Выбор типа и расчёта профиля скважины. Факторы, определяющие допустимую интенсивность принудительного искривления скважины.

БИЛЕТ № 1

Выбор типа и расчёта профиля скважины. Факторы, определяющие допустимую интенсивность принудительного искривления скважины.

Профиль ствола скважины определяется для наклонно направленных скважин.

Профиль направленной скважины должен обеспечить:

- высокое качество скважины как объекта последующей эксплуатации;

- минимальные затраты на строительство скважины;

- безаварийное бурение и крепление;

- минимальные нагрузки на буровое оборудование при спуско-подъемных операциях;

- надежную работу внутрискважинного эксплуатационного оборудо­вания;

- свободное прохождение по стволу скважины приборов и устройств.

Проектирование профиля скважины заключается в выборе типа и вида профиля, а также в определении комплекса параметров, включающего:

-проектные значения глубины и отклонения ствола скважины от вертикали;

-длину вертикального участка;

-значения предельных радиусов кривизны и углов наклона ствола скважины в интервале установки и работы внутрискважинного эксплуа­тационного оборудования, а также на проектной глубине.

Выбор необходимой интенсивности искривления ствола производится с учетом нескольких факторов:

- минимально допустимый радиус кривизны ствола рассчитывается исходя из условий проходимости всего инструмента и оборудования по скважине: R_min = L²/ [8 ^. (D - d - k)], где L - длина спускаемого инструмента, м; d - его диаметр, м; D - диаметр скважины, м; k - необходимый зазор, м.

- для исключения желобообразования, минимальный радиус искривления R должен удовлетворять следующему условию: R > P ^. l/ F_доп,

где P - натяжение бурильной колонны при подъеме инструмента, кН; l - расстояние между замками, м; F_доп - допустимая сила прижатия замка к стенке скважины, кН.

- для того, чтобы напряжение в трубах за счет изгиба в искривленных интервалах не превышали допустимых, минимальный радиус кривизны R_min должен быть следующим: R_min ³ E^. d/2 [s_изг], где E - модуль упругости, МПа/мм²; d - наружный диаметр труб, мм; [s_изг] - допустимое напряжение изгиба, МПа/мм².

Какие нагрузки действуют на бурильную колонну при бурении и СПО в ГС?

В процессе бурения на бурильную колонну действуют различные силы и моменты:

- растягивающие силы от собственного веса;

- растягивающие гидравлические нагрузки за счет перепада давления в ЗД и долоте;

- силы внутреннего и наружного давления промывочной жидкости;

- силы взаимодействия колонны со стенками скважины (силы трения);

- силы инерции самой колонны, так и промывочной жидкости;

- изгибающие моменты на участках искривления ствола скважины;

- осевая сжимающая сила в нижней части колонны;

- крутящий момент при вращении колонны;

- изгибающий момент за счет потери колонной прямолинейной формы;

- динамические составляющие продольных и поперечных сил, изгибающего и крутящего моментов за счет различного рода колебаний колонны.

Совместное действие всех этих сил и моментов приводит к тому, что бурильная колонна находится в условиях весьма сложного напряженного состояния.

В наклонно направленных и горизонтальных скважинах, определяются суммарные напряжения в верхних точках участков искривления, где дополнительно появляются напряжения изгиба.

Существующие виды гидравлического канала связи.

В результате многолетних исследований и практического использования в реальных условиях бурения широкое применение нашли три канала связи:

- электропроводный;

- гидравлический;

- электромагнитный.

Передача сигналов происходит в виде гидродинамических импульсов давления по потоку бурового раствора внутри бурильной колонны.

Существуют три принципа передачи информации по гидравлическому каналу связи: с положительными импульсами давления бурового раствора, с отрицательными импульсами и непрерывными волновыми скачками давления, близкими по форме с гармоническими.

При переходе с репрессии на депрессию скорость проходки?

Увеличивается.

БИЛЕТ № 2

С увеличением водоотдачи бурового раствора скин-эффект в призабойной зоне?

Увеличивается.

БИЛЕТ № 3

1. Прихваты и затяжки колонны труб, желобообразования. Причины возникновения и признаки.

Основные причины прихватов и затяжек бурильной колонны в скважине:

- Длительное нахождение бурильной колонны в неподвижном положении в скважине, заполненной глинистым раствором.

- Низкое качество глинистого раствора, которое способствует отложению толстой глинистой корки на стенках скважины, а также наличие сальников.

- Промывы в бурильной колонне.

- Заклинивание долот в нерасширенных или в суженных зонах ствола и посадка колонны в шлам.

- Обвалы пород, вызванные наличием в разрезе пород, склонных к обвалам.

- Заклинивание колонны бурильных труб в желобах ствола скважины.

Основные признаки прихвата:невозможность или затруднение вращения и перемещения бурового снаряда, повышение давления промывочной жидкости, уменьшение или полное прекращение её циркуляции, увеличение мощности, затрачиваемой на вращение.

Желобообразование возникают при прохождении любых пород, кроме крепких и очень крепких.

Причины: Большие углы перегиба ствола скважины. Большой вес единицы длины бурильной колонны. Большая площадь контакта бурильных труб с горной породой.

БИЛЕТ № 4

 

БИЛЕТ № 5

БИЛЕТ № 6

БИЛЕТ № 7

БИЛЕТ № 8

 

БИЛЕТ № 9

 

БИЛЕТ № 10

 

БИЛЕТ № 11

 

БИЛЕТ № 12

БИЛЕТ № 13

БИЛЕТ № 14

Нарушение устойчивости стенок скважины: выпучивание пород, обваливание и осыпание, растворение и размыв, растепление мёрзлых пород. Признаки и причины нарушения устойчивости. Мероприятия по повышению устойчивости.

Обвалы, (осыпи) происходят при прохождении уплотненных глин, аргиллитов или глинистых сланцев. В результате увлажнения буровым раствором или ее фильтратом снижается предел прочности уплотненной породы, что ведет к их обрушению (осыпям). Обвалам (осыпям) может способствовать набухание. Проникновение свободной воды, которая содержится в больших количествах в растворах, в пласты, сложенные уплотненными глинами, аргиллитами или глинистыми сланцами, приводит к их набуханию, выпучиванию в ствол скважины и в конечном счете к обрушению (осыпанию). Небольшие осыпи могут происходить из-за механического воздействия бурильного инструмента на стенки скважины. Обвалы (осыпи) могут произойти также в результате действия тектонических сил, обусловливающих сжатие пород.

! Основные причины нарушения устойчивости:

1. Бурение из-под кондуктора на технической воде или на буровом растворе с большой водоотдачей приводит к набуханию глин и глинистых сланцев, слагающих разрез скважины.

2. Бурение из-под кондуктора на технической воде или на буровом растворе с повышенными значениями рН приводит к ускорению скорости гидратации глин и тем самым к сокращению времени устойчивости ствола.

3. Длительные простои буровой приводят к накоплению и образованию шламовых пробок.

4. Отсутствие долива скважины (или недостаточный долив) при простоях и подъеме бурильной колонны снижает противодавление на стенки скважины и может привести к обвалам.

5. Недостаточная промывка ствола в результате промыва бурильной колонны или низкой производительности буровых насосов приводит к накоплению шлама и образованию шламовых пробок в интервалах повышенной кавернозности.

6. Отсутствие промежуточных промывок и проработок мест посадок и затяжек бурильной колонны, а также отсутствие промежуточных промывок при спуске инструмента после длительных простоев может привести к гидроразрыву пород.

7. Спуск и подъем бурильного инструмента на высоких скоростях приводит к значительным колебаниям гидродинамического давления и может стать причиной гидроразрыва пород.

8. Резкая подача инструмента в период восстановления циркуляции и первоначальный момент промывки приводит к скачку гидродинамического давления под долотом и может послужить причиной гидроразрыва пород.

9. Снижение реологических и структурно-механических свойств бурового раствора при углублении скважины посредством разбавления технической водой.

10. Длительное долбление (более 2-х суток) без СПО (шаблонирования) приводит к накоплению шламовой массы в зонах повышенной кавернозности.

! Мероприятия по предотвращению осложнений, связанных с нарушением устойчивости ствола скважины.

1. После разбуривания цементного стакана до начала бурения из-под кондуктора, техническую воду предварительно обрабатывать химическими реагентами снижающими скорость и степень гидратации глин.

2. В зимнее время и при бурении на юрские отложения, когда срок строительства значительно увеличивается, рекомендуется начинать бурение из-под кондуктора на малоглинистом буровом растворе плотностью 1,05-1,08 г/см³ и водоотдачей не более 10 см³/30 мин.

3. Максимально сокращать сроки строительства скважины за счет уменьшения организ. простоев.

4. При вынужденном простое более 16 часов спуск инструмента производить с промежуточными промывками на глубинах 1200, 2000. 2500. 3000 м (по вертикали), текущий забой, а также при посадках инструмента до полной очистки ствола скважины от шлама и стабилизации параметров промывочной жидкости.

5. При остановках и простоях, восстанавливать циркуляцию на пониженной до 8-16 л/с производительности бурового насоса и переходить на полную производительность только после стабилизации давления.

6. При простоях и подъеме инструмента обеспечить постоянный долив скважины до устья.

7. При спуске инструмента следить за вытеснением промывочной жидкости.

поперечного сечения затрубного пространства с способствующих поршневанию и свабированию.

8. Обеспечить бесперебойную и эффективную работу системы очистки бурового раствора от выбуренной породы.

БИЛЕТ № 15

БИЛЕТ № 16

БИЛЕТ № 17

БИЛЕТ № 18

БИЛЕТ № 19

 

БИЛЕТ № 20

БИЛЕТ № 1

Выбор типа и расчёта профиля скважины. Факторы, определяющие допустимую интенсивность принудительного искривления скважины.

Профиль ствола скважины определяется для наклонно направленных скважин.

Профиль направленной скважины должен обеспечить:

- высокое качество скважины как объекта последующей эксплуатации;

- минимальные затраты на строительство скважины;

- безаварийное бурение и крепление;

- минимальные нагрузки на буровое оборудование при спуско-подъемных операциях;

- надежную работу внутрискважинного эксплуатационного оборудо­вания;

- свободное прохождение по стволу скважины приборов и устройств.

Проектирование профиля скважины заключается в выборе типа и вида профиля, а также в определении комплекса параметров, включающего:

-проектные значения глубины и отклонения ствола скважины от вертикали;

-длину вертикального участка;

-значения предельных радиусов кривизны и углов наклона ствола скважины в интервале установки и работы внутрискважинного эксплуа­тационного оборудования, а также на проектной глубине.

Выбор необходимой интенсивности искривления ствола производится с учетом нескольких факторов:

- минимально допустимый радиус кривизны ствола рассчитывается исходя из условий проходимости всего инструмента и оборудования по скважине: R_min = L²/ [8 ^. (D - d - k)], где L - длина спускаемого инструмента, м; d - его диаметр, м; D - диаметр скважины, м; k - необходимый зазор, м.

- для исключения желобообразования, минимальный радиус искривления R должен удовлетворять следующему условию: R > P ^. l/ F_доп,

где P - натяжение бурильной колонны при подъеме инструмента, кН; l - расстояние между замками, м; F_доп - допустимая сила прижатия замка к стенке скважины, кН.

- для того, чтобы напряжение в трубах за счет изгиба в искривленных интервалах не превышали допустимых, минимальный радиус кривизны R_min должен быть следующим: R_min ³ E^. d/2 [s_изг], где E - модуль упругости, МПа/мм²; d - наружный диаметр труб, мм; [s_изг] - допустимое напряжение изгиба, МПа/мм².