликвидаций, должны быть выполнены анализ и оценка технологического риска, выделены зоны риска в разрезе скважины, т.е. интервалы, в каких может быть появление небезопасных событий с указанием степени риска, и обусловлены мероприятия по его понижению до применимого уровня.
В курсовой работе рассматривается скважина № две тыщи девяносто 5 Северо-Покачевской площади.
-Обильный вынос кусков пород.-Недохождение БК до забоя без промывки и проработки.-Затяжки и прихват БК.Делать последующие советы:
Добавляется в буровой раствор для профилактики поглощений при турбинном и роторном бурении.16. НК -- наполнитель композиционный -- многокомпонентная смесь, получаемая методом совместной переработки кожевенных, текстильных, РТИ и неких других инертных материалов. Добавляется в буровой раствор в качестве основной закупоривающей массы для изоляции зон поглощения интенсивностью от 30 до девяносто м3/ч.
НЛК -- низкозамерзающая латексная композиция Заполнение буровых смесей при ликвидации насыщенных поглощений в процессе бурения и ликвидации водопритоков из пластов продуктивной толщи, в том числе через места нарушения колонн.3. Целлофановая стружка Наполнитель буровых смесей и тампонажных консистенций при борьбе с поглощениями (в особенности эффективен в критериях раскрытия каналов ухода до три мм)4.
Лето куцее и холодное, зима долгая и морозная. Весна и осень недлинные.
Среднегодовая температура воздуха -- ?0,9 °C.
Относительная влажность воздуха -- 73,7 %
Средняя скорость ветра -- 3,1 м/с.
Территория окрестность представляет собой необъятную, слабо расчленённую равнину с абсолютными отметками высок, изредка достигающими двести м над уровнем моря.
1.1 Литолого-стратиграфический разрез скважины.
Глубина залегания м.
Короткое заглавие породы.
Глина, суглинки, пески.
Глины, пески, песчаники.
Пески, глины, алевролиты, песчаники.
Глины, песчаники, алевролиты, пески.
Таблица №2 Водоносность.
Глубина кровли по стволу, м.
Глубина подошвы по стволу, м.
Плотность воды, г/м 3.
Таблица № 3. Интервалы продуктивных пластов.
Глубина кровли, м.
1.2 Зоны осложнений. Анализ вероятных рисков по геологическому разрезу скважины.
Таблица №4. Зоны осложнений.
Контроль за параметрами.
Ввод добавок кольмататоров.
Резвое и высококачественное бурение интервала.
Избегать значимых колебаний бурового р-ра.
Маленькие скорости СПО.
Контроль за параметрами.
Контроль за параметрами.
Поглощения при бурени и данной скважины происходят на последующих интервалах: 0-366 м 1077-1480 м 1952-2529 м.
Наибольшее значение поглощения 4-5 м3/час, что является не значимым поглощением. Рекомендуется ввод мелкодисперсного наполнителя.
Поглощение - представляет собой движение бурового раствора в пласт, при всем этом объем циркулирующего раствора в процессе промывки миниатюризируется, что становится приметным по понижению уровня в приемных емкостях циркуляционной системы. Поглощение происходит, когда гидростатическое давление столба бурового раствора больше пластового.
Таблица №5. Градиент давления ГРП кгс/см два на м по интервалам поглощения.
Градиент давления ГРП кгс/см 2.
МРК -- маленькая резиновая крошка Добавка к буровому раствору и консистенциям для ликвидации поглощений в мелкотрещиноватых пластах и пористых породах.12. Хромовая стружка и «кожа-горох» -- отходы производства кожемита -- куски и полосы неразработанной кожи хромового производства Добавка к буровому раствору и консистенциям для ликвидации поглощений в трещиноватых пластах и пористых породах.
Маленькие осыпи могут происходить из за мех-го воздействия бур-го р-ра на стены скважины.
В целях обеспечения стойкости стен скважины, предотвращения обвалов при бурении в интервалах обвалов горных пород нужно поддерживать характеристики бурового раствора в соответствие с требованиями ГТН.
Соответствующие признаки осыпей и обвалов:
-Резкое увеличение давления на выкиде буровых насосов.
1. Геологическая часть.Северо-Покачевское - нефтяное месторождение в Рф. Размещено в Ханты-Мансийском автономном окружении, в 100 10 км к северо-западу от г.
-Бурить скважину по способности наименьшего поперечника.
-Бурить от ботинка предшествующей колонны до ботинка следующей долотами 1-го размера.
-Поддерживать скорость восходящего потока в затрубном пространстве более 1,5 м/с.
-Подавать БК на забой плавненько.
