Особенности механизма разрушения горных пород-коллекторов. Основы метода бурения и вскрытия нефтегазоносных пластов с нулевым и отрицательным давлениями в системе «пласт-ствол скважины».

· проницаемость коллектора должна была сохранена

· призабойная зона не должна загрязняться жидкой и твердой фазами бурового раствора.

· должны быть учтены физико-геологических свойств коллектора

· физико-химической характеристики насыщающих его флюидов.

· Не должны допускаться перепады давлений, достигающие 10 МПа и более.

· столб бурового раствора в скважине должен создавать давление, превышающее пластовое на 1,5 — 3,5 МПа (в зависимости от глубины)

При вскрытии нефтеносных пластов с низким давлением (истощенных или слабо насыщенных) основной задачей является борьба с - заглииизированиом пор пласта. При применении в качестве промывочной жидкости глинистого раствора последний может проникнуть в пласт и закупорить его поры осаждающимися частицами глины, что в будущем снизит производительность скважины.

Поэтому при вскрытии нефтеносных пластов с низким давлением в качестве промывочной жидкости применяют воду или нефть.

Зона предразрушения при бурении. Методы воздействия на зону предразрушения для повышения эффективности бурения.

Все реальные твердые тела, как отдельные кристаллы, так и поликристаллические агрегаты, содержат множество неоднородностей, начиная от дефектов или слабых мест в структуре кри­сталла и кончая микротрещинами различных размеров как в са­мих кристаллах, так и на их контактах.

В процессе механиче­ского разрушения горных пород это приводит к образованию так называемой зоны предразрушения — зоны повышенной трещиноватости. Большая часть микротрещин при снятии нагруз­ки смыкается. В наиболее крупные трещины этой зоны прони­кает промывочная жидкость, препятствуя их смыканию. Однако в целом твердость горной породы, ее буримость в зоне предраз­рушения практически изменяются несущественно.

Активность промывочной жидкости может быть повышена путем небольших добавок к ней специальных веществ — пони­зителей твердости. Дисперсионная среда промывочной жидкости с понизителями твердости более интенсивно проникает по заро­дышевым микротрещинам в зоны предразрушеиия, образуя на поверхностях трещин адсорбционные пленки.

 

Гидродинамическое воздействие на забой для повышения эффективности бурения.

Гидродинамическое бурение осуществляется с помощью высоконапорных струй жидкости, истекающих из гидромониторных насадок гидробура. Гидромеханический способ бурения может быть особенно эффективным при бурении абразивных пород, в которых стойкость долот мала. Однако как показывают испытания, такой способ бурения прочных пород является очень энергоемким: скорости жидкости составляют сотни метров в секунду, гидравлическая мощность, передаваемая на забой скважины - до нескольких тысяч киловатт, давления, на которые должно быть рассчитано буровое оборудование - до 100 МПа. Только при проходке рыхлых и слабосвязных пород при скважинкой гидродобыче укачанные выше гидравлические характеристики не столь высоки. Повысить эффективность гидродинамического бурения возможно путем наложения на струю пульсаций и колебательных движений.

Крутящий момент на долоте при бурении. Зависимость крутящего момента от осевого усилия на долото, частоты вращения и интенсивности промывки забоя скважины.

Вращение передаётся на забой с помощью крутящего момента М_кр, приложенного к квадрату ротора на устье скважины. Он передаётся на забой, скручивая колонну до момента страгивания породы, соответствующего пределу прочности породы на сдвиг и обеспечивает дальнейшее вращение колонны и долота с угловой скоростью ω.

Техника и технология бурения нефтяных и газовых скважин

Основные этапы цикла строительства скважины.

1. Подготовительные работы (строительство подъездных дорог, отсыпка площади, строительство коммуникаций (тепло, электричество, вода), строительство жилого поселка)

2. Монтаж бурового оборудования (установка основания, элементов бурильной установки, привышечных сооружений, обвязка бурительных насосов),

3. Бурение и крепление скважин,

4. Испытание и опробование (перфорация, вызов притока из пласта, работы по интенсификации притока),

5. Демонтаж оборудования.