2020-05-12
7943
Цель: изучить методику заполнения листа глушения для наземного (поверхностного) ПВО при ликвидации ГНВП методом ожидания и утяжеления.
Задание: на основе исходных данных, пердсвтавленных в таблице 5, заполнить лист глушения.
Краткие теоретические сведения:
Метод ожидания и утяжеления промывочной жидкости предусматривает оставление скважины в режиме фонтанирования через штуцер до тех пор, пока не будет подготовлено достаточное количество промывочной жидкости с нужной плотностью для глушения скважины. После глушения проводят один цикл циркуляции промывочной жидкости.
Технологически метод ожидания и утяжеления сложный, так как требует проведения инженерных расчетов регулирования давлений в скважине при своем осуществлении и оперативной оценки складывающейся ситуации, так как всплывающий газ при отсутствии циркуляции вызывает нарастание давления в обсадной колонне. Метод эффективен при наличии на буровой высокопроизводительных устройств по приготовлению и утяжелению бурового раствора или запаса утяжеленного раствора.
|
|
|
Этот способ обеспечивает минимальное время нахождения устьевого оборудования под давлением, а при достаточно интенсивном утяжелении бурового раствора — и наиболее низкие давления в колонне при глушении. Вследствие этого данный способ наиболее безопасный, но в то же время и наиболее сложный для обучения из-за необходимости построения графиков давления в бурильных трубах.
Исходные данные:
Таблица 13 – Исходные данные
| № Варианта | Плотность БР кг/д | Глубина по стволу | Глубина установки башмака ОК по стволу |
| 1. | 1,096 | 2356 | 1756 |
| 2. | 1,180 | 2459 | 1795 |
| 3. | 1,181 | 2467 | 1800 |
| 4. | 1,182 | 2475 | 1841 |
| 5. | 1,183 | 2333 | 1732 |
| 6. | 1,090 | 2659 | 1756 |
| 7. | 1,091 | 2367 | 1795 |
| 8. | 1,092 | 2456 | 1800 |
| 9. | 1,093 | 2555 | 1841 |
| 10. | 1,203 | 2678 | 1732 |
| 11. | 1,280 | 2784 | 1756 |
| 12. | 1,281 | 2715 | 1795 |
| 13. | 1,204 | 2154 | 1800 |
| 14. | 1,205 | 2365 | 1841 |
| 15. | 1,206 | 2487 | 1732 |
| 16. | 1,220 | 2157 | 1756 |
| 17. | 1,245 | 2228 | 1795 |
| 18. | 1,244 | 2654 | 1800 |
| 19. | 1,265 | 2684 | 1841 |
| 20. | 1,106 | 2364 | 1732 |
| 21. | 1,189 | 2458 | 1756 |
| 22. | 1,136 | 2444 | 1795 |
| 23. | 1,200 | 2111 | 1800 |
| 24. | 1,201 | 2333 | 1841 |
| 25. | 1,264 | 2647 | 1732 |
Таблица 14 – Общие данные
| Данные | Значение |
| Градиент гидроразрыва башмака | 0,1812 |
| Диаметр ОК | 216 мм |
| Давление при пониженной подаче насоса при 30 ход/мин | 35 бар |
| Производительность насоса | 19,1 л/ход |
| Объем наземных линий | 2385 л |
| Удельный внутренний объем БТ | 9,3 л/м |
| Удельный объем между БТ и ОК | 24,4 л/м |
| Удельный внутренний объем БТ | 9,3 л/м |
| 183 м - Удельный внутренний объем ТБТ | 4,6 л/м |
| 152 м - Удельный внутренний объем УБТ | 4 л/м |
| Удельный объем между ТБТ/БТ и открытым стволом скважины | 24 л/м |
| Удельный объем между УБТ и открытым стволом скважины | 15,3 л/м |
| Давление в трубах после закрытия скважины(SIDPP) | 38 бар |
| Давление в затрубе после закрытия скважины(SICP) | 50 бар |
| Объем притока | 1590 л |
|
|
|
Методика выполнения работы:
1) Заполняем в листе глушения данные по скважине на текущий момент:
· плотность применяемого бурового раствора;
· диаметр башмака;
· глубина установки башмака ОК по стволу и по вертикали;
· диаметр скважины;
· глубина скважины по стволу и по вертикали.
Также заполняем данные:
· данные о подаче насосов, скорости прокачки и давлении прокачки, а также объём поверхностной обвязки (J).
