Дипломы, курсовые, рефераты, контрольные...
Срочная помощь в учёбе

Исследование и разработка технологий ликвидации рапопроявлений

Диссертация: Исследование и разработка технологий ликвидации рапопроявлений
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Большой проблемой при строительстве скважин являются не только зоны рапопроявления с высокими дебитами, но и скважины вскрывшие зоны с небольшими дебитами. При бурении сверхглубоких скважин с большими объемами бурового раствора в циркуляции и его расхода на долив при подъеме бурильного инструмента, встреченные зоны рапопроявления были не отмечены службами геолого-технологического контроля… Читать ещё >

Содержание

  • 1. ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИН НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ОРЕНБУРГСКОГО РЕГИОНА
    • 1. 1. Геологическая характеристика нефтегазового района Оренбургской области
    • 1. 2. Осложнения при бурении скважин
    • 1. 3. Генезис рассолов и геологическое строение терригеннохемогенного комплекса пород основных рапоносных районов
    • 1. 4. Гидрогеологическая характеристика зон рапопроявлений
    • 1. 5. Геолого-гидрогеологические условия надсолевых отложений.'
    • 1. 6. Конструкции скважин при бурении в условиях рапопроявления
    • 1. 7. Анализ технологий борьбы с рапопроявлениями, цели и задачи исследований
  • 2. ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ПРОВОДКИ СКВАЖИН В УСЛОВИЯХ РАПОПРОЯВЛЕНИЯ, МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ЗОН РАПОПРОЯВЛЕНИЯ
    • 2. 1. Обоснование классифицирующих признаков
    • 2. 2. Классификация условий рапопроявления
    • 2. 3. Методики расчета пластовых давлений зон рапопроявления
    • 2. 4. Методики расчета параметров рапопроявляющего пласта
  • 3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИН И ВЕДЕНИЯ БУРОВЫХ РАБОТ ПРИ РАПОПРОЯВЛЕНИИ
    • 3. 1. Определение способа проведения спуско-подъемных операций
    • 3. 2. Углубление скважины, схемы крепления рапоносньрс скважин
    • 3. 3. Разработка составов для изоляции зон рапопроявления
    • 3. 4. Изоляция зон рапопроявления
      • 3. 4. 1. Изоляция зон рапопроявления при отсутствии межпластовых перетоков
      • 3. 4. 2. Изоляция зон рапопроявления в условиях межпластовых перетоков
    • 3. 5. Буровые растворы при углублении скважины после изоляции зоны рапопроявления
  • 4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ РАЗРАБОТОК В ПРОИЗВОДСТВО
    • 4. 1. Результаты промысловой апробации технологий проводки скважин в условиях рапопроявления

Исследование и разработка технологий ликвидации рапопроявлений (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность проблемы.

Одним из тяжелых видов осложнений при бурении скважин в нефтегазоносных провинциях при наличии мощных соленосных толщ являются рапопроявления, сопровождающиеся изливом природных рассолов в широком диапазоне дебитов. Как правило, зоны рапонакопления имеют аномально высокие пластовые давления, достигающие градиентов пластовых давлений до 0,020 МПа/м и более.

Проявления высокоминерализованных вод из соленосных толщ на территории бывшего СССР встречены при бурении скважин в регионах Днепровско-Донецкой впадины (ДДВ) на Украине и в Средней Азии. На территории России данный вид осложнения широко представлен в Прикаспийской впадине (Северный Кавказ, Астраханская, Волгоградская, Саратовская, Оренбургская области), а также в ряде районов Восточной Сибири. За рубежом данный вид осложнения широко отмечен при бурении скважин в Миссисипском бассейне США и ряде других регионов [1 — 5 ].

Термобарические условия зон рапопроявления связаны с глубинами их залегания и температурными градиентами в регионах.

В Средней Азии при глубинах залегания хемогенных отложений до 3000 м температуры рапы на выходе из скважины доходят до 80 — 110° С при градиентах пластового давления, достигающих 0,0235 МПа/м, и дебитах от нескольких десятков до нескольких тысяч кубических метров в сутки. При этом отмеченные плотности фонтанирующих рассолов соответствовали 1250 л.

1360 кг/м, что дополнительно приводило к выпадению солей в стволах скважин и значительно, затрудняло работы по ликвидации осложнений.

В Оренбургской области проявления рапы при разбуривании хемогенного комплекса пород встречено более, чем на 170 скважинах, в том числе на 60 скважинах Оренбургского нефтегазоконденсатного месторождения. При этом отмеченные максимальные дебиты фонтанирования рапы доходили до л.

