Виды осложнений и их характеристика

Тема №6. ОСЛОЖНЕНИЯ И АВАРИЙ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ.

Вопросы: 1. Классификация осложнений.

2. Причины поглощения промывочной жидкости и тампонажного раствора.

КЛАССИФИКАЦИЯ ОСЛОЖНЕНИЙ

 

Осложнение -это нарушение нормального процесса строи­тельства скважины, которое требует принятия безотлагательных и эффек­тивных мер для его устранения и продолжения бурения.

В отличие от ава­рий осложнение, как правило, не связано с перерывом в процессе проход­ки скважины.

На борьбу с осложнениями в глубоком бурении затрачивается в сред­нем до 20 — 25 % календарного времени. Это выдвигает проблему преду­преждения осложнений и борьбы с ними как весьма актуальную.

Всякое осложнение легче предупредить, чем затем его ликвидировать.

Основные эффективных средств предупреждения осложнений при бурении скважин:

1) обоснование конструкции скважины с учетом всех специфических особенностей разреза;

2) правильный подбор промывочных агентов по составу и свойствам для каждого специфического интервала и грамотная оперативная корректиров­ка режима промывки в зависимости от свойств проходимых горных пород;

3) использование системы раннего обнаружения осложнений на основе оперативной обработки данных комплексного контроля за процессом бурения (методы технологического контроля, методы геофизического контроля);

4) использование методов прогнозирования опасных зон по данным региональных и промысловых геофизических исследований.

Виды осложнений и их характеристика

Виды наиболее распространенных осложнений при бурении скважин:

1) разрушение стенок скважины;

2) поглощения буровых промывочных и тампонажных растворов;

3) пластовые флюидопроявления (ГНВП);

4) прихваты колонн бурильных и обсадных труб.

1) Разрушение стенок скважины:

· осыпи и обвалы незакрепленных горных пород, приводящие к чрезмерному загрязнению ствола скважины;

· набухание горных пород - сужение ствола скважины;

· оползни - частичное или полное перекрытие ствола скважины;

· желобообразование в местах резкого искривления ствола - возникновение затяжек и посадок при спуске или подъеме колонны труб;

· растворение соленосных отложений - образование каверн (пустот);

· растепление многолетнемерзлых пород (РММП), приводящее к их деградации и потере устойчивости.

2) Поглощения бурового промывочного и тампонажного растворов:

· потери бурового раствора в проницаемые пласты, приводящие к не­обходимости приготовления дополнительных объемов бурового раствора, а зачастую и проведения специальных глубинных гидродинамических ис­следований;

· недостаточное гидростатическое давление в скважине, порождающее опасность смятия обсадной колонны и выброса пластового флюида на поверхность;

· применение специальных материалов для закупорки поглощающих пластов, требующее их доставки на буровую, монтажа специальных устройств для ввода материалов в буровой раствор;

· недоподъем тампонажного раствора за обсадной колонной, приводя­щий в ряде случаев к необходимости исправительных тампонажных работ.

3) Пластовые флюидопроявления (газо- нефте- водопроявления (ГНВП)):

· газирование бурового раствора - необходимость его дегазации и дополнительной обработке химическими реагентами;

· разбавление бурового раствора пластовыми флюидами - необходимость его частичной замены;

· межпластовые перетоки флюидов - дополнительное разобщения пластов из-за их несовместимости при проходке открытым стволом;

· заколонные флюидопроявления, приводящие к опасному скоплению газа непосредственно на устье бурящейся скважины;

· возникновение грифонов - проникновение газа на дневную поверхность и возникновение его взрывоопасной концентрации в окрестностях скважины.

4) Прихваты колонны труб в необсаженном стволе скважины:

· одностороннее прижатие колонны труб к проницаемому пласту за счет репрессии между ним и скважиной;

· заклинивание колонны в желобной выработке вида «замочная сква­жина»;

· заклинивание долота сальником или в сужении ствола скважины;

· прихват колонны обвалившимися породами.

Проходка ствола скважины в массиве горных пород сопровождается существенным нарушением поля напряжений в ее окрестностях и концен­трацией напряжений на ее стенках. В процессе углубления ствол скважи­ны заполнен циркуляционным агентом с плотностью значительно ниже плотности горных пород. На открытой поверхности стенок скважины про­является действие сил бокового распора, которые вызывают деформацию горных пород в окрестностях ствола и могут приводить к их разрушению.

Присутствие на контакте с горной породой инородной среды (бурово­го промывочного раствора) вызывает физико-химические процессы на гра­нице раздела:

· осмотические явления,

· поверхностную гидратацию,

· раство­рение,

· капиллярное проникновение и т.п.

в итоге существенно преобразовываются свойства горных пород в окрестностях скважины по сравнению с первоначальными в есте­ственном залегании.

В некоторых породах они могут вызывать изменение:

· агрегатного состояния пород,

· сил внутреннего сцепления.

Особенно опасно повышение склонности к пластиче­скому течению глинистых и хемогенных горных пород.

Разупрочнению горных пород в стенках ствола скважины также спо­собствует развитие усталостных явлений, происходящих под воздейст­вием гидродинамических ударов и переменного давления в стволе при спускоподъемных операциях.

При циркуляции промывочного агента по стволу нарушается темпера­турный режим горных пород в стенках скважины, что также вызывает по­явление дополнительных напряжений.

Наконец, на контакте пластовых флюидов с промывочным агентом мо­гут наблюдаться длительные или кратковременные нарушения гидродина­мического равновесия, и в таких случаях подвижная среда (жидкость или газ) под действием разности давлений будет легко перетекать в область по­ниженного давления. Может возникнуть переток промывочного агента в окружающие ствол горные породы (поглощение) либо, наоборот, пластовой жидкости в ствол скважины (выброс или фонтанирование).

Все эти нарушения равновесного состояния в окрестностях скважины и на ее стенках неблагоприятно сказываются на процессе углубления ство­ла и осложняют его.

 

12Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: