Определить необходимую плотность бур.

Определить необходимую плотность бур.

раствора для глушения скважины по сле –

Дующим данным при ГНВП, приняв

(dР = 3,0МПа: dР – запас противодавлнния)

 

- Глубина скважины (Н) - 4000м.

- Удельный вес р – ра (Y) - 1,70 г/см³

- Избыточное Ризб.тр. - 3,4МПа

- Избыточное Ризб.затр.(к) - 4,8МПа

 

 

Определить пластовое давление – Рпл.

Рпл = q х Н х Y + Ризб.тр.

q - ускорение свободного падения = 0,00981см/с²

Рпл. = 0.00981 х 4000 х 1,70 + 3,4 = 70,10МПа

Определить плотность раствора - Y

Рпл. + dР 70,10 + 3,0

Y= -------- = --------------------- = 1,86 г/см³

Q х Н 0,00981 х 4000

 

Определить начальное давление циркуляции

при ликвидации ГНВП для следующих ис –

ходных данных по скважине:

(приняв – dР = 1,0МПа)

- подача насосов (Q1) - 34л/сек.

- гидравлические сопротивления (Рг.с.) - 14,1МПа

- выбранная подача (Q2) - 17л/сек.

- избыточное давление (Ризб.тр.) - 2,8МПа.

- избыточное давление (Ризб. затр.) - 4,5МПа

 

Рнач. = Ризб.тр. + Р¹г.с. + dР

 

Р¹г.с. - гидравлические сопротивления при выбран-

ной для глушения подачи, МПа.

 

1.Определить Р¹г.с.

Q2 17

Р¹г.с. = Рг.с. х (---)^{2 =} 14.1 х (---)² = 14.1 х 0.5² =

Q1 34

14,1 х 0,25 = 3,52МПа

Определить начальное давление.

 

Рнач = 2,8 + 3,52 + 1.0 = 7,32МПа.

- Определить высоту пачки флюида, поступившего в

Скважину при вынужденном простои, при отсутствии

инструмента в скважине при следующих данных:

- объем поступившего флюида в скв (Vф.) - 1,0м³

-площадь кольцевого пространства (Fк.п.) - 0,024м²

-площадь забоя (Fз.) - 0,037м²

-площадь бурильных труб (Fб.тр.) - 0,009м²

Vф. 1 1000

hф. = ---- = --------- = --------- = 27м.

Fз. 0,037 37

Оределить высоту пачки флюида поступившего в сква

Жину при простое с НКТ находящемся на забое, при

следующих данных:

Vф – 3.3м³; Fк.п. – 0.024м³; Fв.с. – 0.009м³;

Fз. – 0.037м³

Vф 3,3 3.3

hф = -------------- = ------------------ = ---------- = 100м.

Fв.с + Fк.п. 0.009 + 0.024 0.033

Определить высоту пачки флюида, поступившего в скважину при бурении по следующим данным:

Vф –1.5м³; Fк.п. – 0.024м²; Fз. – 0.037м²

Fб.т. – 0.009м²

Vф. 1.5

hф = ------- = ------- = 62.5м (63м)

Fк.п. 0.024

В разрезе скважины имеются два пласта-

коллектора со следующими параметрами:

1. Первый пласт:

- глубина кровли (Н) - 1840м.

- пластовое давление (Рпл) - 26МПа.

- давление поглощения (Рпог) - 33МПа.

2. Второй пласт:

- глубина кровли (Н) - 2020м.

- пластовое давление (Рпл) - 27МПа.

- давление поглощения (Рпог) - 30МПа.

Можно – ли вскрыть оба пласта одним стволом?

1. Определяем эквивалентную плотность поглощения для –1-го пласта:

Рпог 33 33

Yпог = -------- = ------------------- = ------ = 1,83г/см³

Q х Н 0,00981 х 1840 18,05

1. Определяем верхний предел плотности бурового раствора

для вскрытия 1-го пласта: dр = 2,6МПа.

Рпл + dР 26,0 + 2,6 28,6

Y = ------------ = --------------------- = -------- = 1,58г/см³

Q х Н 0,00981 х 1840 18,05

1. Определяем эквивалентную плотность давления поглощения для 2-го пласта:

Рпог 30 30

Yпог = -------- = ------------------ = ------ = 1,51г/см³

D х Н 0,00981 х 2020 19,82

Определяем верхний предел плотности бурового раствора

для вскрытия 2-го пласта: dр = 2,7МПа.

Рпл + dР 27,0 + 2,7 29,7

Y = ------------- = --------------------- = --------- = 1,50 г/см³

Q х Н 0,00981 х 2020 19,82

Сравнивая полученные для двух пластов- коллекторов минималь-

ное значение эквивалентной плотности давления поглощения (Рпог)

и максимальное значение плотности бур.раствора (Yб.р),получаем:

Yпог = 1,51 Yб.р = 1,58г/см³

Следовательно, данный интнрвал 1840-2020м является несовмести-

мым по условиям бурения и одновременное вскрытие двух пластов

коллекторов – недопустимо.

 

 

Первый вариант:

 

Гидростатическое давление в скважине глубиной (Н) – 4300м. составляет – 70,5МПа. Величина плотности раствора – 1.68г/см³. Является ли величина фактической плотности раствора в скважине -допустимой?

Рпл 70,5 70,5

Y = -------- = --------------------- = ---------- = 1,67г/см³

Q х Н 0,00981 х 4300 42,18

 

Так,как разница между плотностями бур.раствора

меньше – 0,02г/см³: то является - допустимой.

Второй вариант:

Гидростатическое давление в скважине глубиной –

М. составляет – 79,5МПа. Величина плотности

раствора – 1,65г/см³. Является ли величина факти –

ческой плотности расвора в скважине – допустимой!

 

 

Рпл 79,5 79,5

Y = --------- = ----------------- = ------- = 1,62г/см³

Q х Н 0,00981х 5000 49,05

Так, как разница между плотностями бур. раствора

больше – 0,02г/см³; то является – не допустимой.

Определить конечное давление циркуляции

при ликвидации ГНВП для следующих данных, приняв - dР = 2,0МПа

глубина скважины (Н) – 3300м.

уд. вес раствора (Y) - 1,60г/см³

избыточное давление (Ризб.тр) – 2,8МПа

Избыточное давление (Риз.зат.) – 4.5МПа

гидравлические сопротивления (Рг.с) – 10,08МПа.

подача насосов (Q¹) – 12л/сек

выбранная подача (Q ²) – 6,0л/сек

 

Определить пластовое давление – Рпл

Рпл. = q х Н х Y + Ризб.тр. = 0,00981 х 3300 х 1,60 + 2,8 =

МПа.

Определить уд.вес раствора для глушения скважины–Yгл.

Рпл. + dР 54,60 + 2,0 56,6

Yгл.= ------------- = ------------------- = ------- = 1,75г/см³

Q х Н 0,00981 х 3300 32,4

 

3.Определить гидравлические сопротивления при выбранной подаче – Р¹г.с.

Q² 6

Р¹г.с. = Рг.с. х (--)²=10,8 х (--)² =10,8 х 0,5² = 10.8 х 0.25 =2,7МПа

Q¹ 12

 

Определить конечное давление циркуляции – Рк.

Yгл. 1,76

Рк. = Р¹г.с. х -------- = 2,7 х ------- = 2,7 х 1,1 = 3,0МПа

Yр-ра 1,60

Определить плотность поступившего в скважину

флюида при следующих исходных данных:

 

- плотность бурового раствора в скважине - (Yн) – 1,25г/см³

- объем поступившего в скважину флюида - (Vо) – 2,3м³

- площадь поперечного сечения ствола скважины в интер-

вале расположения пачки флюида - (F) – 0,0124м²

- избыточное давление в трубном пространстве

- (Риз.тр) – 2,2МПа

- избыточное давление в затрубном пространстве -

- (Ризб.к) – 3,6МПа

(Ризб.тр – Ризб.к)

Yф = Yн - -------------------

Q х hф

hф – высота столба флюида в стволе скважины –м.

 

 

Определить высоту пачки флюида

Vф 2,3

hф = ------- = ---------- = 186м.

F 0,0124

 

Определить плотность поступившего в скважину

Флюида.

