25133 (Условия и возможности бурения вторых стволов)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Учреждение образования

«Гомельский государственный университет

Им. Ф. Скорины»

Институт повышения квалификации и переподготовки кадров

Скважинная добыча нефти

УСЛОВИЯ И ВОЗМОЖНОСТИ БУРЕНИЯ ВТОРЫХ СТВОЛОВ

КУРСОВАЯ РАБОТА

Исполнил:

Слушатель группы РЭГНМ-06 _____________________ Сапоцкий А.С.

Проверил: ______________________ Пименов Г.В.

ГОМЕЛЬ 2008г.

СОДЕРЖАНИЕ.

1. Введение……………………………………………………………………3

2. Выбор места для вскрытия «окна»………………………………………..5

3. Подготовка скважины к спуску отклонителя…………………………....5

4. Спуск и крепление отклонителя………………………………………….6

5. Вскрытие «окна» в колонне………………………………………………7

6. Параметры режима бурение второго ствола…………………………….8

7. Промывочные жидкости…………………………………………………..8

8. Спуск и цементирование колонны……………………………………….9

9. Испытание эксплуатационной колонны на герметичность……………11

10. Список используемой литературы………………………………………12

ВВЕДЕНИЕ

Восстановление скважин из бездействия методом зарезки и бурения второго ствола за последние годы приобрело исключительно важное значение для доразработки залежей и использования огромного фонда бездействующих скважин.

Накопленный опыт зарезки и бурения второго ствола после извлечения эксплуатационной колонны позволил производить бурение непосредственно из – под башмака технической колонны без применения отклонителя. При этом удаётся избежать недостатков, связанных с необходимостью посадки отклонителя и вскрытия «окна» в эксплуатационной колонне: осложнений, создаваемых прорывом вод в зоне «окна», смещения отклонителя, зачастую приводящего к потере «окна»; снижения скоростей бурения; невозможность использования турбобура для направленного бурения и т.д.

Таким образом, в результате извлечения эксплуатационных колонн и осуществления зарезки и бурения второго ствола в технической колонне или ниже её достигается:

1. использование вырезанных эксплуатационных колонн в старых бездействующих скважинах;

2. улучшение условий проводки скважин и производства электрометрических работ;

3. улучшение условий эксплуатации скважин, так как обеспечивается применение двухрядной конструкции лифта в скважинах, характеризующихся обильным пескопроявлением.

На основе опыта применения зарезки и бурения второго ствола в эксплуатационных скважинах можно следующим образом сгруппировать скважины, где использование метода является наиболее целесообразным.

1. Бездействующие, в которых в результате сложной аварии с подземным оборудованием забивается ствол.

2. С наличием дефектов в эксплуатационной колонне (слом, смятие или отвод), не поддающихся исправлению.

3. Выбывшие из эксплуатации вследствие нарушения призабойной зоны, восстановить которые известными способами невозможно.

4. В которых при опробовании произошли прорывы высоконапорных нижних вод, не поддающихся изоляции; при этом новый ствол бурят без вскрытия горизонтов, являющихся источниками обводнения нижними напорными водами.

5. Бездействующие вследствие прорыва верхних вод, не поддающихся изоляции.

6. Расположенные на участках, где по условиям и состоянию разработки пласта бурить новые скважины нецелесообразно.

Метод зарезки и бурения второго ствола следует рассматривать как один из методов доразработки залежей, способствующих рациональному использованию запасов нефти в пластах месторождений, находящихся в поздней стадии разработки.

При зарезки и бурении второго ствола в каждом случае вновь вскрываемые пласты тщательно исследуют всеми известными методами. В отличие от других известных способов восстановления скважин применение метода зарезки, помимо ввода в эксплуатацию данной конкретной скважины, позволяет детально изучить текущее состояние разрабатываемых пластов и решать следующие задачи:

1. Определять положение текущего ВНК в разрабатываемых объектах;

2. на основе оценки текущего состояния разработки горизонтов выявлять полноту нефтеизвлечения;

3. вносить коррективы в предшествующую разработку и выявлять отдельные целики нефти;

4. выявлять объекты эксплуатации, пропущенные предшествующей разработкой;

5. восстанавливать сетку скважин для пластов, подверженных методам искусственного воздействия, с целью создания равномерной сетки в пределах разрабатываемого объекта, что имеет большое значение для повышения эффективности процессов воздействия на залежи.

ВЫБОР МЕСТА ДЛЯ ВСКРЫТИЯ ОКНА

При выборе места (глубины) вскрытия «окна» в колонне необходимо учитывать следующие факторы: конструкцию скважины, угол искривления её ствола, наличие цементного кольца за колонной, характер залегающих пород за, наличие водоносных горизонтов и состояние колонны.

При наличии в скважине двух или нескольких колонн место для вскрытия «окна» следует выбирать на такой глубине, чтобы «окно» вскрывать в одной колонне. Практика показала, что вскрывать «окно» следует в интервалах, сложенных глинистыми породами. В скважинах, где «окна» вскрывались против слабосцементированных песков, песчаников, а также при отсутствии за колонной цементного кольца, наблюдались случаи размыва и осыпания пород, приводивших к обвалам, прихватам инструмента под «окном», а иногда даже к потере ствола скважины. Вскрытие «окна» против крепких и часто перемежающихся мягких и крепких пород приводит к тому, что второй ствол часто не отходит от основного ствола и бурится рядом с ним, особенно когда бурение ведётся при полном поглощении промывочной жидкости. Такие скважины оказываются малопроизводительными вследствие нарушения призабойной зоны в процессе эксплуатации скважины основным стволом.

ПОДГОТОВКА СКВАЖИНЫ К СПУСКУ ОТКЛОНИТЕЛЯ

Перед спуском отклонителя колонну необходимо обследовать печатью, диаметр которой должен быть на 10 – 12 мм меньше внутреннего диаметра колонны. Затем спускают направление (шаблон), чтобы установить возможность спуска отклонителя. После этого с помощью локатора муфт или гидравлического расширителя определяют место нахождение двух или трёх муфт обсадной колонны, между которыми будет вскрыто «окно».

Если место установки отклонителя выбрано не правильно, то райбер в процессе вскрытия «окна» может попасть на муфтовое соединение, а это приведёт к значительному увеличению времени на зарезку, к нарушению колонны, а иногда и к другим осложнениям.

Если после бурения второго ствола планом работ предусматривается спуск «хвостовика», а не сплошной колонны, то по окончании срока твердения цемента колонну необходимо испытать на герметичность.

СПУСК И КРЕПЛЕНИЕ ОТКЛОНИТЕЛЯ

Отклонитель – инструмент, придающий начальное направление и предназначены для обеспечения необходимого отклонения райберов при вскрытии «окна» в колонне и бурильного инструмента при бурении второго ствола.

Отклонитель представляет собой плоский или желобообразный клин, спускаемый в скважину на бурильных трубах. Тип отклонителя выбирают с учётом диаметра колонны и её состояния.

Перед спуском отклонителя в скважину необходимо проверить его размеры и все основные узлы. Затем спускной клин соединяют с направляющим клином с помощью болтов. Отклонитель в собранном виде на бурильных трубах медленно спускают в скважину, наблюдая за показаниями индикатора веса.

При подходе к глубине установки отклонителя скорость спуска бурильных труб замедляют, уменьшают нагрузку на 1 – 2 тс и определяют глубину забоя. По достижении хвостовиком забоя скважины телескопическое устройство срабатывает, шпильки срезаются, а отклонитель, продолжая перемещаться вниз, закрепляется плашками в колонне. Затем резкой посадкой инструмента (8 – 10 тс) срезают болты, соединяющие отклонитель со спускным клином. Клин поднимают на поверхность и вскрывают «окно».

ВСКРЫТИЕ «ОКНА» В КОЛОННЕ

Для вскрытия «окна» в колонне, через которые в последующем ведётся бурение второго ствола, применяют комплект трёх фрезеров-райберов типа ФРС различных размеров. Райберы имеют форму усечённого конуса с продольными зубьями, усиленными пластинками из твёрдого сплава.