-Избегать значимых колебаний плотности бурового раствора.
-Перед подъемом БК утяжелить раствор, доводя его плотность до нужной, если в процессе бурения вышло ее понижение.
-Не допускать долгого пребывания БК без движения.
ГНВП может быть на интервале 2831-2912 м.
ГНВП - это поступление пластового флюида (газ, нефть, вода, либо их смесь) в ствол скважины, не предусмотренное технологией работ при ее строительстве, освоении, ремонте и эксплуатации.
Таблица №6. Условия появления - недостающее противодавление на пласт.
Пластовое давление, МПа.
Давление ГРП, Мпа.
Главные признаки газонефтеводопроявлений.
Перелив воды из скважины при отсутствии циркуляции.
Повышение объема промывочной воды в приемных емкостях при бурении либо промывке скважины.
Ускорение потока промывочной воды из скважины при постоянной подаче насоса.
Уменьшение, по сопоставлению с расчетным, объема доливаемой воды при спуско-подъемных операциях.
Повышение объема вытесняемой из скважины воды при спуске труб по сопоставлению с расчетным.
Понижение уровня столба раствора в скважине при технологических остановках либо простоях.
Понижение плотности воды при промывке скважины.
Возникновение флюида на устье скважины.
Мероприятия по предупреждению нефтегазоводопроявлений.
Для предупреждения газо-, нефте- и водопроявлений в процессе бурения, не считая утяжеления бурового раствора и герметизации устья скважины, нужно делать последующие главные мероприятия.
1. Не вскрывать пласты, которые могут вызвать проявления, без подготовительного спуска колонны обсадных труб, предусмотренных ГТН.
2. Долив скважины при подъеме бурильной колонны должен носить не повторяющийся, а непрерывный нрав, зачем на нагнетательной полосы следует иметь отвод для присоединения гибкого шланга либо специальную емкость для случайного стока промывочной воды либо использовать дозаторы.
3. Цемент за кондуктором подымать до устья скважины, что обеспечивает надежную герметизацию устья при борьбе с газо-, нефте- и водопроявлениями.
4. При понижении плотности бурового раствора более чем на 20 кг/м3(0,02 г/см3) нужно принимать незамедлительные меры по ее восстановлению.
5. Нужно иметь 1,5-кратный припас раствора на скважинах, в каких подразумевается вскрытие зон с вероятными газонефтепроявлениями.
2. Поглощение промывочной воды. Способы предотвращения и ликвидации.
бурение нефтяной скважина риск.
Поглощение представляет собой движение бурового раствора в пласт, при всем этом объем циркулирующего раствора в процессе промывки миниатюризируется, что становится приметным по понижению уровня в приемных емкостях циркуляционной системы. Поглощение происходит, когда гидростатическое давление столба бурового раствора больше пластового.
Поглощения являются суровым осложнением при бурении скважин, потому что нарушается циркуляция бурового раствора, усугубляется промывка скважины, возрастает расход времени, материалов и реагентов на изготовление новых объемов раствора. Поглощения нередко усугубляются проявлениями прямо до образования выбросов и фонтанов.
Ниже приведены причины, действующие на появление поглощений при бурении скважин.
Коллекторские характеристики пласта.
Давление, вызывающее разрыв пласта.
Тип всасывающего пласта, его мощность и глубина залегания.
Характеристики бурового раствора.
Количество бурового раствора.
Качество бурового раствора.
Остановки в процессе бурения.
Поглощения начинаются при условии, что пласты владеют достаточной гидропроводностью и перепад давления в скважине и в пласте выше определенного значения, именуемого критичным.
Поглощения бывают частичными, когда циркуляция в скважине не нарушается, и полными -- с потерей циркуляции.
Выше 40 м3/в час.
Положение и интервалы поглощений определяют глубинными расходомерами.
Принцип деяния устройств основан на измерении скорости потока воды в скважине. Устройство опускают на забой и поднимают с неизменной скоростью навстречу сгустку воды, закачиваемой в скважину. На участках поглощения либо водопроявления устройство фиксирует изменение скорости потока воды.
Есть геофизические способы исследования всасывающих пластов:
-электротермометром (определяют границы всасывающего пласта);
-резистивиметром (определяют положение зоны поглощения);
-различные виды каротажа.
Пласты склонные к потере циркуляции:
2)Только проницаемые, неглубоко залегающие пласты.
3)Пласты с естественной проницаемостью.
4)Пласты, где просто образуются трещинкы.
Более нередко раствор поглощается в карбонатных породах.
Различают известняки с первичной и вторичной пористостью и трещиноватостью.
