WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |

5. Снижение коэффициента приемистости проницаемых пород, 10–2 м3/(с·МПа)

ограничено давлением гидропрорыва экрана при 2–5 МПа

0,07–1,001

Анализ известных методов расчета технологических параметров процесса изоляции анизотропных проницаемых пород при борьбе с поглощениями и газонефтеводопроявлениями отличает низкий уровень методических решений и неадекватность применяемых расчетных моделей промысловым характеристикам изолируемых пластов. Причина – отсутствие в разработках системности и неэффективное использование в расчетах информационной базы промысловых данных.

Лишенные этих недостатков расчетные методы, приводимые в диссертации, позволяют получить комплекс технологических параметров контроля и управления гидромеханическими процессами изоляции поглощающих и проявляющих пластов. В этот комплекс входят: расход и давление нагнетания тампонажных смесей в призабойную зону поглощающих пород (QН, РН), средний радиус проникновения изолирующих растворов в призабойную зону проницаемых пород (RН), средняя раскрытость каналов фильтрации (ф), расчетные объемы закупоривающих паст (VЦ) и твердеющих смесей. Для технологических процессов гидромониторной кольматации приствольной зоны проницаемых пород рассчитываются: скорость истечения гидромониторных струй (VН), сила динамического удара струи в стенку скважины (Fg), время контакта пятна струи с обрабатываемой поверхностью ().

Основным назначением расчетных параметров процесса изоляции является эффективная реализация принятого для производства операции механизма снижения проницаемости приствольной и призабойной зон пород-коллекторов.

В третьем разделе диссертации представлены результаты разработки комплекса методов по гидромеханическому упрочнению ствола в процессе бурения и заканчивания скважин. Здесь приводится аналитическая оценка уровня современного развития технологий предупреждения и борьбы с осложнениями.

Уровень развития технологий борьбы с осложнениями определяется результативностью применяемых методов (отношение количества успешных операций к общему количеству проведенных операций), качеством выполняемых работ (полная или частичная изоляция осложнения) и их конечными технико-экономическими показателями (затраты времени и финансовых средств). Из обзора опубликованной за последние 10 лет информации по борьбе с осложнениями в бурении следует, что для большинства применяемых технологий показатели результативности не превышают 0,3–0,5, качества работ – 0,2–0,3, а затраты времени в общем балансе на бурение эксплуатационных скважин составляют 7–22 %.

Аналитические обобщения в этой области показывают, что дальнейшее совершенствование технологий изоляционных работ связано с рядом факторов. Это дальнейшее изучение механизмов воздействия на проницаемые породы в гидравлических условиях скважины, разработка методических решений по выбору технологий, адекватных конкретным геолого-техническим условиям производства изоляционных работ. А также существенное расширение информационной базы промысловых данных, острый хронический дефицит которых в данной области серьезно сдерживает развитие методов предупреждения и борьбы с осложнениями. Этот раздел диссертации содержит материалы по решению отмеченных проблемных вопросов теоретического, методического и промыслового характера.

Высокая степень анизотропии геолого-физических свойств поглощающих и газонефтеводопроявляющих пластов, сложность гидродинамического состояния и поведения скважин в условиях нестационарного взаимодействия этой системы требует в каждом конкретном случае индивидуального подхода к выбору метода (т. е. механизма снижения проницаемости флюидонасыщенных пластов) и способа его реализации. Критериями выбора при этом являются максимальный эффект при минимуме финансовых затрат и времени.

Однако в теории и практике борьбы с осложнениями до настоящего времени отсутствуют научно-обоснованные методические подходы и технологические разработки по решению этой важной прикладной задачи. Как следствие, выбор и применение тех или иных методов борьбы с осложнениями носит произвольный характер. При этом, как правило, не учитываются взаимосвязь и влияние на результаты изоляционных работ геолого-физических факторов, фильтрационных характеристик проницаемых пластов, механизмов изоляции, технологических параметров контроля и регулирования изоляционной операцией.

Для решения этой сложной прикладной задачи нами сформулированы основные методические требования и предложены технико-технологические решения по повышению эффективности изоляционных работ, суть которых сводится к следующему:

1. Определение основных геолого-физических и фильтрационных характеристик объекта изоляции.

2. Оценка сложности геолого-технических условий производства изоляционных работ, выбор соответствующих технологических схем и технических средств их реализации.

3. Обоснование механизма изоляции, соответствующего геолого-физических и фильтрационным характеристикам изолируемого пласта.

4. Расчет параметров технологического процесса по эффективной реализации механизма изоляции призабойной зоны поглощающих пластов.

5. Выбор типа и структурно-механических свойств тампонажных смесей, соответствующих механизму снижения проницаемости поглощающих пластов.

В соответствии с установленными системными требованиями к методам борьбы с осложнениями, реализация которых нелинейно повышает качественные и технико-экономические показатели изоляционных работ, разработана комплексная технология гидромеханического упрочнения ствола в процессе бурения и заканчивания скважин. Комплекс включает: технологии изоляции газонефтеводонасыщенных пластов с низкими фильтрационными характеристиками и тампонирования поглощающих пластов в широком диапазоне изменения их приемистости; экспресс-контроль технического состояния ствола (герметичность и прочность стенок), расчет технологических параметров процесса изоляции проницаемых пород, критерии оценки гидравлического совершенства режимов нагнетания тампонажных смесей в призабойную зону поглощающих пород. Подробное описание этих разработок приведено в п.п. 3.1 и 3.4 диссертации.

Значительное место в третьем разделе занимают описание и анализ технологических схем нагнетания тампонажных растворов в зону поглощения, которые весьма скупо освещены в специальной литературе, технические приемы опрессовок необсаженного ствола скважины, методы и гидродинамических исследований скважин и пластов, а также применения этих результатов в технологии работ и инженерных расчетах (профилеметрия, термошумометрия – АКТАШ-36, выборочно телеметрия – САТ).

В промысловой практике борьбы с осложнениями наблюдается недооценка влияния гидравлических факторов на показатели качества и эффективности изоляционных операций. Поэтому нами разработана методика оценки гидравлического совершенства режимов нагнетания тампонажных смесей в зону поглощения. Критериями сравнительной оценки гидравлических режимов изоляции предложены коэффициент гидравлического совершенства (рис. 6) режима нагнетания тампонажной смеси и коэффициента динамической приемистости поглощающих пород Кg, рассчитываемых по формулам (1) и (2).

= Ркрi/Рni, (1)

где Ркрi - перепад давления на кровлю изолируемого пласта во

время нагнетания тампонажной смеси;

Рni - перепад давления на подошву изолируемого пласта.

Рис. 6. Зависимость коэффициента гидравлического совершенства
режима нагнетания раствора от толщины поглощающих пород (h)
и перепада давления (Р)

1 = 0,1…0,4 – режим донного нагнетания;

2 = 0,4…0,6 – переходный режим нагнетания;

3 = 0,1…0,4 – режим донного нагнетания

Изменение от 0,1 до 0,4 характеризует донный режим нагнетания тампонажной смеси, более 0,4 до 0,6 – переходный режим и более 0,6 – боковой режим нагнетания (гидравлически совершенный).

Фильтрационная характеристика процесса изоляции – коэффициент динамической приемистости определяется уравнением

Кg = Qi / Рi, (2)

где Qi – расход нагнетания во время процесса изоляции;

Рi – перепад давления нагнетания, соответствующий Qi.

Этот показатель позволяет установить оптимальные пределы снижения коэффициента приемистости поглощения во время нагнетания тампонажной смеси, достаточного для его эффективной изоляции. Верхний предел снижения этого показателя не должен превышать 0,3·10–2 м3/(с·ПМа).

В четвертом разделе работы анализируются результаты промысловых испытаний и внедрения комплекса разработок при борьбе с поглощениями в глубоких скважинах Сибирской платформы. Как ранее отмечалось, сложность строительства скважин на разведочных площадях этого региона существенно осложняется из-за высокой насыщенности осадочного чехла трапповыми интрузиями (от 2 до 5 этажей). Последние характеризуются: невыдержанностью общей толщины интрузивов, залегающих на различных гипсометрических отметках и стратиграфических уровнях, а также перехода их с одного на другой гипсометрический уровень; специфической системой трещиноватости интрузий и их эндоконтактных зон, раскрытые трещины в которых изменяются от 0,25 до 20,0·10–3 м. Преобладающий размер трещин (до 95 %) – (0,25–6,0)·10–3 м. Развиты преимущественно три системы трещин – поперечные, продольные и пологие вдоль структуры течения, расположение трещин – вертикальное, пологое, горизонтальное.

Все отмеченное значительно осложняет гидравлические условия бурения, снижает качество и эффективность буровых работ и методов борьбы с осложнениями. Для решения этих проблем разработан и прошел широкие промысловые испытания комплекс методических и технологических разработок по гидромеханическому упрочнению необсаженного ствола скважин в горно-геологических условиях Сибирской платформы. Отличиями этой разработки от известных в данной области являются: значительное расширение информационной базы промысловых данных, использование системных принципов при разработках методических подходов и технологических решений, возможности контроля и управления механизмами гидроизоляции поглощающих пластов.

В этом разделе представлены результаты промысловых испытаний и внедрения комплекса гидромеханического упрочнения ствола в процессе строительства глубоких разведочных скважин на Сибирской платформе. Наибольшее внимание в анализе результатов внедрения разработок уделено вопросам информационного обеспечения промысловыми данными (гидродинамические исследования и гидромеханические испытания скважин), технологическим схемам и механизмам изоляции проницаемых пластов, расчетам технологических параметров процесса тампонирования поглощающих пластов, адекватных их геолого-физическим и фильтрационным характеристикам.

В заключение представлены сравнительные технологические показатели борьбы с поглощениями традиционных методов и комплексной технологии гидромеханического упрочнения ствола в процессе бурения скважин (табл. 5).

Таблица 5

Технико-экономические показатели промысловых испытаний
комплекса усовершенствованных технологий борьбы
с поглощениями в ГГП «Енисейнефтегазгеология» за 199091 гг.

Показатели

Варианты

базовый

новый

объем выборки

объем испытаний

1. Количество зон поглощений

116

7

2. Количество изоляционных операций (всего)

221

11

3. Коэффициент результативности

0,35

0,82

4. Градиент давления испытания
на гидромеханическую прочность,
МПа/м

0,012–0,016

0,0175–0,0190

5. Общие затраты на борьбу
с поглощениями, руб.:

2129486

58663

в среднем на одну зону поглощения

18355

8380

6. Экономия, руб., всего

69822

на одну зону поглощения

9975

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Аналитические обобщения и критическая оценка сложившихся в современной теории и практике строительства скважин представлений, научно-технических направлений развития, показателей качества и эффективности изоляционных работ выявил ряд негативных тенденций. Так в вопросах совершенствования и развития технологии изоляционных работ не уделяется должного внимания методам гидродинамических исследований поглощающих скважин и пластов, контроля и регулирования гидромеханических процессов тампонирования фильтрационных каналов призабойной зоны, а также механизмам снижения приемистости поглощающих пород различных категорий сложности. Следовательно современный уровень развития технологии борьбы с осложнениями характеризуется состоянием существенной неупорядоченности этой сложной геолого-технической системы «скважина – n пластов», типичными для которой являются дефицит информативности, низкая эффективность организации и управления технологическими процессами борьбы с осложнениями.

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»