1000 м /час при градиентах пластового давления 0,0187 МПа/м и температурах близких к нормальным. В ряде случаев излив рапы сопровождается газовыделениями, в том числе сероводорода, в количествах, значительно превышающих предельно-допустимые концентрации в рабочих зонах.

В нефтегазоносных регионах при наличии данного вида осложнений отмечены случаи ликвидации скважин. Так в Оренбургской области с 1969 по 2000 год по причине рапопроявлений ликвидировано 12 глубоких разведочных скважин.

В Средней Азии в этих же годах ликвидировано большинство разведочных скважин.

Большой проблемой при строительстве скважин являются не только зоны рапопроявления с высокими дебитами, но и скважины вскрывшие зоны с небольшими дебитами. При бурении сверхглубоких скважин с большими объемами бурового раствора в циркуляции и его расхода на долив при подъеме бурильного инструмента, встреченные зоны рапопроявления были не отмечены службами геолого-технологического контроля. В результате этого при креплении скважин отмечено появление межколонных давлений, обусловленных формированием открытой пористости в цементном камне при проведении ОЗЦ. Данное положение наиболее типично для Астраханского газоконденсатного месторождения, отмечены подобные явления и на месторождениях Оренбургской области.

В отечественной и зарубежной практике за период 1975;2003 годы выполнено много работ по разработке технологий проводки скважин в условиях хемогенных отложений, в том числе в условиях рапопроявления [6 -11 и др.].

При этом были разработаны методы выделения зон рапроявления с АВПД, буровые растворы, тампонажные составы для повышения качества сцепления цементного камня с солями, устойчивые к магнезиальной агрессии, способы изоляции рапопроявляющих интервалов.

Однако затраты, связанные с изоляцией зон рапопроявления, а также с устранением последствий неудачного разобщения пластов при креплении обсадными колоннами, остаются значительными.

Причинами все еще низкой эффективности борьбы с рапопроявлениями являются недостаточный уровень систематизации условий осложнения, определяющий выбор технологии проводки скважины, отсутствие достаточно точных методик для инженерных расчетов параметров осложнения, отсутствие надежных способов изоляции трещинно-кавернозных коллекторов приствольной зоны в условиях АВПД и высокой гидропроводности системы «скважина-пласт».

Цель работы.

Повышение эффективности борьбы с рапопроявлениями при строительстве скважин и достижение их надежности как технических сооружений.

Основные задачи исследований.

1. Систематизация условий рапопроявления для выбора способа проводки скважины в условиях осложнения.

2. Разработка методики определения параметров зоны рапопроявления.

3. Разработка составов и технологий для проведения изоляционных работ.

Научная новизна выполненной работы.

Предложена классификация условий рапопроявления для выбора способа ликвидации осложнения.

2. Обоснованы методики расчета параметров рапопроявляющего пласта.

3. Разработаны и предложены тампонажные составы и технологические жидкости, способы их использования для обеспечения надежности изоляции при сочетании различных горно-геологических условий ликвидации осложнений.

Практическая ценность.

На основании выполненных теоретических и промысловых исследований разработана Временная инструкция по строительству скважин в условиях рапопроявления на площадях Оренбургской области.

Повышена успешность операций по ликвидации рапопроявлений при бурении 7 скважин 2000 -2006 годах до 90% что позволило повысить технико-экономические показатели строительства скважин, за рост которых ООО «Оренбургская буровая компания» на областном конкурсе отмечена первым местом по предприятиям ТЭК (ООО «Газпром», ОАО «ТНК-ВР», ОАО «Оренбурггеология»). Экономический эффект по одной скважине от внедрения разработок составил 15 млн. рублей.

Автор выражает благодарность своему научному консультанту, канд. тех. наук Гороновичу С. Н., д-ру технических наук, профессору Овчинникову В. П. за ценные замечания, помощь и содействие в выполнении работы. Особая признательность выражается директору ООО «ВолгоУралНИПИгаз» д-ру технических наук, профессору Генделю Г. Л., директору Оренбургского филиала ООО «Бургаз», канд. тех. наук Кобышеву Н. П., а также сотрудникам института за предоставленную возможность и сотрудничество при проведении исследований и промысловой апробации разработок.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Теоретически обоснованы и подтверждены в промысловых условиях методики расчета пластовых давлений и параметров рапопроявляющего пласта.

2. Предложена классификация условий рапопроявления для выбора способа ликвидации осложнения.

3. На уровне изобретения (патент РФ № 2 277 574) разработан способ тампонажа трещиноватых горных пород.

4. Разработаны тампонажные составы для изоляции в условиях хемогенных отложений.

