авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ БОРЬБЫ С ПОГЛОЩЕНИЯМИ В ИНТРУЗИЯХ ДОЛЕРИТОВ ГЛУБОКИХ РАЗВЕДОЧНЫХ СКВАЖИН СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ (методические и технологические

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Фокин Виктор Вениаминович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ БОРЬБЫ

С ПОГЛОЩЕНИЯМИ В ИНТРУЗИЯХ ДОЛЕРИТОВ

ГЛУБОКИХ РАЗВЕДОЧНЫХ СКВАЖИН

СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ

(методические и технологические разработки)

Специальность: 25.00.15 «Технология

бурения и освоения скважин»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва 2009

Работа выполнена в лаборатории нелинейных волновых процессов в нефтегазовом комплексе Научного центра нелинейной волновой механи и технологии РАН.

Научный руководитель – кандидат технических наук Мнацаканов Вадим Александрович
Официальные оппоненты: – доктор технических наук, профессор Фролов А.А.
кандидат технических наук
Маслов В.В.
Ведущая организация – открытое акционерное общество «Сибирский научно-исследователь­ский институт нефтяной промышленности (ОАО «СибНИИНП»)

Защита состоится "23" сентября 2009 г. в 15 00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 002.263.01 при Научном центре нелинейной волновой механики и технологии РАН (НЦ НВМТ РАН) по адресу: г. Москва, 119334, ул. Бардина, д.4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НЦ НВМТ РАН по адресу: г. Москва, 119334, ул. Бардина, д.4.

Автореферат разослан « 15 » августа 2009 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета Аверьянов А.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Проблемы совершенствования технологий, повышения качества и эффективности строительства скважин во многом зависят от показателей работ по предупреждению и борьбе с осложнениями (поглощения, гидроразрывы, газонефтеводопроявления, межпластовые перетоки). Наиболее часто встречаемым и тяжелым видом осложнений являются поглощения буровых и тампонажных растворов. На борьбу с осложнениями ежегодно тратиться от 8 до 16 % календарного времени бурения и до 10 % финансовых средств. Анализ последних 10 лет показывает, что эффективность традиционных методов борьбы с поглощениями (показатель успешности) составляет 30–50 %, а затраты времени в общем балансе на бурение возросли до 18–23 %. Сложившиеся обстоятельства связаны с дефицитом информационного обеспечения в этой области (промысловой оценкой фильтрационных характеристик поглощающих пород, геолого-техническими условиями производства изоляционных операций, гидравлического состояния осложненной скважины). Но основным фактором роста затрат средств и времени на борьбу с поглощениями являются низкое качество и эффективность применяемых традиционных методов с ростом глубин бурения и сложности геолого-технических условий строительства скважин. Поэтому дальнейшее совершенствование методических основ и технологических решений в области борьбы с осложнениями, повышение их технологической и технико-экономической эффективности имеет важное научно-прикладное значение и являются актуальными.

Цель работы

Повышение качества и эффективности строительства глубоких разведочных скважин на Сибирской платформе модификацией и внедрением комплекса методов борьбы с поглощениями в трапповых интрузиях.

Основные задачи исследований и разработок

1. Обобщение и аналитическая оценка современного состояния работ по борьбе с поглощениями буровых и тампонажных растворов в глубоких скважинах на Сибирской платформе.

2. Модификация и адаптация комплекса технологий по изоляции поглощений в зонах эндоконтактов и трапповых интрузий.

3. Совершенствование методических основ и метода расчета технологических параметров процесса изоляции поглощающих пластов.

4. Промысловые испытания и внедрение комплекса технологий по гидромеханическому упрочнению ствола в интрузиях долеритов Сибирской платформы.

5. Оценка качества и технико-экономических показателей комплекса технологий по борьбе с поглощениями в глубоких разведочных скважинах на Сибирской платформе.

Методы исследований

Для решения научно-прикладных задач диссертационной работы использованы основные принципы системного развития материальных систем, классическая теория гидромеханики сплошных сред и турбулентных струй, методы промыслово-геофизических и гидродинамических исследований скважин и пластов, методики аналитической оценки результатов промысловых испытаний и исследований.

