 |
16. Признаки возникновения поглощений: прямые, косвенные.
|
|
|
|
16. Признаки возникновения поглощений: прямые, косвенные.
Признаки поглощения подразделяются на прямые и косвенные.
Прямые признаки, как правило, видимые. Во время циркуляции бурового раствора в этом случае наблюдается уменьшение количества выходящего из скважины раствора и уменьшение его в приемных емкостях. Однако прямые признаки не всегда четко проявляются. Их трудно заметить, если одновременно в открытой части разреза работают два пласта: один поглощает буровой раствор, а из второго с более высоким пластовым давлением выделяются вода, нефть или газ.
Косвенные признаки проявляются в виде: провалов бурильной колонны или увеличения механической скорости проходки; ухудшения выноса шлама; зависания и заклинивания бурильной колонны в отдельных интервалах; изменения плотности бурового раствора, его свойств.
17. Понятие о давлении гидравлического разрыва пород пласта и давлении
начала поглощения.
Давление гидроразрыва - это давление, при котором нарушается целостность горной породы в стенках скважины, и образуются искусственные трещины. При добыче углеводородного сырья гидроразрыв используется для интенсификации притока флюида к скважине. В процессе бурения гидроразрыв крайне нежелателен, так как это приводит к уходу бурового раствора в окружающие породы. Давление гидроразрыва зависит от:
- величины горного давления;
- естественной трещиноватости горных пород;
- порового давления;
- проницаемости пород;
- реологических свойств и расхода жидкости разрыва.
С увеличением глубины давление гидроразрыва увеличивается и приближается к горному. Как показывают визуальные наблюдения (на нефтяных шахтах) и специальные исследования, раскрытие искусственных трещин при гидроразрыве может доходить до 20 мм, а их протяженность до нескольких десятков и даже сотен метров.
|
|
|
Величина давления гидроразрыва может быть определена следующим образом. Устье скважины герметизируется и в колонну бурильных труб закачивается буровой раствор, при этом постоянно фиксируется его давление и объем, и строится диаграмма, показанная на рис. 1. На участке ОА пласт противостоит создаваемому давлению, в точке А начинает поглощать жидкость и зависимость «давление–объем» становится нелинейной. В точке В давление превышает напряжения в стенках скважины, что приводит к образованию искусственных трещин и резкому падению давления на устье
Это и есть давление гидроразрыва. Давление в точке С называется давлением распространения разрыва. При этом образовавшиеся трещины уходят вглубь массива горных пород.
При отсутствии фактических данных давление гидроразрыва Ргр может быть определено по следующим формулам, предложенными разными авторами
Ргр=0, 083 Н+0, 66 Рпл,
Ргр=0, 87 Ргор,
Ргр=0, 85(Ргор- Рпл)+ Рпл,
где 
- коэффициент Пуассона.
Его ориентировочные значения приведены ниже.
Глина плотная 0, 25-0, 4
Глина с прослоями песчаников 0, 33-0, 4
Глина с прослоями алевролитов 0, 425
Глинистые сланцы 0, 1-0, 2
Песчаник 0, 3-0, 35
Известняк 0, 28-0, 33
Для большинства пород коэффициент Пуассона может быть принят равным 0, 25.
Давление поглощения.
В процессе бурения при определенном соотношении давлений в скважине Рс и пласте возможно поглощение бурового раствора. В ряде случаев поглощение происходит, если
Рс=Рпл.
Однако чаще для поглощения необходим некоторый перепад давления Δ Рn, т. е. должно выполнятся условие
Рс=Рпл + Δ Рn
Сумма Рпл+Δ Рn=Рn и являются давлением поглощения. Величина перепада давления Δ Рn зависит от размеров каналов ухода бурового раствора, его качества (вязкость, СНС), характеристики глинистой корки, мощности пласта и степени его кольматации, свойств флюида (высоковязкая нефть – газ). Давление поглощения может быть определено так же, как и давление гидроразрыва, т. е. при нагнетании бурового раствора в скважину при загерметизированном устье. При этом стоится график зависимости давления от объема закачанной жидкости (рис. 3). В отличии от такого же графика при гидроразрыве пласта, резкого падения давления нет, а стабильное давление при постоянном росте расхода бурового раствора и являются давлением поглощения. По виду построенного графика можно определить некоторые характеристики поглощающего горизонта.
|
|
|
При отсутствии таких данных ориентировочно давление поглощения можно определить по формуле
Pn=0, 75Pгр.
|
|
|
