МЕРЫ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ ПРИХВАТОВ ПРИ БУРЕНИИ НАКЛОННОНАПРАВЛЕННЫХ СКВАЖИН С ГОРИЗОНТАЛЬНЫМ ОКОНЧАНИЕМ

УДК 622.243 Сафиуллин Линар Аглямович студент 2 курса магистратуры, Нефтегазовое дело Тюменский индустриальный университет, Россия, г. Тюмень e-mail: Linar26130@yandex.ru Научный руководитель: Семененко А.Ф., ассистент, Тюменский индустриальный университет, Россия, г. Тюмень МЕРЫ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ ПРИХВАТОВ ПРИ БУРЕНИИ НАКЛОННОНАПРАВЛЕННЫХ СКВАЖИН С ГОРИЗОНТАЛЬНЫМ ОКОНЧАНИЕМ Аннотация: В данной статье рассматриваются общие технологические меры по предотвращению прихватов при бурении наклоннонаправленных скважин с горизонтальным окончанием. Ключевые слова: меры по предотвращению прихватов, прихватоопасная ситуация, плотность бурового раствора, бурильная колонна. Safiullin Linar Aglyamovich 2nd year master student, Oil and gas business Tyumen Industrial University, Russia, Tyumen Scientific adviser: Semenenko A.F., assistant, Tyumen Industrial University, Russia, Tyumen MEASURES TO PREVENT STICKING WHEN DRILLING IRECTIONAL WELLS WITH A HORIZONTAL END Abstract: This article discusses General technological measures to prevent sticking when drilling directional wells with a horizontal end. Keywords: measures to prevent tacking, tacking hazard, mud density, drill string. 1 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2020 http://tribune-scientists.ru Меры по предотвращению прихватов определяются прежде всего на стадии разработки проекта строительства скважины или группового технического проекта ряда скважин с однотипными проектными решениями. Устранение или минимальная возможность возникновения прихватоопасной ситуации в конкретных горно-геологических условиях решается по следующим направлениям. Выбор конструкции скважины производится на основе выделения зон с несовместимыми условиями бурения и разобщения их спуском и цементированием обсадных колонн. Определяются прихватоопасные интервалы и устанавливаются разновидности прихватов, которые могут возникнуть при, бурении их. Выбирается вид промывочной жидкости, соответствующий горным породам геологического разреза. Современные требования к промывочной жидкости, способной предотвратить прихваты труб, включают необходимость быть инертной по отношению к породам в целях нерастворения их и неснижения прочности стенок скважины, обладать хорошей смазочной способностью и малым содержанием твердой фазы. При расчете плотности бурового раствора для вскрытия нефтегазоводонасыщенных пластов, включенных в один интервал совместимых условий, выбирается пласт с максимальным градиентом пластового давления. Выбор минимального превышения гидростатического давления столба бурового раствора над пластовым (репрессии) производится по рекомендации, приведенной в табл. 3.1. Таблица 3.1 Минимальная величина репрессии Минимальное превышение давления столба раствора над пластовым (репрессия), МПА 2 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2020 http://tribune-scientists.ru для нефтеводонасыщенных пластов 1,0 1,5 2,0 2,5 для газоносных, газоконденсатных пластов и пластов в неизученных разрезах Глубина скважины < 1000 1,5 (интервала), м 1001 - 2500 2,0 2501 - 4500 2,25 > 4501 2,7 Величина суммарной репрессии определяется суммой минимальной репрессии и дополнительного давления , учитывающего колебания давления при СПО. Дополнительное давление рассчитывается как произведение коэффициента А., определяющего колебания давления, и коэффициента аномальности пластового давления. Коэффициент А при диаметре скважины < 215,9 мм равен 5. а при диаметре скважины > 215,9 мм - 3. Например, в интервале 2000 - 2500 м вскрывается нефтяной пласт с коэффициентом аномальности 1,20 долотом диаметром 190,5 мм. Суммарная репрессия будет определена так: Устойчивость горных пород, представленных глинами, аргиллитами. глинистыми сланцами и солями, склонными к обвалам м текучести, определяется выбором соответствующих параметров бурового раствора. в частности, плотности и фильтрации. При определении плотности раствора из условия обеспечения устойчивости пород принимается допущение о том, что депрессия на стенки скважины должна быть на уровне 10-15 % эффективных (скелетных) напряжений, равных разнице между горным и пластовым (поровым) давлением Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2020 http://tribune-scientists.ru 3 мPдопPсумPМПа5,7)52,1(5,1)АK(PPPPамдопмсум[33]. Например, требуется рассчитать плотность бурового раствора для вскрытия пласта глин плотностью в интервале 3000 - 3200 м. Коэффициент аномальности поротого давления равен 1,30. Вскрытие пласта планируется с депрессией равной 10 % эффективных напряжений. Определяем поровое давление на глубине 3200 м: Горное давление на этой глубине равно: Определяем величину эффективного напряжения : Рассчитываем величину депрессии на стенки скважины при ее величине 10 % от значений , она равна: Плотность бурового раствора из условия устойчивости пород будет следующей: Разработка режима промывки должна учитывать энергетические показатели работы гидравлического забойного двигателя, эффективность удаления шлама с забоя и установления такого режима течения бурового раствора в кольцевом пространстве, который хорошо выполняет функции гидротранспорта шлам к устью скважины. 4 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2020 http://tribune-scientists.ru 3псм/кг2300аKдепPМПа6.414160000032008.910003.1HgKPвапоргорPМПа6,7332008.92300HgPпгорэффPМПа326,416,73PPPпоргорэффэффPМПа2,31,032Pдеп.