Основные проблемы качественного спуска обсадной колонны | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 5 декабря, печатный экземпляр отправим 9 декабря.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Васильев, С. Г. Основные проблемы качественного спуска обсадной колонны / С. Г. Васильев, А. Л. Болдырев, Р. К. Бакиев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 41 (331). — С. 217-220. — URL: https://moluch.ru/archive/331/74048/ (дата обращения: 27.11.2020).



В статье автор пытается определить основные проблемы качественного спуска обсадной колонны в Баженовской свите.

Ключевые слова: осложнение, бурение, порода, скважин.

Закачивание скважин — одна из важных операций при строительстве скважин, от качества выполнения которой зависит в конечном итоге продолжительная безаварийная работа скважины. Закачивание скважин включает в себя ее крепление: спуск и цементирование обсадных колонн (ОК). Однако не во всех случаях технологические операции по спуску обсадных колонн проходят без осложнений. Основным осложнением при спуске обсадных колонн является ее непроходимость по стволу скважины и как результат ее недоспуск. Успешный спуск обсадных колонн в скважину возможен при правильной подготовке как самих обсадных труб и технологической оснастки, так и готовностью буровой установки и оборудования, инструмента и ствола скважины. Важно так же соблюдать соответствие выбранной технологии спуска, а также свойств буровой промывочной жидкости геологическим условиям бурения в частности в отношении устойчивости пород, слагающих ствол скважины.

Общетехнологическим мероприятием по предотвращению аварий при спуске ОК является проработка мест сужения (по данным кавернометра) со скоростью 20–50 м/ч. На этом этапе обычно к буровой промывочной жидкости добавляют нефть или другие смазывающие (антиприхватные) добавки, снижающие липкость глинистой корки. При промывке перед спуском ОК параметры промывочной жидкости тщательно контролируют и доводят до регламентируемых для данной скважины значений. После промывки и проработки скважины ее ствол шаблонируется шаблоном из трех-четырех обсадных труб, который на бурильной колонне (БК) спускается в скважину. В случае недохождения шаблона до забоя и возникновении затяжки или посадок свыше 10 % от собственного веса производят повторную проработку интервалов посадок и затяжек. По окончании шаблонирования скважину промывают, длительность промывки — один-два цикла циркуляции.

Это осложнение, связанное с особенностью залегания пород в верхнеюрских отложениях в Георгиевской, Баженовской, Абалакской и Васюганской свитах (рисунок 1).

Формационно-стратиграфический разрез Юрских отложений Ханты-Мансийского и Томского Приобья

Рис. 1. Формационно-стратиграфический разрез Юрских отложений Ханты-Мансийского и Томского Приобья

Осложнение в виде осыпей и обвалов неустойчивых пород от Баженовской свиты и ниже до ЮС 1–2 возникает при разбуривании их с зенитным углом более 50 градусов. В результате при спускоподъемных операциях возникают затяжки и посадки, обсадная колонна не доходит до проектной глубины 60–100 м, происходит остановка обсадной колонны с последующим ее прихватом.

Основной причиной нарушения устойчивости глинистых пород является большое количество глинистых минералов, набухающих под воздействием буровых промывочных жидкостей на водной основе. В составе пород Баженовской свиты выделяют четыре основных класса пород: сицилиты, аргиллиты, карбонаты и микситы (таблица 1, 2). Наибольшее содержание составляют микситы.

Конторович А. Э. и др. определяют микститы как класс пород, в которых содержание ни одного из минералов (групп минералов) и минералоидов (кероген) не достигает 50 %. Из диаграммы (рисунок 2) видно, что наибольшее процентное содержание в баженовской свите составляют кероген-кремнистые, кероген-глинисто-кремнистые, кероген-глинисто-кремнистые, кремнисто-глинистые породы. Микститы и керогеновые силициты, в совокупности составляют около 90 %.