Научная новизна работы

1. Результаты промысловых исследований и аналитических обобщений по оценке геолого-физических и фильтрационных характеристик интрузий долеритов. Установлены существенные различия трещиноватости, физико-механических и коллекторских свойств интрузий долеритов от карбонатных трещиноватых пород.

2. Усовершенствована методика обоснования механизмов изоляции проницаемых пород и выбора способов их реаилизации в конкретных геолого-технических условиях борьбы с поглощениями.

3. Реализация системных принципов при разработке комплекса технологий по гидромеханическому упрочнению ствола в процессе бурения скважин, обеспечивающих нелинейный рост качественных и технико-экономических показателей буровых работ.

Практическая ценность

1. Разработка комплекса модифицированных технологий по гидромеханическому упрочнению ствола в процессе бурения скважин.

2. Усовершенствование методики последовательной гидроизоляции комплекса флюидонасыщенных пластов в массиве горных пород при бурении скважин в условиях АНПД и АВПД.

3. Разработка метода расчета технологических параметров процесса тампонирования поглощающих пород трещинных коллекторов и интрузий долеритов, адекватного их геолого-физическим и фильтрационным характеристикам.

4. Достижение нелинейного роста технологических и технико-экономических показателей изоляционных работ в 2,5–3,9 раза в сравнении с показателями традиционных методов борьбы с поглощениями.

Апробация работы

Основные научные положения диссертационной работы и результаты внедрения при строительстве глубоких разведочных скважин на Сибирской платформе докладывались и обсуждались на научно-практических краевых конференциях «СНИИГГ и МС» (г. Красноярск, 1982 г., 1989 г.), на VIII Конгрессе нефтегазопромышленников России «Проблемы ресурсо- и энергосбережения в технологиях освоения трудноизвлекаемых запасов углеводородов» (Уфа, 26 мая 2009), на техсовете ООО «Газпром-добыча Красноярск»(2000, 2001, 2002, 2004, 2006, 2008 гг) и НЦ НВМТ РАН, на Межотраслевой научно-практической конференции ОАО "НПО Бурение" 2005 г., 2007 г.

Публикации

По материалам исследований и результатам промысловых работ имеются 6 публикаций, в том числе 3 –в изданиях научных журналов, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура работы

Диссертационная работа состоит из введения, 4 разделов, основных выводов и рекомендаций, списка литературы из 65 наименований, содержит 164 страниц машинописного текста, 24 таблицы и 28 рисунков.

Автор выражает благодарность научному руководителю к.т.н. В. А. Мнацаканову за консультации и ценные замечания и признательность доктору технических наук, профессору В. Н. Полякову, а также кандидату технических наук Е. П. Жуйкову, и сотрудникам отдела бурения Красноярского филиала научно-исследовательского института Геологии, Геофизики и Минерального сырья (КФ СНИИГГа МС).

Содержание работы

Во введении обоснованы актуальность научно-прикладной темы, сформулирована цель и определены основные задачи и направления решения рассматриваемой проблемы.

В первом разделе диссертационной работы дана аналитическая оценка состояния работ по борьбе с поглощениями в глубоких разведочных скважинах Сибирской платформы. В связи с этим последовательно рассмотрены особенности геолого-технических условий строительства глубоких разведочных скважин, осложненных вскрытием поглощений, газоводонасыщенных пластов, возникновением межпластовых перетоков.

Проанализированы применяемые методы предупреждения и борьбы с встречаемыми на Сибирской платформе осложнениями, достигнутые технико-экономические показатели работ, определена область их эффективного применения.

Основные объемы бурения глубоких разведочных скважин в б. ПГО «Енисейнефтегазгеология» в период с 1970 по 1995 гг. были сосредоточены на Сибирской платформе и Енисей-Хатангском прогибе Красноярского края. Эти регионы существенно отличают геолого-физическое строение, стратиграфия, тектоника, которые обусловливают сложность геолого-технических условий строительства скважин, особенно на разведочных площадях Сибирской платформы. Основные виды геологических осложнений и связанные с ними затраты приведены в табл. 1.

Из табл. 1 следует, что основное количество встречаемых осложнений и объем затрат времени связан с поглощениями буровых и тампонажных растворов.

Таблица 1

Виды геологических осложнений на Сибирской платформе
и затраты времени на борьбу с ними

Виды
осложнений
Экспедици
Туруханская Эвенкийская Ванаварская Туринская
К-во зон Затраты
времени, ч.
К-во зон Затраты
времени, ч.
К-во зон Затраты
времени, ч.
К-во зон Затраты
времени, ч.
всего на
1 зону
всего на
1 зону
всего на
1 зону
всего на
1 зону
Поглощения 18 5897 328 50 8181 164 26 2992 107 22 3299 150
Водогазонефтепроявления 3 1090 363 3 1361 454 4 1210 303 1 18 18
Обвалообразования 3 155 52 3 1825 608 8 1232 267
ИТОГО: 24 7142 298 56 11367 203 38 6134 161 23 3317 168

Поглощения буровых и тампонажных растворов наиболее часто встречаются при бурении под кондуктор и техническую колонну (интервал 300–1000 м).

Составляют они 82 % от всех осложнений, а по общим затратам времени – 75 %. В геологическом отношении поглощения приурочены к отложениям триаса, пермокарбона, эвенкийской и ангарской свитам, интрузиям долеритов и их эндоконтактам с осадочными породами. Интенсивность поглощений в этом интервале изменяется от 3–5 до 120 м3/ч, коэффициент полной приемистости – от 0,3 до 3,0·10–2 м3/(сМПа), толщина поглощающих пород 2–50 м, снижение уровня жидкости от устья скважины достигает 350–400 м, коэффициент аномальности пластового давления изменяется от 0,7 до 1,57.

Наиболее тяжелые случаи поглощений встречаются в интервалах бурения под техническую и эксплуатационную колонны (1000–3500 м), приуроченные к булайской, усольской, костинской, оскобинской, катангской, собинской свитам и интрузиям долеритов. Такого характера поглощения составляют 35–45 % от их общего количества. Геолого-физические и фильтрационные характеристики поглощений в этом интервале, в основном, аналогичны верхнему интервалу. Исключение составляют катастрофические поглощения в интрузиях долеритов. Снижение уровня бурового раствора здесь достигает 1400–1700 м, интенсивность поглощения превышает 300 м3/ч, коэффициент полной приемистости – 5,0·10–2м3(с·МПа), коэффициент АНПД – до 0,37. Производство изоляционных работ в подобных гидравлических условиях существенно осложняется интенсивными межпластовыми перетоками (200–1250 м3/сут), притоком пластовых вод в скважину и газопроявлениями с давлением на устье скважины 14–16 МПа.

Для исследования поглощающих скважин применяются традиционные методы ГИС (каверно-, термометрию), контроль положения уровня бурового раствора и гидродинамические наблюдения за режимом циркуляции бурового раствора, изменением его уровня в приемных емкостях бурового насоса и давлением на устье скважины. По результатам этих наблюдений и исследований оцениваются устойчивость стенок и номинальный (по долоту) диаметр скважины в интервале поглощений, глубина расположения их кровли (термометрия), интенсивность поглощения (расходная характеристика) и коэффициент полной приемистости (фильтрационная характеристика). Однако в технологических расчетах для выбора технологических схем изоляционных операций и определения параметров нагнетания тампонажных смесей, а также потребного объема и их структурно-механических свойств, эта информация практически не используется.

Поэтому применяемый комплекс методов предупреждения и борьбы с поглощениями отличают низкие показатели эффективности и качества работ, что следует из данных табл. 2.

Таблица 2

Эффективность методов ликвидации поглощений в ПГО
«Енисейнефтегазгеология» за 19851987 гг.

Наименование способ, методов 1985 г. 1986 г. 1987 г.
Количество операций, шт.
всего из них результ. % результ. всего из них результ. % результ. всего из них результ. % результ.
1 Цементные
заливки
12 6 50 27 12 44 17 9 53
2 Гельцементные заливки 6 2 33 12 6 50 26 15 58
3 Закачка вязких глинистых и др. паст 22 11 50 25 9 36 42 27 64
4 Закачка ВУСов 8 3 37 6 3 50 37 9 24
5 Намыв
наполнителей
12 5 42 8 3 38 35 21 60
6 Регулирование параметров промывочной жидкости 13 5 39 13 7 54 61 39 64
7 Перекрытие обсадными колоннами 19 18 95 11 10 91 16 16 100
Итого: 92 50 54 102 50 49 234 136 58


Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.