Способ ликвидации флюидопроявлений в скважине

 

Изобретение относится к ликвидации газонефтепроявлений в бурящейся морской скважине. Целью изобретения является предотвращение грифонообразований на морской скважине за счет поддержания равновесного состояния системы скважина - пласт и исключение загрязнения окружающей среды. Сущность способа заключается в том, что по мере роста давления в кольцевом пространстве, приближающегося к величине допустимого давления (Р)для участка открытого ствола, склонного к гидроразрыву , избыточное давление в кольцевом пространстве снижают. Потерю забойного давления компенсируют повышением давления в бурильной колонне. При этом регулирование гидросопротивления Ргск на участке открытого ствола осуществляют дросселированием при загерметизированном устье в пределах: Р РГСк (Ргск)о, где (Ргсж)о - гидросопротивление на этом же участке до начала флюидопроявления, Па. Приводится математическая зависимость для определения величины Р.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) с Е 21 В 21/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (31)4765473/03 (22) 07,12,89 (46) 07;12,91. Бюл.¹45 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по креплению скважин и буровым растворам (72) В.Н,Баринов и Э,В.Бабаян (53) 622.243.54 (088,8) (56) Методика глушения скважин при гаэонефтеводопроявлении. — M., 1979, с,24.

Технология управления скважиной при газонефтеводопроявлениях в различных горно-геологических условиях, РД 390147009-544-87. Краснодар, 1988, с.66. (54) СПОСОБ ЛИКВИДАЦИИ ФЛЮИДОПРОЯВЛЕНИЙ В СКВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к ликвидации газонефтепроявлений в бурящейся морской скважине. Целью изобретения является предотвращение грифонообразований на

Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано для ликвидации газонефтепроявлений в бурящейся морской скважине.

Цель изобретения — предотвращение грифонообразования на морской скважине за счет поддержания равновесного состояния системы скважина — пласт и исключение загрязнения окружающей среды;

Сущность способа заключается в том, что по мере роста давления в кольцевом пространстве, приближаемого к величине допустимого давления для участка открытого ствола скважины, склонного к гидроразБЫ 1696670 А1 морской скважине за счет поддержания равновесного состояния системы скважина — пласт и исключение загрязнения окружающей среды, Сущность способа заключается в том, что по мере роста давления в кольцевом пространстве, приближающегося к величине допустимого давления (Р) для участка открытого ствола, склонного к гидроразрыву, избыточное давление в кольцевом пространстве снижают, Потерю забойного давления компенсируют повышением давления в бурильной колонне. При этом регулирование гидросопротивления

Prey, на участке открытого ствола осуществляют дросселированием при загерметизированном устье в пределах:(P)> P«„-> {P«„), где (Р«к)> — гидросопротивление на этом же-участке до начала флюидопроя аления, Па. П риводится математическая зависимость для определения величины Р, рыву, которое определяется из соотношения: (P) = g (hg (р — р) — h, (р — р ) ), (1) где (P) — допустимое давление для участка открытого ствола, склонного к гидроразрыву, Па;

hK — глубина спуска колонны, м;

hB — глубина моря, м; р, рп,+ — плотности соответственно бурового раствора. горной породы и воды, кг/м;

g — ускорение свободного падения, м/с, избыточное давление в кольцевом пространстве снижают, а потерю забойного давления компенсируют увеличением дав1696670 ления в бурильной колонне, при этом регулирование гидросопротивления на участке открытого ствола, склонного к гидооразрыву, осуществляют в пределах; (Р)> Р„.> (Р„,).. (2) 5 где PrcK — гидросопротивление на участке открытого ствола, склонного к гидроразрыву, в процессе ликвидации флюидосопротивления, Па; (P« )o — гидросопротивление на участке 10 открытого ствола,,склонного к гидроразрыву, до начала флюидопроявления, Па, давление гидроразрыва в неглубоко залегающих горизонтах является функцией глубины моря и плотности горной породы, 15

При возникновении флюидопроявления, если оно обнаружено на ранней стадии, давление гидроразрыва уравновешено суммой гидростатического давления столба бурового раствора и избыточного давления 20 в кольцевом пространстве. Поэтому (Р) + p(ha + hx)g == g pB he + gpn к, отсюда находят выражение (1) для определения (Р).

Способ осуществляют следующим об- 25 разом.

В случае возникшего флюидопроявления устье скважины герметизируют и приступают к ликвидации флюидопроявления, контролируя давление на устье. Вследствие 30 миграции газа по кольцевому пространству избыточное давление растет, Поэтому по мере роста давления в кольцевом простран. стве, приближаемое к величине допустимого давления (P) для участка открытого 35 ствола, склонного к гидроразрыву, избыточное давление в кольцевом пространстве снижают. Снижение давления осуществггяют путем открытия дросселя или, если это не удается, путем открытия превентора, 40

Потерю забойного давления при этом компенсируют увеличением давления в бурильной колонне за счет повышения производительности насосов. Гидросопротивление на участке открытого ствола скважины, склон- 45 ного к гидроразрыву регулируют так, что оно находится в соотношении (Р) > Ргек > (Р«к)о

Благодаря этим действиям поддерживается равновесное состояние системы 50 скважина — пласт, а это предотвратит грифонообразование и исключит загрязнение окружающей среды.

Пример. В скважине глубиной 2100 м, которая бурится с полупогружением буровой 55 установки на глубине моря (h>) 500м, имеющей обсадную колонну (кондуктор) с башмаком на глубине (и,) 300 м, произошло флюидопроявление (поступил газ в обьеме

1,5 м, Плотность бурового раствора р i150 кг/м, плотность морской воды р, = 1020 кгlм". плотность грунта р, = 1900 кгl м .

Гидросопротивление (Р«) на участке открытого ствола, склоннсго к гидроразрыву, до начала флюидопроявления, 0,3 Mila.

Допустимое давление (Р) для участка открытого ствола, склонного к гидроразрыву, определяют по формуле (1). (Р) == 5,24 МПа.

Скважину герметизируют, определяют избыточное давление в бурильных трубах

Ризбцт и кольцевом пространстве (РиЗк), которые соответственно равны 1,5 и 2,5 Mila.

Включают насос и приступают к вымыву пластового флюида при давлении в бурильных трубах 4,5 МПа.

В процессе вымыва давление в кольцевом пространстве будет неизбежно расти.

При условии сохранения постоянства забойного давления в момент подхода газовой пачки к участку открытого ствола, склонного к гидроразрыву, давление достигнет своего максимума и становится равным 7,1

МПа и в этот момент наступает гидроразрыв пласта и образуется грифон.

Поэтол:у, если давление в кольцевом пространстве приближается по своему значению к величине (Р) =- 5.24 Mila и становится равным "- >3K =: 5,1 Мпа, дроссель приоткрывают, При этом забойное давление снижают на 2,0 МПа.

С целью компенсации потери забойного давления давление в бурильной колонне увеличивают до 14,5 МПа за счет повышения производительности насосов.

Величина гидросопротивления в кольцевом пространстве на участке открытого ствола скважины, склонного к гидроразрыву, регулирую-: так. чтобы она находилась в пределах.

5,24 МПа > Р«к > 0,3 МПа.

Формула изобретения

Способ ликвидации флюидопроявлений в скважине, включающий герметизацию устья скважины, определение величины избыTo Ho5о давления в бурильной Koj!DHHe M кольцевом пространстве скважины и вымывание флюида при контролировании давления на устье и регулировании гидросопротивления на участке окрытого ствола скважины, склонного к гидроразрыву, отличающийся тем, что, с целью предотвра.цения грифонообразований на морской скважине за счет поддержания равновесного состояния системы скважина — пласт и исключения загрязнения окружающей среды, определяют величину допусти1696670

Составитель А. Свистунов

Редактор Н. Бобкова Техред М,Моргентал Корректор И. Муска

Заказ 4286 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 мого давления для участка открытого ствола скважины, склонного к гидроразрыву, из соотношения (Р) =Ч(. {р. -р) -Ь,(р-pn)) где (Р) — допустимое давление для участка открытого ствола, склонного к гидрораэрыву, Па; и» вЂ” глубина спуска обсадной колонны,м;

h> — глубина моря, м; р, р, рь — плотности соответственно бурового раствора. грунта и морской воды, кг/м; р — ускорение свободного падения, м/с, избыточное давление в кольцевом пространстве снижают, а потерю забойного давления компенсируют увеличением давления в бурильной колонне. при этом регулирование гидросопротивления на участке

5 открытого ствола, склонного к гидрораэрыву, осуществляют в пределах (Р) > P-» (Ргс»)о, где Р㻠— гидросопротивление на участке открытого ствола, склонного к гидрораэ10 рыву, в процессе ликвидации флюидопроявления, Па; (Ргc») o — гидросоп роти вл е н и е н а участке открытого ствола, склонного к гидрораэрыву, до начала флюидопро15 явления, Па.