Технологические проблемы строительства глубоких скважин и методы их системного решения

• Автор: Мнацаканов, Вадим Александрович
• Шифр специальности: 25.00.15
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 194 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЛУБОКИХ СКВАЖИН
1.1. Прочностные и фильтрационные свойства массива горных пород
1.2. Термодинамические параметры вскрываемых гидродинамических систем
1.3. Гидравлика и гидродинамика нестационарных технологических процессов строительства скважин
1.4. Переходные гидромеханические процессы цементирования обсадных колонн
1.5. Заключение и выводы
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СТРОИТЕЛЬСТВА ГЛУБОКИХ СКВАЖИН
2.1. Краткая аналитическая оценка состояния и эффективности традиционных технологий строительства скважин
2.2. Оценка прикладных возможностей теории механики
сплошных сред в технологии бурения скважин
2.3. Причина и факторы, нарушающие технологию буровых
работ
2.3.1. Гидродинамические осложнения, возникающие при строительстве скважин, их причина и технологические последствия
2.3.2. Промысловые факторы, осложняющие гидродинамические условия строительства скважин
2.4. Ключевые технологические проблемы строительства
скважин
2.5. Выводы
3. НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ОБОСНОВАНИЯ СИСТЕМНОГО РАЗВИТИЯ БУРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
3.1. Постановка задачи
3.2. Основные промысловые характеристики технического
состояния ствола и гидродинамического поведения системы «скважина - массив горных пород»
3.3. Методические принципы повышения уровня организации технологии буровых работ
3.4. Влияния нестационарных гидравлических процессов на
технологию буровых работ
3.5. Выводы

4. ВЫБОР ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ НАПРАВЛЕНИЙ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ БУРОВЫХ РАБОТ
4.1. Системные принципы совершенствования технологических процессов строительства скважин
4.2. Идеология системного развития буровых технологий
4.3. Перспективные научно-технические направления совершенствования технологических процессов бурения скважин
4.4. Выводы
5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ ФЛЮИДОНАСЫЩЕННЫХ ПЛАСТОВ В ПРОЦЕССЕ ИХ ВСКРЫТИЯ
5.1. Краткая аналитическая оценка современного уровня
развития технологий борьбы с поглощениями и газо-нефтеводопроявлениями
5.2. Принципы совершенствования и развития технологий
изоляции поглощающих и флюидопроявляющих пластов
5.2.1. Геолого-техническая система «скважина - п пластов», иерархическая схема, основные свойства и характеристики
5.2.2. Механизмы гидроизоляции флюидонасыщенных пластов
5.3. Параметры технологического контроля и управления
процессами гидроизоляции приствольной и призабойной зоны проницаемых пород
5.4. Выводы
6. РЕЗУЛЬТАТЫ СИСТЕМНОГО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ БУРЕНИЯ И ЗАКАНЧИ-ВАНИЯ СКВАЖИН
6.1. Методические приемы промысловой реализации комплекса усовершенствованных технологий
6.2. Сравнительный анализ показателей применения тра-
диционной и усовершенствованной технологии строительства скважин
6.3. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА
Давление

- спонтанное изменение в широком диапазоне (1,0-4,0 МПа) амплитуд колебания пульсирующих гидродинамических давлений низкой частоты (15-500 Гц);
- превышение амплитуд колебания гидродинамических давлений в колонне бурильных труб над затрубными в 1,4-3,7 раза.
Отмеченные гидродинамические особенности турбулентного течения буровых растворов в процессе бурения скважин оказывают превалирующее влияние на технологические процессы.
Ниже рассмотрим влияние турбулентного (виброволнового) режима циркуляции бурового раствора на гидравлические условия бурения при различных дифференциальных давлениях в скважине (рис. 1.5).
а - репрессионныи режим бурения
Рст+РДИН >:> Рпл
в - репрессионно-депрессионный режим бурения
Рст+Р ДИН 3* Рпл
с — депрессионныи режим бурения
Рст+Р ДИН < Рпл
Время
Рис. 1.5. Зависимость гидравлических условий бурения скважин от виброволновых процессов при циркуляции жидкости:
1 - гидростатическое давление; 2 - давление сдвига покоящегося столба жидкости в циркуляционной системе; 3 - давление перехода жидкости из гидростатического в структурный режим течения; 4 - установившийся турбулентный (виброволновой) режим циркуляции бурового раствора; 5 - остановка бурения;
6 - пластовое давление проницаемого объекта