Плотность бурового раствора и бурение с регулируемым

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Перейти на страницу с полной версией»
World Oil: БУРЕНИЕ
ПЛОТНОСТЬ БУРОВОГО РАСТВОРА
И БУРЕНИЕ С РЕГУЛИРУЕМЫМ ДАВЛЕНИЕМ
СЛОЖНЫХ СКВАЖИН
M. Arnone, P. Vieira, Weatherford International Ltd.
Последние данные позволяют предположить, что влияние температуры на давление в кольцевом
пространстве существенно сказывается на точной оценке статической и динамической плотности
бурового раствора
Забойное давление циркуляции
ОПАСНЫЕ ФАКТОРЫ
ПРИ БУРЕНИИ
Небольшая разница между поровым давлением и
давлением гидроразрыва, характерная для многих глубоких скважин, представляет собой серьезный и опасный фактор. В сложных условиях бурения небольшие
колебания давления могут привести к серьезным и
дорогостоящим последствиям в виде потери циркуляции, выбросов газа, дифференциальному прихвату
труб или даже полной потери контроля над скважиПотеря циркуляции,
приводящая к дифференциальному прихвату труб
Приток
или сужение ствола скважины
Давление
гидроразрыва
Циркуляция
Прекращение
нагнетания
Поровое
давление
Статическое давление,
создаваемое столбом
бурового раствора
Динамическое давление,
создаваемое циркуляцией
бурового раствора
ной. Если потеря давления на трение (разность между
динамическим и статическим давлением) превышает рабочие параметры, скважина становится «небуримой» при использовании традиционных методов.
Данный процесс и связанные с этим осложнения иллюстрирует рис. 1.
Указанные колебания давления присущи традиционным методам бурения с использованием замкнутых
циркуляционных систем. Бурение с постоянным забойным давлением (constant bottomhole pressure –
CBHP) является вариантом MPD, который оказался
очень эффективным в этих условиях – часто при
бурении скважин, которые были экономически неэффективны или физически невозможны при использовании традиционных методов.
Основной эффект метода СВНР заключается в
поддержании одного и того же забойного давления,
будь то столб неподвижного бурового раствора или
циркуляция. Когда исчезает динамическое давление
в кольцевом пространстве, снижение плотности нейтрализуется на поверхности путем создания противодавления в кольцевом пространстве с замкнутой циркуляционной системой. Такой контроль давления в
кольцевом пространстве достигается с помощью специальной штуцерной системы, которая предотвращает колебания забойного давления, которые обычно
происходят при периодическом включении и выклю-
Забойное давление циркуляции
Бурение с регулируемым давлением (managed pressure drilling – MPD) при очень небольшой разнице
между поровым давлением и давлением гидроразрыва является очень тонким процессом. В таких рискованных сбалансированных скважинных условиях
даже небольшие колебания температуры в скважине
влияют на зависимость свойств бурового раствора от
пластового порового давления и градиента давления
гидроразрыва пласта.
Последние исследования показывают, как именно
температура влияет на плотность раствора и, следовательно, давление в кольцевом пространстве. В этих исследованиях оспариваются прежние предположения о
бурении в опасных условиях. Полученные результаты
повышают возможности MPD для снижения рисков и
затрат при бурении ранее «небуримых» скважин.
Давление
гидроразрыва
Противодавление
в кольцевом пространстве
Поровое
давление
Циркуляция
Прекращение
нагнетания
Время бурения
Постоянное
забойное давление
Время бурения
Рис. 1. Динамика статического и динамического давления при традиционном способе бурения (слева) и при операциях MPD CBHP
(справа)
38
№8 • август 2010
Перейти на страницу с полной версией»
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И