Способ ликвидации флюидопроявлений в скважине Советский патент 1991 года по МПК E21B21/08 

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 гидроразрыву, которое определяется из соотношения:

Р - g №к ()-hB (/э-/%) ,(1) где Р - допустимое давление для участка открытого ствола, склонного к гидроразрыву, Па;

hx - глубина спуска колонны, м;

hB - глубина моря, м;

р ,рп , - плотности соответственно бурового раствора, горной породы и воды, кг/м3;

g -ускорение свободного падения, м/с2, избыточное давление в кольцевом пространстве снижают, а потерю забойного давления компенсируют увеличением давО

ю

ON Os Vi

О

ления в бурильной колонне, при этом регулирование гидросопротивления на участке открытого ствола, склонного к гидроразрыву, осуществляют в пределах:

Р Ргск. ,(2)

где Ргск - гидросопротивление на участке открытого ствола, склонного к гидроразрыву, в процессе ликвидации флюидосопро- тивления, Па;

(Ргск)о - гидросопрдтивление на участке открытого ствола, склонного к гидроразры- ву, до начала флюидопроявления, Па; давление гидроразрыва в неглубоко залегающих горизонтах является функцией глубины моря и плотности горной породы.

При возникновении флюидопроявления, если оно обнаружено на ранней стадии, давление гидроразрыва уравновешено суммой гидростатического Давления столба бурового раствора и избыточного давления в кольцевом пространстве. Поэтому

Р + р(пв + Mg g /Эв he + gpn Кк, отсюда находят выражение (1) для определения Р.

Способ осуществляют следующим образом,

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

Потерю забойного давления при этом компенсируют увеличением давления в бурильной колонне за счет повышения производительности насосов. Гидросопротивление на участке открытого ствола скважины, склонного к гидроразрыву регулируют так, что оно находится в соотношении

Р Ргск (Ргск)о.

Благодаря этим действиям поддерживается равновесное состояние системы скважина - пласт, а это предотвратит гри- фонообразование и исключит загрязнение окружающей среды.

П р и м е р. В скважине глубиной 2100 м, которая бурится с полупогружением буровой установки на глубине моря (hB) 500м, имеющей обсадную колонну (кондуктор) с башмаком на глубине (hK) 800 м, произошло

флюидопроявление (поступил газ в объеме 1,5м3),

Плотность бурового раствора р 1150 кг/м3. плотность морской воды РВ 1020 кг/м3. плот- ность грунта рп 1900 кг/м3.

Гидросопротивление (Ргск)о на участке открытого ствола, склонного к гидроразрыву, до начала флюидопроявления, 0,3 МПа.

Допустимое давление Р для участка от0

крытого ствола, склонного к гидроразрыву.

определяют по формуле (1): Р 5,24 МПа. Скважину герметизируют, определяют избыточное давление в бурильных, трубах Ризбыт и кольцевом пространстве (Ризк), ко- 5 торые соответственно равны 1,5 и 2,5 МПа. Включают насос и приступают к вымыву пластового флюида при давлении в бурильных трубах 4,5 МПа.

В процессе вымыва давление в кольце- 0 вом пространстве будет неизбежно расти.

При условий сохранения постоянства забойного давления в момент подхода газовой пачки к участку открытого ствола, склонного к гидроразрыву, давление достигнет 5 своего максимума и становится равным 7.1 МПа и в этот момент наступает гидроразрыв пласта и образуется грифон.

Поэтому, если давление в кольцевом пространстве приближается по своему зна- 0 чению к величине Р 5.24 МПа и становится равным Ризк 5,1 Мпа. дроссель приоткрывают. При этом забойное давление снижают на 2,0 МПа.

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

Величина гидросопротивления в кольцевом пространстве на участке открытого 0 ствола скважины, склонного к гидроразры- - ву, регулируют так. чтобы она находилась в пределах.

5,24 МПа Ргск 0,3 МПа. Формула изобретения 5 Способ ликвидации флюидопроявлений в скважине, включающий герметизацию устья скважины, определение величины избыточного давления в бурильной колонне и кольцевом пространстве скважины и вымы- 0 вание флюида при контролировании давления на устье и регулировании гидросопротивления на участке скрытого ствола скважины, склонного к гидроразрыву, отличающийся тем, что, с целью 5 предотвращения грифонообразований на морской скважине за счет поддержания равновесного состояния системы скважина - пласт и исключения загрязнения окружающей среды, определяют величину допустимого давления для участка открытого ствола скважины, склонного к гидроразрыву, из соотношения

(Р (рп-р)-Ь(р-рп)} где Р - допустимое давление для участка открытого ствола, склонного к гидроразрыву, Па;

Нк - глубина спуска обсадной колонны, м;

hB - глубина моря, м;

р ,рп ,рв - плотности соответственно бурового раствора, грунта и морской воды, кг/м ;

q - 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

открытого ствола, склонного к гидроразрыву, осуществляют в пределах

Р Ргск (Ргск)о.

где Ргск - гидросопротивление на участке открытого ствола, склонного ктидроразрыву, в процессе ликвидации флюидопро- явления, Па;

(Ргск)о - гидросопротивление на участке открытого ствола, склонного к гидроразрыву, до начала флюидопроявления, Па.

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.