Й вывод: Максимальное “поверхностное” давление в кольцевом пространстве получается, когда газ находится под ПВО.

Поскольку величина р_{уст кп макс} рассчитывается при закрытой скважине (см. параграф, касающийся параметров, связанных с прочностью обсадной колонны), супервайзер должен быть уверенным на протяжении управления скважиной и, особенно, когда газ приближается к ПВО, в надежности своих расчетов и истинности показания манометра..

Величина р_{уст кп макс}, определенная только с буровым раствором исходный плотности в кольцевом пространстве, позволяет также рассчитать объем притока пластового флюида, когда газ будет у поверхности, что является ценной информацией для работы с приемными емкостями.

в) Нагнетание бурового раствора с требуемой плотностью r_{ут бр}

Эта операция, также осуществляемая с постоянным расходом Q_глуш за один полный цикл, делится на два разных этапа:

· закачивание бурового раствора r_{ут бр} в бурильную колонну,

· подъем бурового раствора r_{ут бр} в кольцевом пространстве.

Она может осуществляться после закрытия скважины и остановки насоса (газ удален) или в продолжение исходной циркуляции вплоть до возврата уровня емкостей к исходному значению.

Закачивание бурового раствора r_{ут бр} в бурильную колонну

Базовый принцип: (см. параграф 4.5.3)

· при неизменном гидростатическом давлении в кольцевом пространстве контролируемой величиной обычно служит давление на устье в кольцевом пространстве,

· при однородном флюиде известной плотности, закачиваемом на постоянным режиме в бурильную колонну, контролируемой величиной в течение этого этапа может также служить давление нагнетания (на стояке), определяемое по специальному графику.

Процедуры:

В конце операции удаления газа манометры должны показать р_нач1 в бурильных трубах на устье и р_бк1 + Dр_репрес в кольцевом пространстве на устье (если р_заб = р_пласт + Dр_репрес), так как кольцевое пространство заполнено буровым раствором r_бр.

Если утяжеленный буровой раствор r_{ут бр} закачивается после удаления газа и если желательно исходить из показания манометра кольцевого пространства, что адекватно смыслу явлений, работа будет простой:

· Бурильщик должен сохранять расход Q_глуш постоянным

· оператор на дросселе должен убедиться в том, что значение давления по манометру кольцевого пространства остается постоянным и равным р_бк1 + Dр_репрес до тех пор, пока буровой раствор r_{ут бр} не достигнет долота.

Действительно, мы находимся на “автоматическом” этапе, так как постоянный расход создает при постоянной степени открытия дросселя постоянную величину р_кп; при нормальных условиях никаких манипуляций на дросселе не понадобится: постоянное р_кп при постоянном гидростатическом давлении в кольцевом пространстве создает постоянное забойное давление!

Если утяжеленный буровой раствор r_{ут бр} закачивается после закрытия скважины с использованием того же манометра кольцевого пространства, необходимо действовать следующим образом:

· медленный и постепенный запуск насоса бурильщиком,

· оператор на дросселе должен сохранять давление на устье в кольцевом пространстве р_бк1 + Dр_репрес при дросселировании до достижения насосом расхода Q_глуш, считывать давление нагнетания р_нач1 и сравнивать его с прежним давлением р_нач1 = Dр_бр + р_бк1 + Dр_репрес,

· поддерживать постоянными Q_глуш и р_бк1 + Dр_репрес до достижения буровым раствором с плотностью r_{ут бр} долота, убедившись при этом, что давление нагнетания снижается либо в количественном отношении, либо согласно специальной диаграмме.

(Эта диаграмма, факультативная в методе бурильщика, но обязательная в методе ожидания и утяжеления, требует расчета р_кон, формула которого р_кон = Dр_{у бр} = Dр_бр ´ r_{ут бр} / r_бр).

Вывод: Закачивание утяжеленного бурового раствора в бурильные трубы осуществляется при постоянном расходе и постоянном давлении в кольцевом пространстве, равном р_бк1 + Dр_репрес. Это предполагает кольцевое пространство чистым и заполненным буровым раствором r_{ут бр}. Не следует забывать о необходимости продолжать наблюдение за уровнем в емкостях.