· Данные о притоке (давление в трубах (SIDPP), давление в затрубном пространстве (SICP), приток)
2) рассчитываем данные о прочности пород:
· Давление на устье при испытании пород на приёмистость (А):
А= Градиент гидроразрыва башмака× глубина установки башмака ОК по вертикали
· Плотность бурового раствора при испытании пород под башмаком колонны (В):
B = Градиент гидроразрыва башмака× 10.2
· Максимально допустимая плотность бурового раствора (С):
| A |
Вертик.гл.баш.×0,0981
3) Если дано давление на устье при испытании пород на приёмистость и плотность бурового раствора при испытании пород под башмаком колонны, то максимально допустимая плотность бурового раствора рассчитывается по формуле:
| A |
Вертик.гл.баш.×0,0981
· Начальное максимальное допустимое давление на устье в КП (MAASP):
MAASP= ((С) - Плотность применяемого бур. р-ра)× Верт. Гл. баш.× 0,0981
Рассчитываем данные предварительной регистрации объёма:
· Внутренний объём БТ = Длина БТ × Удельный объём БТ,
Длинна БТ= Длина всей колонны – длина ТБТ – длина УБТ
· Внутренний объём ТБТ = Длина ТБТ × Удельный объём ТБТ
· Внутренний объём УБТ = Длина УБТ × Удельный объём УБТ
· Объём бурильной колонны (D):
D= Внутренний объём БТ + Внутренний объём ТБТ + Внутренний объём УБТ
· Число ходов насоса (Е) = Объём
Подача насоса
· Время прокачки = Число ходов насоса
Скорость прокачки
· Объём КП в откр. ств. с УБТ=Длина УБТ × Удельн. объем между УБТ и откр.ств.скв.
· Объём КП в откр. ств. с ТБТ/БТ = (Глубина скв.- Глубина башм. - Длина УБТ) × Удельный объем между ТБТ/БТ и откр. ств. скв.
· Объём КП в открытом стволе (F):
F= Объём КП в откр. ств. с УБТ + Объём КП в откр. ств. с ТБТ/БТ
· Объём КП в обсадной колоне с БТ (G):
G = Глубина башм. × Удельный объем между БТ и ОК
· Общий объём кольцевого пространства (H):
H = F + G
· Общий объём промывочной жидкости в скважине (I):
I = D + H
· Общий объём циркулирующей промывочной жидкости (T):
Т = I + J
4) Рассчитываем параметры глушения:
· Плотность р-ра глушения (KMD):
KMD= Плотность применяемого бур. р-ра +
· Начальное давление циркуляции (ICP): ICP = Давление прокачки + SIDPP
· Конечное давление циркуляции (FCP):
SIDPP
Верт.гл.×0,0981
· Стравливаемое давление (К): К = ICP – FCP
· Падение давления на 100 ходов = (К×100)/Е
5) Заполняем таблицу с величиной шага 100 ходов. В начале таблицы записывается начальное давление циркуляции, ходы начинаются с 0. В конце таблицы записывается кол-во ходов необходимых для прокачки р-ра глушения до долота, а также конечное давление циркуляции.
6) Начертите график (внизу) падения давления циркуляции в БК от начального
давления циркуляции до конечного давления циркуляции по мере прокачивания раствора глушения от устья до долота. Держите давление в затрубе постоянным пока выводите насос на режим глушения. После вывода насоса на режим тушения, поддерживайте давление в трубах равным начальному давлению циркуляции и обнулите счетчик ходов насоса, прокачав наземные линии. Далее поддерживайте давление в трубах согласно графику падения давления циркуляции.
|
|
|
После того, как раствор глушения будет прокачен до долота, поддерживайте постоянным давление в трубах, равным конечному давлению циркуляции. Затем поддерживайте это давление пока раствор не будет прокачен.
