книги / Прихваты колонн при бурении скважин
..pdfх5— 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: рс— ро= |
|
= 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