Рис. 4.15. Нагнетание раствора с плотностью r_{ут бр} в бурильные трубы

Подъем бурового раствора с плотностью r_{ут бр} в кольцевом пространстве

Принцип:

Как и в случае с удалением газа, гидростатическое давление в кольцевом пространстве меняется; следовательно, контролируемой величиной на протяжении этого этапа будет служить давление нагнетания.

Процедуры:

В конце нагнетания раствора с плотностью r_{ут бр} в бурильные трубы, если р_заб = р_пласт + Dр_репрес, манометры должны указать р_бк1 + Dр_репрес на устье в кольцевом пространстве (так как кольцевое пространство заполнено буровым раствором плотностью r_бр) и р_кон или Dр_{у бр} в бурильных трубах на устье.

Это давление нагнетания будет подробно рассмотрено в случае метода ожидания и утяжеления и представляет собой не что иное как потери давления, т.к. утяжеленный раствор находящийся в бурильной колонне, уравновешивает забойное давление. Если закрыть скважину в этот момент, манометр на стояке покажет 0.

· Бурильщик должен сохранять Q_глуш постоянным.

· Оператор на дросселе должен сохранять р_кон постоянным до выхода на поверхность утяжеленного бурового раствора.

Вывод: Подъем утяжеленного бурового раствора в кольцевом пространстве осуществляется при постоянном расходе и при постоянном давлении нагнетания, равном р_кон, показания которого сняты, когда буровой раствор плотностью r_{ут бр} достигает долота.

Рис. 4.16. Подъем бурового раствора плотностью r_{ут бр} в кольцевом пространстве

Давление в кольцевом пространстве р_кп в процессе подъема бурового раствора плотностью r_{ут бр} в кольцевом пространстве

Утяжеленный буровой раствор, поднимаясь в кольцевом пространстве, повышает гидростатическое давление. Следовательно, чтобы сохранить постоянное р_заб, необходимо обеспечить понижение давления на дросселе по мере приближения бурового раствора плотностью r_{ут бр} к поверхности.

Следует отметить, что поскольку буровой раствор плотностью r_{ут бр} после подхода к поверхности создает р_{гдрст кп} = р_пласт + Dр_репрес, нам более не нужно избыточное давление, и, следовательно, р_кп = 0 и дроссель широко открыт!

в) Обобщение метода бурильщика

Возобновление циркуляции:

· Медленный и постепенный запуск насоса бурильщиком до расхода Q_глуш, при этом оператор на дросселе поддерживает р_{кп 1}+ Dр_репрес.

· При достижении насосом режима Q_глуш снять показания манометра для давления нагнетания р_нач1 и сравнивать его с заранее рассчитанным теоретическим давлением р_нач1 = Dр_бр + р_бк1 + Dр_репрес.

Вымывание газа:

· Бурильщик поддерживает постоянный расход Q_глуш, а оператор на дросселе постоянное значение р_{нач 1} до полного удаления газа.

Нагнетание бурового раствора плотностью r_{ут бр} в бурильную колонну:

· Бурильщик поддерживает постоянную величину Q_глуш, а оператор на дросселе постонное значение р_бк1+ Dр_репрес в кольцевом пространстве до достижения утяжеленным буровым раствором r_{ут бр} долота, а затем постоянное значение р_кон в бурильных трубах на устье до выхода на поверхность утяжеленного бурового раствора плотностью r_{ут бр}.

Возможные операции закрытия и остановки:

Бурильщик уменьшает расход Q_глуш, а оператор на дросселе прикрывает дроссель вплоть до его полного закрытия для сохранения постоянного давления в кольцевом пространстве.

Закрытие после удаления газа: давление в бурильных трубах = давление в кольцевом пространстве = р_бк1+ Dр_репрес

Закрытие в момент достижения утяжеленным буровым раствором поверхности: давление в бурильных трубах = давление в кольцевом пространстве = 0

д) Случай проявления несжимаемого пластового флюида

Все вышеизложенное остается справедливым, исключая изменения объема пластового флюида, и, следовательно, изменения р_{гдрст кп}, то есть р_кп, остающегося постоянным с начала удаления пластового флюида.