Что такое дифференциальное давление на забое скважины
ДАВЛЕНИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ
Смотреть что такое «ДАВЛЕНИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ» в других словарях:
Дифференциальное уравнение в частных производных — (частные случаи также известны как уравнения математической физики, УМФ) дифференциальное уравнение, содержащее неизвестные функции нескольких переменных и их частные производные. Содержание 1 Введение 2 История … Википедия
Дифференциальное уравнение с частными производными — Дифференциальное уравнение в частных производных (общеупотребительно сокращение (Д)УЧП, также известны как уравнения математической физики, УМФ) дифференциальное уравнение, содержащее неизвестные функции нескольких переменных и их частные… … Википедия
дифференциальное давление — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN differential pressure … Справочник технического переводчика
дифференциальное давление газлифта — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN gaslift differential pressure … Справочник технического переводчика
дифференциальное забойное давление — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN bottomhole differential pressure … Справочник технического переводчика
Дифференциальное запускающее давление аппарата искусственной вентиляции легких — 85. Дифференциальное запускающее давление аппарата искусственной вентиляции легких Дифференциальное запускающее давление D. Differentialstaridruck Е Differential inspiratory triggering pressure F. Pression inspiratoire differen tielle de… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
дифференциальное давление — skirtuminis slėgis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Pirminio įtaiso kuriamas slėgių skirtumas, kurį matuojant atsižvelgiama į galimą atskaitos lygių slėgių atšakose, esančiose prieš įtaisą ir po jo, skirtumą.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
дифференциальное давление — skirtuminis slėgis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. differential pressure vok. Differenzdruck, m rus. дифференциальное давление, n pranc. pression différentielle, f … Fizikos terminų žodynas
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ — в нефтяной гидрогеологии давление, под которым нефть и газ перемещаются из пласта в скважину и которое равно разности между динамическим и пластовым давлением, т. е. давлением на забое скважины при ее эксплуатации … Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии
запускающее дифференциальное давление — Изменение давления в отверстии для присоединения пациента, вызывающее запуск. Обозначение ΔPTr [ГОСТ Р 52423 2005] Тематики ингаляц. анестезия, искусств. вентиляц. легких EN triggering differential pressure DE Trigger Differenzdruck FR… … Справочник технического переводчика
Бурение скважин на депрессии и репресии
Бурение скважин на депрессии (UBD)- это технология бурения с отрицательным дифференциальным давлением в системе скважина-пласт, когда пластовое давление превышает давление столба жидкости в скважине.
Бурение скважин на депрессии (UBD)- это технология бурения с отрицательным дифференциальным давлением в системе скважина-пласт, когда пластовое давление превышает давление столба жидкости в скважине.
В этих условиях фильтрат бурового раствора, жидкость глушения и тд не попадают в продуктивный пласт, что не приводит к ухудшения коллекторских свойств пласта.
При создании депрессии на пласт в скважину будет поступать пластовый флюид (газ, нефть, вода) с различным дебитом.
Дебит флюида зависит от значения депрессии и коллекторских свойств пласта.
Обычно продуктивность пласта определяют в результате проведения комплексных газогидродинамических, гидрогеологических и геофизических исследований после его вскрытия и в законченной бурением скважине.
Бурение скважин на депрессии позволяет:
— минимизировать загрязнение пласта, в тч призабойной зону пласта (ПЗП);
— обеспечить одновременное повышение коэффициента извлечения нефти (КИН) и притока, в связи с минимизацией повреждения коллекторов;
— увеличить показатель проходки на долото и увеличить механическую скорости бурения, в связи со снижением угнетающего давления на забой скважины;
— снизить отрицательное воздействие бурового раствора на его коллекторские свойства.
Агента при использовании этой технологии применяют:
— раствор низкой плотности, к примеру, воду или нефть;
— аэрированные растворы, газифицированные воздухом, азотом, природным газом или даже отходящие газы двигателей внутреннего сгорания (ДВС).
При использовании технологии бурения на депрессии дебит скважины вырастает в разы.
Эффективность этой технологии снижает ее высокая стоимость.
Бурение на депрессии не всегда допустимо.
Допустимая депрессия на стенки скважины при бурении не должна превышать 10-15 % эффективных скелетных напряжений (разность между горным и поровым давлением пород).
При освоении скважин допустимая депрессии определяется из условия обеспечения устойчивости призабойной зоны пласта и сохранности цементного кольца за обсадной колонной.
К примеру, на истощенных месторождениях (особенно газоконденсатным и газовым), где падение пластового давления к первоначальному уровню доходит до 4 раз, использование этой технологии возможно с учетом величины коэффициента аномального давления пластов (kа) в зависимости от глубины.
В настоящее время наиболее распространено бурение на репрессии, когда давление столба жидкости в скважине превышает пластовое давление.
Бурение на репрессии эффективно на скважинах незначительной глубины и в неустойчивых грунтах.
Недостатком является относительно быстрое снижение дебита.
Это происходит при кольматации (закупоривании), независимо от используемого инструмента и типа бурового оборудования.
1.1 Влияние забойного давления на процесс бурения нефтяных и газовых скважин
В настоящее время, не вызывает сомнения тот факт, что в процессе бурения скважин при превышении забойного давления над пластовым в зоне разрушения горных пород (положительное дифференциальное давление) значительно снижается скорость бурения и ухудшаются коллекторские свойства пласта.
— влияние горного давления на механическую скорость проходки не обнару- жено; выявлено очень существенное влияние только дифференциального давления;
— изменение дифференциального давления в пределах от 0 до +7 МПа приво-
Однако по данным опытного бурения невозможно установить общую количе- ственную зависимость показателей бурения от величины дифференциального дав- ления.
Таким образом, величина дифференциального давления является одним из ос- новных факторов, определяющим результаты бурения.
Влияние перепада давления между скважиной и пластом на механическую скорость проходки, по мнению А.Ж. Гарнье и Н.Х. Ван-Лингена [10], Н.А. Колесни- кова [17], В.Г. Гераськина, А.В. Орлова и В.Е. Дубенко [11] заключается в ухудше- нии буримости горных пород за счет роста их прочности на сжатие и возникновения усилий (угнетающее давление), прижимающих частицы породы (шлам) к забою. Прижимающие силы имеют статическую и динамическую природу и их значения являются сложной функцией почти всех известных показателей, характеризующих процесс бурения.
Статическое, или дифференциальное по современной терминологии, давление, обусловливающее статические силы, удерживающие шлам на забое, независимо от фильтрационных свойств разрушаемых пород, принималось равным разности между гидростатическим давлением на забое скважины и поровым (пластовым) давлением.
Авторы работ [17] и [10] указывают, что динамический перепад давления про- является только после отделения частицы от массива породы перед транспортиров- кой ее на поверхность. Значение динамического перепада давления определяли экспериментально. По утверждению исследователей, во всех опытах он не превысил 4,3 МПа.
В процессе разрушения породы на забое природа перепада давления носит
смешанный характер. На закономерности изменения механической скорости от пе- репада давления ом =f(AP) влияет суммарный перепад давления.
Следует заметить, что утверждения авторов работы [10] о природе влияния абсолютных значений гидростатического и дифференциального давления на меха- ническую скорость проходки базируются на данных опытного бурения микродоло- тами в лабораторных условиях при явном несоблюдении гидродинамического подо- бия в зоне разрушения, а также геометрического подобия породоразрушающих, элементов модели и натуры.
лабораторных условиях, как правило, количественно не подтверждаются практикой бурения.
При выполнении экспериментов в промысловых условиях не учитывается значение возможного динамического перепада давления, а рассматривается влияние на механическую скорость только статического перепада и независимо от фильтра- ционных особенностей разрушаемых пород.
Исследованиями установлено, что при разрушении горных пород в процессе бурения в реальных или лабораторных условиях дифференциальное давление при разрушении АРр зависит от качества бурового раствора, фильтрационных свойств
разрушаемых пород, частоты вращения долота, осевой нагрузки (глубины разруше- ния породы). В лабораторных условиях АРр зависит также и от размера образца.
Таким образом, дифференциальное давление существенно зависит от параметров режима бурения и фильтрационных свойств разрушаемых пород [17].
Известно также негативное влияние положительного перепада давления в сис- теме «скважина-пласт» (РСКв)Рпл) на фильтрационные свойства призабойной зоны пласта (ПЗП) в результате проникновения в пласт промывочной жидкости и ее фильтрата, т.е. ухудшение коллекторских свойств пласта. Изучению механизмов процессов и явлений, происходящих в прискважинной зоне пласта-коллектора в хо- де бурения, а также разработке способов сохранения естественной проницаемости данной зоны посвящены многочисленные теоретические и экспериментальные ис- следования. Это работы Н.Р. Акопяна, В.А. Амияна, А.В. Амияна, В.Т. Алекперова,
А.И. Булатова, ММ. Иванюты, Д.Л. Кеннеди, Н.А. Колесникова, М.Р. Мавлютова, У.Д. Мамаджанова, Г.Т. Овнатанова, В.Ф. Роджерса, К.М. Тагирова, Р.С. Яремийчу- ка, A.M. Ясашина и др. отечественных и зарубежных авторов.
Всесторонний анализ и обобщающие выводы по данному вопросу сделаны К.М. Тагировым в работе [32], в частности:
— установлено, что радиусы зон проникновения фильтрата и кольматации за- висят от целого ряда факторов:
перепада давления между скважиной и пластом,
типа и физических параметров коллектора (пористость, проницаемость, гли- нистость, трещиноватость),
степени дисперсности твердой фазы, содержащейся в промывочной жидкости, физико-химических параметров промывочной жидкости;
— установлено, что в зоне проникновения фильтрата естественная проницае- мость пласта снижается за счет:
набухания глинистого цемента породы пласта, образования нерастворимых осадков в поровом пространстве, пенообразования в пористой среде, капиллярно-поверхностных эффектов;
— установлено, что максимальное сохранение естественной проницаемости ПЗП может быть достигнуто при комплексном решении задач по подбору рецепту- ры промывочных жидкостей с учетом характера физико-химических явлений, про- исходящих в пласте в зоне проникновения фильтрата промывочной жидкости, а также применения технологии вскрытия пласта, обеспечивающей равновесие забой- ного и пластового давлений.
Также следует отметить, что дифференциальное давление и образование на стенках скважины толстой глинистой корки являются основными причинами воз- никновения прихватов бурильного инструмента [22, 40].
ростатического давления столба промывочной жидкости создает необходимые и достаточные условия для образования прихвата бурильного инструмента.
Обобщая вышеизложенное, можно сделать вывод, что забойное давление яв- ляется одним из основных факторов, влияющим на состояние ПЗП и технико- экономические показатели бурения. Его уменьшение благоприятствует сохранению проницаемости ПЗП, стабильности ствола скважины и низкой вероятности возник- новения прихватов бурильного инструмента, а также способствует повышению ме- ханической скорости бурения с одновременным ростом проходки на долото, сниже- нию материальных затрат и сокращению общего времени проводки скважины.
Одним из путей повышения качества и безопасности вскрытия продуктивных пластов бурением является определение действующего забойного давления и созда- ние технологически эффективного перепада давлений в системе «скважина-пласт». Оперативное изменение забойного давления, способствует достижению максималь- ных показателей работы долот с учетом конкретных условий бурения. В связи с этим совершенствование технологического процесса регулирования забойного дав- ления влияет на эффективность углубления и качество последующих операций по проводке скважин, для условий массового бурения с использованием стандартного оборудования.