Первичная - мел, коралловые известняки.
Вторичная - Известняки, доломиты.
Проницаемость находится в зависимости от трещинок и пор.
а - безразмерный коэффициент 8,35-8,5.
- значение раскрытия трещинок.
-коэффициент трещиноватости, пористости.
По размерам всасывающих каналов выбирают материал для изоляции всасывающего горизонта.
Способы предотвращения и ликвидации:
1) Регулирование плотности бурового раствора, методом совершенства его чистки от песка и выбуринной породы при помощи хим реагентов.
2) Регулирование реологических параметров раствора (понижение вязкости и СНС)
3) Ограничения скорости спуска инструмента, плавный запуск буровых насосов и недопущения рассхаживания инструмента.
4) Бурение на аэрированных смесях.
Если соблюдая все меры по предупреждению поглощения, оно все таки началось, необходимо приступать к его ликвидации.
1) Установка цементных мостов.
Цементный мост - газонефтеводонепроницаемая перемычка определенной прочности, устанавливаемая в скважине с целью перехода на вышележащий объект, забуривания нового ствола, ликвидации проявлений и поглощений, укрепления неуравновешенной кавернозной части ствола, консервации либо ликвидации скважины.
Кольматация - процесс естественного проникания либо искусственного внесения маленьких (приемущественно коллоидных, глинистых и пылеватых) частиц и микробов в поры и трещинкы горных пород.
3) Намыв заполнителей.
Одним из самых действенных способов борьбы с поглощениями является введение в буровой раствор различного вода заполнителей, их цель сотворения тампонов в каналах поглощения, закупоривающим элементом может быть фактически хоть какой материал, который состоит из частиц довольно малого размера, при вводе которого в раствор можно прокачать насосами. Но необходимо знать размер пор и подобрать подходящий размер частиц для их закупорки.
Самым всераспространенным и действенным способом сейчас является ввод заполнителей в буровой раствор, ниже приведены некие наполнители:
1. ВОЛ -- отходы латексных вулканизированных изделий Заполнение буровых смесей при понижении интенсивности и ликвидации поглощения в процессе бурения в средне-трещиноватых проницаемых породах.
2. Немаловажную роль играет равнинный нрав местности с огромным количеством рек, озёр и болот. Зима грозная и длительная с устойчивым снежным покровом, лето куцее и сравнимо тёплое. Для переходных сезонов (весна, осень) свойственны поздние вешние и ранешние осенние заморозки. Средняя температура января по округу колеблется в границах - 18-24.
ВУС -- вязкоупругий состав на базе латекса и полиоксиэтилена Борьба с поглощениями бурового раствора в процессе бурения скважин.
5. Кордное волокно -- смесь крученых нитей из искусственного волокна и частиц размельченной резины Добавка к буровому раствору и тампонирующим консистенциям для предупреждения и ликвидации поглощений.
6. Разномерная резиновая крошка -- дробленая вулканизированная резина -- отходы шинного производства Добавка к буровому раствору и тампонирующим консистенциям для предупреждения и ликвидации поглощений.
8. Используйте форму, расположенную ниже.Студенты, аспиранты, юные ученые, использующие базу познаний в собственной учебе и работе, будут для вас очень признательны.Расположено на http://www.allbest.ru/
Марки -- ПУН и ПУН-30 Добавка к буровому раствору и консистенциям для ликвидации высокоинтенсивных поглощений в трещиноватых и крупно-трещиноватых породах с трещинками до двести мм.
10. ВДР -- аква дисперсия резины с внедрением смоляных и жирных кислот в качестве эмульгатора Добавка к буровому раствору и консистенциям для ликвидации поглощений в мелкопористых проницаемых пластах и предупреждения прихватов под действием перепада давления.
11.Обвалы и осыпи вероятны на интервале 366-490 м .Обвалы, осыпи происходят при прохождении уплотненных глин, аргелитов либо глинистых сланцев. В итоге увлажнения буровым веществом понижается предел прочности уплотненной породы, что ведет к ее обрушению.
13. НТП -- наполнитель текстиль прорезиненный -- размельченные отходы прорезиненного текстиля и кирзы Добавка к буровому раствору и консистенциям для ликвидации поглощений в трещиноватых пластах и пористых породах.
14. НХ наполнитель хлопьевидный -- 2-ух компонентная композиция разных по структуре и механическим свойствам. Употребляется для изоляции зон поглощения в крупнотрещиноватых и кавернозных породах с каналами 20 -- 40 мм и поболее.
