Бурение нефтяных скважин
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
20 % S 30 % S (но не более 50 м)Примечание: Минимальное расстояние между скважинами S м.; в числителе > 200, в знаменателе ? 200; L - проектная глубина скважины, м.
.2Причины и последствия искривления вертикальных скважин
Искривление стволов скважин происходит при любом способе бурения. При бурении в горизонтально- и пологозалегающих пластах, сложенных изотропными породами, возможность искривления скважин значительно меньше, чем при бурении в крутопадающих пластах, представленных анизотропными породами. Поэтому при благоприятных геологических условиях можно пробурить условно вертикальную скважину при соблюдении элементарных технологических приемов. При бурении же в сложных геологических условиях требуется разработка и внедрение комплекса мероприятий, направленных на предупреждение искривления скважин разработка этих мероприятий невозможна без изучения причин, способствующих искривлению скважин. Принято подразделять эти причины на три группы: 1) геологические, 2) технические и 3) технологические.
К важнейшим из геологических причин относятся: анизотропность, слоистость, сланцеватость, трещиноватость горных пород;
перемежаемость пород различной твердости и степень наклона пластов к горизонту;
тектонические нарушения, каверны и пустоты в проходимых пластах; твердые включения (валуны, крупный галечник) в проходимых пластах.
К техническим причинам относятся:
несовпадение оси вышки с осью ротора и осью направления; плохое центрирование кронблока по отношению к оси вышки; наличие изогнутых бурильных труб и ведущей трубы в бурильной колонне;
перекос в резьбовых соединениях бурильной колонны (особенно в ее нижней части).
К основным технологическим причинам следует отнести:
изгиб нижней части бурильной колонны под влиянием передаваемой на забой нагрузки;
неправильное соотношение диаметров УБТ и скважины;
неправильный выбор количества, мест установки и конструкции приспособлений, центрирующих нижнюю часть бурильной колонны в скважине;
применение режима бурения, параметры которого не соответствуют, конструкции нижней части бурильной колонны и геологическим условиям залегания горных пород.
Искривление скважины происходит в том случае, когда на долото действует отклоняющая сила, величина и направление которой обусловливаются, как правило, не одной, а совокупностью перечисленных причин.
В результате искривления вертикальных скважин появляются осложнения, отрицательно влияющие на процесс дальнейшего бурения скважины, ее эксплуатацию и разработку месторождения.
В процессе бурения искривленной вертикальной скважины наблюдаются следующие отрицательные явления:
- более интенсивно изнашиваются бурильные трубы, бурильные замки, соединительные муфты, что приводит к увеличению числа аварий с бурильной колонной;
- осложняются спускоподъемные работы из-за затяжек бурильной колонны при ее подъеме и посадок при ее спуске в скважину;
- более вероятны желобообразования и обвалы пород вследствие интенсивного трения бурильной колонны о стенку искривленного ствола скважины;
4) больше мощности расходуется на вращение бурильной колонны;
- истираются обсадные трубы промежуточной колонны (кондуктора);
- затрудняется спуск обсадных колонн в скважину, что может привести к недоспуску их до проектных глубин;
- увеличивается опасность смятия обсадных колонн в местах резких искривлений скважины;
- осложняется цементирование обсадных колонн, так как в искривленной скважине более вероятно прилегание колонны к одной стороне ствола скважины и вследствие этого неравномерное заполнение цементным раствором затрубного пространства;
- увеличивается объем геофизических исследований в скважине и затрудняется их проведение.
Отрицательные последствия искривления скважины продолжают проявляться и после сдачи ее в эксплуатацию, когда в течение всего времени работы скважины происходят преждевременные выходы из строя скважинного оборудования, насосных штанг, протирания эксплуатационной колонны.
Искривленные скважины могут обусловить неправильную эксплуатацию месторождения, так как вследствие отклонений забоев скважин от проектных положений зоны их питания пересекаются и в результате уменьшается суммарный дебит.
2.3Предупреждение и регулирование искривления вертикальных скважин
Вследствие многообразия одновременно действующих причин, способствующих искривлению скважин, практически невозможно бурить их в строго вертикальном направлении. Поэтому все вертикальные скважины в той или иной степени искривлены. Следовательно, первоочередной задачей становится предупреждение их значительного искривления, что сопряжено с заботой о регулировании степени их искривления в желаемом направлении. В этой связи представляет интерес рассмотрение условий работы долота не в вертикальной, а в искривленной скважине.
Предположим, что скважина отклонилась от вертикали на угол ?, и направляющий участок бурильной колонны касается стенки скважины в точке Т (рисунок 2.3). При отсутствии нагрузки на забой единственной силой, действующей на долото, является вес направляющего участка бурильной колонны Ри.
Во время бурения скважины, когда осуществляется нагрузка на забой, под влиянием веса направляющего участка бурильной колонны Ри долото стремится занять вертикальное положение, а под влиянием веса сж