5. Предложены технологические жидкости и способы их использования для обеспечения надежности разобщения пластов и изоляции рапы при сочетании различных горно-геологических условий ликвидации осложнений.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Г. А. Бурение скважин в условиях рапопроявления. /Газовая промышленность, серия: Бурение газовых и газоконденсатных скважин. М.: ВНИИЭгазпром, 1980.
  2. М.Г., Севастьянов О. М. Строительство скважин на Оренбургском газоконденсатном месторождении в условиях рапопроявлений. /Газовая прмышленность, серия: Бурение газовых и газоконденсатных скважин. -М.: ВНИИЭгазпром, 1983.
  3. С.З., Паус К. Ф., Сумбатов P.A., Абдулин P.A. Фонтаны рапы из соленосных отложений и борьба с ними. /Нефтяная промышленность, серия Бурение.-М.: ВНИИОЭНГ, 1968.
  4. У.Х. Аномальные пластовые давления. М.: Недра, 1980.
  5. С.Б. Прогнозирование зон рапопроявлений в соленосных отложениях./ Обзорная информация. Приложение к журналу «Наука и техника в газовой промышленности». М: ООО ИРЦ «Газпром», 2005.
  6. Л.К., Лубан В. З., Оголохин Э. А. О природе образования залежей рапы и технологии проводки скважин в хемогенных отложениях. /Бурение. РНТС ВНИИОЭНГ. М.: 1974, № 11.
  7. И.С., Ананьев А. И., Новиков B.C., Бутин А. И. Опыт применения ИБР в условиях водопроявлений и вскрытия пластов с АВПД. /Бурение. РНТС ВНИИОЭНГ. М.: 1977, № 11.
  8. A.A., Терентьев В. Д. Бурение скважины глубиной 5500 м в условиях северного борта Прикаспийской впадины. /ТНТО, ВНИИОЭНГ. -М.: 1977.
  9. .П., Горонович С. Н., Мухаметов М. Г. Технология бурения и крепления скважин в условиях рапопоявления на Оренбургском газоконденсатном месторождении. ЭИ, ВНИИЭгазпром, М.: 1980, № 21.
  10. B.C., Ропяной Ю. С., Ферштер A.B. Технология бурения глубоких скважин в Прикаспийской впадине. / РНТС ВНИИОЭНГ. М.: 1976, № 3.
  11. В.И., Мариампольский H.A., Пеньков А. И. Проявления рапы при разбуривании солевых пород. /В. сб. Промывка и цементирование скважин. -М: Недра, 1973.
  12. М.М. и др. Девонские отложения Волго-Уральской нефтегазоносной провинции / Алиев М. М., Батанова Г. П., Хачатрян P.O., Ляшенко А. И., Новожилова С. И. Адлер М.Г., Федорова Т. И., Тюрихин A.M., Михайлова H.A. М.: Недра, 1978.
  13. И.А., Максимов С. П., Воробьёв A.A. и др. Геологическое строение Оренбургского газоконденсатного месторождения и перспективы дальнейших геологоразведочных работ в пределах Яикского свода. М.: Геология нефти и газа, № 7. — 1972.
  14. М.А. О пластовом строении Оренбургского газоконденсатного месторождении. М.: Геология нефти и газа, № 6. — 1980.
  15. С.П., Ларская Е. С., Хаханова И. Н. О формировании Оренбургского газоконденсатного месторождения. М.: Геология нефти и газа, № 11.- 1979.
  16. Eaton В.А. Fracture Graditnt Projection and Its Application in Oilfield Operation. J. Pet. Tech/ Oct, 1969.
  17. П.М. Гидравлический разрыв пласта. М.: Недра, 1986
  18. Минералогическая энциклопедия. Под редакцией К. Фрея. Л.: Недра, 1985. с. 29−30- 37−38.
  19. Геологический словарь, Т 2 М.: Недра, 1973.
  20. С.Н., Жидков В. А. Научное и проектное обеспечение массового строительства скважин в Прикаспийской нефтегазовой провинции. -М.: ОАО ВНИИОЭНГ, № 7,2002.
  21. Г. В., Кокин A.B., Мирошников А. Е., Прохоров В. Г. Справочник по геохимии. М.: Недра, 1990. — 480 с.
  22. В.И., Черняков A.M. Прогноз и оконтуривание зон АВПД большой мощности для проектирования и в процессе бурения скважин. Бурение газовых и морских нефтяных скважин. М.: РИ, ВНИИЭгазпром. № 4, 1981.
  23. У.Х. Аномальные пластовые давления. М.: Недра, 1980.
  24. Физические свойства горных пород и полезных ископаемых (петрофизика). Справочник геофизика. Под ред. Н. Б. Дортмана. М.: Недра. 1976.-с. 527.
  25. В.И., Хейфец И. Б., Неудачина В. И. Опыт разбуривания хемогенных отложений девона в Днепровско-Донецкой впадине с применением известково-битумного раствора. /РНТС. М.: ВНИИОНГ, сер. Бурение, № 4, 1976.
  26. JI.K., Толкунов В. И., Хейфец И. Б. Применение известково-битумного раствора в условиях проявления рапы. М.: Нефтяное хозяйство, 1976, вып.З.
  27. B.C. Проектирование оптимальных составов тампонажных цементов. М.: Недра, 1978.
  28. Ю.М., Тимашев В. В. Практикум по химической технологии вяжущих материалов. М.: Высшая школа, 1973.
  29. H.A., Новохатский Д. Ф., Рябова Л. И. Влияние некоторых добавок на коррозионную стойкость тампонажных материалов в условиях магнезиальной агрессии. В сб. «Бур. растворы, крепление скважин и предупреждение осложнений». М.: ВНИИОЭНГ, 1972.
  30. В.Ф., Булатов А. И., Макаренко П. П. Проблемы механики бурения и заканчивания скважин. М.: Недра, 1996.
  31. Т.В., Кудряшов И. В., Тимашов В. В. Физическая химия вяжущих материалов. М.: Высшая школа, 1989.
  32. Е.Г., Исаев В. И. Гидроаэромеханика в бурении. М.: Недра, 1987.-с. 54.
  33. Н. Гидравлика бурения. М.: «Недра», 1986. с. 16−20,460−502.
  34. Е.З. Гидравлика. М.: Недра, 1974. — с. 295.
  35. Ф.Д. и др. Примеры расчетов по гидравлике. М.: «Строиздат», 1977.
  36. И.И. Теоретические основы тампонажа горных пород. -М.: Недра, 1968.-с. 294.
  37. В.А., Умрихина E.H. Новые методы ограничения притока воды в нефтяные скважины. М.: Недра, 1974.
  38. Г. И. Химический тампонаж скважин. Л.: Гостоппечать, 1953.
  39. В.И., Крецул В. В. Применение кольматантов в жидкостях для первичного вскрытия пластов с целью сохранения их коллекторских свойств./Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. М.: ВНИИОЭНГ, № 4,2005.
  40. Газовая промышленность. Серия Бурения газовых и газоконденсатных скважин. Выпуск 5. -М.: ВНИИЭгазпром, 1981.
  41. Ш. К. Гиматудинов, Ширковский А. И. Физика нефтяного и газового пласта. М.: Недра, 1982. — с. 309.
  42. A.M. Физика и гидравлика нефтяного пласта. М.: Недра, 1982.-с. 191.
  43. В.Н., Горонович С. Н., Ефимов A.B. Расчет параметров зон поглощения буровых растворов. /Научно-технический журнал «Защитаокружающей среды в нефтегазовом комплексе». М.: ОАО «ВНИИОНГ», № 6, 2006.-с. 10−12.
  44. И.Т., Сахаров В. А., Грон В. Г., Богомольный Г. И. Сборник задач по технологии и технике нефтедобычи. М.: Недра, 1984.
  45. Я.М., Хахаев Б. Н., Алиев P.M., Данюшевский B.C. Тампонажные растворы для глубоких нефтегазовых скважин. М.: Недра, 1996.-с. 25−44, 54−55.
  46. Е.М. Заканчивание скважин. М.: Недра, 1979. — с. 303.
  47. А.И. Формирование и работа цементного камня в скважине. -М.: -Недра, 1990. с. 67−69, 210−212.
  48. B.C., Алиев P.M., Толстых И. Ф. Справочное руководство по тампонажным материалам. М.: Недра, 1987. — с. 154−161.
  49. A.c. СССР. 939 729 Е 21 В 3/138. Тампонажный раствор для цементирования газовых и нефтяных скважин и способ его приготовления/ А. П. Тарнавский, П. Ф. Цыцымушкин, С. Н. Горонович и др. (РФ) № 3 005 456/22 Заявл. 10.10.80 Опубл. 30.06.82. Бюл. 24.
  50. И.И. Технология асбоцементных изделий. М.: Высшая школа, 1977.-229 с.
  51. М.Б. Реологические свойства экструзионных асбоцементных масс.-М.- НРС Асбоцементная промышленность, вып.1., 1983. с. 9.
