Проработка ствола скважины что это

Обновлено: 02.07.2024

Технологии для расширения стволов скважин

Процесс расширения ствола является распространенной и немаловажной операцией при строительстве скважины.

Процесс расширения ствола является распространенной и немаловажной операцией при строительстве скважины. Эта операция позволяет снижать риски возникновения аварийных ситуаций в процессе крепления стенок, а также позволяет увеличить дебит за счет возможности спуска в скважину максимально доступной колонны обсадных труб.

Развитие технологий бурения и проводки, увеличение глубин залегания углеводородов и необходимость роста производительности скважин придают задаче по увеличению диаметра ствола пробуренной скважины все большую актуальность. Расширители различного типа находят повсеместное применение как при ремонте существующего фонда скважин, например, при ЗБС, так и при освоении шельфовых месторождений, где вопросы повышения эффективности и безопасности приобретают особую важность.

Основные преимущества, которые дает увеличение диаметра скважины:

упрощение спуска колонн и возможность применения промежуточной обсадной колонны большего диаметра в процессе бурения благодаря расширению стволов скважин ниже мест сужения обсадной колонны;
снижение риска возникновения аварий, вызванных гидравлическими ударами, за счет эффективного регулирования эквивалентной плотности циркулирующего бурового раствора при уменьшении скорости потока в затрубном пространстве;
упрощение операций заканчивания скважин с открытым стволом, скважин с применением гравийных фильтров и хвостовиков большего размера;
оптимизация цементировочных работ.

Для выполнения операций по расширению ствола скважины могут использоваться буровые инструменты, имеющие различные принципы работы. В общем случае все инструменты можно разделить на две крупные группы по признаку возможности изменения рабочего диаметра инструмента в процессе выполнения работ. При таком разделении в одну группу попадут инструменты с фиксированным диаметром инструмента, такие как бицентричные долота и наддолотные эксцентриковые калибраторы, а в другую - инструменты с изменяющимся диаметром рабочих органов, или расширители. Первые имеют рабочий диаметр, ограничиваемый диаметром проходного отверстия обсаженной части скважины, вторые же характеризуются возможностью увеличения диаметра рабочих элементов уже после спуска в скважину. Преимущества и недостатки инструментов обоих типов представлены в таблице 1.

Таблица 1. Сравнительная характеристика инструментов для расширения ствола скважины

Инструмент с фиксированным диаметром рабочих элементов (бицентричные долота и эксцентриковые калибраторы)

Инструмент с изменяемым диаметром рабочих элементов (расширители)

Простота технологической операции и конструкции оборудования

Ограниченная степень расширения - оптимально не более 10% исходного диаметра

Возможность увеличения ствола до 25% от исходного диаметра

Более сложная и дорогая конструкция

Не необходимости проведения дополнительных СПО

Нестабильность работы - высокие вибрации отклонения от оси скважины

Стабильность и сбалансированность конструкции - снижены вибрации и удары

Желательно проведение расширения пробуренного интервала отдельным рейсом

Возможность расширения всего интервала до требуемой глубины

Сложность работы в наклонных и горизонтальных стволах

Стабильность работы измерительного оборудования (MWD)

Остаётся нерасширенный участок на длину компоновки ниже расширителя

Осложненная работа инструментов измерения в процессе бурения (MWD)

Соосность расширенного ствола с исходным

Необходимость создания и поддержания повышенных давлений при активации шаром

Слабый контроль за направлением при бурении ЗД

Полный контроль за направлением бурения

Несмотря на ощутимый эффект применения расширителей при строительстве скважин, следует помнить, что данная операция сложна и может приводить к прихватам и затяжкам. По данным некоторых специалистов, до 20% всех прихватов происходит именно в процессе расширения ствола скважин.

Успех и качество данной операции во многом зависит от качества и технологичности используемого оборудования, поэтому необходимо особенно тщательно подходить к выбору применяемого инструмента. Экономия на оборудовании может привести к значительным потерям средств как в случае возникновения осложнений при проведении работ по расширению, так и при последующих операциях - спуске обсадной колонны или концевика и цементировании.

На протяжении многих лет достаточно простые конструкции расширителей удовлетворяли потребности нефтяной промышленности. Однако с началом активного применения направленного бурения, значительным увеличением протяженности и усложнением геометрии скважин возникла потребность в использовании современных высокотехнологичных инструментов, отвечающих всем требованиям высокопроизводительного бурения - так началась эра современных расширителей, которые уже успели получить повсеместное распространение.

Наряду с уже хорошо себя зарекомендовавшими инструментами с механическим и гидравлическим принципом активации, появились и инновационные устройства с радиочастотной активаций (RFID). Данный метод, к примеру, позволяет значительно расширить области применения расширителей и снизить стоимость проведения работ, обеспечивая возможность многократной активации и деактивации инструмента в процессе бурения, что позволяет исключить необходимость многократного проведения СПО для расширения различных интервалов в одной скважине.

Первым таким расширителем, активирующимся в скважине с применением метода радиочастотных меток, стал инструмент RipTide TM компании Weatherford, вобравший в себя весь накопленный компанией опыт эффективного конструирования расширителей различных типов. Стоит отметить, что надежность работы и возможность применения различных методов активации бурового расширителя RipTide обеспечивается его конструктивными особенностями (рис. 1).

Рисунок 1. Варианты конструкции расширителя RipTide

Двухкомпонентная конструкция расширителя, состоящая из контроллера и тела расширителя, позволяет адаптировать его компоновку под конкретные задачи. Рабочие характеристики расширителя регулируются такими параметрами, как диаметр тела расширителя, размер резцов, диаметр омывающих насадок, а также метод активации. Более простой способ активации сбрасываемым шаром применим для однократной активации инструмента за один спуск, а применение радиочастотной активации актуально при работе на больших глубинах или при расширении нескольких интервалов за одну СПО.

К преимуществам расширителя RipTide также следует отнести сбалансированность конструкции блока резцов, состоящего из трех разнесенных на 120° режущих головок, что обеспечивает значительное снижение вибрации инструмента в процессе бурения. В свою очередь, резцы, профиль и вооружение которых подбирается для конкретных условий бурения, оснащены высокопрочными премиальными поликристаллическими, или PDC, вставками, характеризующимися высокой ударной прочностью и эрозионной стойкостью (варианты конструкции резцов и поликристаллических вставок приведены на рис.2). А широкое разнообразие типоразмеров расширителя RipTide позволяет выполнять работы по расширению интервалов скважин практически любой конструкции.

Рисунок 2. Варианты конструкции резцов

Конструктивные особенности расширителей RipTide определяют его следующие преимущества:

Совместимость с роторными управляемыми системами

Расширитель RipTide может эксплуатироваться с роторными и роторными управляемыми системами (РУС), причем как в вертикальных, так и в наклонных скважинах. Совместимость с РУС позволяет использовать инструмент при выполнении работ по наклонно-направленному бурению на протяженных интервалах бурения.

Примером использования расширителя RipTide 8500 с РУС может служить работа, проведенная специалистами Weatherford на месторождении в Восточной Сибири в феврале 2015 года. Она заключалась в бурении скважины с одновременным расширением ее ствола. Решение об установке расширителя в КНБК РУС было принято с целью уменьшения рисков прихватов компоновки в результате подвижек нестабильных пород в процессе бурения. Данное решение было принято как альтернатива использованию дорогостоящего раствора на углеводородной основе (РУО).

При выполнении работ с использованием расширителя RipTide 8500, активируемого шаром, за один рейс было пройдено 458 м в породах Булайской и Бельской свит различной крепости (от 5% до 95%). Бурение под эксплуатационную колонну диаметром 215,9 мм проводилось с последующим расширением ствола до 228,6 мм. В качестве вооружения расширителя применялись блоки резцов для средних пород с PDC вставками размерами 9,5 мм.

В процессе реализации проекта были выбраны следующие режимы:

- расход насосов 2000-2200 л/мин.

При таких показателях средняя скорость бурения превысила 20 м/ч.

Износ вооружения расширителя после его подъёма на поверхность приведён на рисунке 3.

Рисунок 3. Внешний вид расширителя и износ вооружения блока резцов до и после рейса

Относительно невысокая скорость бурения была вызвана значительной неоднородностью пород в указанном интервале, что приводило к возникновению вибраций и вынуждало снижать нагрузки на долото. Несмотря на это, общий результат работы показал хорошие механические характеристики при бурении с одновременным расширением ствола скважины, а также продемонстрировал высокую надёжность и безотказность конструкции расширителя (рис. 4).

Рисунок 4. Сбалансированная конструкция блока резцов

Другим примером эффективного использования расширителей является совместное применение бурового расширителя RipTide и расширяемого хвостовика MetalSkin ® на морской скважине с большим углом отклонения в Мексиканском заливе. Буровой расширитель RipTide серии 6000 размером 6,5 дюймов был применен для проработки и расширения ствола скважины до 7 дюймов на участке длиной 227 м, после чего был успешно установлен 6×7 5/8-дюймовый хвостовик для необсаженных скважин MetalSkin с целью изоляции участка сланцевых пород, набухающих под воздействием воды. Расширяемый хвостовик MetalSkin длиной 277 м был установлен на глубине 2573-2850 м с нахлестом 41 м без цементирования. В результате применения указанных технологий был получен достаточно большой диаметр проходного канала, что позволило оператору преодолеть зону полной потери циркуляции с помощью 5 7/8-дюймового бурового долота. Кроме того, механический барьер также позволил оператору использовать морскую воду вместо бурового раствора на нефтяной основе и успешно достичь проектной глубины.

Различные варианты исполнения корпуса расширителя

Конструкция расширителя позволяет подобрать оптимальную компоновку расширителя и выбрать один из предпочтительных методов активации - механический или радиочастотный. К настоящему моменту в базе операций компании Weatherford насчитывается порядка 3000 работ с применением расширителей RipTide, при этом на начало 2015 года свыше 400 работ по всему миру было проведено с применением расширителей RipTide, активируемых радиочастотными датчиками RFID. При этом реализовывались проекты для крупнейших мировых нефтегазовых компаний.

Расширитель RipTide может быть активирован как при помощи традиционного механизма падающего шара, так и с помощью электроники, когда небольшие, но очень прочные датчики RFID внутри бурильной трубы передают информацию на электронный считыватель, расположенный на контроллере инструмента (рис. 5). Модель бурового расширителя RipTide с радиочастотной активацией (RFID) - это первый в отрасли автоматический буровой расширитель.

Рисунок 5. Радиочастотный датчик RFID

В случаях, когда стоимость эксплуатации буровой велика и перед буровыми бригадами стоят задачи минимизации непроизводственного времени, например, при бурении на шельфе, то буровые компании-подрядчики и операторы месторождений все чаще обращают внимание на расширители с возможностью многократной активации и деактивации блоков резцов при бурении без проведения СПО.

Основное преимущество такой технологии очевидно на примере проведенной работы на месторождении Оугурук на Аляске, где применение бурового расширителя RipTide компании Weatherford позволило пробурить ствол скважины диаметром 10 5/8 дюйма и расширить его до 11 ¾ дюймов, обеспечив дополнительное затрубное пространство для спуска хвостовика диаметром 9 5/8 дюйма всего за одну СПО.

Для решения поставленной задачи компанией Weatherford был использован расширитель RipTide с RFID серии 10625, спущенный совместно с РУС, благодаря чему удалось расширить промежуточную часть ствола скважины в интервале 2124-2577 м, пройдя 452,63 м сланцевых пород с пропластками аргеллитов и песчаника и осуществив за один спуск пятикратную активацию инструмента: при наземных испытаниях, ниже башмака диаметром 11 ¾ дюйма, на башмаке для короткой проработки, на проектной глубине и при наземных испытаниях после подъёма. Результатом данной работы для оператора стал успешный и безопасный спуск обсадной колонны диаметром 9 5/8 дюйма до проектной глубины.

В целом, такие технологические решения Weatherford, как бурение с одновременным расширением ствола скважин и возможностью многократной активации инструмента, наряду с приемлемой стоимостью услуг позволяют заказчикам компании находить все новые возможности для оптимизации проектов и сокращения их себестоимости.

Автор: Анатолий Шлапаков, к.т.н., менеджер по аренде высокотехнологичного бурового инструмента, Weatherford Россия

Методика проработки ствола скважины перед спуском обсадной колонны Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Атласов Ринат Александрович, Туги Эвальдт Раймондович, Скрябин Рево Миронович, Бердыев Саид Сангинмуродович, Иванов Александр Геннадиевич

Апогей нефтегазодобывающего потенциала Западной Сибири достигает своего предела и в этой связи возникает насущная потребность вовлечения в освоение новых нефтегазоносных регионов. Наступает очередь Восточной Сибири и в частности нефтегазоносных областей, расположенных на территории Республики Саха (Якутия), где к настоящему времени открыто более 30 месторождений углеводородного сырья. Суммарные балансовые запасы открытых месторождений по промышленным категориям оценивается в пределах; природный газ 1,82,0 трлн куб.метров и нефти (извлекаемые) 250-280 млн тонн. При спуске обсадных колонн большого диаметра 245-426 мм в интервалах от 0-1600 м в большинстве месторождений Якутии приходится учитывать геологические факторы , которые имеют схожий характер. Они представлены песками, глинами, мергелями, супесями, галечниками, аргиллитами, встречаются интервалы многолетнемерзлых горных пород. В данных геологических условиях применение калибрующих устройств режуще-скалывающего типа становится малоэффективным. Использование лопастных или шарошечных калибраторов , которые рассчитаны на работу в породах средней и высокой крепости, в осложненных геологических разрезах может привести к появлению сальников, повышению кавернообразования, прихватам и т.д. Коллективом авторов предложено устройство, позволяющее объединить процесс проработки и шаблонировки ствола скважины. Обладая тем же диаметром что спускаемая обсадная колонна, шаблон-калибратор крепится над наддолотным переводником в составе компоновки низа бурильной колонны .

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

METHODOLOGY OF THE STUDY OF THE WELLBORE PRIOR TO RUNNING CASING

Текст научной работы на тему «Методика проработки ствола скважины перед спуском обсадной колонны»

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ РАЗВЕДКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

МЕТОДИКА ПРОРАБОТКИ СТВОЛА СКВАЖИНЫ ПЕРЕД СПУСКОМ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ

Р.А. Атласов, Т.У. Туги, Р.М. Скрябин, С.С. Бердыев, А.Г. Иванов, М.В. Николаева

Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова, 677980, г. Якутск, ул. Белинского, 58

Аннотация. Апогей нефтегазодобывающего потенциала Западной Сибири достигает своего предела и в этой связи возникает насущная потребность вовлечения в освоение новых нефтегазоносных регионов. Наступает очередь Восточной Сибири и в частности нефтегазоносных областей, расположенных на территории Республики Саха (Якутия), где к настоящему времени открыто более 30 месторождений углеводородного сырья. Суммарные балансовые запасы открытых месторождений по промышленным категориям оценивается в пределах; природный газ - 1,82,0 трлн куб.метров и нефти (извлекаемые) - 250-280 млн тонн.

При спуске обсадных колонн большого диаметра 245-426 мм в интервалах от 0-1600 м в большинстве месторождений Якутии приходится учитывать геологические факторы, которые имеют схожий характер. Они представлены песками, глинами, мергелями, супесями, галечниками, аргиллитами, встречаются интервалы многолетнемерзлых горных пород. В данных геологических условиях применение калибрующих устройств режуще-скалывающего типа становится малоэффективным.

Использование лопастных или шарошечных калибраторов, которые рассчитаны на работу в породах средней и высокой крепости, в осложненных геологических разрезах может привести к появлению сальников, повышению кавернообразования, прихватам и т.д.

Коллективом авторов предложено устройство, позволяющее объединить процесс проработки и шаблонировки ствола скважины. Обладая тем же диаметром что спускаемая обсадная колонна, шаблон-калибратор крепится над наддолотным переводником в составе компоновки низа бурильной колонны.

Ключевые слова: спуск обсадной колонны, геологические факторы, калибраторы, проработка ствола скважины, шаблонирование скважины, компоновка низа бурильной колонны, многолетнемерзлые породы.

METHODOLOGY OF THE STUDY OF THE WELLBORE PRIOR TO RUNNING CASING

R.А. Аtlasov, ТМ. ^gi, R.М. Skryabin, S.S. Berdyev, А.G. Ivanov, ММ. Nikolaeva

M.K. AmmosovNorth-Eastern Federal University, 677980, Yakutsk, Belinsky st., 58

When casing running large diameter in the range of245-426mm 0-1600m in most fields of Yakutia must take into account the geological factors that are similar in nature. They are represented by sand, clay, marl, loam, gravel, argillite, there are intervals of permafrost. These geological conditions, the use of the sizing tool cutting-shear type becomes ineffective.

