Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Прихваты колонн при бурении скважин

..pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
13.11.2023
Размер:
23.96 Mб
Скачать

х5— статическое

напряжение сдвига бурового

раствора через

10 мин при нормальных условиях, дПа;

расстояние от

А'6 — длина зоны

прихвата, определяемая как

верхней границы прихвата до долота либо, согласно анализу гео­ физического материала, по мощности проницаемых отложений, м; а'7— перепад давления между скважиной и пластом, МПа;

*8 — время от момента фиксации прихвата до закачивания иефтн, ч;

х9 — усилие на колонну труб сверх ее веса в момент страгивания, Н;

Jtio — стратиграфический горизонт: I — эоцен, II — палеоцен,

III— нижний мел, IV— юра;

Л'п —перепад давления между скважиной и пластом после за­

качивания нефти, МПа;

 

 

 

а12— разность между Л'г и х3;

 

 

Х)з— разность между Ху и Хц.

 

 

Все факторы, кроме

л'ю, разбивали на три интервала:

х, (1000—3000;

3000—5000;

1000—5000);

х2 (0,161—0,214;

0,243-

<3,269; 0,295—0,346); х3 (0,114—0,14; 0,146—0,178; 0,203); л'4 (1,18—

1,49; 1,5-1,8;

1,81—2,0);

хъ (3—40; 41—80; 81—120);

х6 (0—70;

71—140,

141—210); х7(30—80;

81—130;

131—180);

х8 (5—40;

41—

76; 77—112);

х9 (40—57;

58—74; 75—91); хп (10—50;

51—100;

101—140). Для выявления степени влияния отдельных факторов с глубиной прихвата дисперсионный анализ проводили для следую­

щих интервалов: 1000—3000; 3001—5000; 1000—5000 м.

 

 

Анализ результатов исследований,

приведенный в табл. 47 в

порядке значимости, позволяет

выделить

в качестве

снльнодей-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 47

Интервал, м

Критерий

Интервал, м

Критерий

Интервал, м

Критерий

 

 

значимости

 

 

значимости

 

 

значимости

1000—3000

Q

Q

3000-5000

 

QT 1000--5000

%

QT

*5

 

3,94

3,3

*7

*7

13,82

5,76

х-

 

5,9

4,9

*8

3,7

5,0

*5>

10,9

4,2

Х 13

 

5,5

4,9

*3»

3,0

3,1

*2»

*5

10,1

4,3

х5‘,

*13

5,3

3,1

*ю;

*13

2,7

3,1

*5>

*12

9,3

4,4

Х--

* 7

3,9

2,93

 

 

 

 

*5;

*13

7,94

4,3

х7;

*7*13

3,8

3,2

 

 

 

 

*3>*5

7,7

4,3

3.4

2,9

 

 

 

 

*7

*12

8,0

4,3

 

*13

3,4

3,34

 

 

 

 

*5

 

7,6

5,8

X i ,

*5

3,3

2,9

 

 

 

 

*4*1 XQ

8,34

4,4

Х ц \

*13

3,1

2,7

 

 

 

 

х3;

х7

7,6

4,3

хп\

*8

3,6

3,34

 

 

 

 

*4

^*1*2

7,3

4,6

X i

 

4,1

4,9

 

 

 

 

х5

6,5

5,8

*5

 

4,0

4,9

 

 

 

 

*4»

7,1

4,2

хц

 

3,6

4,9

 

 

 

 

Ха у А-з

7,2

4,6

A-7;

*10

2,9

3,34

сти ^ 1имечание> QB— вычисленный; QT— теоретический при уровне значимо-

<32

да давления Дро н средневзвешенного распределенного по толщине

корки Ар, т. е. (Др0-Др®).

Используя данные работы [33], оценим сжатие корки толщиной

И = 10~2 м, сформированной

при перепаде

давления 3 МПа,

Ар — 1,5 МПа:

 

 

 

АН = 0 , 0 1 6 1 • 1 5 • 1 0 ~ 2 = 2 , 4 • К Г 3

м .

( 7 9 )

Ширина полосы контактной

поверхности

труб

с коркой при

этом уменьшается. При условии, что труба внедрена

в указанную

Рис.

22.

Распределение

поро-

Рис. 23.

Распределение давления

вого давления р (г)

по толщи­

в приствольной зоне пласта после

не

фильтрационной корки:

проникновения в

нее нефти:

го и

гс — расстояния

от

центра

/ — нефть;

2— фильтрационная корка;

•скважины

соответственно

до по­

 

3 — пласт

верхности корки н стенки скважи-

 

 

 

ны;

/ — буровой раствор; 2— филь­

 

 

 

трационная корка;

5 — пласт

 

 

 

корку на 5-10-3 м, для сочетания

диаметров труб

и скважины

0,178 и 0,214 м это

снижение составляет

0,029 м

(с 0,146 м до

0,117 м), или 20%.

 

 

 

 

Необходимо отметить, что после замены в скважине бурового раствора нефтью вязко-пластичный слой в застойной зоне превра­ щается в корку. Таким образом, для наиболее распространенного типоразмера скважины и труб уменьшение площади контакта не­

значительное.

в фильтрационной

Согласно другим данным (М. К. Сеид-Рза),

корке после ее контакта с нефтепродуктами

появляются трещи­

ны. Через микротрещины нефтепродукты из затрубного простран­ ства проникают в приствольную зону, и вследствие этого давление в скважине и пласте выравнивается, что является определяющим ■фактором освобождения прихваченных труб [21].

Оценим объем нефти, проникающий в пласт при установке неф­ тяной ванны, при следующих условиях: р = 0,2-4-0,3 — отношение

вязкостей пластового

флюида в нефти;

pK—RiJRc —Ю4-ь5-104—

■отношение радиусов

воронки депрессии

и скважины: рсро=

= 24-10 МПа — перепад давления в системе

скважина — пласт;

Рн — Ро—l-f-5,5 МПа — превышение давления

в нефтяной части

134

течениях, найдены

следующие

границы

автомодельности

(Ш. К. Гиматудинов):

 

 

 

 

 

 

о cos 0

 

„ _

Л

 

л, — ---------------------- - <

0, о -г- 0 ,6о;

 

 

Ар»Vт

 

 

 

 

,

/

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(93)

Ло =

/г grad р

> (0,5-г 1,6)

10®,

 

где а — поверхностное натяжение на границе жидкостей; 0 — угол краевого смачивания; k, т — соответственно проницаемость и по­ ристость породы; Аро — перепад давления между приствольной зоной и контуром пласта.

Следующие комплексы воспроизведены в модели пласта без из­ менения: т, Цв/цп, cos0, / (р), где j.iB, цп — вязкость жидкости ван­ ны и флюида пласта; I (р) — функция насыщенности.

Так как жидкость при установке ванны проникает в пристволь­ ную зону скважины через фильтрационную корку, критерии подо­ бия дополнены комплексом, учитывающим различие фильтрацион­ ных сопротивлений корки и пласта, аналогично комплексу, харак­ теризующему неоднородность пластов в моделях по проницаемости. Однако под действием нефтепродуктов свойства фильтрационной корки меняются, поэтому за комплекс, учитывающий ее наличие на стенке скважины, правомерно принять отношение времени про­ никновения нефтепродуктов через корку ко времени действия ванны.

Необходимая минимальная длина модели, при которой не ис­ кажается характер двухфазного течения:

/ = я

(94)

а перепад давления между приствольной зоной

(за

коркой) и на

выходе из пласта

 

 

 

Лр0 < (а/)/(/ея2).

 

 

(95)

Опыты проводили при следующих условиях:

/=0,8

м; k =

= 0,12-0,5-10-'2 м2; т = 0,10-^0,15; р0 = 1н-3,5-105

МПа;

цв/цп*

= 3,5; ф0=л:/2; радиус модели трубы — 3,3-10-2

м; радиус модели

скважины — 4- Ю"2 м.

 

 

 

Условия формирования корки (перепад давления, время, темпе­

ратура) также изменяют ее свойства, поэтому

эксперименты по

исследованию механизма действия жидкостей в зоне прихвата про­ водили в условиях, характеризующих стабильность процессов коркообразования, т. е. при перепадах давления выше 1 МПа, темпе­ ратуре 20—25°С, с буровыми растворами, свойства которых не из­ менялись от опыта к опыту. Число опытов с каждым буровым раствором и жидкостью для установки ванны варьировалось от 3 до 5. Минимальное число экспериментов соответствовало серин опытов, в которой относительная погрешность не превышала 5%.

На основании анализа числовых значений безразмерных ком­

1138

Соседние файлы в папке книги