В породах Баженовской свиты 15 % составляют глинистые минералы -слюды мусковитового типа 2М1 и около 7 % смешано-слоистые минералы ряда иллит-смектит, до 2 % содержание каолинита и хлорита, 12 % составляет альбит. Именно глинистые минералы, по нашему мнению, и определяют неустойчивость ствола.

Таблица 1

Минералогический состав пород Баженовской свиты

Минералы

Среднее содержание, %

Кремнистые минералы (кварц, халцедон)

37

Глинистые минералы (диоктаэдрическая слюда, смектит и иллит/смектит, хлорит, каолинит)

22

Карбонаты (кальцит, доломит, родохрозит)

14

Полевые шпаты

8

Сульфиды (пирит)

6

Фосфаты (апатит)

1

Сульфаты (барит)

<1

Таблица 2

Состав пород Баженовской свиты

Породы

Среднее содержание, %

Силициты

19,9

Силициты

8,1

Силициты керогеновые

11,9

Аргиллиты

0,5

Аргиллиты кремнистые

0,5

Карбонаты

9,8

Карбонаты

8,8

Карбонаты керогеновые

1,0

Микститы

69,7

Состав микситов Баженовской свиты

Рис. 2. Состав микситов Баженовской свиты

Разбуривание пород верхней юры осложнено высокими пластовыми давлениями и температурами (80÷110 0 С); сложным строением переслаивающихся между собой карбонатных, глинистых, керогенных и кремнистых пород; наличием субгоризонтальной и субвертикальной трещиноватости.

При разбуривании верхнеюрских отложений в результате осмотического проникновения фильтрата промывочной жидкости в пласт происходит набухание глинистых пород их лавинообразное обрушение и заполнение ствола скважины плитчатыми кусками аргиллитов и глинистых сланцев. Кроме того, разрушение приствольной зоны скважины происходит из-за разгрузки горного давления, в результате чего находящиеся под действием аномально высокого порового давления (АВПД) породы разваливаются. Поэтому для предотвращения таких осложнений необходимо контролировать пластовое давление и подбирать соответствующие по плотности и ингибирующей способности буровые растворы, а также время воздействия раствора на пласт. Очень важно так же, применение смазывающих добавок в составе промывочной жидкости, облегчающих прохождение колонны по стволу при спуске и уменьшающих липкость и прихват опасность глинистой корочки. Следует контролировать формирующуюся глинистую корку, она должна быть тонкой и прочной.

Литература:

1. Конторович А. Э., Ян П. А. , Замирайлова А. Г., Костырева Е. А., Эдер В. Г. Классификация пород баженовской свиты/Геология и геофизика//Том 57, № 11, 2016. –С. 2034–2043.

  1. Овчинников В. П., Овчинников П. В., Герасимов Д. С., Рожкова О. В., Полищук С.Т/ Геолого-технические особенности залегания баженовских отложений месторождений западной сибири и оптимизация свойств буровой промывочной жидкости для их вскрытия Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2018. № 3. С. 54–63
  2. «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности». Серия 08. Выпуск 19. –М.: Закрытое акционерное общество «Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности», 2013. -288 с.
  3. В. П. Овчинников, В. Г. Кузнецов, О. В. Нагарев, Т. А. Ованесянц. Заканчивание скважин: Учебное пособие для вузов. Издательско-полиграфический центр «Экспресс». — Тюмень, 2008– 346 с.
  4. Шенбергер В. М. Проектирование профилей направленно направленных, искривленных пологих и горизонтальных скважин и расчетом усилий на буровом крюке / Кулябин Г. А., Долгов В. Г., Фролов А. А., Овчинников В. П. — Тюмень: ТюмИИ, 2003. — 85 с.
Основные термины (генерируются автоматически): порода, промывочная жидкость, ствол скважины, баженовская свита, буровая промывочная жидкость, закачивание скважин, карбонат, класс пород, колонна, минерал, осложнение, свита, скважина, состав пород, спуск ОК.


Ключевые слова

бурение, порода, осложнение, скважин
Задать вопрос