Очистка ствола скважины от выбуренной породы

Июль 23, 2022

Главная
Разное
Очистка ствола скважины от выбуренной породы

Содержание

2. Следствия неэффективной очистки ствола скважины Прихват бурильной колонны Избыточный вращательный момент и аксиальное трение бурильной колонны
3. Очистка ствола Скорость проходки Хим. активность выбуренной породы Зенитный угол Диаметр ствола и бурильной колонны Режим
4. Динамика частицы шлама в скважине VA – скорость жидкости VS – скорость оседания частицы g –
5. Профиль скоростей бурового раствора
6. Эффект Байкотта Конвективные потоки ускоряют осаждение шлама в наклонном стволе в 3 - 5 раз Осветленный
7. M-I Zag Tube
8. Оптимальные условия для очистки ствола в одном интервале могут быть неприемлемы в другом!
9. Накоплений шлама нет Тонкий слой шлама на стенке Подвижные дюны, оползни, осаждение Байкотта Толстый слой шлама,
10. Подвижность скоплений шлама в скважине В наклонных участках скважины скопления шлама имеют тенденцию к сползанию или
11. Скопление шлама в наклонной скважине
12. Что инициирует эффект Байкотта? Во многих случаях возобновление циркуляции бурового раствора инициирует проявление эффекта Байкотта, в
13. Эффект Байкотта и качество бурового раствора Проявление эффекта Байкотта не является проблемой качества бурового раствора, а
14. Что такое “Sag”? “Sag” - ускоренное выпадение материала-утяжелителя и расслоение бурового раствора по плотности и вязкости
15. Скорость транспорта шлама Скорость транспорта шлама в скважинах с большим отклонением от вертикали не может быть
16. Признаки некачественной очистки ствола скважины Посадки и затяжки инструмента при СПО Дефицит шлама на ситах Увеличение
17. При обнаружении признаков некачественной очистки ствола скважины необходимо сразу же остановить бурение и принять все меры
18. Кольцевое пространство скважины Кольцевой зазор Малый Большой Низкая скорость Ламинарный поток Большие скопления шлама Очень важен
19. Скорость потока Скорость раствора в затрубье Низкая Высокая Препятствует отложениям Удаляет отложения Короткое время выноса Образование
20. Влияние скорости потока При любых углах наклона ствола скважины увеличение скорости бурового раствора повышает эффективность транспорта
21. Эффективность турбулентного режима Маловязкий буровой раствор при турбулентном режиме движения обеспечивает вынос шлама из скважины в
22. Эффективность ламинарного режима Эффективность транспорта шлама при любых углах наклона ствола скважины может быть обеспечена при
23. Модельные реологические параметры неинформативны Пластическая вязкость, динамическое напряжение сдвига, коэффициент консистенции, показатель нелинейности и условная вязкость
24. Модельные реологические параметры раствора Значения параметров вязкопластичной или степенной реологической модели бурового раствора должны обеспечивать эффективный
25. Немодельные реологические параметры раствора Вязкость при низкой скорости сдвига (LSRV) LSRV ≥ 40 000 мПа⋅с (сП)
26. Влияние СНС бурового раствора Высокое СНС бурового раствора не предотвращает в динамических условиях оседание и накопление
27. Влияние ингибирования Отдельные частицы шлама легче вымываются буровым раствором, чем частицы вязкого гидратированного шлама При наличии
28. Выбор параметров раствора и режима промывки Требования к реологическим параметрам раствора и технологии промывки вертикального участка
29. Ограничение скорости бурения Механическая скорость бурения скважины должна быть строго ограничена в соответствии с расчетной оценкой
30. Технологические приемы промывки скважины Прекращение циркуляции бурового раствора в скважине перед подъемом бурильной колонны допускается только
31. Вращение бурильной колонны Эффективность тран-спорта шлама в на-клонном стволе лами-нарным потоком по-вышается при враще-нии бурильной колон-ны
32. Прокачка высоковязких пачек для очистки ствола При углах наклона ствола менее 300 эффективна прокачка высоковязких и
33. Ввод смазки в буровой раствор Необходимость ввода смазывающих добавок в буровой раствор устанавливается только после обеспечения
35. Скачать презентацию

Слайд 2

Следствия неэффективной очистки ствола скважины
Прихват бурильной колонны
Избыточный вращательный момент

и аксиальное трение бурильной колонны
Низкая механическая скорость бурения
Высокая стоимость бурового раствора
Потеря циркуляции
Нарушение проницаемости ПЗП
Образование уступов и внезапное изменение направления ствола
Осложнения при спуске каротажного инструмента и обсадной колонны,
Плохое качества цементирования.

Слайд 3

Очистка
ствола
Скорость проходки
Хим. активность
выбуренной породы
Зенитный угол
Диаметр ствола и
бурильной колонны
Режим

потока

Скорость потока

Реология
раствора

Эксцентричность
кольцевого пространства

Профиль скоростей

Вращение
бурильной колонны

Плотность
раствора

Размер и форма
частиц шлама

Что влияет на очистку ствола скважины?

Слайд 4

Динамика частицы шлама в скважине
VA – скорость жидкости
VS – скорость оседания

частицы
g – ускорение свободного падения
DS – диаметр частицы
ρS - плотность частицы
ρL - плотность жидкости
μ - эффективная вязкость жидкости

Слайд 5

Профиль скоростей бурового раствора

Слайд 6

Эффект Байкотта
Конвективные потоки ускоряют осаждение шлама в наклонном стволе в

3 - 5 раз

Осветленный раствор

Суспензия

Слой осевшего шлама

Оползень шлама

Слайд 7

M-I Zag Tube

Слайд 8

Оптимальные условия для очистки ствола в одном интервале могут быть

неприемлемы в другом!

Слайд 9

Накоплений шлама нет
Тонкий слой шлама на стенке
Подвижные дюны, оползни, осаждение

Байкотта
Толстый слой шлама, малоподвижные дюны

Сложность очистки скважины при различных углах наклона

Слайд 10

Подвижность скоплений шлама в скважине
В наклонных участках скважины скопления шлама имеют

тенденцию к сползанию или лавинообразованию
Оползни и лавинообразное движение скоплений шлама наблюдается не только при неподвижном буровом растворе, но и навстречу потоку при циркуляции раствора

Слайд 11

Скопление шлама в наклонной скважине

Слайд 12

Что инициирует эффект Байкотта?
Во многих случаях возобновление циркуляции бурового раствора инициирует

проявление эффекта Байкотта, в результате чего шлам осаждается быстрее в ламинарном потоке бурового раствора (динамические условия осаждения), чем в неподвижном растворе (статические условия осаждения)

Слайд 13

Эффект Байкотта и качество бурового раствора
Проявление эффекта Байкотта не является проблемой

качества бурового раствора, а требование отсутствия расслоения раствора по плотности и вязкости не может выдвигаться в качестве критерия при выборе системы бурового раствора!

Слайд 14

Что такое “Sag”?
“Sag” - ускоренное выпадение материала-утяжелителя и расслоение бурового раствора

по плотности и вязкости вследствие проявления эффекта Байкотта в наклонных участках ствола скважины
Процесс “sag” значительно осложняет очистку ствола скважины и может инициировать развитие опасных газо-нефтепроявлений

Слайд 15

Скорость транспорта шлама
Скорость транспорта шлама в скважинах с большим отклонением от

вертикали не может быть сколько-нибудь надежно рассчитана
Об эффективности транспорта шлама и его адекватности механической скорости бурения следует судить по отсутствию признаков некачественной очистки ствола скважины

Слайд 16

Признаки некачественной очистки ствола скважины
Посадки и затяжки инструмента при СПО
Дефицит шлама

на ситах
Увеличение крутящего момента и аксиального трения бурильной колонны
Невозможность поддержания нагрузки на долото (“зависание” бурового инструмента)
Увеличение и/или скачки давления на стояке
Увеличение содержания твердой фазы низкой плотности (LGS) и вязкости раствора
Снижение плотности утяжеленного бурового раствора при промывках после СПО при углах наклона ствола от 300 до 600

Слайд 17

При обнаружении признаков некачественной очистки ствола скважины необходимо сразу же остановить

бурение и принять все меры для полной очистки скважины от скоплений шлама!

Слайд 18

Кольцевое пространство скважины
Кольцевой зазор
Малый
Большой
Низкая скорость

Ламинарный
поток
Большие
скопления шлама
Очень важен
выбор

раствора

Высокая скорость

Турбулентность

Отсутствие
скоплений

Выбор жидкости

менее важен

Слайд 19

Скорость потока
Скорость
раствора
в затрубье
Низкая
Высокая
Препятствует
отложениям
Удаляет
отложения
Короткое время
выноса
Образование
отложений
Сползание
отложений
Длительное время
выноса

Слайд 20

Влияние скорости потока
При любых углах наклона ствола скважины увеличение скорости бурового

раствора повышает эффективность транспорта шлама
Возможность увеличения скорости потока ограничена величиной давления гидроразрыва пласта, устойчивостью пород к размыву, производительностью насосов
С увеличением длины ствола ограничения по скорости потока приобретают критический характер

Слайд 21

Эффективность турбулентного режима
Маловязкий буровой раствор при турбулентном режиме движения обеспечивает вынос

шлама из скважины в интервале значений зенитного угла менее 300 и более 600
Турбулентный режим может быть неэффективен для очистки участков ствола скважины с зенитными углами от 300 до 600

Слайд 22

Эффективность ламинарного режима
Эффективность транспорта шлама при любых углах наклона ствола скважины

может быть обеспечена при ламинарном режиме движения бурового раствора с высокой вязкостью при малых скоростях сдвига (LSRV) наряду с достаточно высокой скоростью вращения бурильной колонны

Слайд 23

Модельные реологические параметры неинформативны
Пластическая вязкость, динамическое напряжение сдвига, коэффициент консистенции, показатель

нелинейности и условная вязкость бурового раствора не определяют его способность выносить шлам из невертикальных участков скважины!

Слайд 24

Модельные реологические параметры раствора
Значения параметров вязкопластичной или степенной реологической модели бурового

раствора должны обеспечивать эффективный транспорт шлама в участках скважины с зенитными углами менее 300 при минимальной циркуляционной плотности раствора на забое

Слайд 25

Немодельные реологические параметры раствора
Вязкость при низкой скорости сдвига (LSRV)
LSRV ≥ 40

000 мПа⋅с (сП) при углах более 300
Напряжение сдвига при низкой скорости сдвига (Low-Shear Yield Point - LSYP)
LSYP = 2 θ3rpm - θ6rpm
0,4 D ≤ LSYP ≤ 0,5 D при углах менее 300
1,0 D ≤ LSYP ≤ 1,2 D при углах более 300
D – диаметр скважины в дюймах

Слайд 26

Влияние СНС бурового раствора
Высокое СНС бурового раствора не предотвращает в динамических

условиях оседание и накопление шлама в невертикальных участках скважины
В статических условиях высокое СНС раствора может “заморозить” слой шлама на стенке скважины, создавая дополнительные трудности для его удаления и благоприятные условия для дифференциального прихвата бурильной колонны
Необходима способность раствора к практически мгновенному образованию не упрочняющейся во времени структуры, достаточной для удержания мелкого и среднего шлама

Слайд 27

Влияние ингибирования
Отдельные частицы шлама легче вымываются буровым раствором, чем частицы вязкого

гидратированного шлама
При наличии в разрезе глинистых пород эффективность очистки ствола скважины может быть обеспечена только применением ингибирующих растворов или растворов на углеводородной основе

Слайд 28

Выбор параметров раствора и режима промывки
Требования к реологическим параметрам раствора и

технологии промывки вертикального участка скважины могут не соответствовать и даже противоречить требованиям к раствору и техноло-гии промывки наклонного и горизонтального участков
В выборе параметров бурового раствора и режимов промывки скважины необходимо, прежде всего, ориентироваться на обеспечение эффективной очистки наиболее критического интервала с зенитными углами от 300 до 600

Слайд 29

Ограничение скорости бурения
Механическая скорость бурения скважины должна быть строго ограничена в

соответствии с расчетной оценкой скорости гидротранспорта шлама в кольцевом пространстве скважины и/или предыдущего опыта бурения аналогичных скважин!

Слайд 30

Технологические приемы промывки скважины
Прекращение циркуляции бурового раствора в скважине перед подъемом

бурильной колонны допускается только при отсутствии признаков некачественной очистки ствола скважины
При небольшой длине участка скважины с зенитными углами от 300 до 600 промывка ствола перед подъемом бурильной колонны осуществляется с приложением к колонне растягивающего усилия и смещения ее к верхней стенке скважины
При высокой скорости бурения интервалов с углами более 300 необходимо осуществлять промежуточные промывки скважины с вращением бурильной колонны
Вращение бурильной колонны должно строго предшествовать началу промывки участков скважины с зенитными углами от 300 до 600

Слайд 31

Вращение бурильной колонны
Эффективность тран-спорта шлама в на-клонном стволе лами-нарным потоком по-вышается

при враще-нии бурильной колон-ны
При турбулентном ре-жиме промывки сква-жины вращение бури-льной колонны прак-тически не влияет на эффективность тран-спорта шлама

Слайд 32

Прокачка высоковязких пачек для очистки ствола
При углах наклона ствола менее 300

эффективна прокачка высоковязких и тяжелых пачек
При углах более 300 прокачка высоковязких пачек малоэффективна
Эффективность прокачки высоковязких пачек при углах более 300 может быть повышена только за счет увеличения подачи насосов, вращения (не менее 50 об/мин) и расхаживания бурильной колонны

Слайд 33

Ввод смазки в буровой раствор
Необходимость ввода смазывающих добавок в буровой раствор

устанавливается только после обеспечения качественной очистки ствола скважины!

Очистка ствола скважины от выбуренной породы

Содержание

Следствия неэффективной очистки ствола скважины Прихват бурильной колонны Избыточный вращательный момент

Очистка стволаСкорость проходкиХим. активностьвыбуренной породыЗенитный уголДиаметр ствола и бурильной колонныРежим

Динамика частицы шлама в скважинеVA – скорость жидкостиVS – скорость оседания

Профиль скоростей бурового раствора

Эффект БайкоттаКонвективные потоки ускоряют осаждение шлама в наклонном стволе в

M-I Zag Tube

Оптимальные условия для очистки ствола в одном интервале могут быть

Накоплений шлама нетТонкий слой шлама на стенкеПодвижные дюны, оползни, осаждение

Подвижность скоплений шлама в скважинеВ наклонных участках скважины скопления шлама имеют

Скопление шлама в наклонной скважине

Что инициирует эффект Байкотта?Во многих случаях возобновление циркуляции бурового раствора инициирует

Эффект Байкотта и качество бурового раствораПроявление эффекта Байкотта не является проблемой

Что такое “Sag”?“Sag” - ускоренное выпадение материала-утяжелителя и расслоение бурового раствора

Скорость транспорта шламаСкорость транспорта шлама в скважинах с большим отклонением от

Признаки некачественной очистки ствола скважиныПосадки и затяжки инструмента при СПОДефицит шлама

При обнаружении признаков некачественной очистки ствола скважины необходимо сразу же остановить

Кольцевое пространство скважиныКольцевой зазорМалыйБольшойНизкая скорость Ламинарный потокБольшие скопления шламаОчень важен выбор

Влияние скорости потокаПри любых углах наклона ствола скважины увеличение скорости бурового

Эффективность турбулентного режимаМаловязкий буровой раствор при турбулентном режиме движения обеспечивает вынос

Эффективность ламинарного режимаЭффективность транспорта шлама при любых углах наклона ствола скважины

Модельные реологические параметры неинформативныПластическая вязкость, динамическое напряжение сдвига, коэффициент консистенции, показатель

Модельные реологические параметры раствораЗначения параметров вязкопластичной или степенной реологической модели бурового

Немодельные реологические параметры раствораВязкость при низкой скорости сдвига (LSRV)LSRV ≥ 40

Влияние СНС бурового раствораВысокое СНС бурового раствора не предотвращает в динамических

Влияние ингибированияОтдельные частицы шлама легче вымываются буровым раствором, чем частицы вязкого

Выбор параметров раствора и режима промывкиТребования к реологическим параметрам раствора и

Ограничение скорости буренияМеханическая скорость бурения скважины должна быть строго ограничена в

Технологические приемы промывки скважиныПрекращение циркуляции бурового раствора в скважине перед подъемом

Вращение бурильной колонныЭффективность тран-спорта шлама в на-клонном стволе лами-нарным потоком по-вышается

Прокачка высоковязких пачек для очистки стволаПри углах наклона ствола менее 300

Ввод смазки в буровой растворНеобходимость ввода смазывающих добавок в буровой раствор

Похожие презентации