15. Сломель -- пылеобразный материал -- размельченный лист декоративного бумажно-слоистого пластика. Нижневартовск.Климат окрестность умеренный континентальный, характеризующийся резвой сменой погодных критерий, в особенности осенью и весной, также в течение суток. На формирование климата существенное воздействие оказывает защищённость местности с запада Уральским хребтом, также открытость с севера, содействующая беспрепятственному проникновению прохладных арктических масс.
17. НП -- наполнитель пластмассовый -- смесь частиц 2-ух типов размером три мм (жестких пластинок пластика и деформируемой просмоленной бумаги) Добавляется в буровой раствор для профилактики поглощений в пористых и трещиноватых породах.
18. Диспор -- дисперсионный порошковый регенерат -- продукт переработки отработанных резиновых шин. Вводится в буровой раствор в качестве кольматирующей добавки.
19. НАН -- акрилнитрильный наполнитель -- коротковолнистые волокна из консистенции полиакрилнигрильных и полиэфирного материалов. Вводится в буровой раствор в качестве кольматирующей добавки.
Мельниченко А.М.Проверил: педагог.Нечаева О.А.Самара 2013.
Совместно с тем, огромным преимуществом аэрированных жидкостей является возможность их внедрения в осложненных критериях бурения, при чертовских поглощениях промывочных жидкостей, вскрытии продуктивных пластов с низким давлением.
5)Внедрение перекрывающих устройств.
Перекрывающее устройство - представляет собой эластичную сетчатую оболочку (капроновая, нейлоновая, капроновый эластик, железная специального плетения и др.). Установленная в интервале поглощения сетчатая оболочка под действием закачиваемой тампонажной консистенции с наполнителем расширяется и заполняет трещинкы и каверны. Сетчатая оболочка расширяется вследствие закупорки ее ячеек наполнителем, находящимся в тампонажной консистенции. При твердении тампонажная смесь связывает оболочку с породой.
6)Внедрение изоляционных пакеров.
Пакер для изоляционных работ в всасывающей скважине имеет широкий проходной канал, однообразный с внутренним поперечником бурильных труб. Он позволяет вести изоляционные работы с применением тампонажных консистенций с хоть какими типами заполнителей, в том числе с размерами частиц 20 -- 40 мм. Концентрация заполнителей может достигать 40 -- 50 % к объему консистенции.
Если вскрыто несколько всасывающих пластов на разных глубинах, применение пакера позволяет поочередно заливать цементный раствор снизу ввысь без издержки времени на ОЗЦ (ожидание затвердения цемента), при всем этом предотвращается воздействие всасывающих пластов друг на друга. Пакеры, применяющиеся при изоляции зон поглощений бурового раствора, разделяются на две группы: неоднократного и разового деяния (разбуриваемые). Пакеры разового деяния оставляются в скважине на время твердения цемента либо его консистенции и потом разбуриваются вкупе с цементным мостом.
Бурение без выхода бурового раствора.
В случае высокоинтенсивного поглощения может быть бурение без выхода бурового раствора на поверхность. Оно целенаправлено в жестких породах (известняках, доломитах, песчаниках и т. п.). После вскрытия всей зоны поглощения бурение немедля прекращают. Дальше проводят заливки ГЦП либо БСС до полной ликвидации поглощения. При бурении без выхода бурового раствора разбуриваемый шлам подымается с забоя и уходит в каналы поглощения вкупе с буровым веществом. Во избежание прихвата бурильной колонны нужно кропотливо смотреть за стрелкой индикатора веса. Экономически целенаправлено бурить без выхода циркуляции только при использовании воды в качестве бурового раствора. Для ликвидации насыщенных поглощений (более двести м3/ч) сначала, понижают их интенсивность методом намыва в зону поглощения песка либо шлама выбуренной породы либо забрасывания и продавки инертных материалов (глины, торфа, травы и т. п.). После намыва песка либо забрасывания зоны поглощения инертными материалами ее заливают цементным веществом. После затвердения цемента скважину прорабатывают и потом начинают предстоящее углубление. Известны и другие методы ликвидации высокоинтенсивных поглощений: спуск «летучки» (кассеты), замораживание зоны поглощения, изоляция зон поглощения при помощи взрыва и др. Но они все очень трудоемки, не всегда дают хороший результат и потому используются в буровой практике изредка.
Последняя мера борьбы с поглощением бурового раствора - спуск промежной обсадной колонны.
1) Нечаева О.А Лекции по курсу Отягощения при бурении нефтяных и газовых скважин.
2) Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М. Отягощения и трагедии при бурении нефтяных и газовых скважин: Учеб. пособие. М., 2000.
Комментариев нет:
Отправить комментарий