The use of roller blade or calibrators that are designed to work in the rocks of the middle and high strength, in complicated geological cross-sections can cause balling, caving increase, taking, etc.

Group of authors, an apparatus to combine the processes ofelaboration and shablonirovki wellbore. With the same diameter casing that goes down, the template-attached over the above-bit calibrator subs consisting of the BHA.

Keywords: casing running, geological factors, calibrators, the design of the wellbore, gauging well, BHA, permafrost.

В настоящее время основным нефтегазодобывающим регионом страны остается Западная Сибирь, где усилия направляются не только на освоение новых месторождений, но и на интенсификацию разработки эксплуатируемых месторождений, повышение нефтеотдачи пластов, комплексную механизацию и автоматизацию добычи нефти.

Так как одной из основных причин недоспуска обсадной колонны до проектной глубины является неудовлетворительное состояние ствола скважины из-за наличия в них местных сопротивлений (уступов, сужений, локальных искривлений, перегибов и др.) проработка (повторное прохождение пробуренного интервала) ствола скважины является одной из ключевых подготовительных операций перед спуском колонны обсадных труб.

Проработку рекомендуется проводить роторным способом, так как при этом гарантируется постоянное вращение долота, а вращающая колонна бурильных труб улучшает условия выноса шлама из скважины [1].

После завершения всех исследовательских и измерительных работ (каротаж, ка-вернометрия, инклинометрия, опробование перспективных объектов и т. д.) по данным каверномера определяют участки сужения ствола.

Скорость проработки ствола скважины в этих участках не должна превышать 1215 м/ч; подача инструмента должна быть равномерной, непрерывной с усилием 2040 кН, не допуская длительной работы долота на одном месте для предотвращения забуривания нового ствола. При проработке ствола расход и скорость восходящего потока бурового раствора, частота вращения ротора должны быть такими же, как и при бурении последнего интервала.

При недостаточно тщательной и несвоевременной проработке ствола скважины или при ее отсутствии на стенках скважины остаются места посадок, а при нарушении рецептуры технологических растворов происходит отложение глинистой корки с налипшим шламом. Глинистая корка также образуется из-за перепада давления в системе скважина-пласт, наличия проницаемого пласта, временного фактора и др.

Наличие глинистой корки на стенках скважины влечет за собой негативные последствия:

- обезвоживание цементного раствора в результате его фильтрации через стенки скважины, что в свою очередь ведет к растрескиванию цементного камня;

- некачественное сцепление на границах разделов;

- миграция флюидов по корке бурового раствора;

- усыхание глинистой корки в сочетании с усадкой цемента способствует формированию больших зазоров на границах разделов, как с породой, так и с колонной [2].

Для снижения липкости глинистой корки, перед проработкой, по согласованию с геологической и экологической службой, в раствор добавляется нефть или аналогичные по своим свойствам нефтесодержащие вещества.

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Как правило, наибольшее количество посадок и затяжек инструмента, прихватов бурильных и обсадных колонн следует ожидать в интервалах, сложенных слабыми и проницаемыми породами, при значительных по величине дифференциальных давлениях. Например, при разбуривании магниевых солей очень часто возникает сужение ствола скважины, связанного с текучестью каменных солей, а наличие гипсовых пропластков в разрезе отдельных месторождений может вызвать прихваты из-за их разбухания. В интервалах, где дифференциальные давления не превышают 3 - 4 МПа, осложнения, как правило, отсутствуют. Такое положение подтверждает, что осложнения при бурении вызываются не только геологическими условиями бурения пород, но и неправильным выбором параметров промывочной жидкости. В связи с этим качество бурового раствора должно строго отвечать требованиям геолого-технического наряда.

При необходимости в компоновку для проработки включают всевозможные над-долотные калибраторы и расширители, например в суженном стволе, разрез, которого представлен крепкими абразивными породами.