Механизм влияния дифференциального давления на разрушение горных пород. Угнетающее давление
Механизм влияния дифференциального давления на разрушение горной породы рассмотрим на примере вдавливания штампа (рис. 4.47). Под действием силы F на штамп в горной породе формируется область предельного состояния (ядро всестороннего сжатия) породы, давление в котором передается на окружающую его породу.
Под действием увеличивающегося давления по мере роста силы F образуются трещины отрыва-сдвига. Процесс заканчивается хрупким сколом окружающей породы с образованием лунки. Нетрудно увидеть, что образованию трещины и сколу породы мешает разность давление
где рс –давление промывочной жидкости на забой скважины; рт – давлениефлюида в трещине; ру – угнетающее давление. Этот эффект получил название угнетения процесса разрушения породы, а отсюда произошло и название давления ру.
В проницаемых горных породах под забоем формируется переходная зона до глубины hп, в которой давление постепенно изменяется от рс до рп. Если глубина зарождения трещины hт > hп, то действующее дифференциальное давление (рис. 4.48 б) совпадает с рассчитанным по формуле (4.84). Если hт
При образовании (раскрытии) трещины давление в ней снижается относительно давления переходной зоны, так как мгновенное заполнение трещины невозможно. Трещина заполняется как фильтратом промывочной жидкости, так и пластовым флюидом. При этом формируется угнетающее давление ру. Характер изменения давления при заполнении трещины показан пунктиром на рис. 4.48 в. Возможны три основных случая.
Рис. 4.48. Схемы формирования дифференциального и угнетающего давлений
1) В малопроницаемых горных породах заполнение трещин жидкостью слабое. Поэтому | ру| > | рд|, а в пределе ру = рс. То же имеет место, когда в скважине не фильтрующаяся через забой промывочная жидкость. В этом случае отрицательное влияние угнетающего давления наибольшее.
Точных методик расчета ру нет, а потому в качестве основных аргументов принимаются для проницаемого забоя величина дифференциального давления, а для непроницаемого забоя – величина давления промывочной жидкости на забой скважины.
Исследования Б. В. Байдюка показали, что с увеличением дифференциального давления имеет место уменьшение угла γс естественного скалывания горной породы при вдавливании инденторов (см. рис. 4.47). Это приводит к уменьшению объема разрушенной породы при каждом вдавливании и, следовательно, к увеличению энергоемкости разрушения горной породы.
Давление рс промывочной жидкости на забой во время бурения складываются из статического давления и гидравлического сопротивления движению жидкости от забоя к устью скважины. Последнее существенно зависит от вязкости бурового раствора.
Таким образом, сопротивление и энергоемкость разрушения горных пород на забое скважины существенно увеличиваются с ростом таких показателей свойств промывочной жидкости, как плотность и вязкость, и со снижением показателя фильтрации.
Напряженное состояние.
Дата добавления: 2019-02-22 ; просмотров: 529 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Определение забойных давлений ( Р заб )
Курс
Обучения рабочих бригад текущего, капитального ремонта скважин и бригад освоения
Контроль скважины. Управление скважиной при газонефтеводопроявлениях.
Тема 1. Введение
Настоящие учебные план и программа составлены в соответствии с Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности, инструкций по предупреждению газонефтеводопроявлений, руководящих документов по противофонтанной безопасности.
Программа предназначена для обучения рабочих по курсу «Контроль скважины. Управление скважиной при газонефтеводопроявлениях с правом ведения работ при ремонте нефтяных и газовых скважин».
Программа включает в себя теоретическое обучение в объеме 48 часов и производственное обучение на учебном полигоне в объеме 12 часов.
Основной формой теоретической подготовки являются лекции. Для лучшего освоения теоретической части обучение должно сопровождаться демонстрацией наглядных пособий (чертежей, плакатов, схем) при помощи мультимедийного проектора в виде презентаций программы Power point, показом видеофильмов.
При проведении теоретического обучения обязательное применение тренажеров-имитаторов (при использовании компьютерного класса возможен показ программного обеспечения тренажеров-имитаторов). В билетах возможны изменения в зависимости от применяемого противовыбросового оборудования предприятием.
Возможна сдача экзамена персоналом на компьютере. После прохождения каждой темы проводится контрольный тест.
Практические занятия проводятся на учебном полигоне: в классе, оснащенном противовыбросовым оборудованием и на скважине, обвязанной противовыбросовым оборудованием
По окончании изучения курса проводится квалификационный экзамен. Для участия в экзаменационной комиссии должны приглашаться инспектора ГГТН России и представители противофонтанной военизированной службы.
После сдачи квалификационного экзамена выдается удостоверение установленного образца.
Открытые фонтаны всегда были и остаются в настоящее время самыми тяжелыми авариями при бурении и ремонте скважин. Как правило, открытые фонтаны сопровождаются многими последствиями. Такими как:
n потеря бурового и другого оборудования
n непроизводственные материалы и трудовые затраты;
n загрязнение окружающей среды ( разливы нефти или минерализованной воды, загазованность и др. ) ;
n перетоки внутри скважины, вызывающие истощение месторождения и загрязнение вышележащих горизонтов;
n случаи человеческих жертв.
Несмотря на совершенствование противовыбросового оборудования и технологию проводки, освоения и ремонта скважин количество открытых фонтанов и убытки от них сокращаются медленно. Чаще всего причиной этого является отсутствие должного контроля за поведением скважины, при которой невозможно определить начало ГНБП и своевременно принять меры по его ликвидации, а так же неграмотные работы по глушению проявления. Каждый открытый фонтан проходит стадии:
· Подъем флюида по стволу скважины и выброс, если устье оказалось незагерметизированным.
Тренажер-имитатор по контролю за скважиной (модель DPWS-22, производства компании CS inc США)
Предназначен для обучения буровых бригад, бригад ремонта скважин и инженерного персонала нефтегазодобывающих предприятий, персонала противофонтанных частей.
Тренажер состоит из нескольких панелей, которые соединяются между собой.
1. Компьютер с клавиатурой, цветной монитор и мышь (для преподавателя);
2. Цветной монитор (для студента);
3. Панель бурильщика с насосами, штуцерным манифольдом и т.д. (панель бурильщика);
4. Панель лебедки (лебедка);
5. Панель поверхностного превентора;
6. Панель дистанционной дроссельной задвижки (дроссель);
7. Панель фонтанной арматуры (арматура);
8. Панель аккумулятора;
9. Панель давления вспомогательного манометра (для глушения).
Тренажер имитирует в реальном и ускоренном масштабах времени технологические процессы бурения и ремонта скважин:
S Бурение с помощью блока поверхностных противовыбросовых превенторов;
S Процедура бурения;
S Контроль при бурении скважин без лебедки;
S Ремонт скважины с помощью фонтанной арматуры;
S Ремонт с помощью превентора;
S Добывающая скважина;
S Ремонт скважины с помощью подъемника
Тренажер при имитации технологических процессов обеспечивает также и имитацию:
S возникновения и развития осложнений и аварийных ситуаций при выполнении ремонта и бурения скважин, в том числе нефтегазоводопроявлений и выбросов;
S технологические процессы ликвидации нефтеводогазопроявлений и выбросов (различными способами);
S показания приборов контроля технологических процессов ремонта и бурения скважин, характеризирующих состояние оборудования, инструмента, скважины.
Программное обеспечение тренажера содержит средства проектирования учебных заданий с любыми условиями выполнения бурения и ремонта скважин и нестандартными ситуациями. Преподаватель при моделировании учебных заданий устанавливает следующие условия скважины, которые отображаются на его мониторе в ходе работы учебного задания:
¨ характеристики нефтегазоносного пласта, флюида;
¨ параметры бурения и ремонта;
¨ поверхностное оборудование (превентор, манифольд, арматура, насосы);
¨ параметры бурильной трубы, насосно-компрессорной;
¨ параметры обсадной трубы;
¨ движение жидкости в скважине.