р.б36деппор.р.бсм/кг117532008,910)2,36,41(HgPPВыбирается рациональная конструкция бурильной колонны, подбираются компоновки низа бурильной колонны (КНБК) для каждого участка профиля скважины. Перед началом забуривания бурильные трубы опрессовываются на давление, превышающее рабочее в 1,5 раза, но не менее чем на 30 МПа. Последующие опрессовки необходимо проводить через 800 часов механического бурения, а также перед проведением ответственных работ в скважине и после ликвидация сложных аварий, например, глушения открытых фонтанов и ликвидации прихватов колонны. Разрабатывается график строительства скважины и материально- технического обеспечения буровой для предотвращения перерывов в процессе бурения. Для скважин, время строительства которых превышает 1 месяц, должна быть составлена "Профилактическая карта по безаварийному ведению работ", в которой указывается перечень всех мероприятий по предотвращению аварий, включая и прихваты труб, плановый и фактический срок их выполнения. Общие технологические меры предупреждения прихватов В процессе проводки скважины основное внимание уделяется контролю за технологическими свойствами бурового раствора и показателями режима промывки ствола скважины. Параметры бурового раствора должны соответствовать геолого- техническому наряду (ГТН). Отклонения фактической плотности раствора от проектной не должны быть более ± 20 кг/м3- при плотности в целом до 1450 кг/м3 и более чем ± 30 кг/м3 для растворов с большей плотностью. Для контроля режима промывки на выходе буровых насосов устанавливаются манометры, регистрирующие изменение давления в нагнетательной линии. При снижении давления, в случае нормальной работы насосов, бурильную колонну необходимо поднять, установить место промоин и Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2020 http://tribune-scientists.ru 5 заменить поврежденные элементы колонны. Плановые профилактические опрессовки труб при давлении 20 МПа, а также дефектоскопия их проводятся в соответствии с профилактической картой по безаварийному ведению работ. С целью контроля показателей свойств раствора буровая должна быть оснащена комплексом приборов и устройств КЛР-1 и снабжена набором химических реагентов, указанных в карте по интервальной обработке бурового раствора. При бурении должен быть организован контроль за следующими параметрами раствора: плотность, водоотдача, условная вязкость, статическое напряжение сдвига, толщина фильтрационной корки, показатель рН, содержание песка и смазочных добавок. Регистрация показателей свойств производится в специальном журнале, где указываются также объем и время ввода в буровой раствор химических реагентов, утяжелителя, смазочных добавок. Для повышения противоприхватной способности раствора необходимо постоянно поддерживать в нем требуемое количество смазочных веществ, например, нефти, СМАД-1 (смесь дизельного топлива с окисленным петролатумом), СГ (смесь гудронов). ГКЖ-10 или ГКЖ-11 (гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость), графита. За последние годы нашли применение новые смазочные добавки (рыбожировая смазка, смазки на основе синтетических жирных кислот - Спринт, ЭКОС-Б и другие), обладающие экологической безвредностью и достаточно высокой смазочной способностью [4]. В этой работе описывается также эффективное применение стеклянных и пластмассовых шариков диаметром (0,25-0,65)10-3 м в качестве противоприхватных добавок к буровому раствору. Смазочные свойства буровых растворов следует определять по значению коэффициента сдвига фильтрационной корки, который определяется при помощи модернизированного прибора СНС-2. По данным величина не должна превышать 0,3. Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2020 http://tribune-scientists.ru 6 сдKсдKНе разрешается оставлять бурильную колонну без движения в открытой части ствола, особенно против пористых и проницаемых пород, а также пород, склонных к осыпям и обвалам. Для месторождений Тюменской области это время не должно быть более 3 - 10 минут. При вынужденном оставлении инструмента в открытом стволе следует вести промывку забоя и по возможности вращать колонну ротором или ключами. В случае временного (до 0,5 часа) прекращения промывки скважины необходимо поднять колонну труб от забоя на длину ведущей трубы и систематически, с интервалом 2-5 минут расхаживать и проворачивать ротором. При длительных остановках (более 30 минут) инструмент следует поднять в обсадную колонну. В случае, если во время СПО произошла поломка подъемного механизма при нахождении бурильной колонны в открытом стволе, необходимо колонну подвесить на ротор, навернуть ведущую трубу, восстановить циркуляцию и проворачивать колонну ротором. При спуске в скважину инструмента с долотом, отличающимся формой, размерами от долота предыдущего рейса, а также более жесткой КНБК, следует проявлять осторожность. В случае возникновения посадок необходимо спуск колонны превратить, поднять ее на длину ведущей трубы и проработать интервал. Интервалы посадок, затяжек, желобов, уступов, обвалов должны быть отмечены в буровом журнале и суточном рапорте бурового мастера. Углубление скважины при возникновении затяжек, посадок, подклиниваний из-за осыпей, обвалов, выпучивания пород, интенсивного роста фильтрационной корки должно быть прекращено. В показатели свойств бурового раствора и режима промывки необходимо внести соответствующие коррективы и провести тщательную проработку ствола скважины. Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2020 http://tribune-scientists.ru 7