При вскрытии «окна» комплектом из трёх фрезеров-райберов, работы производят последовательно, начиная с райбера №1, имеющего наименьший размер, при нагрузке 2 – 3 тс и частоте вращения 40 – 60 об/мин. По мере углубления райбера частоту вращения можно увеличить до 50 – 70 об/мин при той же осевой нагрузки. После вскрытия «окна» длинной 1,4 – 1,6 метров от конца отклонителя, т.е. когда нижний конец райбера уже выходит из соприкосновения с колонной, частоту вращения ротора доводят до 80 – 90 об/мин, а осевую нагрузку уменьшают до 1 тс. Райбером №2 при нагрузке 1 – 1,5 тс разрабатывают и расширяют интервал, пройденный райбером №1, по всей длине отклонителя.

Райбером №3 зачищают «окно» и выход в породу при осевой нагрузке до 1 тс и частоте вращения ротора 80 – 90 об/мин.

«Окно» считается полностью вскрытым и обработанным, когда райбер №3 без вращения инструмента свободно проходит в него, при этом диаметр райбера остается не менее 142 мм.

Если диаметр райбера №3 после проработки «окна» будет менее 142 мм , то «окно» следует обработать ещё одним райбером диаметром 143 мм.

ПАРАМЕТРЫ РЕЖИМА БУРЕНИЯ ВТОРОГО СТВОЛА

Режим бурения определяется осевой нагрузкой на долото; частотой вращения долота; расходом промывочной жидкости и её качеством, качеством, временем пребывания долота на забое.

Различают оптимальный и специальный режимы бурения.

Оптимальным режимом называют режим, установленный с учётом геологического разреза и максимального использования технических средств, имеющихся на скважине, для получения высоких количественных и качественных показателей при минимальной стоимости 1 м проходки.

Специальным режимом называют режим, установленный для забуривания второго ствола и последующего бурения в осложненных условиях, при обвалах, высоком пластовом давлении, поглощениях жидкости, изменении направлении оси скважины, отборе керна и др.

ПРОМЫВОЧНЫЕ ЖИДКОСТИ

Промывочная жидкость играет важную роль как при бурении второго ствола, так и при вводе скважин в эксплуатацию. При вскрытии пласта основная задача заключается в том, чтобы не ухудшить проницаемость нефтесодержащих пород и не создавать сопротивление при движении нефти к забою скважины, в особенности при вскрытии сильно дренированных пластов.

В качестве промывочной жидкости при бурении вторых стволов применяют глинистые растворы, растворы на нефтяной основе, аэрированные растворы
, пены и техническую воду, обработанную ПАВ.

Промывочная жидкость предназначается для:

1. очистки забоя скважины от выбуренной породы и выноса её на поверхность;

2. удержание частиц выбуренной породы во взвешенном состоянии в стволе скважины при прекращении циркуляции;

3. глинизации неустойчивых стенок и предохранение ствола скважины от обвалов и осыпей;

4. предотвращение проявления и выбросов газа, нефти и воды;

5. передачи энергии турбобуру;

6. физико – химического воздействия на горные породы и облегчения их разрушения;

7. обеспечения нормальных условий вскрытия и освоения продуктивных пластов;

8. охлаждения рабочей поверхности долота во время бурения и смазывания бурильных труб.

СПУСК И ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ КОЛОННЫ

После окончания бурения второго ствола и проведения электрометрических работ приступают к работам по разобщению пластов, сущность которых заключается в креплении стенок скважины обсадными трубами и последующем их цементировании для предохранения стенок скважины от обвалов и разобщения пластов друг от друга.

Для крепления второго ствола применяют сплошную колонну или «хвостовик».

Сплошную колонну спускают в пробуренный ствол в том случае, когда колонна, в которой производились работы, деформирована выше вскрытого «окна» или имеет большой диаметр.

«Хвостовик» спускают на бурильных трубах со специальным переводником, имеющим левую резьбу. Конец хвостовика должен располагаться в эксплуатационной колонне на 15 – 20 м выше вскрытого «окна».

Способ цементирования выбирают в зависимости от вида колонны, спущенной в пробуренный ствол (сплошной или «хвостовика»).

Нормальное цементирование. После окончания спуска сплошной эксплуатационной колонны в процессе подготовки скважины к цементированию колонну обсадных труб периодически расхаживают и для предотвращения прихвата колонны скважину непрерывно промывают. Затем башмак колонны устанавливают цементировочную головку и закачивают цементный раствор.