  52. В.Н., Горонович С. Н., Ефимов A.B. Ликвидация поглощения буровых растворов с использованием наполнителей. М.: ООО «БУРНЕФТЬ», Специализированный журнал «Бурение & Нефть», июнь 2005. с. 12−14.
  53. С.Н., Цыцымушкин П. Ф. Крепление скважин в Прикаспийской нефтегазовой провинции. //Юбилейный сборник трудов «ВолгоУралНИПИгаз». Оренбург: ИПК «Газпромпечать», 2002. — с. 54−56.
  54. А.И., Данюшевский B.C. Тампонажные материалы. М.- Недра, 1987.-с. 216−221.
  55. Ф.Г., Булатов А. И., Бондарев В. И. Регулирование реологических свойств тампонажный растворов и снижение гидравлических потерь при цементировании скважин. М.- ВНИИОЭНТ, О.И. сер. Бурение, 1978.-с. 4−6.
  56. X. Тейлор. Химия цемента. -М.: МИР, 1996. с. 266.
  57. А.И. Формирование и работа цементного камня в скважине. -М.:-Недра, 1990.-е. 160−212.
  58. A.B. Разработка расширяющихся тампонажный смесей для низких и умеренных температур. Нефтяное хозяйство. 2005. — № 4. — с. 36−37.
  59. А.И. Формирование и работа цементного камня в скважине. -М.:-Недра, 1990.-е. 160−212.
  60. М.А., Калинина Э. В., Добкина М. Б. Методы математической статистики в нефтяной и газовой промышленности. М.: Недра, 1979.-е. 13−26- 303 310.
  61. Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: «Наука», 1968 с. 252−268,288.
  62. В.И. Организация и проведение эксперимента в бурении. М.: Недра, 1978.-е. 11−39.
  63. А. Гордон, Р. Форд Спутник химика. М.: Мир, 1976. с. 512−518.
  64. Н.М. Сопротивление материалов. М.: Физматгиз, 1962. — с. 856.
  65. С.А. Утяжелители для буровых растворов и технология их применения. М.: Недра, 1981. — с. 238.
  66. A.B., Горонович С. Н. Цыцымушкин П.Ф., Степанов В. Н. Крепление скважин в условиях хемогенных отложений. М.: Нефтяное хозяйство, № 4,2006 г. — с. 102−104.
  67. Минералогическая энциклопедия. /Под редакцией К. Фрея. JL: Недра, 1985.
  68. Справочник (кадастр) физических свойств горных пород. Под редакцией Н. В. Мельникова, В. В. Ржевского, М. М. Протодьяконова. М.: Недра, 1975.
  69. Р.Т. Физическая и коллоидная химия. М.: Высшая школа, 1965.
  70. H.JI. Общая химия: Учеб. Для вузов. Изд. 30 -е, испр./ - М.: Интеграл — Пресс, 2004 г. — с. 685.
  71. Н.В. Общая и неорганическая химия. М.: Высшая школа, 2003. — с. 743.
  72. И.Т., Назаренко Ю. П., Некряч Е. Ф. Краткий справочник по химии. Киев: Наукова думка, 1971.
  73. В. Д. Физико-химические методы предупреждения осложнений в бурении. -М.: Недра, 1984. с. 228.
  74. В.И. Деформация обсадных колонн под действием неравномерного давления. М.: Недра, 1992. — с. 232.
  75. Н.Р. Инженерные задачи механики сплошной среды в бурении. М.: Недра, 1989. — с. 270.
  76. B.C. Управление горным давлением при бурении скважин. -М.: Недра, 1985.-е. 181.
  77. С.Н., Галян Д. А., Кобышев Н. П., Коновалов Е. А. и др. Регулирование ионнообменных процессов при разбуривании терригенно-хемогенного комплекса пород. М.: Газовая промышленность № 10, 2002. — с. 77−78.
  78. У.А. Дир, P.A. Хауи, Дж. Зусман. Породообразующие минералы. М.: Мир, 1966.
  79. А.И., Пеньков А. И., Проселков Ю. М. Справочник по промывке скважин. М.: Недра, 1984. — с.317.
  80. Я.А. Справочник по буровым растворам. М.: Недра, 1979.с. 214.
  81. Я.А. Энциклопедия по буровым растворам. Оренбург.: Летопись, 2005. — с. 662.
  82. Э.Г. Химическая обработка буровых растворов. М.: Недра, 1972.-с. 391.
  83. Патент 2 277 574 РФ. МПК С09К 8/467 (2006.01). Способ изоляции зон поглощений ./Горонович С.Н., Цыцымушкин П. Ф., Степанов В. Н., Ефимов A.B. и др. Заявка: от 27.10. 2004, опубл. 10.06.2006, Бюл. № 16.
Заполнить форму текущей работой

Заказал и сдал!