После проработки ствола рекомендуется проводить его шаблонировку компоновкой, приближающейся по жесткости к обсадной колонне, которая подготовлена к спуску в скважину. Для этой цели в скважину, на бурильной колонне, спускают компоновку из трех-четырех обсадных труб и убеждаются в том, что они доходят до забоя без посадок. По окончании шаблонирования скважину промывают, длительность промывки — один-два цикла циркуляции.

При спуске обсадных колонн большого диаметра 245-426 мм в интервалах от 0-1600 м в большинстве месторождений Якутии приходится учитывать геологические факторы, которые имеют схожий характер. Они представлены песками, глинами, мергелями, супесями, галечниками, аргиллитами, встречаются интервалы много-летнемерзлых горных пород. В данных геологических условиях применение калибрующих устройств режуще-скалывающего типа становится малоэффективным.

Рис. 1. Лопастные калибраторы

Использование лопастных (рис. 1) или шарошечных калибраторов, которые рассчитаны на работу в породах средней и высокой крепости, в осложненных геологических разрезах может привести к появлению сальников, повышению кавернообра-зования, прихватам и т.д.

Коллективом авторов предложено устройство, позволяющее объединить процесс проработки и шаблонировки ствола скважины. Обладая тем же диаметром что спускаемая обсадная колонна, шаблон-калибратор (рис. 2) крепится над наддолот-ным переводником в составе компоновки низа бурильной колонны.

Рис. 3. Шаблон-калибратор

При вращении в скважине шаблон-калибратор (не обладая режуще-скалывающими свойствами стандартного лопастного или шарошечного калибратора) разминает, раздавливает и истирает своим корпусом неровности и уступы на стенках скважины, что значительно снижает кавернообразование.

Помимо проработки ствола скважины перед спуском обсадных труб устройство применимо при проработке ствола скважины перед геофизическими исследованиями скважины, испытанием пласта в бурильных трубах, а также в бурении.

Функции шаблон-калибратора при бурении:

- добавляет вес на долото, для ускорения процесса бурения;

- добавляет вес к компоновке низа бурильной колонны, для снижения колебаний при роторном бурении;

- снижает маятниковый эффект - долото работает на забое с меньшими отклонениями от вертикали;

- дополнительная стабилизация долота, для сохранения контура забоя.

Устройство применимо при бурении в осложненных геологических разрезах

представленных мергелями, доломитами, аргиллитами, известняками, солями, алевролитами и песчаниками. При размывах устья и стенок скважины, сужении ствола скважины в интервалах залегания гипсов и кавернозных доломитов, осыпях и обвалах стенок скважины, поглощениях и т.д.

К спуску обсадной колонны приступают сразу же после шаблонирования скважины, если во время подъема бурильных труб с шаблоном не было затяжек.

Все операции по строительству скважин проводятся в соответствии с требованиями технологических регламентов и стандартов, охватывающих все аспекты строительства скважин всех типов и назначений.

Соответствующий регламент описывает процедуру проработки ствола скважины перед спуском обсадной колонны. Однако, несмотря на то, что нормативно-техническая база постоянно совершенствуется, регламенты и СТО регулярно корректируются, дополняются новыми разработками, в процессе строительства скважины всегда есть риск столкнуться с непредвиденными обстоятельствами.

Подготовка ствола к спуску и спуск ЭОК.

Чтобы избежать осложнений при спуске обсадной колонны, предусматривается комплекс работ по подготовке ствола скважины. Виды работ и их объем зависят от состояния ствола скважины, сложности геологического разреза и протяженности открытой части ствола. О состоянии ствола судят по наблюдениям при спуске и подъеме бурильной колонны (посадки, прихваты, затяжки и т. д.), по прохождению геофизических зондов, по данным кавернометрии и инклинометрии.
Заранее выделяют интервалы, где отмечены затруднения при спуске бурильного инструмента, зоны сужения ствола, образования уступов, участки резкого перегиба оси скважины и т. д. В этих интервалах в подготовительный период проводят выборочную проработку ствола. В скважину спускают новое долото (с центральной промывкой) в сочетании с жесткой компоновкой и, удерживая инструмент на весу, прорабатывают выделенные интервалы с промывкой при скорости подачи 40 м/ч. Выдерживание вращающегося инструмента на одном месте не допускается во избежание зарезки нового ствола. Если отмечаются трудности в прохождении инструмента, его приподнимают и спускают несколько раз. В сложных условиях скорость подачи инструмента может быть снижена до 20 - 25 м/ч.
После выборочной проработки ствол скважины шаблонируют. Для этого из обсадных труб собирают секцию длиной около 25 м и на колонне бурильных труб спускают ее в ствол скважины на всю глубину закрепляемого участка. Таким способом проверяют проходимость обсадных труб.
Через спущенный инструмент скважину тщательно промывают до полного выравнивания свойств промывочной жидкости. Общая продолжительность непрерывной промывки не менее двух циклов. В конце промывки в закачиваемую промывочную жидкость добавляют нефть, графит и другие аналогичные добавки для облегчения спуска обсадной колонны. При извлечении из скважины длину инструмента измеряют и по суммарной его длине контролируют протяженность ствола скважины.
Завершив подготовительные работы, приступают к спуску обсадной колонны в скважину. ^

Спуск обсадной колонны '

Что такое проработка ствола скважины?

Человек задал вопрос что такое проработка ствола скважины в бурении? Насколько я понимаю, это повторное прохождение пробуренного интервала. Так ли это? Спасибо заранее за ответ.

Дополнен 12 лет назад

Внимание! Речь идет о нефтяных скважинах.

Лучший ответ

Я сам "бурил" скважины в деревнях центрального чернозёмного районо (Тамбов) . Бурение состояло из двух этапов: собственно бурение мягких пластов, и пробивание "желонкой" глинистого слоя. Этот общий процесс занимал от двух, до семи суток. За ночь глинистый слой частично затягивался. Может быть речь идёт именно об этом.

Остальные ответы

Во время бурения глину заоливают туда жидкую она застывает и стенки не обваливаються.

Особенности очистки горизонтальных стволов скважин

Важнейшим направлением повышения эффективности разработки месторождений стало строительство наклонно-направленных скважин с горизонтальным окончанием ствола (ГС). Результаты эксплуатации таких скважин однозначно доказали экономическую оправданность их бурения за счет кратного повышения их производительности. Горизонтальное вскрытие продуктивного пласта позволяет повысить коэффициент извлечения углеводородной продукции. В настоящее время наклонно-направленное бурение получило широкое распространение, в том числе и на месторождениях со сложными инженерно-геологическими условиями проводки. В ряде случаев бурение скважин с горизонтальным окончанием ствола является единственно возможным способом разбуривания площадей. Сложность решения ряда проблем, как, например, неполный вынос шлама при бурении и формы его скоплений на нижней стенке скважины, условия лавинного обрушения скоплений, поведение неустойчивых пластов в наклонном стволе и т. п., связана с принципиальным отличием процессов происходящих при бурении ГС, в отличие от аналогичных, вертикальных [1, с.10]. В значительной мере такие процессы зависят от конкретных условий геологического строения разбуриваемых месторождений.

Понимание процесса очистки ствола является ключом к предотвращению прихватов, непродуктивного времени и финансовых затрат.

Проблемы при бурении горизонтальных скважин:

– В вертикальных скважинах около 30 % всех прихватов связанны с очисткой. В скважинах с большим зенитным углом около 80 % всех прихватов связаны с очисткой.

– Хорошая реология для вертикального ствола не является хорошей в горизонтальной скважине.

– Оседание барита и шлама.

– Изменение эквивалентной циркуляционной плотности намного чувствительно к свойствам раствора.

На эффективность очистки ствола влияют: скорость вращения, Расход раствора, реология раствора, диаметр ствола, каверны, диаметр бурильной трубы, зенитный угол, турбулентное или ламинарное течение, размер частиц шлама, удельный вес раствора, расхаживание инструмента, процентное соотношение слайдирования, скорость проходки, устойчивость ствола, твердая фаза раствора (коллоидные частицы), степень дисперсности частиц шлама [2, с.32].

Существует два механизма для очистки ствола:

Механическое удаление шлама — шлам выносится на дневную поверхность буровым раствором и ведет себя по разному в зависимости от зенитного угла скважины: от 0° до ±30°(Шлам находится во взвешенном состоянии — быстрая очистка. Направление движения раствора противоположно силе тяжести. Частицы шлама двигаются вверх, скользя в восходящем потоке вниз под действием силы тяжести. Плотность раствора постоянна.); от ±30° до ±65°(Средняя скорость очистки. Частица шлама двигается вверх, скользя в восходящем потоке вниз под действием силы тяжести. Плотность раствора тем выше, чем ближе к трубе. Все частицы шлама через 5–7 свечей окажутся на бурильной трубе. Высок риск образования и схода лавины. Запустить лавину может СПО, изменение производительности насосов, расхаживание или вращение инструмента.); больше ±65°(Медленная очистка. Направление движения раствора не противоположно силе тяжести и не препятствует осаждению. Частица шлама двигается вниз, падая в потоке под действием силы тяжести, образуют неподвижный слой шлама. Плотность раствора тем выше, чем ближе к трубе. Все частицы шлама (барита) через 1–2 свечи окажутся на бурильной трубе.), поэтому основные принципы для эффективной очистки ствола тоже разные.

Диспергирование-фактически «растворяет» шлам в растворе. Может быть очень эффективным механизмом очистки неглубоких секций большого диаметра (от 400мм), буримых на растворе на водной основе.

На участке ствола с большим зенитным углом вязкие пачки неэффективны: они не могут перенести шлам далеко, независимо от типа пачки, более того, вязкие пачки вызывают проблемы:

– когда раствор перемешивается с вязкими пачками, его свойства резко ухудшаются;

– повышается ЭЦП, а также риск закупорки затрубного пространства вокруг КНБК;

– если вязкая пачка не вызывает увеличение выхода шлама на виброситах, зачастую делается опасный вывод — «ствол чистый», что не соответствует реальности [3, с.35].

На самом деле есть подвижный верхний слой и статичные нижние слои — это формирует уровни равновесия. Движение шлама происходит скачкообразно. Движение постоянное только у самого верхнего слоя. В каждой скважине с большим зенитным углом будет иметься слой шлама. Управление высотой слоя шлама — ключ к очистке скважины. Чистая скважина-это скважина с такой высотой и распределением слоя шлама, чтобы он не вызывал затруднений при работе. Она будет разная для различных операций (например, бурение, СПО, каротаж). Скважина чистая для бурения — это не тоже самое, что скважина чистая для СПО: во время бурения КНБК не протаскивают сквозь слой шлама. Самый большой риск прихвата — при подъеме инструмента. Скважина никогда не бывает полностью чистой, так как слой шлама всё равно существует. В скважинах с большим зенитным углом следует при любой возможности избегать обратных проработок и подъемов с циркуляцией (без вращения).

– Возможность поднять инструмент без циркуляции или обратной проработки есть мера снижения риска;

– Выбор любой практической процедуры или оборудования, которые принуждают вас производить обратную проработку, значительно увеличивает риск — обратная проработка или подъем с циркуляцией без вращения — это самые опасные операции в скважинах с большим зенитным углом и отходом от вертикали — максимальный риск прихвата, а также нарушения устойчивости ствола скважины. Однако обратную проработку можно производить безопасным образом при помощи надлежащего оборудования, процедур и терпения.

Риски при обратной проработке:

– поломки КНБК из-за вибрации;

– поглощения (если при закупорке ствола шламом вокруг инструмента превышен градиент гидроразрыва).

Обратная проработка сама по себе не повреждает ствол скважины. На самом деле, все проблемы создает эффект гидравлического удара — резкий скачок эквивалентной циркуляционной плотности ниже места закупорки ствола шламом. Зачастую полагают, что обвалочный шлам, появившийся после закупорок как раз и является причиной этих закупорок, но более вероятно, что закупорка ствола шламом как раз и создала обвалочный шлам из-за гидравлического удара [4, с.10].

Повышенное скопление шлама в скважине, свидетельствующее о недостаточной очистке ее от выбуренной породы, приводит к множеству осложнений и аварий. Во избежание подобных инцидентов рекомендуется вести учет объемов выбуренной породы в режиме реального времени, что позволит в кратчайшие сроки принять нужное решение, направленное на совершенствование показателей промывки скважины, как технических, так и гидравлических. Сочетание возможностей гидравлической программы промывки скважины и при необходимости, применение обратной промывки позволяет обеспечить качественную очистку ствола скважины и повысить эффективность бурения.

Читайте также: