Понятие об осложнениях. Классификация осложнений.

Понятие об осложнениях. Классификация осложнений.

 

Цикл строительства скважины нередко сдерживается непредвиденными обстоятельствами, которые приостанавливают процесс бурения или выполнение других работ в скважине. Это так назы ваемые осложнения.

К осложнениям в процессе строительства скважины относя: поглощения бурового и тампонажного растворов; водо-, нефте-газопроявления через устье скважины и за его пределами (грифоны).

Основные причины осложнений — отсутствие необходимой информации о геологическом строении разбуриваемой площади стадии проектирования (углы залегания пластов, площадное рас пространение тектонических нарушений, недостаточная прочности и устойчивость горных пород), а также отклонения от запроектированной технологии бурения, неисправность оборудования и дру­гих технических средств, низкая трудовая дисциплина и квалифи­кация исполнителей работ.

Классификация ослож:

    1) поглощение бур и тампонаж р-ров;

    2)ГНВП при бурении;

    3) осыпи, обвалы со стенок скв.;

    4) грифонообразование;

    5) течение и набухание г.п.;

    6) желобобразование;

   7) растепление ММП;

    8) сужение ствола;

 

 

Совмещенный график аномальности давлений и индексов поглощений с глубиной.

 

где Р_ПЛ - пластовое давление;r _В -плотность воды;

 

Н _i - текущая глубина скважины

 

где Р_погл – давление поглощения

 

Способы прогнозирования Рпл и Ргр.

 

пластовые давления и давления гидроразрыва прогнозируются двумя способами: геофизический метод; статический метод.

Прогнозируется по данным сейсморазведки; сравниванием пластовых давлении и давлений гидроразрыва с соседними месторождениями схожими по геологии.

 

 

Причины поглощений.

Осложнения в скважинах вызываются нарушением целостности (устойчивости) их стенок и зависят от основных (неустранимых) и второстепенных (устранимых) факторов. К первым относятся гео­логические, гидро-инженерно-геологические и сейсмические факто­ры, ко вторым — технические, технологические и организационные факторы.

I. Геологические, гидро-инженерно-геологические и сейсмические факторы: напряженное состояние горных пород в массиве;,₍геолого-структурные свойства горных пород (трещиноватость, пористость, кавернозность, закарстованность, анизотропность и т.п.); физико-механические свойства горных пород (сыпучесть, устойчивость, пол­зучесть и др.); водно-коллоидные свойства (набухание, плывучесть, тиксотропность, растворимость и др.); условия залегания и питания подземных вод; гидродинамические параметры пласта (напор^ водр-отдача и др.); химический состав и агрессивность воды, ее способность воздействовать на материал породы, цемент, металл; проявление ди­намических сдвигов и статистических сил на месторождении, прояв­ление газа; характер и условия залегания горных пород (угол наплас­тования, степень неоднородности, перемятость и т.п.); наличие все­возможных геологических факторов, приводящих к ударам и выб­росам.

II.   Технические факторы, способ бурения, компоновка бурово­го снаряда, тип породоразрушающего инструмента, создающие эф­фект поршневания при спуско-подъемных операциях; вид промывоч­ной жидкости, используемый при бурении в различных геологичес­
ких средах.

III.  Технологические факторы, параметры промывочной жидкос­ти и ее физико-химическая активность по отношению к горным породам (в том числе плотность, от которой зависит противодавление на стенки скважины; вязкость и водоотдача, от которых зависят гид­
роразрыв и удерживающее усилие, фильтрация, коркообразование, набухание и размокание горных пород); темп и качество регулиро­вания свойств промывочной жидкости в различных средах; скорость проведения спуско-подъемных операций; длина открытого ствола,
режим его проработки; скорость циркуляции промывочного агента и число интенсивных длительных промывок, ускоряющих эрозион­ный процесс разрушения горных пород, слагающих стенки незакреп­ленной скважины; гидродинамический и температурный режимы (в
частности амплитуда И' частота колебаний гидродинамического дав­ления и изменения температуры на стенках скважины); продолжи­тельность бурения (время воздействия бурового снаряда на стенки скважины, нахождения пород в незакрепленном состоянии, пребывания скважины в покое); кривизна скважины.

IV. Организационные факторы: техническая оснащенность; ква­лификация машиниста буровой установки и бурового мастера; пра­вильность выбора мер профилактики и способа ликвидации начавше­гося осложнения; взрывные работы (в шахтах, штольнях, карьерах); состояние технического контроля за технологическим процессом бу­рения скважины; организационные простои; непроизводительное вре­мя; состояние трудовой, технологической и производственной дис­циплины.

Причиной возникновения осложнений в процессе бурения сква­жин, кроме нарушения целостности {устойчивости} стенок скважи­ны, может быть коагуляция промывочной жидкости. Коагуляция про­исходит под воздействием высоких забойных температур и давлений, разбуренных пород, агрессивных вод, а также при неправильном вве­дении в раствор некоторых химических реагентов (известь, цемент и другие) и замерзании промывочной жидкости, В каждом конкретном случае для определения наиболее рациональных методов и способов борь­бы с осложнением в скважинах следует установить вид осложнения и первостепенность действия перечисленных факторов.

Требования к материалам для изоляции зон поглощений.

К тампонажным смесям, используемым для изоляции зон по­глощения, предъявляют следующие требования:

тампонажная смесь должна обладать хорошей текучестью и со­хранять ее в течение времени, необходимого для закачивания и продавливания ее в каналы поглощающего пласта;

плотность смеси должна быть близкой к плотности бурового раствора, что в меньшей степени нарушает равновесие в системе «скважина — пласт»;

сроки схватывания, а также пластическая прочность смеси должны легко регулироваться (начало схватывания смеси должно превышать время, необходимое для проведения операций по за­качиванию ее в пласт на 20—25%, но не менее чем на 10— 15 мин);

смесь должна сохранять стабильность при температуре и дав­лении, зарегистрированных в скважине;

смесь должна быть устойчивой к разбавлению пластовыми во­дами;

после закачивания в зону поглощения смесь должна быстро

схватываться и приобретать за короткий срок достаточную проч­ность (не менее 0,5—1,4 МПа при испытании образцов на сжатие _д через 8—16 ч);

смесь должна быть нетоксичной и недефяцитной.

Тампонажные смеси подбирают по структур но-механическим и
реологическим показателям, основные из которых: подвижность)
сроки схватывания, время загустевания, водоудерживающая спо­
собность, плотность и прочность.                                                                                                                                                                                

Поскольку качество материалов, а также параметры, характе- ризующие поглощающие пласты в разных скважинах и даже в одной скважине на различных глубинах, неодинаковы, то состав, смеси подбирается в промысловой лаборатории отдельно для каж­дого случая. Перед началом операции необходимо на месте про­верить сроки схватывания тампонажных смесей.

В практике широко применяются следующие смеси: БСС, гельцемент, цементно - бентонитовые пасты,

Облегченные смеси, расщиряющаяся газоцементная смесь.

 

Способы борьбы с грифонами.

Определение места прихвата.

Работа прихватоопределителя основана на свойстве ферромагнитных материалов, размагничивающихся при деформации предварительно намагниченных участков. В зону предполагаемого места прихвата спускается прибор для получения характеристики намагниченности прихваченных труб. Производится первый контрольный замер в месте прихвата. Далее в зоне прихвата устанавливаются контрольные магнитные метки путем подачи тока через электромагнит на участки колонны, расположенные друг от друга на 10 м. При этом на каждом участке намагничивается отрезок трубы длиной 15 - 20 см.

Вторым контрольным замером записывается кривая магнитной индукции вдоль всего участка, где установлены магнитные метки. Последние на кривой магнитной индукции выделяются четкими аномалиями. На диаграмме меньшими аномалиями отбиваются также замки и муфты.

После этого прихваченную колонну труб расхаживают непродолжительное время, при этом металл неприхваченных труб испытывает деформацию, в результате которой магнитные метки пропадают. В зоне прихвата магнитные метки не исчезают, так как этот участок не деформируется.

Третьим контрольным замером определяют участок, где магнитные метки не исчезли, т. е. определяется интервал прихвата.

 

Требования к буровым р-ам и технологии бурения в MMII.

Два вида ММП: I-породы которые сформировались и уплотнились при +t, а уже потом замерзли 2-г.п. сформи-ые при -t° (минер. частицы связаны только при помощи льда). Если при разб. MMII применяются ПЖ с + t°, то породы в приствольной зоне постепенно нагреваются и оттаивают. Радиус зоны растепления тем больше, чем больше t° и время воздействия ПЖ (R может достигать неск-ко метров).

При растеплении пород 2-го типа возникают специфические осложнения:

по мере того как тает лед, освобождающиеся мин. частицы(песок,галька) сыпятся в ствол скв-ы и потоком ПЖ выносятся на днев. поверх-ть, при этом в сква-не образуется полость.

При растеплении нередки случаи обваливания г.п., что является причиной прихвата БК. Наблюдаются случаи проседания пород вокруг ствола скв-ы на глубину до неск. метров, что может привести к авариям с обсад. колонном после завершения бур. работ.

При длит. простое скв-ы - t°восстанавливаются в ПЗС. При замерзании воды в этой зоне возможно повреждении ОК (смятие, обрыв)

Основ. методами предотвращения названных осложнений в ММП 2-го типа явл. сохранение стенок сква-ы. Это может быть достигнуто охлаждением ПЖ до t°=-2..5°С. Можно свести к минимуму растепление пород, если бурить с продувкой воздухом или промывкой с охлаж. аэрир. ПЖ. Также желательно ↓ теплопроводность ПЖ и ее вязкость. После разбур толщи ММП ствол необ-мо укрепить ОК и тем самым исключить возможность дальнейшего осыпания г.п. Башмак этой колонны следует опустить не менее 100 в устой. породе с +t°.

Осложнения в ММП

1.Смятие колонны при обратном промерзании. 2.Обвалообразование и кавернообразование.3.Образование гидратных пробок.4.Обваливание устья.5.Прихваты инструмента.6.Гидроразрыв пласта при протаивании.

7.Замерзание р-ра в трубах.8.Обрыв колонн.

9.Резкое ухудшение св-в бур. р-ра.

Предупреждение осложнений

1)Недопустить протаивание ММП:

-бурить на холодном р-ре;

-бурить быстро, чем быстрее буриш тем меньше теплообмен;

-уменьшить теплообмен-регулировать поток таким образом, при ламинарном движении на стенке ствола-уменьшить водоотдачу.

2)Качественно очищать р-р.

3)Бурить малым диаметром.

4)Использовать теплоизоляционные материалы.

5)Использовать теплообменники.

       Прблемы

-Проблема устойчивости фундаментов и наземного оборудования.

-Образование гидратных пробок.

-Интенсификация образования смол и парафинов.

 

 

1. Понятие об осложнениях. Классификация осложнений.

2. Совмещенный график аномальности давлений и индексов поглощений с глубиной.

3. Способы прогнозирования пластовых давлений и давлений гидроразрыва горных пород.

4. Прогнозирование зон с несовместимыми условиями бурения.

5. Понятие поглощений бурового раствора. Признаки поглощений.

6. Причины поглощений.

7. Причины нарушения равновесия давления в системе «скважина – пласт» и возможные способы предупреждения.

8. Возникновение межпластовых перетоков, причины и условия.

9. Исследование зон поглощений. Цели исследования. Гидродинамические способы.

10.  Геофизические методы исследований зон поглощений.

11.  Факторы, способствующие гидроразрыву пород.

12.  Профилактика поглощений, предупреждение поглощений.

13.  Способы ликвидации поглощений промывочной жидкости и их классификация. Выбор способа.

14.  Использование профильных перекрывателей и «летучек» для борьбы с поглощениями.

15.  Требования к материалам для изоляции зон поглощений.

16.  Отличие поглощений в трещиноватых и гранулярных породах-коллекторах.

17.  Выбор состава смеси для ликвидации поглощений.

18.  Особенности изоляции поглощений при вскрытии нескольких поглощающих и проявляющих пластов.

19.  Способы определения размеров поглощающих каналов.

20.  Технология заливки зон поглощений тампонажными составами.

21.  Определение категорий проявлений: перелив, выброс, фонтан, грифон.

22.  Контроль состояния скважины в процессе бурения.

23.  Способы предупреждения проявлений.

24.  Режим промывки скважины при бурении в зонах возможных проявлений.

25.  Технологические требования к противовыбросовому оборудованию, обсадной колонне и колонной головке.

26.  Действия буровой бригады при возникновении газонефтепроявлений.

27.  Пути поступления пластового флюида в скважину.

