Cтраница 3
![]() |
Эпюры распределения скоростей в трубах и затрубном пространстве для вязких ( а и вязкопластичных ( б жидкостей при спуске колонны. [31] |
Одна из специфических гидромеханических задач, возникающая в процессе бурения и существенно влияющая на качество буровых работ с позиций предупреждения гидроразрывов, газоводонефтепроявлений и поглощений, - определение гидродинамических давлений в стволе скважины в процессе спуеко-подъемных операций с бурильным инструментом, спуска обсадных колонн и их расхажи-вания. Физическая картина процесса при этом состоит в том, что движущаяся в скважине колонна бурильных или обсадных труб, во-первых, увлекая буровой раствор за счет вязких сил, а во-вторых, освобождая при подъеме или замещая при спуске трубами объем в стволе скважины, вызывает возникновение гидродинамических давлений, расхб-дуемых на преодоление сил сопротивления. На рис. 1.105 представлены профили скорости для вязких и вязкопластичных жидкостей в кольцевом пространстве и в трубе. [32]
Для обеспечения качественного разобщения и изоляции продуктивных горизонтов, в частности, близкорасположенных пластов с большим перепадом пластовых давлений, а также для предупреждения затрубных газоводонефтепроявлений на обсадные колонны устанавливают специальные наружные пакеры гидравлического и механического действия. [33]
Проявление усложняющих бурение факторов: нарушение целостности стенок скважины ( раскрытие или образование трещин, образование каверн и желобов, осыпание пород разной интенсивности, набухание пород и др.), прихваты бурильных и обсадных колонн, поглощение промывочной жидкости, выбросы, причинами которых могут быть изменения гидродинамического давления на стенки скважины в процессе бурения, физико-химическое взаимодействие пород с фильтратом промывочной жидкости, низкие прочностные свойства пород, газоводонефтепроявления, приводящие к резким снижениям противодавления, и др. ( сокр. [34]
Существующая в настоящее время вынужденная перестраховка в выборе и корректировании плотностей промывочной жидкости наносит огромный материальный ущерб народному хозяйству. Причины газоводонефтепроявлений при превышении гидростатического и гидродинамического давления над пластовым рассмотрены во многих литературных источниках. [35]
Газопроявления на площадях Западной Туркмении делятся на две группы: 1) происходящие при бурении; 2) происходящие после СПО или остановок без промывки. Участки разреза, в которых встречаются газоводонефтепроявления, на всех площадях известны, изменяется только глубина их залегания. [36]
В процессе формирования цементной оболочки с указанными свойствами важную роль играют объемные изменения тампонажных растворов и обусловленные ими собственные напряжения. Так, одной из основных причин газоводонефтепроявлений многие исследователи считают наличие кольцевого зазора между цементным камнем и колонной или стенками скважины. Образование зазора возможно по нескольким причинам, в том числе и вследствие объемных изменений тампонажного материала в процессе твердения. [37]
После окончания цементирования обсадных колонн, перекрывающих пласты с АВПД или газовые горизонты, на период ОЗЦ рекомендуется герметизировать затрубное пространство и обеспечить дежурство цементировочного агрегата, обвязанного с устьем скважины. На отдельных месторождениях, где скважины имеют тенденцию к газоводонефтепроявлениям в период ОЗЦ, наряду с герметизацией заколонного пространства скважины в нем создают избыточное давление, не допуская гидроразрыва пластов, смятия или разрыва обсадных труб. [38]
Противовыбросовое оборудование комплектуется регулиру - - :: ми дросселями с гидравлическим и ручным управлением. Регулируемый дроссель предназначен для регулирования потока бурового раствора при газоводонефтепроявлениях скважины с целью создания бесступенчатого регулирования противодавления на забой скважины. Для повышения износостойкости дросселя насадку и конический наконечник изготовляют из твердого сплава или нержавеющей стали и покрывают порошковым твердым сплавом путем спекания. В эксплуатационных фонтанных арматурах дроссели предназначены для регулирования скорости потока флюида, дебита и давления. Буровой дроссель фирмы Камерон, применяемый в мани-фольде противовыбросового оборудования, надежен в работе под давлением. Комплект манифольда включает дроссель с гидравлическим приводом, регулируемый дроссель типа Н2 с диафрагмой, максимальным диаметром проходного отверстия 50 8 мм, входным и выходным фланцами на рабочее давление 70 МПа ( рис. III. [39]
![]() |
Зависимость между плотностью бурового раствора и содержанием в нем твердой фазы. [40] |
При бурении в осложненных условиях обычно применяют буровые растворы плотностью 1 2 г / см3 и выше. Их использование в основном обусловлено необходимостью создания противодавления на проницаемые пласты с целью предупреждения газоводонефтепроявлений. При утяжелении большинства типов буровых растворов вязкость их, как правило, возрастает. Если не регулировать содержание твердой фазы в таких системах, то расход реагентов-понизителей вязкости бывает значительно выше оптимального. [41]
Выбросы или открытые фонтаны, наблюдающиеся при бурении скважин, не возникают внезапно, а в процессе развития проходят ряд этапов или стадий, начиная от поступления газа в ствол бурящейся скважины и кончая извержением промывочной жидкости. При надлежащем контроле процесса бурения, который должен иметь место при проводке скважин, особенно в зонах газоводонефтепроявлений, выброс может быть обнаружен и пресечен на самых ранних стадиях его развития. Борьба с выбросом на ранних стадиях развития, когда он еще не приобрел окончательный свой характер, наиболее эффективна, и затраты на ликвидацию этого опасного осложнения могут быть сведены к минимуму. [42]
![]() |
Возможные конструкции скважин глубиной 10 000 м. [43] |
В указанных вариантах конструкций тяжелые обсадные колонны диаметром от 426 до 245 мм спускаются секциями. В конструкциях, представленных на рис. 96, бив, верхние секции колонн соответственно диаметрами 273 и 245 мм предусмотрены сменными для обеспечения надежности устья при возможных газоводонефтепроявлениях либо при повышенном механическом износе труб в процессе углубления скважины. [44]
Сразу же после вхождения продавочной пробки с упорным кольцом давление стоп в цементировочной головке снижают до атмосферного, в результате чего на фильтре возникает перепад давления, равный разности гидростатических давлений столбов жидкости в затрубном и трубном пространствах. Под воздействием этого перепада давления тампонирующая смесь за колонной частично обезвоживается, причем фильтрат цементного раствора через фильтр и шаровые обратные клапаны пакера проникает внутрь колонны, а твердая фаза смеси, уплотняясь на фильтре, в короткий промежуток времени затвердевает и образует плотный цементный мост по всему сечению затрубного пространства в интервале фильтра и на прилегающих к нему участках. Полученный таким путем цементный камень, уже в начальной стадии формирования отличающийся высокой механической прочностью и низкой проницаемостью, предотвращает различного рода газоводонефтепроявления в зацементированном затрубном пространстве скважины. [45]