DisCollection.ru

Авторефераты и темы диссертаций


Совершенствование методов борьбы с поглощениями в интрузиях долеритов глубоких разведочных скважин сибирской платформы (методические и технологические разработки)

Фокин Виктор Вениаминович, 26.04.2009

 

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

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.

Виды геологических осложнений на Сибирской платформе

и затраты времени на борьбу с ними

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.

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/(с(МПа), 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.

Эффективность методов ликвидации поглощений в ПГО

«Енисейнефтегазгеология» за 1985–1987 гг.

№ Наименование способ, методов 1985 г. 1986 г. 1987 г.