(Ризб.к – Ризб.тр.) (3,6 – 2,2)

Yф = Yр - ------------------------- = 1,25 - ------------------ =

Q х hф 0,00981 х 186

1,4

1,25 - ----- = 1,25 – 0,77 = 0,48г/см³

1,82

Обозначения:

q – ускорение свободного падения = 0.00981см/с

допустимые объемы:

- при подъеме = 0.5м³

- при бурении, спуске и других работах = 1.0м³

dР - запас противодавления (превышение забойного давления над

пластовым - МПа): 10% - для скважин глубиной от 0 до 1200м. (но не более 1.5МПа) 5% - для интервалов от 1200м до пректа (но не более 2.5 – 3.0 МПа)

Ропр. – давление опресовки (МПа, атм. кг/см² )

Рг.р. – давление гидроразрыва (МПа, атм. кг/см² )

Рпл. – пластовое давление (МПа, атм. кг/см²)

Риз.т р. – избыточное давление в трубном пространстве.

Риз.к (затр) – избыточное давление в затрубном пространстве.

Рн. – начальное давление циркуляции.

Рк. – конечное давление циркуляции.

Рг.с. – гидравлические сопротивления при бурении.

Р¹г.с. – гидравлические сопротивления при выбранной для

глушения подаче.

Ргс. – гидростатическое давление.

 

Yн. – плотность (удельный вес) бур.раствора в скважине (г/см³ )

Yф. – плотность флюида (г/см³)

Yк. – плотность бур.раствора для глушения скважины (г/см³ )

 

Н – глубина, м. (скважины, залегания пласта, подошвы сла –

бого пласта, спуска НКТ и т.д.)

Vо – объем поступившего в скважину флюида, м³.

F – площадь поперечного сечения ствола скважины, м².

Fк.п. – площадь кольцевого пространства, м².

Fв.с. – площадь внутреннего сечения (НКТ, бур.труб) м².

Q¹ – производительность насосов при бурении, л/с.

Q² – выбранная подача насоса для глушения, л/с.

 

Подсчитайте скорость миграции газовой пачки в закры-

Той скважине при ГНВП, при следующих исходных

данных:

- избыточное давление в трубном пространстве (Риз.тр) – 4,5МПа

- избыточное давление в затрубном пространстве (Риз.к) – 6,0МПа

- удельный вес (плотность) раствора (Y) - 1,65г/см³

- давление в бурильных трубах (Р¹из.т) и в обсадной коллоне

(Р¹из.к) увеличилось на – 8,9МПа за - 2 часа.

Средняя скорость миграции газа в скважине рассчитывается

по формуле:

DРу 8.9 8.9

Uср = ---------------- = ----------------------- = -------- = 266 м/час

Q х Y х t 0.00981 х 1.65 х 2 0.0324

DРу – перепад давления на устье закрытой скважины, МПа за время – t (час).

- Скорость миграции газа в трубном пространстве:

Р¹из.тр – Риз.тр 8,9 – 4,5 4,4

Uср = -------------------------- = ------------- = ------------ = 136м/час

Х 1,65 х 2 0,0324 0,0324

Ответ: Скорость миграции газа в трубах составляет – 136м/час

- Скорость миграции газа в затрубном пространстве:

 

Р¹из.к – Риз.к 8,9 – 6,0 2,9

Uср = ------------------- = ------------ = ---------- = 89,5м/час.

Х 1,65 х 2 0,0324 0,0324

Ответ: Скорость миграции газа в скважине составляет – 89,5м/час

- При бурении скважины (забой-2000м) произошло ГНВП

Из пласта расположенного на глубине–1000м. (пластовое

давление–15МПа). Плотность поступившего флюида-

600 кг/м³). Высота пачки-10м. Плотность бурового раст-

вора –1400кг/м³. Каким будет давление на забое скважи-

Ны через 5 – 10мин?

В данной ситуации на забой будет давить:

- столб раствора – 1000м

- газовая пачка высотой – 10м; давление в

газовой пачке = пластовому давлению и

Равно - 15МПа.

Определяем давление столба бур. расвора

На забой при глубине - 1000м.

Рб.р. = q х Н х Y = 0.00981х 1000 х 1.4 = 13.7МПа

Определяем забойное давление.

Рз. = Рб.р. + Рг.п. = 13.7 + 15 = 28.7МПа

Рг.п. = Рпл.

- Каким будет избыточное давление в затрубном пространстве через 5 – 10мин. после герметизации

Устья скважины?

1. Риз.з. = Рпл. – Yб.р. х q х (Н – hф) –Yф. х q х hф. =

15 – 1.4 х 0.00981х (1000 – 10) – 0.6 х 0.00981 х 10 =

15 – (1.4 х 0.00981х 990) – 0.059 = 15 – 13.6 – 0.059 =

МПа.

 

В процессе миграции газовой пачки (объем пач-

ки – 2.7м³, плотность газа – 600кг/м³) по стволу

Скважины с глубины – 2000м избыточное давле-

ние в затрубном простоанстве возросло на –

МПа за – 1час 30мин.

На сколько увеличится избыточное давление в

трубах?

 

Ответ: на устье в трубах и в затрубном пространстве появи-

Лось избыточное давление из-за необходимости ком-

Пенсации недостатка гидростатического давления

Для уравновешивания пластового давления в обоих

Ветвях сообщающихся сосудов (трубном и затрубном

Пространствах).

- избыточные давления в трубах и затрубном простран-

Стве увеличивается одинаково, то есть величина при-

Роста давления за один и тот же промежуток времени

В трубах и затрубном пространстве одна и та-же и

равняется = 6МПа.

Определить допустимый объем (Vдоп.) поступле-

ния флюида в скважину при следующих данных:

Предельный объем (Vпред.):

- для стыка секций обсадных коллон – 12м³

- для подошвы слабого пласта- 9м³

- для приустьевой части ОК - 7м³

- коэффициет «альфа» принять равным – 0.5

 

Коэффициет «альфа – а» берется согласно

Таблицы.

 

Тип скважины	Значение коэффициента a
Технологические операции и виды работ
Бурение и прочие виды работ	Подъем труб
Наличие косвенных признаков	Отсутствие косвенных признаков	Наличие косвенных признаков	Отсутствие косвенных признаков
Эксплуатационная	0,75	0,62	0,5	0,37
Разведочная	0,62	0,5	0,37	0,25

- Определение допустимого объема:

- Vдоп. = а х Vпред. = 0.5 х 7 = 3.5м³

- Vдоп. = a х Vпред = 0.5 х 9 = 4.5м³

Пространстве – 43.7МПа.

-гидростатическое давление в скважине должно пре-

вышать пластовое давление на величину:

- 10-15% для скважин глубиной до 1200м.(интервал от

0 до 1200м.), но не более – 15кг/см² (1.5МПа).

- 5-10% для скважин глубиной до 2500м.(интервал от

1200 до 2500м), но не более –25кг/см²(2.5МПа).

- 4-7% для скважин глубиной более 2500м.(интервал от

2500м и до проекта), но не более – 35кг/см²(3.5МПа).

МПа

2. Определяем запас противодавления – (qР = 4% и7%)

dР = 4 х 54.9 = 2.2МПа

dР = 7 х 54.9 = 3.8МПа (берем – 3.0МПа)

3. Определяем плотность раствора с противодавлением –

dР = 4% = 2.2МПа

Рпл. + dР 54.9 + 2.2 57.1

Yр. = --------------- = --------------------- = ----------- = 1.53г/см³

Q х Н 0.00981 х 3800 37.28

Q х Н 0.00981 х 3800 37.28

Рг.р. 36 36

Yр. = ------------ = ----------------------- = ---------- = 1.31г/см³

Q х Н 0.00981 х 2800 27.47

----------------------------------------------------------------------------------------

- В разрезе открытого ствола скважины имеется пласт, име-

ющий следующие характеристики:

- глубина залегания кровли – 2000м; - мощность пласта – 100м

- давление начала поглощения – 30МПа

- давление гидроразрыва – 35МПа

Рг.р. 35 35

Yр. = ------ = ------------------------ = ----------------- = 1.70г/см³

q х Н 0.00981х (2000 + 100) 0.00981 х 2100

2. Определяем плотность раствора нижележащего пласта:

Рпл. 35 35

Yр. = ------- = ----------------- = ------ = 1.43г/см³

Q х Н 0.00981 х 2500 24.53

Q х Н 0.00981 х 2000 19.62

Плоскости.

1 1

сos 60 = ---- х Н = --- х 1800 = 0,5 х 1800 = 900 м.

2 2

Рг.с. = q х Н х Y = 0.00981 х 900 х 1.2 = 10.6МПа

Определить необходимую плотность бур.

раствора для глушения скважины по сле –