Глава 6 Аварии и осложнения при строительстве скважин
Осложнения – это нарушение непрерывности технологического процесса строительства (бурения и заканчивания) скважины при соблюдении технического проекта и правил ведения буровых работ, вызванное горно-геологическими условиями проходимых пород. К осложнениям относят:
— поглощения бурового или тампонажного растворов;
— нефтегазоводопроявления;
— обвалы (осыпи);
— набухание;
— ползучесть;
— желобообразование;
— растворение;
— искривления ствола;
— затяжки и посадки бурового инструмента при спускоподъемных операциях;
Поглощение в скважинах буровых растворов и других жидкостей является одним из основных видов осложнений. Поглощение бурового раствора в скважинах обусловливается проницаемостью, пористостью, прочностью коллектора, пластовым давлением, объемом закачиваемого бурового раствора и его качеством. При превышении давления в стволе скважины над давлением в пласте, вскрытом при бурении, раствор из скважины, преодолевая местные гидравлические сопротивления, будет проникать в поры, каналы и трещины пород. Снижение давления в скважине по сравнению с пластовым приводит к движению жидкости из пласта в скважину, т.е. к нефтегазоводопроявлениям. Поэтому один и тот же пласт может быть поглощающим или проявляющим. Обычно интенсивность поглощения оценивают объемом (в м3) бурового раствора, уходящего в пласт в течение 1 ч, т.е. в м3/ч. В настоящее время различают три категории интенсивности поглощений проницаемыми пластами:
|
|
|
—малой интенсивности (до 10-15 м3/ч),
—средней интенсивности (до 40-60 м3/ч)
—высокоинтенсивные (более 60 м3/ч).
Среди высокоинтенсивных поглощений выделяют так называемые "катастрофические поглощения", к которым в настоящее время относят поглощения, не ликвидируемые обычными способами. Интервалы с такими поглощениями, как правило, перекрывают обсадными колоннами.
Для предупреждения поглощения применяют следующие методы:
1. промывка облегченными жидкостями;
2. ликвидация поглощения закупоркой каналов, поглощающих жидкость (за счет добавок в нее инертных наполнителей - асбеста, слюды, рисовой шелухи, молотого торфа, древесных опилок, целлофана; заливки быстросхватывающихся смесей и т.д.);
3. повышение структурно-механических свойств промывочной жидкости (добавкой жидкого стекла, поваренной соли, извести и т.п.).
Газо-, нефте- и водопроявленияимеют место при проводке скважин через пласты с относительно высоким давлением, превышающим давление промывочной жидкости. Под действием напора воды происходит ее перелив или фонтанирование, а под действием напора нефти или газа - непрерывное фонтанирование или периодические выбросы.
|
|
|
К мероприятиям, позволяющим избежать газо-, нефте- и водопроявлений, относятся:
1. правильный выбор плотности промывочной жидкости;
2. предотвращение понижения ее уровня при подъеме колонны бурильных труб и при поглощении жидкости.
Обвалы (осыпи) происходят при прохождении уплотненных глин, аргиллитов или глинистых сланцев. В результате увлажнения промывочной жидкостью или ее фильтратом снижается предел прочности уплотненной глины, аргиллита или глинистого сланца, что ведет к обрушению (осыпям) стенок скважины и часто к прихватам бурильного инструмента или обсадной колонны.
Характерными признаками обвалов являются:
1. значительное повышение давления на выкиде буровых насосов;
2. резкое повышение вязкости промывочной жидкости;
3. вынос ею большого количества обломков обвалившихся пород и т.п.
Набуханиепроисходит при прохождении глин, уплотненных глин, в отдельных случаях аргиллитов. В результате действия промывочной жидкости и ее фильтрата глина, уплотненная глина и аргиллиты набухают, сужая ствол скважины. Это приводит к затяжкам, посадкам, недохождениям до забоя и возможно к прихватам бурильного инструмента или обсадной колонны.
|
|
|
Ползучесть— этот вид осложнения происходит при прохождении высокопластичных пород (глин, глинистых сланцев, песчанистых глин, аргиллитов, ангидрита или соляных пород), склонных под действием возникающих напряжений деформироваться со временем, т.е. ползти и выпучиваться в ствол скважины. В результате недостаточного противодавления на пласт глина, песчаные глины, ангидриты, глинистые сланцы или соляные породы ползут, заполняя ствол скважины, что может привести к прихватам бурильного инструмента или обсадной колонны.
Желобообразование может происходить при прохождении любых пород, кроме очень крепких. Основные причины желобообразования — большие углы перегиба ствола скважины, большая масса единицы длины бурильной колонны, большая площадь контакта бурильных труб с горной породой. Особенно часто желоба вырабатываются при проводке искривленных и наклонно направленных скважин. Характерные признаки образования в скважине желоба — проработки, посадки, затяжки, прихваты, а также заклинивание бурильных и обсадных труб.
Растворение происходит при прохождении соляных пород. Соляные породы, слагающие стенки скважины, растворяются под действием потока жидкости. Характерным признаком растворения соляных пород является интенсивное кавернообразование, что в особо тяжелых случаях приводит к потере ствола скважины.
|
|
|
Искривление скважин при бурении вертикальных скважин вращательным способом часто встречается самопроизвольное искривление скважин,т.е. отклонение их ствола от вертикального. Искривление вертикальных скважин влечет за собой ряд проблем: нарушение запланированной сетки разработки нефтяных и газовых месторождений, повышенный износ бурильных труб, ухудшение качества изоляционных работ, невозможность использования штанговых насосов при эксплуатации скважин и т.д.
Причинами искривления скважин являются геологические, технические и технологические факторы. К геологическим - относятся наличие в разрезе скважин крутопадающих пластов; частая смена пород различной твердости; наличие в породах, через которые проходит скважина, трещин и каверн. Техническими факторами, способствующими искривлению скважин, являются несовпадение оси буровой вышки с центром ротора и осью скважины; наклонное положение стола ротора; применение искривленных бурильных труб и т.д. К технологическим факторам, обуславливающим искривление скважин, относятся создание чрезмерно высоких осевых нагрузок на долото; несоответствие типа долота, количества и качества промывочной жидкости характеру проходимых пород.
Несмотря на то, что осложнения считаются, в сущности, ожидаемой ситуацией и для их преодоления предусмотрены технологические приемы, иногда они переходят в категорию аварий. Нефтегазоводопроявление переходит в открытое фонтанирование (потеря контроля над скважиной), затяжки и посадки бурового инструмента приводят к его прихвату, поглощение бурового промывочного или тампонажного растворов приводят к прихвату бурового инструмента (обсадной колонны) или в худшем случае к открытому фонтанированию. Обвалы (осыпи), растворение, набухание, ползучесть, желобообразование могут привести к прихвату бурового инструмента или обсадной колонны. Обычно такие ситуации возникают из-за халатного отношения к осложнениям производителей буровых работ или из-за их низкой квалификации. В ряде случаев, особенно при бурении первых разведочных скважин, аварийные ситуации возникают из-за недостаточной изученности вскрываемого скважиной разреза горных пород. В Проекте скважины и в Геолого-техническом наряде указаны виды ожидаемых осложнений и глубина (интервалы) скважины, где они возможны.
| Индекс стратиграфического подразделения | Интервал м | Вид осложнения | Технологические параметры при осложнении | Причины возникновения | Мероприятия по ликвидации последствий
 Мы поможем в написании ваших работ! | |||