Бурение скважин

Нефти газо водо проявления (НГВП)

НГВП это  процесс вырожающийся в проявлении скважины. НГВП бывает управляемый  и не управляемый. Упровляемый НГВП позваляют своевремено перекрыть  ствол скважины с помощью превентатора и начать работы по ликвидации НГВП.

Неупровляемый НГВП видут к авариям пожарам  выбросам связаных с человеческими  жертвами и экологическими катострофами.

Для предупреждения НГВП кроме утежеления глинистого раствора и гермитизации устья скважины необходимо соблюдать следующие основные рекомендации:

1.Цемент  за кондуктором поднимать до  устья скважины при борьбе  с НГВП и водопроявлениями.При  снижении плотности бурового  раствора более чем 20 кг на 1 кубический метр, необходимо принимать  немедленые меры по его востановлению.

2.Следует  избегать конпоновок нижней части  колоны с малыми зазорами, так-как  колебание давления при СПО  зависят от зазора между бурильной  колоной и стенкой скважины.

3.Колону  бурильных труб ниобходимо поднимать  только после тсчательной промывки  скважины при параметрах установки  ГТН.Промыть скважину следует  при условии создания максимально  плотного бурового раствора

.

 

3.1      Контроль технического  состояния ствола скважины       (стандартный коротаж (КС и  ПС),инклинометрия, профилемитрия,  кавернометрия).

      Инклинометрия. Оборудование для инклинометрии, инклинометр

Инклинометрия — это методика определения  угла отклонения оси скважины (он образуется пересечением оси скважины и абсолютной вертикали) и азимута ее искривления  по отношению к устью. Для проведения данного рода измерений необходимо использование специального прибора — инклинометра и дополнительного оборудования каротажной станции.

Различают несколько типов инклинометров:

- электрические

- гироскопические

Использование электрических инклинометров  целесообразно при  обследовании необсаженных скважин. Основа такого прибора  — подвешенная в корпусе рамка, расположенная горизонтально по отвесу.  По реохордам азимутов и  углов наклона сокользят стрелка  буссоли и указатель наклона, расположенные на рамке. Стрелка  буссоли и указатель наклона  поочередно подключаются к источнику  тока и обеспечивают передачу напряжения с реохордов.

Гироскопические инклинометры применяют  при исследовании скважин, обсаженных металлическими трубами. Инклинометр  такого типа работает, основываясь  на свойстве гироскопа — сохранении оси вращения неизменной в пространстве (маховик устройства вращается от электромотора).  Один из двух гироскопов инклинометра служит для измерения  азимутов, другой — для измерения  углов наклона. Угол наклона измеряется совмещением оси вращения гороскопов и вектора направления скважины через составление специальных  электрических схем.

Значимость практического применения инклинометрии очевидна: точность измерения  углов инклинометром достигает  30, при том что ось глубокой скважины на определенном уровне может  отклоняться от вертикали на сотни  метров; а точность измерения азимутов прибором достигает нескольких градусов (на практике скважина может превышать  по азимуту 360). Применение инклинометрии  особенно целесообразно относительно скважин наклонного бурения.

Во время  бурения вертикальных скважин инклинометрия  должна определять азимут наклона оси  начиная с угла в 0,3 градуса. Особую важность имеет точность наведения  на продуктивный пласт и возможность  длительной работы. Преимуществом современных  видов оборудования, которым осуществляется инклинометрия, является их приспособляемость  и интегрируемость в другие типы техники. Так, гироскопический инклинометр  можно использовать в составе любых каротажных станций, что позволяет проводить исследования вертикальных, наклонных, обсаженных и других.

                                         Кавернометрия.

 Заключается  в измерении среднего диаметра  скважины. Отклонение фактического  размера диаметра скважины от  номинального вызвано главным  образом физико-химическим воздействием  на стенки скважины промывочной  жидкости, а также механическим  влиянием бурильного инструмента.  Изменение диаметра скважины, при  прочих равных условиях, зависит  от литологии пород, вскрываемых  скважиной. Кавернограмма способствует  уточнению литологического состава  пород, построению литологической  колонки и разделению разреза  на проницаемые и непроницаемые.  Кавернограмма используется для  определения объема затрубного  пространства при подсчете количества  цемента, необходимого для цементажа  колонны. Результаты измерения  диаметра скважины могут быть  использованы в качестве дополнительной  информации при истолковании  диаграмм радиология бурения,  число спуско-активного каротажа, бокового каротажного зондирования, термограмм и других геофизических  материалов.

Коверномер состоит из метолической гильзы ствола которой располагаются  ромбовидные рычаги шупы, прижимаемые  к стенкам скважины мощными пружинами.                                                                                                                                               При изминнии диаметра скважины изменяется и угол раскрытия рычагов и  следом за рычагами начинают двигаться  закреплёные на ней шток, связаный с ползунком растатом.С изменением положения штока миняется сопротивление  реостата и напряжение, подоваемое на ригестратор.Ни трудно в процессе градиирование установить зависимость  между напряжением и радиусом раскрытия рычагов и перевести  график изменения напряжения в кривую изменяемое диаметра скважины кавернограму.

 

                      Профилеметрия.

Проводится в целях построения сечения скважины в плоскости, перпендикулярной к ее оси.

Основное назначение профилеметрии  — выделение желобов 1 на стенках  бурящейся скважины. На процессе желобообразования  сказываются различные факторы: литологический состав пород, угол наклона  ис интенсивность искривления скважины, свойства промывочной жидкости, технология бурения, число спуско-подъемных операций и др.Интерпретация профилеграмм сводится к оценке формы и размеров поперечного сечения скважины. Точное решение этой задачи затрудняется из-за недостаточ-ности четырех точек, измеренных с помощью рычагов, для установления конфигурации сечения скважины и вследствие неопределенности положения в пространстве взаимно перпендикулярных большой и малой осей желоба dc. б и dc. м.При интерпретации профилеграмм важное значение имеет их воспроизводимость при повторных замерах. Воспроизводимость может быть достигнута при относительно одинаковом взаимном положении рычагов профилемера в скважине. Экспериментально доказано, что при произвольном вращении прибора в скважине в большинстве случаев одна из пар измерительных рычагов занимает положение, соответствующее максимально возможному их раскрытию. Это способствует однозначности замера.

Таким образом, профилеграмма служит в основном качественным индикатором  желобов, которые влекут за собой  прихваты бурильных инструментов и  вызывают тяжелые формы аварий при  бурении. Кроме того, профилеграмму  используют при решении и других задач: предупреждении осложнений при  спуске обсадных колонн, выборе интервалов пакеровки при работе пластоиспытателями на бурильных трубах и т. п.

На интенсивность желобообразования  значительное влияние оказывает  литологический состав пород. Под интенсивностью процесса желобообразования в скважине понимают отношение суммарной длины  ∑lж фактически выделенных в рассматриваемом  интервале желобов к мощности исследуемого интервала ∑h, выраженное в процентах. Установлено, что в  большинстве случаев желоба приурочены к глинистым породам: глинам, глинистым  алевролитам, мергелям; интенсивность  достигает здесь 30—40%. Значительно  реже желобообразование наблюдается  в песчаниках и известняках, где  интенсивность составляет 3—10%. В  геохимических отложениях (ангидриты, гипс, соль) желоба не образуются.

                      Стандартный каротаж   КС и  ПС

Метод естественного электрического поля. Физические основы метода, записываемые кривые и их интерпритация.

При электрическом каротаже изучают  электрическое поле, созданное электрическим  током, проходящим через точечные электроды  в окружающей проводящей среде. Ток  через электроды (А и В) обычно поддерживается источником, находящимся  в питающей цепи.

Электродная установка или каротажный зонд, сохраняя расстояние между электродами  во время измерения, движется по стволу скважины. Каротажный зонд характеризуется  коэффициентом зонда.

Для получения кривой изменения  ρп по стволу скважины при постоянном значении I достаточно регистрировать изменение только ΔU по стволу скважины.

В природе мы встречаемся с многослойной и неоднородной средой (ствол скважины, зона проникновения промывочной  жидкости в пласт, неоднородность и  ограниченность толщины пластов  и др.) и получаем некоторое условное, результирующее значение от всех влияющих на измеряемое удельное сопротивление  исследуемого интервала различных  факторов, которое носит название кажущегося удельного сопротивления (ρн или КС). Для определения ρн (КС) обычно исползуют флрмулу, справедливую для однородной среды:

ρк = К · ΔU / I

Результаты измерений кажущегося удельного сопротивления, как и  ρп, представляют в виде кривой, показывающей изменение ρк по стволу скважины с  глубиной (кривая КС).

Прохождение электрического тока в  веществах, в том числе и в  горных породах, обусловлено наличием двух видов проводимостей (электронной  и ионной) в твердых телах и  водных растворах солей.

Горная порода представляет собой  сложный агрегат, состоящий из твердого скелета, поровое пространство которого заполнено водными растворами, нефтью и газом. Электрическая проводимость породы в большинстве случаев  обусловлена наличием электропроводящих  жидкостей в порах и каналах  между твердыми частицами горных пород. Различные горные породы, пересеченные стволом скважины, имеют различный  химический состав, различную минерализацию заполняющих поры и трещины водных растворов, и поэтому отличаются друг от друга значениями удельного электрического сопротивления. Его значение во многом характеризует насыщенность коллекторов (вода, нефть, газ), относительный объем пор, заполненных водным раствором солей (пористость), в связи с чем метод сопротивлений обязательно включается в стандартный комплекс исследований геологического разреза скважины.

Удельное сопротивление горных пород измеряется в ом-метрах и  относится при измерениях к 1 м3 породы. Удельное сопротивление горных пород  изменяется в широких пределах –  от долей до нескольких тысяч ом-метров, в зависимости от наличия минерализации  пластовой воды, заполняющей их поры и трещины. Повышение минерализации  водных растворов ведет к уменьшению их удельного сопротивления за счет увеличения общего числа ионов в  растворах.

Но, несмотря на это обстоятельство, в пределах одного района однотипные породы имеют близкие значения удельных сопротивлений. Поэтому, определив  по электрическому каротажу удельное сопротивление пройденных скважиной  пород, можно судить, какие литологические разности были пройдены скважиной, и  выделить во вскрытом геологическом  разрезе нефтегазонасыщенные и  водонасыщенные интервалы.

Удельное сопротивление водонасыщенного  пласта находится в прямой зависимости  от сопротивления пластовой воды, насыщающей поры, ее количества и формы  распределения в породе.

Неоднородность пластов, их частое чередование – тонкослоистость  разреза, сложная структура порового пространства, искажающее влияние скважины создают определенные трудности  при решении задач нефтепромысловой геологии методом сопротивлений.

В результате электрохимической активности горных пород, находящихся в условиях естественного залегания, при пересечении  их скважиной в стволе последней  возникает естественное самопроизвольное электрическое поле. Измерение в  скважине потенциала самопроизвольно  возникающего электрического поля дает важную информацию о породах. Возникновение  электрического поля обусловлено следующими факторами: диффузией ионов солей  из пластовых вод в ствол скважины и наоборот, адсорбцией ионов частицами породы и промывочной жидкости, фильтрацией пластовых вод и промывочной жидкости в простой среде, окислительными процессами минералов, составляющих горные породы.

                   3.2 Ликвидация осложнений и аварий.

Для проведения аварийных работ  используются лавильные инструменты. Конструкция ловильного инструмента  висьма многообразна. Однако по принципу захвата их можно подрозделить на 3 основные группы:                Плашечные ловильные инструменты  работающие на принципе заклинивание придмета с наружи или с нутри  ловителя.

Нарезные ловильные инструменты  работающие на принципе нарезания ризьбы на предмете с одновременным наворачиванием на него ловителя.

Универсальный привентор работает по принципу сжатия трубы в любом  его участке.

         Расмотрим  некоторые разновидности ловильного  инструмента.   Наружнняя труболовка  предназначена для захвата труб, штанг или других предметов  в скважине за тело или за  муфту.Представляет собой разрезной  гребенчатый захват помещённый  в корпус и укреплённый на  трубах. Ловимый предмет накрывается  захватом который при входе  в верх увеличивает диаметр  отверстия пропуская предмет  в ловитель. При натяжке шлипс   идёт вниз и его и зубья  врезаются в тело предмета  заклинивая его в ловителе.      

                       Ликвидация аварий с бурильными трубами и долотами

Успешная ликвидация аварий с бурильными трубами в большой  степени зависит от того, как скоро  замечен момент слома труб. При  обнаружении аварий с бурильными трубами бурильщик поднимает  их с максимальной скоростью. Поднятый конец сломанной части бурильной  колонны на поверхности очищают, промывают и осматривают для  выяснения характера слома. Затем  подсчитывают количество свечей, оставшихся в скважине, определяют глубину, на которой находится верхний конец  поломанной колонны труб, и намечают мероприятия по ликвидации аварии.