28.  Профилактический контроль противовыбросового оборудования.

29.  Способы ликвидации газонефтепроявлений при наличии базы.

30.  Способы ликвидации газонефтепроявлений при отсутствии базы.

31.  Выбор способа ликвидации в зависимости от тяжести проявления, интенсивности его и состояния устьевого оборудования.

32.  Организация работ по ликвидации проявлений.

33.   Метод «бурильщика» ликвидации проявления.

34.  Непрерывный метод ликвидации проявления.

35.  Метод «ожидания и утяжеления» ликвидации проявления.

36.  Способы глушения мощных газовых фонтанов.

37.  Способы борьбы с грифонами.

38.  Проявления неустойчивости в ММП.

39.  Нарушение устойчивости стенок скважины. Виды нарушений: вспучивание, обваливание, обрушение, осыпание, растворение пород, их размыв.

40.  Последствия проявления неустойчивости стенок скважины.

41.  Последствия затяжек, прихватов инструмента.

42.  Прямые и косвенные признаки неустойчивости стенок скважины.

43.  Мероприятия по предотвращению проявления неустойчивости стенок скважины.

44.  Способы ликвидации неустойчивости стенок скважины.

45.  Понятие прихвата. Классификация прихватов.

46.  Определение места прихвата.

47.  Способы ликвидации прихватов. Классификация способов.

48.  Установка ванн для ликвидации прихватов.

49.  Технология установки ванн. Необходимые расчеты.

50.  Механические способы ликвидации прихватов.

51.  Желобообразование. Понятие. Признаки.

52.  Причины и последствия желобообразования.

53.  Предупреждение желобообразования.

54.  Способы ликвидации желобных выработок. Особенности технологии бурения при наличии желобов.

55.  Проявления неустойчивости в ММП.

56.  Технология спуска инструмента с противодавлением.

57.  Аварии, понятие аварий. Классификация аварий.

58.  Аварии с бурильными трубами, причины.

59.  Аварии с соединительными элементами бурильной колонны, причины.

60.  Аварии с забойными двигателями, причины.

61.  Аварии с буровыми долотами, причины.

62.  Аварии с наземным оборудованием, причины.

63.  Аварии, связанные с исполнительской дисциплиной.

64.  Инструмент для ликвидации аварий, классификация.

65.  Обязательный минимум аварийного инструмента на инструментальных площадках буровой и бурового предприятия.

66.  Принцип ликвидации аварий. Действия буровой вахты при возникновении аварии.

67.  Порядок расследования и ликвидации аварии.

68.  Ликвидация аварий с бурильной колонной и ее элементами.

69.  Ликвидация аварий с забойными двигателями.

70.  Ликвидация аварий с буровыми долотами и их элементами.

71.  Ликвидация аварий, связанных с падением в скважину посторонних предметов.

72.  Специфические виды осложнений при бурении в ММП.

73.  Сооружение фундаментов для предупреждения осложнений при бурении в ММП.

74.  Сооружение направлений для предупреждения осложнений при бурении в ММП.

75.  Сооружение кондукторов при бурении в ММП.

76.  Требования к буровым растворам и технологии бурения в ММП.

 

 

Понятие об осложнениях. Классификация осложнений.

 

Цикл строительства скважины нередко сдерживается непредвиденными обстоятельствами, которые приостанавливают процесс бурения или выполнение других работ в скважине. Это так назы ваемые осложнения.

К осложнениям в процессе строительства скважины относя: поглощения бурового и тампонажного растворов; водо-, нефте-газопроявления через устье скважины и за его пределами (грифоны).

Основные причины осложнений — отсутствие необходимой информации о геологическом строении разбуриваемой площади стадии проектирования (углы залегания пластов, площадное рас пространение тектонических нарушений, недостаточная прочности и устойчивость горных пород), а также отклонения от запроектированной технологии бурения, неисправность оборудования и дру­гих технических средств, низкая трудовая дисциплина и квалифи­кация исполнителей работ.

Классификация ослож:

    1) поглощение бур и тампонаж р-ров;

    2)ГНВП при бурении;

    3) осыпи, обвалы со стенок скв.;

    4) грифонообразование;

    5) течение и набухание г.п.;

    6) желобобразование;

   7) растепление ММП;

    8) сужение ствола;