Разработка методов выбора и управления технологическим процессом изоляции поглощающих пластов

• Автор: Семенов, Николай Яковлевич
• Шифр специальности: 05.15.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 292 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ.

2. АНАЛИЗ СУЩЕСТБУЩХ ГЛЕТОДИК ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ЛИКВИДАЦИИ ПОГЛОЩЕНИЙ.

2.1. Обзор способов борьбы с поглощениями и их классификаций

2.2. Обзор и обоснование критериев отбора эффективных способов борьбы с поглощениями .

2.3. Последовательность и характер принимаемых решений

о способе ликвидации поглощения

2.4. Математические модели процессов ликвидации поглощений Выводы .

3. ОБОСНОВАНИЕ ОБЪЕМ, ВИДОВ И МЕТОДИКИ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ . .

3.1. Исследование физикоматематической сущности

размера каналов породы

3.2. Анализ уравнений и основных признаков модели
течения жидкости в системе скважинапласт
3.3. Вывод уравнения индикаторных кривых и кривых изменения уровня жидкости в скважине
3.4. Определение средних эквивалентных размеров каналов поглощающих пластов
3.5. Оценка коэффициента эффективной пористости прискважинной зоны поглощающего пласта .
Выводы. III
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ИНЖЕНЕРНОГО РАСЧЕТА ОПТИМАЛШЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ЛИКВИДАЦИИ ПОГЛОЩЕНИЯ ИЗ
4.1. Выбор закупоривающего материала ИЗ
4.2. Обеспечение статического равновесия тампонажных
смесей в пласте .
4.2.1. Определение начального напряжения сдвига тампонажной смеси
4.2.2. Учт влияния плотности тампонажной смеси
на результаты изоляционных работ
4.2.3. Обоснование радиуса внедрения и
объема тампонажной смеси
4.3. Расчет других параметров процесса изоляции
. поглощающих пластов
4.4. Результаты опытнопромышленных работ. Экономическая
эффективность от внедрения рекомендаций .
Выводы.
5. ПРОГРАММЫ РЕШЕНИЯ ПРИ ПОМОЩИ ЭВМ ЗАДАЧИ ПО ВЫБОРУ ОПТИМАЛЬНОГО СПОСОБА БОРЬБЫ С ПОГЛОЩЕНИЯМИ БУРОВОГО РАСТВОРА
5.1. Краткое описание программ выбора способа ликвидации поглощения, свойств и объема тампонажной смеси . .
5.2. Обоснование объема геофизических исследований . . .
5.3. О предварительной оценке свойств поглощагацего пласта
и совмещении элементов изоляционного процесса . . .
5.4. Основные программы расчета критериев оптимизации для наиболее распространенных и рекомендуемых способов
5.5. База данных и пример решения задачи по выбору оптимального способа ликвидации поглощения
6. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Факторами, используя которые можно управлять процессом изоляции с целью достижения её эффективности, являются напряжение сдвига, вязкость и плотность тампонажной смеси, функция изменения реологических свойств смеси во времени, размеры, концентрация и вид твердой фазы (наполнителей) в смеси, режим закачивания смеси и др. Эффективное управление процессом может быть обеспечено лишь в том случае, когда достигнуто соответствие мезду факторами обоих типов: независимыми и управляемыми. В связи с этим возрастают требования к полноте и точности сведений о поглощающем пласте. Часть из них, отнесенная выше к вспомогательным, может быть замерена или определена современными геофизическими методами исследований и по данным бурения. Для определения размера каналов поглощающих пород целесообразно применять гидродинамические методы исследований с привлечением, при необходимости, результатов геофизических исследований. Сочетание указанных методов может оказаться полезным и для более точного определения коэффициента пористости пласта. Выводы. I. В современных условиях, характеризующихся значительным развитием техники, технологических процессов и тампонажных материалов в области борьбы с поглощениями, выбранный способ должен быть не только эффективным, но и оптимальным. Составлены обобщенные математические модели для трех групп способов борьбы с поглощениями: регулированием свойств буровых растворов, закачкой тампонажных смесей и с применением перекрывающих устройств, позволяющие рассчитать критерий оптимизации. Основным фактором, от которых зависит критерий оптимизации способов ликвидации поглощений, является размер каналов поглощающих пород. Для выполнения инженерно-экономических расчетов требуется знание и величины коэффициента эффективной пористости поглощающего пласта. В практике борьбы с поглощениями гидродинамические исследования заключаются в регистрации величин давлений нагнетания и соответствующих им расходов жидкости в пласт или в наблюдении за изменением давления столба жидкости во времени. Первый вид исследований основан на закономерностях установившегося течения жидкости в пласте, второй - неустановившегося течения. На предварительном этапе обработки данных исследований из общей величины зарегистрированного давления выделяется величина избыточного давления на пласт при каждом установившемся процессе или на каждый момент времени путем вычитания потерь давления на транспортирование жидкости от точки измерения давления до пласта с применением известных уравнений трубной гидравлики. В свете поставленной выше задачи на втором этапе обработки данных исследований должны быть подобраны и обоснованы аналитические или эмпирические зависимости, связывающие результаты предварительной обработки с физическими свойствами и геометрическими параметрами пласта и свойствами жидкости. Из этих зависимостей должны быть получены требуемые для инженерных расчётов и осуществления задачи изоляции поглощающего пласта величины его размера каналов и коэффициента пористости. Однако обзор литературы [ю, ,7,1,7,6 и др. Пуазейля и Букингэма, применяя их к случав течения жидкости в системе параллельных труб и щелей,соответственно. Но поскольку формы и размеры поперечного сечения даже одного канала постоянно меняются вдоль его длины, постольку остается неясным, как истолковать полученный по формулам (3. По типу структуры порового пространства поглощающие породы можно разделить на гранулярные, кавернозные, трещинные и смешанные. Однако изучение кернового материала показывает, что в каждом конкретном случае преобладает (по преимущественной проводящей способности) один из основных типов структуры (рис. С точки зрения математического описания гранулярные и кавернозные типы можно объединить и оценивать их пропускную способность как способность пропускать через себя твердую частицу, например, сферической формы. В таком случае нас не будет интересовать вся площадь поперечного сечения порового канала, а лишь та ее часть, в которую вписывается частица. Это позволяет заменить каждый бесконечно малый участок канала вписанным в него цилиндриком. Хотя площадь поперечного сечения цилиндра будет меньше фактической, но, согласно исследованиям [,], гидравлическая пропускная способность сечения практически не изменится.