Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 [ 45 ] 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182

3.2.2. ВСКРЫТИЕ НИЗКОНАПОРНЫХ ПЛАСТОВ

Вскрытие пласта с низкими давлениями (даже при использовании прогрессивных промывочных жидкостей) существенно осложняется. При циркуляции возникают большие перепады давления на пласт, что вызывает нарушение его естественной структуры, полное поглощение промывочной жидкости. При катастрофическом поглощении промывочной жидкости фильтрат со шламом и другими примесями проникает на такую глубину, откуда извлечь его при освоении невозможно.

Для вскрытия низконапорных пластов рекомендуется использовать технологию бурения при сбалансированном давлении с газожидкостными смесями. Технология бурения при этом помимо повышенного качества вскрытия пласта (за счет сбалансированного давления в стволе скважины и пласте) позволяет увеличить скорость бурения за счет интенсификации очистки забоя. При малых скоростях потока, низкой выносной способности очистных агентов, значительный объем шлама не выносится на поверхность, а многократно перемалывается и переизмельчается на забое. Поэтому большая часть энергии используется не на разрушение забоя, а на перемалывание и измельчении шлама.

Рост скорости потока, выносящего шлам, позволяет увеличить механическую скорость бурения при обратной промывке в 24 раза, а при гидротранспорте керна - на порядок. Применение способов, обеспечивающих высокие скорости восходящего потока, не всегда возможно, например при глубинах скважины более 200 м, отсутствии специального инструмента и т.д. Увеличить механическую скорость бурения можно не только за счет повышения скорости восходящего потока, но и увеличением несущей способности очистного агента. Обычно увеличить несущую способность очистного агента стремятся за счет повышения вязкости, удельного веса и укрепления структурных свойств раствора. Такой путь повышения несущей способности очистного агента не нашел широкого применения по двум причинам.

Первая причина заключается в увеличении дифференциального давления на забой и на разрушаемую породу при использовании утяжеленных растворов с выраженными структурными свойствами, и как следствие - в снижении интенсивности разрушения породы и механической скорости бурения. Обычно применение утяжеленных растворов, имеющих повышенную выносную способность, приводит к снижению механической скорости в сравнении с бурением с промывкой водой или более легкими растворами. Вторая причина - необратимая кольматация

водоносного пласта, снижение проницаемости прифильтровой зоны и эксплуатационных характеристик скважин. Кроме того, использование утяжеленных растворов приводит к образованию эластичной пленки на стенках скважины, наличие которой способствует снижению качества цементирования обсадных колонн, возникновению межпластовых перетоков и угрозы окружающей среде.

Наиболее прогрессивное направление в области совершенствования промывки скважины - разработка рецептур газожидкостных смесей и технологии их приготовления. Газожидкостные смеси, с одной стороны, имеют высокую несущую способность, обычно в 8-9 раз превышающую выносную способность аналогичного объема воды, а с другой стороны, не создают избыточное дифференциальное давление на забой, что обусловливает ускоренное разрушение породы и своевременное удаление ее из скважины.

При эксплуатации месторождения подземных вод происходит сработка уровней и все большее число скважин вскрывают низконапорные пласты. Проходка скважин в таких условиях может быть эффективна только при обеспечении баланса давления в системе скважина - пласт, т.е. сбалансированном, уравновешенном давлении. Создание сбалансированного давления в системе скважина - пласт при бурении неартезианских скважин (несамо-изливающихся) возможно при использовании облегченных газожидкостных очистных агентов. Баланс давления на стенках скважины позволяет поддерживать их в устойчивом состоянии и предотвратить поглощения фильтрата раствора.

Предупреждение поглощения фильтрата раствора при применении газожидкостных очистных агентов позволяет достичь следующих преимуществ при бурении:

обеспечение возможности применения вращательного способа бурения с промывкой в поглощающих разрезах;

своевременный вынос выбуренной породы по всему стволу скважины, увеличение скорости бурения;

минимизация набухания глинистых пород при проникновении фильтрата, предупреждение затяжек инструмента, исключение необходимости калибровки ствола скважины;

минимизация кольматации водоносного пласта, улучшение фильтрационных свойств околоскважинной зоны, повышение эксплуатационных характеристик скважин;

упрощение конструкции скважин частичным исключением промежуточных колонн для перекрытия поглощающих интервалов;

экономия воды, реагентов и энергии;

уменьшение загрязнения разреза при бурении, предупредительные мероприятия по охране окружающей среды.

При уравновешенном давлении стенки скважины поддерживаются в устойчивом положении, что обусловливает преимущества применения газожидкостных очистных агентов при бурении;

предупреждение сальникообразования, прихватов инструмента обрывов труб и других видов аварий;

предотвращение повышения давления в нагнетательной магистрали, прессования насоса, интенсификации поглощения и потери циркуляции;

повышение скорости бурения исключением повторного измельчения обрушенных пород;

упрощение конструкции скважины частичным исключением промежуточных обсадных колонн, используемых для перекрытия интервалов обвалообразования;

минимизация межпластовых перетоков, возникающих при некачественном цементировании, которое вызвано обрушением стенок скважины эксцентричным характером установки обсадных колонн.

Анализ перечисленных преимуществ позволяет сделать вывод о том, что при бурении скважин с промывкой газожидкостными смесями может быть повышена механическая скорость бурения, снижена стоимость скважины, повышается качество строительства, удовлетворяются требования к охране окружающей среды, экономятся материалы и реагенты.

Рациональная область применения технологии определяется условиями, в которых преимущества газожидкостных очистных агентов проявляются наиболее полно. Технологию очистки скважины газожидкостными смесями рекомендуется использовать в следующих случаях.

Бурение в породах, склонных к поглощению фильтрата очистного агента.

Неудовлетворительная скорость бурения скважины.

Бурение скважин большого диаметра.

Бурение в породах, склонных к набуханию и обрушению при проникновении фильтрата.

Повышенные требования к охране окружающей среды, качеству цементирования.

Необходимость упрощения конструкции скважины, уменьшения числа промежуточных колонн.

Проведение работ в условиях отсутствия стабильного снабжения водой и реагентами.

Основные параметры газожидкостных смесей. Параметры аэрированных жидкостей выбирают для следующих условий: