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:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |

Обеспечение результативности и эффективности бурения нефтяных и газовых скважинна основе системного подхода

-- [ Страница 5 ] --

Во-вторых, распространенным является также мнение, что для оперативного управления бурением достаточно иметь систему контроля процесса бурения (систему удаленного мониторинга и т.п.).

Оба мнения, являются, по нашему мнению, ошибочными. Во-первых, буровая технологическая система – это сложная система, результативное и эффективное функционирование которой не может обеспечить один специалист - нужен многопрофильный коллектив профессионалов, организованный на принципах проектного управления. Во-вторых, наличие системы контроля – это необходимое и достаточное условие для бурового супервайзинга, но не достаточное - для управления БТС, которое включает функции контроля, регулирования и оперативного управления.

Информационное обеспечение бурения, особенно в последние полтора-два десятилетия, существенно выросло - появилась возможность получать визуализированную информацию о процессе бурения, интерактивную поддержку принятия технологических решений в режиме реального времени и т.д. Однако следует отметить и обратную сторону этого процесса - если еще недавно специалисты-буровики испытывали недостаток информации о технологическом процессе, то сегодня, зачастую, они не в силах справиться с ее потоком. Многообразие технологических задач и возрастающий объем информации о процессе бурения требуют их взаимной увязки, обеспечения общей целенаправленности. Но этого трудно достичь, если не учитывать их сложной зависимости между собой, их системный характер. Современному специалисту-буровику уже недостаточно обладать узкоспециальными знаниями, умениями и навыками, он должен быть компетентен и в смежных с бурением областях деятельности, чтобы в режиме реального времени работать в команде разнопрофильных специалистов. В частности, лицо, принимающее решения, должно обладать знаниями, умениями и навыками научно обоснованного анализа проблемы, генерирования и принятия управленческих решений. Профессиональная подготовка и содержание таких высококвалифицированных специалистов на буровой весьма затратны. Целесообразно, следуя зарубежному опыту, создавать корпоративные и региональные центры оперативного управления бурением (ЦОУБ). Это позволит содержать на буровой только специалистов-исполнителей, а высококвалифицированные кадры сосредоточить в ЦОУБ. Обоснован тезис, что знание персоналом буровой технологической системы и ЦОУБ результатов своей деятельности выступает инструментом обратной связи для корректировки своих профессиональный знаний, умений и навыков, а в итоге способствует повышению результативности и эффективности функционирования БТС.

Четвертый раздел посвящен совершенствованию процесса промывки как средству повышения результативности и эффективности бурения скважин.

Посредством технологических жидкостей осуществляется воздействие на околоскважинный массив горных пород с целью создания условий для бурения скважины и сохранения коллекторских свойств продуктивных пластов. Нарушение равновесия в горнотехнической системе приводит к осложнениям в процессе бурения, снижению его результативности и эффективности. Среди множества значимых факторов наибольшее влияние технология промывки оказывает, вероятно, на деформационную неустойчивость ствола скважины в глинистых отложениях. Помимо возможности возникновения осложнений бурение в глинистых отложениях характеризуется также ухудшением эффективности очистки промывочной жидкости (ПЖ) и, как следствие, наработкой ее избыточных объемов. Возрастает расход химреагентов на обработку промывочной жидкости, возникают сложности с ее размещением, утилизацией и захоронением. Исключить возникновение осложнений или, по крайней мере, существенно снизить их тяжесть и упростить оперативное решение вышеуказанных проблем можно еще на этапе проектирования технологии промывки скважины, прежде всего, путем выбора промывочной жидкости, в наибольшей степени соответствующей специфике разбуриваемых глинистых отложений.

В неустойчивых глинистых породах используют преимущественно минерализованные ПЖ, поэтому в качестве объекта исследования был выбран этот тип промывочных жидкостей. Анализ отечественного и зарубежного опыта использования минерализованных ПЖ показал, что наряду с положительными они обладают и отрицательными свойствами, среди которых следует, прежде всего, выделить трудности с регулированием технологических параметров, повышенную материалоемкость, снижение буримости горных пород, отрицательное влияние на окружающую среду.

Главная проблема, которая неизбежно возникает при бурении в глинистых отложениях, - это обеспечение устойчивости стенки скважины. Длительность сохранения устойчивости зависит от соотношения прочности пород в стенке скважины и их напряженного состояния. При качественной оценке пригодности ПЖ для разбуривания глинистых пород в лабораторных условиях ее влиянием на изменение напряженного состояния, как правило, пренебрегают. Сопоставление используемых в исследовательской практике способов определения ингибирующей способности показывает, что в ряде случаев они не позволяют однозначно оценить ПЖ, а также изучать факторы, ответственные за формирование их разупрочняющих свойств. В свою очередь отсутствие четких представлений о механизме разупрочняющего влияния ПЖ на глинистые породы не позволяет целенаправленно формировать их рецептуры.

Для обоснования методики оценки ингибирующей способности ПЖ автором проведен анализ используемых в исследовательской практике способов. Показано, что в их основе лежит изучение процессов, предлагающихся ответственными за нарушение устойчивости стенки скважины. В диссертации рассмотрены исследования: а) прочностных и деформационных свойств; б) размокания; в) набухания; г) увлажнения; д) одновременно несколько процессов. Эти способы анализируются с трех позиций: а) общая характеристика; б) экспериментально определяемые показатели; в) свойства жидкостей, обусловливающие их влияние на устойчивость пород.

Анализ каждого из указанных способов показал, что их сущность состоит в прямой или косвенной оценке изменения механических свойств глинистых пород при контакте с ПЖ или ее фильтратом. Сделан вывод о том, что целесообразно использовать методы, основанные на непосредственном изучении механических свойств глинистых пород, поскольку в этом случае есть возможность применения результатов экспериментальных исследований при аналитическом решении задач устойчивости приствольной зоны скважины методами горной механики. Поэтому в диссертации влияние ПЖ на устойчивость глинистых пород в стенках скважины оценивали по прочности образца на одноосное сжатие. Для этого по оригинальной методике определяли коэффициент разупрочнения Кр, представляющий собой отношение прочности образца на сжатие после взаимодействия с исследуемой жидкостью Р’сж к исходной Рсж. Методика, как показали результаты визуального осмотра разрезанных образцов, обеспечивает достоверные испытания образцов при глубине проникновения фильтрата не более чем на 3/4 их радиуса. В этом случае, как и в стенке скважины, помимо области, охваченной воздействием фильтрата, сохраняется зона, в которой порода обладает своими первоначальными свойствами.

Образцы для испытаний приготавливали методом прессования из мелкодисперсного бентонита, единственным глинистым минералом которого, как показал рентгенофазовый анализ, является монтмориллонит. Так как этот минерал наиболее чувствителен к увлажнению, то, таким образом, были созданы условия, наиболее благоприятные для разупрочнения. Для получения образцов с требуемой по условиям опыта исходной влажности бюксы с навесками глинопорошка перед прессованием и готовые образцы выдерживали в эксикаторе над насыщенным раствором электролита с известным относительным давлением паров воды.

Выбор компонентного состава ПЖ можно осуществлять методом проб и ошибок, определяя для каждой рецептуры Кр. Но это длительный, трудоемкий и малоинформативный путь. Для целенаправленного формирования состава ПЖ необходимо иметь представление о ее свойствах, обусловливающих величину Кр, то есть о механизме разупрочнения. В исследовательской практике используются два подхода. Одна группа исследователей пытается использовать для описания процесса разупрочнения физико-химические свойства жидкости, как правило, вязкость, активность, поверхностное натяжение, диэлектрическую проницаемость, концентрацию ионов водорода, вторая - интегральные показатели, характеризующие одновременно совокупность свойств жидкости и породы, например, параметры набухания.

В диссертации применены оба вышеуказанных подхода. Однако оказалось, что физико-химические свойства жидкостей сложным образом взаимосвязаны и варьировать при проведении опытов величиной одного параметра при фиксированных значениях остальных не представляется возможным. Поэтому первый путь реализовать не удалось, хотя он является желательным, так как дает возможность прогнозировать использование того или иного вещества в составе ПЖ по его физико-химическим свойствам. В качестве интегральных показателей чаще используют параметры процессов увлажнения и набухания. Поэтому в диссертации была принята рабочая гипотеза, заключающаяся в том, что разупрочняющее влияние ПЖ на образцы глинистой породы определяется тремя факторами - скоростью увлажнения их дисперсионной средой ПЖ, скоростью набухания и длительностью взаимодействия жидкости с образцом.

Для проверки рабочей гипотезы под руководством профессора, д.т.н. Е.Г. Леонова проведены параллельные исследования прочности глинистых образцов и кинетики их увлажнения и набухания в фильтратах различных ПЖ. Были исследованы 41 рецептура как ингибирующих, так и не ингибирующих ПЖ (табл. 2). Такой выбор ПЖ, а также разнообразие их ингредиентов вызваны необходимостью получения рецептур с широким диапазоном изменения изучаемых параметров.

Таблица 2

Характеристика исследованных промывочных жидкостей на водной основе

Промывочная жидкость Пределы изменения параметров
Тип Количество рецептур Wпр, см/ч Wнб, см/ч Кр
Гуматная 6 0,240-0,432 0,053-0,072 0,13-0,25
Лигносульфонатная 6 0,115-0,435 0,048-0,070 0,15-0,38
Кальциевая 4 0,150-0,420 0,016-0,051 0,28-0,65
Алюминизированная 11 0,050-0,430 0,016-0,031 0,33-0,73
Гидрогельмагниевая 8 0,090-0,429 0,016-0,031 0,25-0,73
Калиевая 6 0,070-0,430 0,016-0,027 0,30-0,70

Примечание: Wпр – скорость пропитки, Wнб – скорость набухания.

Для изучения процессов увлажнения и набухания глинистых образцов в фильтратах ПЖ (рис. 4) использовали комплексный набухометр, позволяющий определять приращение объема образца Vнб (по индикатору линейного перемещения) и количество поглощаемой им жидкости Vув (по мерной трубке).

Рис. 4. Типичные зависимости кинетики увлажнения Vув, набухания Vнб и пропитки Vпр бентонитового образца фильтратом на примере гидрогельмагниевой промывочной жидкости


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |
 





 
© 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.