Значение гидравлических потерь определяется по существующим методикам.

Конспект

лекций по курсу « Контроль скважины. Управление скважиной при газонефтеводопроявлениях »

Для рабочих буровых бригад.

Составитель: Рейнвальд С.Б.

Г. Отрадный 2004г.

Причины возникновения ГНВП и ОФ.

Понятие о давлениях.

Принятые определении

Давление, Р — Мпа; кгс/см.. Давление определяется как сила, действующая на единицу г площади. Давление в любой точке скважины одинаково во всех направлениях.

Гидростатическое давление, Pr - -Мпа; кгс/см². Гидростатическим давлением принято называть давление, определеяемое весом столба раствора выше рассматриваемого сечения, приходящегося на единицу площади.

где ρ - плотность флюида, г/см; 3, Н - глубина скважины, м.

В наклонных скважинах глубина скважины Н определяется как вертикальная составляющая длины ствола.

Гидравлические потери (сопротивление) Pr.с, Мпа; кгс/см.². Гидравлические потери определяются как давление, которое необходимо создать, чтобы прокачать данный флюид с данной скоростью через данную систему. Гидравлические потери возникают только при прокачивании флюидов и суммируются со всеми другими давлениями, действующими в интересующей нас точке.

Значение гидравлических потерь определяется по существующим методикам.

Избыточное давление, F - кгс/см.. Избыточное давление (противодавление) есть давление, действующее на закрытую или открытую (в динамике) систему, определяемое иными, чем гидростатическое давление, источниками. В нашем случае избыточным давлением в закрьггой при ГНВП скважине будет давление в бурильных трубах Риз.т. и колонне Риз.к. Избыточным давлением в динамических условиях будут гидравлические потери в дросселе +Pr.с.

Избыточное давление добавляется к давлению, действующему в рассматриваемой точке в статических и динамических условиях. Это положение является основополагающим в понимании методики глушения скважины.

Избыточное давление в бурильных трубах. Риз.т. - кгс/см². Риз.т, - зто давление на стоянке при закрытой скважине без циркуляции. Рнз.т. равно разнице между пластовым давлением Рпл и гидростатическим давлением столба бурового раствора в бурильных трубах.

Избыточное давление в обсадной колонне, Риз.к, - кгс/см². Риз.к. - это давление в затрубном(кольцевом) пространстве на устье закрытой скважины при отсутвии циркуляции. Риз.к. равно разнице между пластовым давлением и общим гидростатическим давлением столба флюидов в затрубном пространстве.

Пластовое давление, Р пл - кгс/см². Пластовое давление есть давление флюида в рассматриваемом пласте. Пластовое давление равно гидростатическому давлению столба бурового раствора в бурильных трубах плюс Риз.т при закрытой скважине. Нормальным пластовым давлением считается давление равное гидростатическому давлению столба воды на глубине залегания пласта. Пластовое давление выше давления столба воды называется аномально высоким пластовым давлением. Пластовое давление ниже давления столба воды называется аномально низким пластовым давлением.

Забойное давление, Рзаб. - кгс/см² Забойное давление есть общее давление на забое скважины (или под долотом) в любых условиях. Рзаб= Рг+Рг.ск+Риз..

Р заб. В зависимости от условий может быть равно пластовому давлению, больше или меньше его:

-в нормальных условиях бурения Рзаб > Рпл;

- при ГНВП, когда скважина закрыта, Рзаб < Рпл.

Нефтяная и газовая промышленность страны выполняет важнейшую роль в обеспечении страны топливо - энергетическими ресурсами. Значение нефти и газа в экономике страны занимает ведущее место. При разработке нефтяных и газовых месторождений бывают случаи различных аварий, в том числе ГНВП и открытые фонтаны. Целью занятий является обучение персонала бригад своевременно распознать возникшее проявление, загерметизировать устье скважины и затем произвести глушение.

Нефть и газ, а также пластовая вода находятся в коллекторах т. е. горных породах, которые могут служить вместилищем и в тоже время обладать достаточной проницаемостью, чтобы отдавать их в скважины при создании перепада давления. В основу этого определения положены емкостные и фильтрационные свойства, которые присущи некоторым осадочным породам. Жидкость и газ, насыщающие поровое пространство коллекторов нефтяных и газовых месторождений, находятся под определенным давлением, которое называется пластовым давлением.

Величина начального пластового давления, т.е. давления в пласте до начала его разработки, находится в прямой связи с глубиной залегания данного нефтяного или газового пласта. В большинстве случаев эта величина приблизительно равна гидростатическому давлению столба воды, соответствующего глубине залегания данного пласта, т.е.

Р_пл= Нgρ (н/м²),

Где: Н глубина залегания пласта в м.; ρ – плотность жидкости в кг/м³; g – ускорение силы тяжести в м/сек² .
Горные породы складывающие разрез оказывают давление, называемое горным (геостатическим) давлением. Пластовое (поровое) давление зависит от плотности вышележащих пластов и пластовой воды.

Увеличение давления на 10м. глубины называется градиентом давления.

Градиент нормального пластового давления Гр = 1,05; 1,15 атм/10м, что соответствует среднему значению плотности вышележащего столба пластовой воды.

Градиент горного давления Гр = 2,1; 2,3 атм/10м.

АВПД бывает когда возникают дополнительные геологические факторы:

- дополнительное сжатие пород;

- минерализация пор продуктами пласта, когда соль отлагается в порах и происходит уменьшение объема;

- перекристаллизация пород, изменение структуры;

- размыв или выветривание поверхности пород (т.е. уменьшение глубины Н);

- увеличение подпора подошвенных вод.

При АВПД возникает необходимость применять утяжеленный буровой раствор (промывочную жидкость) для создания противодавления на пласт.

АВПД искусственное – при закачке законтурного заводнения.

Для определения граничных условий безопасного ведения буровых работ вводится понятие давление гидроразрыва пород Р_г.р., давление при котором разраваются породы, возникает катастрофическое поглощение раствора.

Условно горное давление равно давлению гидроразрыва пород Р_г. = Р_г.р.

В проницаемых пластах поглощения возникают до достижения величины Р_г.р.,

происходит массовая фильтрация и вводится понятие давления фильтрации Р_ф