Удельный внутренний объем БТ рассчитывается по формуле:
Удельный внутренний объем ТБТ рассчитывается по формуле:
Удельный внутренний объем УБТ рассчитывается по формуле:
Удельный объем между БТ и ОК рассчитывается по формуле:
Удельный объем между ТБТ/БТ и открытым стволом скважины рассчитывается по формуле:
Удельный объем между УБТ и открытым стволом скважины скважины рассчитывается по формуле:
Отчет должен оформляться по каждому практическому заданию титульным листом и содержать следующие разделы:
1) Введение;
2) Цель и задачи;
3) Теоретическая часть:
4) Методика выполнения работы;
5) Исходные данные;
6) Расчет основных числовых характеристик, определяемых темой
7) Практического занятия;
8) Анализ результатов исследований и выводы;
9) Заключение;
10) Список литературы
Глоссарий
Горное давление (formation breakdown pressure) – напряжения, возникающие в массиве горных пород, вблизи стенок скважин в результате действия гравитационных и тектонических сил. Горное давление формируется давлением вышележащих пород, тектоническим давлением и давлением пластовых вод.
Поровое давление (casing) – давление флюида в глинистых непроницае-мых породах.
Пластовое давление (pressure) – давление пластового флюида на вмещающие породы в пластах-коллекторах, имеющих внутреннюю гидродинамическую связь по площади и разрезу. Оно характеризует ресурсы нефтегазового пласта.
Геостатическое давление – давление выше залегающих горных пород.
Гидростатическое давление (bottom-hole pressure) – давление в скважине, создаваемое столбом бурового раствора, не зависящее от диаметра ствола скважины и пространственного расположения скважин (наклонно-направленные, горизонтальные). Величина гидростатического давления обусловлена двумя величинами: глубиной скважины, плотностью промывочной жидкости
|
|
|
Давление гидроразрыва пласта (pore pressure annular in-tube bay) – это давление, при котором нарушается целостность горной породы в стенках скважины и происходит разрушение скелетной решётки пласта, возникает сеть микротрещин, начинается интенсивное поглощение жидкости, находящейся в скважине. Величина давления гидроразрыва обычно составляет 70– 110% величины геостатического.
Динамическое давление - в процессе спуска инструмента под долотом со-здаётся избыточное давление – репрессия, а при подъёме – разряжение – депрессия, так как скважину и движущийся в ней инструмент можно рассматривать как цилиндр и поршень. Поэтому этот процесс называется поршневанием. Абсолютная величина этого давления, называемого динамическим, может быть найдена как сумма давления страгивания и составляющей, зависящей от скорости движения труб:
Гидродинамическое давление – это давление, которое надо приложить к некоторому объёму жидкости для его перемещения по системе трубопроводов от одного сечения системы до другого. В бурении это давление создаётся буровыми насосами и прилагается к БР для прокачки его по системе: трубопроводы наземной обвязки – бурильные трубы – УБТ – долото – затрубное кольцевое пространство.
Давление насыщения – это давление, при котором начинается выделение газа, растворённого в нефти.
Эффективное давление (напряжение) – разность между горным и пластовым (поровым) давлением.
Дифференциальное давление – разность забойного давления и пластового (порового).
Забойное давление – общее давление на забое скважины (или под долотом) в любых условиях.
Депрессия – это избыточное давление, создаваемое в процессе подъёма инструмента под долотом.
Основная учебная литература
1. Заливин. Осложнения при бурении нефтегазовых скважин: учебное пособие / В. Г. Заливин, 2013. - 247 с. - КК № 13050.
2. Заливин. Аварии при бурении нефтегазовых скважин: учебное пособие / В. Г. Заливин, 2015. - 278 с. - КК № 13985.
3. Заливин. Аварийные ситуации в бурении: учебное пособие / В. Г. Заливин, А. Г. Вахромеев, 2016. - 484 с. - КК № 14467.
Дополнительная учебная и справочная литература
1. Кемп. Ловильные работы в нефтяных скважинах: Техника и технология / Гоур Кемп; Пер. с англ. Г. П. Шульженко, 1990. - 95 с.
2. Пустовойтенко. Предупреждение и ликвидация аварий в бурении / И. П. Пустовойтенко, 1988. - 278 с.
3. Басарыгин. Теория и практика предупреждения осложнений и ремонта скважин при их строительстве и эксплуатации: в 6т. Т. 2 / Ю. М. Басарыгин, В. Ф. Будников, А. И. Булатов, 2000. - 411 с.
4. Басарыгин. Теория и практика предупреждения осложнений и ремонта скважин при их строительстве и эксплуатации: в 6т. Т. 1 / Ю. М. Басарыгин, В. Ф. Будников, А. И. Булатов, 2000. - 308 с.
5. Ясов В.Г., Мыслюк М.А. Осложнения в бурении: Справочное пособие Москва Недра, 1991г.