¨ раствор на входе и выходе и т.д.
Преподаватель кроме осложнений и аварийных ситуаций, запланированных им заранее в сценарии учебного задания, может «создать их на ходу», в процессе выполнения задания. Обеспечена возможность остановки имитации технологических процессов в любой момент и продолжения условия задания.
При имитации технологических процессов на экран монитора выводятся все числовые характеристики процесса, графики, а также анимационные картинки, отображающие в реальном времени работу оборудования, инструмента и состояния скважины.
Тренажер позволяет обучаемым увидеть (на экранах мониторов) скрытые от прямого наблюдения процессы, происходящие в скважине, наблюдать процессы возникновения и развития осложнений и аварийных ситуаций.
Тренажер позволяет приобрести и усовершенствовать практические навыки выполнения, контроля и оптимизации технологических процессов бурения и ремонта, распознавания и предотвращения аварийных ситуаций.
Тема 2. Основные понятия о давлениях в скважине.
 |
В наклонных скважинах глубина скважины H определяется как вертикальная составляющая длины ствола.
Значение гидравлических потерь определяется по существующим методикам.
Избыточное давление добавляется к давлению, действующему в рассматриваемой точке в статических и динамических условиях. Это положение является основополагающим в понимании методики глушения скважины.
Рзаб. в зависимости от условий может быть равно пластовому давлению, больше или меньше его:
— в нормальных условиях бурения Рзаб>Рпл;
 |
Основным условием начала ГНВП является превышение пластового давления вскрытого горизонта над забойным давлением.
Забойное давление в скважине во всех случаях зависит от величины гидростатического давления бурового раствора заполняющего скважину и дополнительных репрессий вызванных проводимыми на скважине работами ( или простоями ).
ЕТПБ требуют, чтобы гидростатическое давление ( Р г ) превышало пластовое ( Р пл ) в следующих размерах :
для скважин с глубиной до 1200м Р=10-15% Р пл, но не более 1,5 МПа
для скважин с глубиной до 2500м Р=5-10% Р пл, но не более 2,5 Мпа
для скважин с глубиной свыше 2500м Р=4-7% Рпл, но не более 3,5 Мпа
При известном пластовом давлении горизонта необходимая плотность промывочной жидкости, на которой должен вскрываться этот горизонт определяют:
 |
Определение забойных давлений ( Р заб )
· Забойное давление при механическом бурении и промывке
 |
Ориентировочно, для неглубоких скважин оно составляет :
 |
При промывке скважины после спуска труб или длительных простоях без промывки забойное давление может снижаться за счет подъема по стволу газированных пачек бурового раствора и резкого увеличения их объема к устью.
 |
2. Забойное давление после остановки циркуляции первое время равняется гидростатическому
3.Забойное давление при отсутствии циркуляции длительное время снижается за счет явлений седиментации, фильтрации, контракции, а так же температурных изменений бурового раствора на величину D Рст
 |
При остановках до 10 часов
 |
При остановках без циркуляции более 10 часов для растворов с О > 2 Па, при наличии хорошо проницаемых коллекторов в разрезе ствола скважины в расчете принимают снижение давления равное :
4.Забойное давление при подъеме бурильной колонны
 |
DРст— снижение забойного давления за счет явлений седиментации и др. В зоне, где нет движения бурового раствора
 |
где
r- плотность бурового раствора, кг / м3
Для обсаженного ствола, заполненного водой С = 1350 м/с; буровым раствором С = 1100 м/с.
для скважин с глубиной до 1200м Dh = 0,03 Н
для скважин с глубиной до 2500м Dh =0,02 Н
для скважин с глубиной свыше 2500м Dh = 0,03 Н
5. Забойное давление при спуске бурильного инструмента:
 |