Поглощения, их причина, классификация.

Контроль и управление скважиной при

Газонефтеводопроявлениях (ГНВП).

Предупреждение ГНВП и ОФ.

Все расчеты по противофонтанной безопасности основаны на формуле гидростатики:

Р=ρgН (МПа), где

ρ - плотность расчетной жидкости, (кг/м³); Н - высота столба жидкости по вертикали, (м) ;

g – ускорение свободного падения, ( 9,81м/с²).

Основные понятия.

Репрессия – превышение давления столба жидкости над пластовым давлением.

При слишком малой репрессии возрастает возможность получения проявлений, при большой - поглощений.

Депрессия – превышение пластового давления над давлением столба жидкости.

При создании депрессии возможно получение проявлений.

Флюид – смесь жидкости и газа, находящаяся в пласте.

Градиент давления – темп увеличения давления с увеличением глубины скважины.

Согласно Правилам безопасности в нефтяной и газовой промышленности:

а) при глубине скважины до 1200м репрессия 10%, но не более 1,5 МПа,

б) при глубине от 1200м репрессия 5%, но не более 2,5-3,0 МПа.

Основное условие недопущения проявлений и поглощений.

При вскрытии продуктивных пластов в скважине присутствуют два граничных давления:

а) нижнее граничное давление – пластовое давление, Рпл – давление флюида в порах продуктивного пласта, из формулы Р= ρgН видно, что оно тем выше, чем больше глубина залегания пласта,

б) верхнее граничное давление – давление фильтрации или гидроразрыва, это давление, при котором происходит массовая фильтрация жидкости в пласт Рф.

Для того, чтобы не было проявлений и поглощений, должно соблюдаться условие:

Рпл≤Рпж≤Рф – это условие равновесия.

Существует два вида давлений столба жидкости – статическое и динамическое. Статическое Рст – давление столба жидкости в скважине без циркуляции; динамическое – давление во время промывки скважины.

Рдин=Рст+Ргс (Рманом)

Ргс –гидравлические сопротивления.

Динамическое давление жидкости больше статического на величину гидравлических сопротивлений. С увеличением гидравлических сопротивлений возрастает опасность возникновения поглощений, снижения уровня промывочной жидкости в скважине, начала проявления.

Графическое изображение условия равновесия.

Р

Факторы, способствующие увеличению гидравлических сопротивлений.

1. Уменьшение площади кольцевого пространства (сальникообразования, осыпи, обвалы, увеличение толщины глинистой корки, большой диаметр элементов колонны труб).

2. Увеличение вязкости и СНС промывочной жидкости.

3. Высокая скорость подъёма промывочной жидкости в затрубье при циркуляции.

4. Большая глубина залегания пласта.

Виды проявлений.

1. Проявление – поступление флюида из пласта в скважину, управляемый выход флюида на устье.

2. Выброс – кратковременный бурный выход флюида на устье с последующим прекращением.

3. Фонтан – неуправляемый выход флюида на устье.

4. Грифон – прорыв флюида по затрубному пространству обсадной колонны.

По типу флюида различают три вида проявлений:

- газовые (0,36 г/см³ и меньше),

- смешанные (0,36 – 0,60 г/см³),

- жидкостные (0,60 г/см³ и больше).

Наиболее опасный вид проявлений – газовые из-за свойств газа. Газ имеет в сотни раз меньшие вязкость и плотность по сравнению с жидкостью, поэтому при прочих равных условиях скорость возникновения газопроявления и объём выходящего флюида гораздо больше, чем при жидкостном, газ быстрее достигает устья. На устье скважины из-за малой вязкости газ проникает через неплотности конструкции (резьбы, сальники и т.д.), там, где жидкость не проникает, поэтому устье газовых скважин опрессовывается инертным газом. При полном замещении жидкости газом и герметизации скважины на устье создаётся давление, близкое к пластовому. По закону Бойля – Мариотта

РV=const

Из формулы видно, что при приближении к устью скважины и снижении давления газ увеличивает объём. Нижняя граница газа движется с постоянной скоростью, а верхняя – с постоянным ускорением. При подходе газа к устью перелив усиливается, если не принять меры, то он переходит в газовый выброс или открытый фонтан. В случае наличия газа в скважине нельзя производить открытую промывку, но только с противодавлением.

Классификация фонтанов.

1. По виду выбрасываемого флюида фонтаны подразделяются на:

а) газовые (газа 90-100%),

б) нефтяные (нефти более 50%),

в) газонефтяные (газа более 50%).

Фонтаны могут содержать смеси флюидов, т.е. могут быть газоводяные и т.д.

Иногда в процессе фонтанирования состав компонентов меняется.

2. По степени сложности работ при ликвидации открытого фонтанирования фонтаны можно разделить на две группы:

а) неосложнённые (открытые фонтаны, у которых имеется база для ликвидации – обсадная колонна, колонный фланец, в скважину спущена колонна труб бурильная или НКТ),

б) осложнённые (не имеющие базы для их ликвидации).

3. По мощности дебита фонтаны делятся на:

а) слабые (до 500 т/сут. по нефти, до 500тыс.м³/сут. по газу),

б) средние (до 1000 т/сут. по нефти, до 1 млн.м³/сут. по газу),

в) мощные (свыше 1000 т/сут. по нефти, свыше 1млн.м³/сут. по газу).

Анализ причин возникновения фонтанов показывает, что они являются следствием нарушения технологии бурения, ремонта и освоения скважин, отступления от плана работ.

Поглощения, их причина, классификация.

Поглощение – массовая фильтрация жидкости из скважины в проницаемый пласт, сопровождается снижением уровня жидкости в скважине. При значительном снижении уровня может начаться проявление. Поглощение – самое распространённое осложнение, происходит при превышении давления столба промывочной жидкости над пластовым, чем больше Рпж, тем больше интенсивность поглощения.

Причины возникновения поглощений.

1. Геологические (наличие пластов с высокой проницаемостью, наличие пор, трещин, каверн, низкое пластовое давление).
2. Технологические (количество и качество промывочной жидкости, способ бурения, скорость СПО, техническая оснащённость).

По интесивности поглощения делятся на частичные (с частичным выходом циркуляции) и полные или катастрофические (без выхода циркуляции).

По видам:

1. Фильтрация – проникновение жидкости в пласт без разрушения структуры пласта,

2. Гидроразрыв – поглощение с разрушением структуры пласта и образованием трещин.

Поглощения при вскрытии продуктивных пластов являются предшественниками проявлений, т.к. из-за снижения уровня жидкости в скважине снижается противодавление на пласт.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: