ПЛОТНОСТИ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ ДЛЯ БУРЕНИЯ ИСКРИВЛЕННЫХ СКВАЖИН ЧЕРЕЗ ПОКРЫВАЮЩУЮ ПОРОДУ

 

Напряжения вокруг искривленной буровой скважины могут быть больше, чем в случае вертикального бурового ствола, приводя к более нестабильной скважине. Другие факторы относятся к сравнительно низкой устойчивости сланцевых глин в искривленных скважинах. Когда напряжение направлено под углом к залеганию, сланцевые глины имеют тенденцию ослабевать по сравнению со случаем, когда напряжения действуют парал­лельно или перпендикулярно залеганию. Такие ситуации создаются в искривленных сква­жинах.

Повсеместно на месторождениях при бурении скважин с помощью буровых рас­творов на нефтяной основе показано, что для поддержания устойчивости искривленных скважин необходимо повышение плотности бурового раствора на 0, 06/30⁰ (0, 5фунт/галл./30⁰) наклона по сравнению с плотностями буровых растворов для верти­кальных скважин.

Например, если плотность бурового раствора 1, 38 (11, 0 фунт/галл.) позволяет про­бурить неразмытую вертикальную скважину нормальных размеров, то для бурения сква­жин нормальных размеров, искривленных под углами 30⁰ и 60⁰ потребуются буровые рас­творы с плотностями, соответственно равными 1, 38 (11, 5 фунт/галл.) и 1, 44 (12, 0 фунт/галл.).

Примечание: Этим «правилом большого пальца» стоит пользоваться лишь при отсут­ствии доступных данных по искривленной скважине. Необходимые для устойчивости плотности буровых растворов следует брать из данных по уже пробуренным искривлен­ным скважинам. Это «правило большого пальца» и плотности буровых растворов для вертикальных скважин можно использовать как дополнительные данные.

Где это возможно, сланцевые глины должны быть изолированы от горизонтального участка, из-за:

· проблем, связанных с бурением скважин под большими углами через сланцевогли­нистые участки

· временной зависимости процессов разрушения и обрушивания сланцевых глин

Если это возможно, обсадные трубы следует посадить на кровле участка продуктивного пласта или у основания сланцевоглинистой покрывающей породы. Количество сланцевой глины, остающееся без обсадки при бурении горизонтального участка, можно свести к ми­нимуму, если пробурить пилотную скважину небольшого диаметра для определения кровли продуктивного пласта и глубины установки башмака обсадной колонны.

Необходимую для стабильности плотность бурового раствора следует определять для каждого участка скважины или литологической группы покрывающих пород. Такие плотности буровых растворов берут из, данных для соседней скважины и экстраполируют с учетом искривления и ориентации ствола.

Типы буровых растворов с соседних скважин также подлежат сравнению с учетом фильтрационной потери жидкости и вязкости бурового раствора.

Если соседних искривленных скважин не существует, плотности буровых раство­ров для искривленных скважин можно оценить с помощью «правила большого пальца»: 0, 06⁰/30⁰ (0, 5 фунт/галл./30⁰).

 

Примечание: Возможное влияние ориентации бурящейся скважины на ее устойчивость не рассмотрено.

Если для стабилизации наклонных или горизонтальных скважин требуются буро­вые растворы повышенной плотности, обращайте пристальное внимание на возможное растрескивание песчаниковых и меловых литологий в покрывающих породах.

 

В районах, для которых проходит обсуждение программа горизонтального бурения, перед тем, как покинуть уже оцененную скважину, рассмотрите образование мелких тре­щин. Это позволит на месте оценить минимальное горизонтальное, напряжение и плот­ность бурового раствора, превышение которой приведет к существенным потерям.

 

Программа изменения плотности бурового раствора должна пересматриваться по­сле бурения каждых 2-3 скважин. Это позволит оптимизировать принимаемые решения с учетом ранее недоступных данных. Это также важно для установления плотностей буро­вых растворов, используемых в искривленных скважинах и оценки влияния ориентации скважины.

СТАДИИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТЕЙ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ СТВОЛА СКВАЖИНЫ

 

Рисунок 1-14.

УСТОЙЧИВОСТЬ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН В СЛАБЫХ ПЛАСТАХ, НАПРИМЕР, В НЕУПЛОТНЕННЫХ ПОРОДАХ

 

На основании предыдущих разделов представляется, что бурение горизонтальной скважины сквозь слабые пласты, например, слабые песчинки и несвязанный песок, потре­бует большого утяжеления раствора. Это скомпенсирует большие напряжения, возникаю­щие на стенках скважины.

Однако операторы, принимавшие участие в бурении таких пластов, указывают, что небольшой избыток плотности по охранению с использовавшейся в вертикальных скважи­нах, может оказаться достаточным для поддержания устойчивости в таких пластах. Также следует учитывать необходимость минимизации давления гидравлических ударов порш­невой пульсации и исключения, прихвата под действием перепаде давлений.

Неустойчивость горизонтальных скважин, пробуриваемых через слабые породы, может представить меньшие трудности, чем ожидается, отчасти из-за того, что они не дей­ствуют в «линейной эластичной» манере. Другим возможным доводом за возможный ус­пех горизонтального бурения в таких слабых пластах является тщательное планирование и обширная практика бурения.

Состояние ствола и связанные с этим плотности буровых растворов в вертикальных скважинах следует проверять таким же образом, как и на искривленном участке. Затем можно оценить лучшую плотность бурового раствора, обеспечивающего правильность размеров ствола.

Полевые данные доказывают, что горизонтальные скважины, даже в слабых песча­никах и несвязанных песках, можно бурить при той же самой.плотности бурового рас­твора, что и для вертикальных скважин, или при небольшом ее избытке. Однако это на­блюдение базируется лишь на небольшом числе горизонтальных скважин, пробуренных в таких пластах. Было бы опрометчиво заключить, что слабые пласты никогда не представят трудностей в плане устойчивости стволов скважин.

Первым свидетельством неустойчивости ствола скважины очевидно будет завали­вание при подъеме из скважины с возможным отсечением горизонтального участка. Сле­дует определить устойчивость ствола и оценить плотность бурового раствора, если уда­лось пробурить и измерить нутромером первый участок в 50-100 м (165-328 фт) ствола.

При планировании горизонтального участка следует учесть:

 

· Плотности бурового раствора, требовавшиеся в предшествующих вертикальных скважинах для поддержания размеров стволов.

· Дифференциальные давления, вызывавшие прихват под действием перепада давле­ний в предшествующих скважинах.

· Градиент давления гидроразрыва пласта в продуктивном пласте перед бурением го­ризонтальной скважины (Это особенно важно для пластов с избыточным давлением).

· Наиболее устойчивое направление бурения скважины.

· Определите, необходимо ли устанавливать последний башмак обсадной колонны над продуктивным пластом. Если да, то сколько сланцевой глины останется в стволе без обсадки в ходе бурения горизонтальной секции.

· Влияние плотностей бурового раствора и длины стола на величины эквивалентной плотности циркуляции (Приведет ли это к прихвату под действием перепада давлений или к гидроразрыву пласта при закачивании? )

Если эквивалентная плотность циркуляции снизилась в отсутствие циркуляции (на­пример, при подъеме из скважины):

· Снизьте скорости подъема, чтобы уменьшить давления гидравлических ударов поршневой пульсации, особенно в неуплотненных пластах

· Проверьте или измерьте состояние ствола

 

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: