Спосіб попередження зім’яття обсадних колон свердловин в зоні пластичної деформації солей

1. СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ СМЯТИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОШІ СКВАЖИН В ЗОНЕ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ СОЛЕЙ, включающий селективную установку дополнительных колонн-хвостовиков в зонах с характерной особенностью проявления пластической деформации пород, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности осуществления способа, дополнительные колонны-хвостовики устанавливают в зонах, пластическая деформация которых соответствует соотношению где Р Рк Кп — прогнозная критическая депрессия пластового флюида в скважине, ниже которой текущие пластовые давления понижать недопустимо,МПа; - паспортное критическое давление на смятие обсадной колонны, МПа, - безразмерный параметр критического состояния прочности обсадной колонны скважины, установленного по фактическим данным о смятии колонн, принятый за единицу при условии,что где Р п 7 - текущее пластовое д а в л е ние » МПа. 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что дополнительные колонны устанавливают в период времени, определяемый из соотношения Гд где Р э r - экспериментальное критическое давление текучести пород, МПа; Рг - геосгатпческое давление» МПа, а прогнозные критические депрессии пластового флюида в скважине определяют по следующей зависимости ЛР = Р. т - Р- • К„. где э. T, время безаварийной эксплуатации скважины без дополнительной колонны, сут;" текущее пластовое давление, МПа; градиент суточного снижения текущего пластового давления при отборе флюида, МПа/сут. § ЛрНЯА 1224400 Изобретение относится к нефтегазо-, добывающей промышленности и предназначено для предупреждения смятия обсадных колоші скважин с учетом установления зон с характерной особенностью проявления пластической деформации и определения прогнозных критических депрессий пластового флкшда при эксшгуаташш, освоении и бурении скважин. Целью изобретения является повышение эффективности способа. Сущность способа заключается в установлении зон с характерной особенностью проявления пластической деформации пород п і определении проз гнозных критических депрессий пластового флюида, дальнейшее-снижение которых недопустимо при эксплуатации и освоении скважіш в зонах распространения деформируемых горних пород. На чертеже показана пигоризонтпая карга с указанием изолиний 1 глубины кровли пластических пород 2. В контуре устья ка/кдой скважины ' с ї номерами 4 поставлены численные значения 5 отношения Р э1 /Рг , обозначения бинам определяют по известной методике величину геостатического давления, параметр Рг для каждого интервала глубин залегания деформируемого типа горных пород, по каждой на данной площади скважине. По каздой из этих скважин выписывают паспортные значения критических давления смятия обсадных колонн дпя соответствующей 10 их марки стали и толщины стенок (параметр V ) . Определяют отношение Р и Р для каждого интервала деформируемого типа пород по каждой скважине и по величине отого отноше15 ния устанавливают их характерную особенность физического состояния: при значениях 20 зона иетекучих пород, при значениях —~~ L < 1 - зо на текучих пород. при значениях „_?._l^~ ] ~ зона критического сос *• г 25 толния пород. По этим значениям окоитуривают соответствующие зоны и эти контуры наносят на погоризонтиые структурные \ (8), означают характерные особенности уои деформикарты, построенные по глубине кровли руемых пород соответственно ~ прояв- 30 пород с пластической деформацией, ление текучести, отсутствие текучесвыделяя на пен штриховкой различные ти и критического состояния. По резоны физического состояния этих позультатам величии этих отношений усрод (см. чертеж). тановлены зоны: текучего 9, критичесЗатем в скважинах, расположенных • кого 10 и нетекучего 11 состояния 35 в контуре зон текучих горных пород и деформируемых пород. их критического состояния, т.е. там, Способ осуществляюг следующим ,т. 1 из соотношения К„ = где р, образом. В процессе разбуривашш штощлдн Р,.т. "АР *• = 1 (р - паспортное раз1?едоччы>.[ и зксшіуатациошш!! буре- 40 ипем отбирают кериовый матермал из критическое давление па смятие обинтервалов глубин залегания горних садпон колонны, Kf1 - безразмерный пород, способных подвергаться пласпараметр критического состояния тической деформации, и замеряют по прочности обсадной колонны скважины, ним э лабораторных условиях.экспери- 45 установленного по фактическим данментальным путем критические давления ным о смятии колонн, и принятый за. текучести отих пород (Р Э 1 . ) , При отединицу), определяют величину прогсутствии керпоиого материала испольнозных критических депрессии пласауют данные экспериментальных опретового флюида в скважине из зависиделений критических давлений теку50 мости ДР К =1\, 7 , -Р к К п при изчести аналогичного типа пород. вестных значениях параметров Р з.т. По результатам бурения и комплекР. и К„ и при условии, что су промислово-теофизпческого каротаД Р К £ ? п т • В этих зонах устанавливают жа разреза скиажли (стандартный,радополнительные колоииы-хвостовикн. диоактивный каротажи и БКЗ) опреде55 Дополнительные колонны-хвостовики ляют литологичсскіш тип пород, пх могут быть установлены в течение плотность, глубины залегания. Затем времени безаварийной работы скважипо величине плотности пород и их глуны, определяемого из соотношения 1224400 * чае необходимо проведение восстановительных работ. Г д П р и м е р 2. Определение тех-* пического состояния экештуатацноигде L j - время безаварийной э к с 5 ной скважины, работающей в зоне плуатации скважин, с у т ; . • распространения солей с возможным 1\т - текущее пластовое д а в проявлением пластической деформации. ление, М П а ; Последовательность проведения техноД Р ^ - прогиознач критическая логических огїерацпй та же, что и депрессия; 10 в примере 1. По результатам замеров ГА - градиент суточного сниже получены следующие значения параметш ш текущего пластового ров: И = 2180 м, Р э т = 50 МПа, давления, МПа/сут. эт П р и м е р 1. Оценка техничес= 1 (критическое Р т = 50 ЇІПа; кого состояния эксплуатационной (5 с о с т о я н и е т е к у ч е с т и с о л и ) , Р ^ = скважины, работающей в зоне распо= 44 МПа; &РК « Р э т - Р к К п = 50 ложения пород с проявлением пласти- 44-1 ^ 6 МПа; P n T = 6 МПа. Слеческой деформации. В качестве примера Серуг скважину 85 Щебелинского довательно, лРк=Рп"Ті ' месторолїдєтія и определяют следуюВывод: скважина расположена в щие параметры. 20 зоне к р и т и ч е с к о г о с о с т о я н и я т е ч е ния с о л е й , текущее п л а с т о в о е д а в л е Глубина Н залегания пластических ние р а в н о к р и т и ч е с к о й д е п р е с с и и пород по данным стандартного кароп л а с т о в о г о флюида, дальнейшее снижетажа равна 1740 и, Р д т - экспериние текущего п л а с т о в о г о д а в л е н и я ментальное критическое давление те25 п р и в е д е т к смятию обсадной к о л о н н ы . кучести соли, равно 36 МПа (опрелеПредложения: в т а к о й скважине добыиа из условий глубины смятия колончу флюида необходимо п р е к р а т и т ь и ны данной скпажішп против соли) и 'проводить срочные работы по с п у с к у Рг - гсостатшгеское давление, равно защитного х в о с т о в и к а в и н т е р в а л г л у на этой глубине 40 МПа (определено бины з а л е г а н и я с о л е й . 30 по формуле Р г = Н-Гд = 1740-0,023 = П р и м е р 3 . Определение т е х - 40 ИПа, где Г д - градиент дапленического состояния эксплуатационной скважины в зоне распространения Р • * ния пород, МПа), Отношение —~^~ солей. Последовательность операций гг та же. В результате проведенных и з = 0 , 9 , т.е. меньше единицы, что ука- 35 мерений получены следующие значения зывает на возможность проявления параметров: II = 1600 м; Р э т > = текучести соли на данной глубине. По паспортным данным для данной = 50 МПа, Рг = 37 глубины Рк - критическое давление 40 (нетекучее состояние солей)*, Р и = на смятие обсадной колонны, равно = 45 МПа; Д Р К = 1% т - Рк К п = 50 20,5 ИПа для марки стали "Д" с тол45 1 = 5 МПа, Рп т = 10 МПа. щиной стенки 7 мм. Затем определяют Вывод: скважина расположена в зопрогнозную величину критической не нетекучего состояния солей, тедепрессии пластового флюида в скважине из зависимости 45 кущее пластовое давление больше критической депрессии пластового флюида в два раза, такой скважине не грозит ЛР = Р Р = к э т " к К" 3 6 - 2 0 , 5 - 1 = смятие колонны от солей. Рекоманда= 1 5 , 5 ИПа циигв дайной скважине не следует плаи текущее п л а с т о в о е д а в л е н и е (Р п т = нировать спуск защитного хвостовика. = 10 МПа) по данным э к с п л у а т а ц и и 50 П р.и м е р Д. Определение в р е скважины, сравнивают п о с л е д н е е п р о г мени безаварийной эксплуатации с к в а нозной критической д е п р е с с и е й (ДР К = жины, работающей в зоне проявления =15,5 МПа). Из сравнения в и д н о , ч т о пластической деформации пород, у с т а Р С ЛР , что недопустимо. Обсадная колонна в скважине в д е й с т в и 55 новленной н а основании замеров п а р а метров Р э т и Р г , отношение которых т е л ь н о е т и о к а з а л а с ь смятой на г л у меньше единицы. Дальнейшая п о с л е д о бине 1740 м под воздействием п л а с т и в а т е л ь н о с т ь операций с л е д у ю щ а я . ческой деформации с о л е й . В этом с л у 1224400 тового давления безаварийный срок Замеряют текущее пластовое давлеэксплуатации скважины 500 сут. В ние (Рг и градиент суточного сниэто время необходимо запланировать жения пластового давления (Гл) при спуск защитного хвостовика. отборе флюида з данной скважине, которые равны соответственно 15 МПа Таким образом, зная темп снижеи 0,01 МПа/сут. Определяют прогнозния текущего пластового давления ную критическую депрессию пластового молпю в любой период времени опре(Ішюида в данной скважине аналогично делять сроки безаварюіїюн эксплупримерам 1-3, которая равна ЛР К = » 10 МПа. Время безаварийной эксплу- )0 атацнп скважин и планировать своевременно проведение предупредительатацип скважины из зависимости ных технических мероприятий.Причем, Р,т -ЬР. . 15-10 _ при любом изменении суточного сниt 0,01 ГА жения градиента текущего пластового 15 давления время безаварийной эксплу= 500 сут атации скважин определяется также Вывод: при указанной величине повторно. суточного градиента снижения плас 2500 8 10 Редактор К. Волощук Заказ 1899/28 Составитель В. Родина Техред И.Попович Корректор М. Шароши Тираж 548 Подписное В Н Ш Ш И Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4,