Совершенствование технологии предупреждения дестабилизации сильно трещиноватых аргиллитов

• Автор: Ружников, Алексей Григорьевич
• Шифр специальности: 25.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Место защиты: Б.м.
• Количество страниц: 121 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Проблемы при строительстве скважин в отложениях

сильнотрещиноватых аргиллитов и современные подходы к их решению

1.1 Понятие об отложениях аргиллитов

1.2 Технико-технологические проблемы при бурении в отложениях

сильнотрещиноватых аргиллитов

1.3 Текущее состояние проблемы

1.4 Основные механизмы влияющие на стабильность открытого ствола

скважины в отложениях сильно трещиноватых аргиллитов

1.4.1 Понятие об основных факторах стабильности аргиллитов
1.4.2 Механизмы взаимодействия между аргиллитами и буровым
раствором
1.4.3 Влияние технологии бурения на стабильность отложений аргиллитов
1.5 Цель и задачи исследования
Глава 2. Исследование отложений сильно трещиноватых аргиллитов.
2.1 Методики и методы исследования
2.2 Рентгенодифракционный анализ образцов керна
2.3 Катионообменная способность аргиллитов
2.4 Тест на образование трещин
2.5 Шлифовой анализ
2.6 Определение предела прочности отложений аргиллитов
Глава 3. Оптимизация технологии бурового раствора для бурения в
сильно трещиноватых аргиллитах

3.1 Оценка фильтрационных свойств бурового раствора
3.1.1 Методы подбора фракционного состава кольматанта
3.1.2 Метод оценки фильтрационных свойств бурового раствора
3.2 Разработка бурового раствора для бурения отложений трещиноватых 74 аргиллитов
3.3 Результаты лабораторных испытаний бурового раствор
3.4 Оптимизация характеристик бурового раствора для бурения через 87 интервалы трещиноватых аргиллитов
Глава 4. Обоснование технологии выбора оптимальных параметров 94 режима бурения в отложениях сильно трещиноватых аргиллитов
4.1 Удельная механическая энергия
4.2 Основные факторы, влияющие на передачу механической энергии
4.3 Влияние литологии на вибрации в процессе бурения
4.4 Технология применения удельной механической энергии для выбора 102 оптимальных параметров режимов бурения
4.5 Воздействие температуры на забое скважины, расхода промывочной 107 жидкости и конфигурации КНБК на стабильность пород
Выводы
Список литературы

Введение
При бурении скважин в современных экономических условиях выполнение технико-экономических показателей является основной задачей. Поглощение промывочной жидкости, недостаточная осведомленность о геологической структуре района работ, проявления в процессе бурения, нарушение стабильности ствола скважины, механические и дифференциальные прихваты приводят к ухудшению качества проводки скважин и задержке сроков их окончания.
Одной из наиболее насущных проблем возникающих при строительстве нефтяных и газовых скважин, является сохранение стабильности открытого ствола. Нестабильность пробуренных отложений может сопровождаться осыпанием горных пород, кавернообразованием, повышением скручивающих и осевых нагрузок, прихватами колонны труб, а в конечном итоге приводит к низкому качеству полученного каротажа и цементных работ. Наиболее сложные случаи завершаются ликвидацией ствола скважины, перебуриванием и зарезкой боковых стволов.
Неполучение качественных геофизических данных в открытом стволе ведет к тому, что план по разработке месторождений является невыполненным и, в результате, нефтяные компании не имеют возможности произвести правильную оценку и характеристику отложений и скорректировать планы по разработке и добыче с учетом данных каротажа.
Большинство этих проблем возникает в слабосвязанных отложениях представленных глинами, глинистыми сланцами и аргиллитами. Аргиллиты, в свою очередь, создают около 70% всех проблем в нефтяной промышленности, связанных со стабильностью ствола скважины [88].
В настоящий момент в российской и зарубежной литературе широко описана проблема стабильности ствола скважины при бурении в глинах и предложены различные решения с применением полимерных, ингибирующих и недиспергирующих реагентов.

------------------► Новое радиальное напряжение ^
Новое тангенциальное напряжение
Рисунок 1.9. Значительное увеличение плотности раствора
Фильтрационная корка играет очень важную роль в процессе стабилизации отложений трещиноватых аргиллитов. Идеальная фильтрационная корка позволяет изолировать раствор в скважине от порового флюида в призабойное зоне. В случае если фильтрационная корка не выполняет свои функции, то поровое давление в призабойной зоне скважины будет увеличиваться, пока не достигнет гидростатического давления. В этом случае эффективное радиальное напряжение будет равняться нулю. Одновременно уменьшение тангенциального напряжения приводит к смещению состояния напряжения влево на графике Мора и уменьшает стабильность ствола скважины (рис. 1.10).
Рисунок 1.10. Пример некачественной фильтрационной корки