Бурение на депрессии это

Бурение «на депрессии»: что это за технология?

Метод бурения скважин «на депрессии» является одним из наиболее популярных, и это несмотря на то, что сама технология достаточно молодая. Еще в начале этого века по данной технологии осуществлялось бурение как минимум 20% всех скважин на планете, сегодня этот процент вырос еще больше.

Суть этого метода заключается в бурении с отрицательным дифференциальным давлением между пластом и самой скважиной. Данная технология позволяет осуществлять процесс бурения, в результате которого фильтрат бурового раствора фактически не проникает непосредственно в пласт, в итоге его коллекторские свойства не ухудшаются. Другими словами, при бурении «на депрессии» по минимуму загрязняется не только сам пласт, но и призабойное пространство.

Суть технологии и ее преимущества

Бурение скважин «на депрессии» начинается с проведения комплексных гидрогеологических, геофизических и газогидродинамических исследований. Данные процедуры осуществляются как перед началом бурения, так и после того, как скважина будет пробурена.

Для создания депрессии в пласт закачивается специальный пластовый флюид, это может быть как вода, так и газ или даже нефть. При этом закачка осуществляется с различным расходом, параметр этого показателя зависит от коллекторских свойств пластов и показателей депрессии.

У данного метода есть одно важное достоинство: такой тип бурения позволяет предотвратить загрязнение призабойного пространства и пласта. Однако у технологии есть и другие плюсы:

  • Снижение негативного воздействия бурового раствора на коллекторские свойства самого пласта;
  • Значительное повышение проходки и скорости бурения, т.к. такой метод позволяет снизить давление, которое возникает на забое скважины;
  • Увеличение коэффициента извлечения нефти (КИН) и дебита скважины за счет снижения повреждения коллекторов;
  • Данный метод делает возможным оперативно регулировать заданное дифференциальное давление между пластом и скважиной, в результате чего значительно снижается риск обвалов, размывов и других возможных осложнений.

Надо отметить, что у бурения скважин «на депрессии» есть и некоторые недостатки. Основным из них является стоимость бурения: она обычно значительно выше классического метода бурения «на репрессии». Именно поэтому для подобных методов бурения привлекаются только компании, которые обладают компетенциями в этой области и качественно выполняют работу. К одной из таких компаний относится «НафтаГаз» — один из лидеров в области бурения нефтяных скважин.

15RosNeft.ru Добыча и транспортировка нефти

Nav view search

Понятие о бурении с депрессией на пласт

Из самого термина следует, что условия депрессии на пласт возникают каждый раз, когда эффективное циркуляционное давление бурового раствора, рабочей жидкости для заканчивания, интенсификации или ремонта скважины (гидростатическое давление столба жидкости плюс давление, развиваемое буровыми насосами при циркуляции или нагнетании жидкости, и сопутствующий перепад давления из-за сил трения) оказывается меньше, чем

эффективное поровое давление в продуктивном пласте.

За исключением случаев аномально высокого пластового давления, столб бурового раствора на водной основе создает избыточное противодавление на продуктивный пласт. При разбуривании горизонтов с аномально высокими пластовыми давлениями и использованием буровых растворов на водной или нефтяной основе условия депрессии на пласт создаются естественным путем. Такие условия характеризуются термином «бурение с притоком из скважины», если они возникают в ходе бурения. Этот метод успешно применялся при разбуривании таких формаций, как Austin Chalk в штате Техас и штате Луизиана, а также в Мексике, Китае, и в других регионах, где имеются продуктивные пласты с запасом энергоносителей и наличием сероводорода.

При достаточно низком пластовом давлении в скважине нельзя получить условия депрессии на пласт с использованием обычных буровых растворов на водной или нефтяной основе. В этих случаях для получения депрессии на пласт в циркулирующий буровой раствор вводится неконденсируемый газ, в результате чего понижается плотность бурового раствора. Этот метод часто называют «искусственным созданием условий депрессии на пласт». При вскрытии истощенных продуктивных пластов для достижения депрессии на пласт часто используется азот криогенного происхождения или полученный мембранным методом. Все более широкое распространение для получения условий депрессии на пласт получают рабочие агенты в виде пены, в основном потому, что стабильная пена имеет наиболее высокую выносную способность по сравнению с любой другой рабочей жидкостью при данной скорости подъема в кольцевом пространстве.

Смотрите так же:  Анорексия зеркало

ДЕПРЕССИЯ (от лат. depressio — понижение, придавливание, падение вниз * а. depression, bacin; н. Depression; ф. depression; и. depresion — cuenca —

1) в геоморфологии любое понижение земной поверхности; в узком смысле — впадина или котловина, лежащая ниже уровня моря. Депрессии бывают сухими (например, Турфанская впадина) или заполненными водой (Каспийское море).

2) Депрессия тектоническая — область прогибания земной коры, полностью или частично заполненная осадками (например, Таджикская депрессия в Средней Азии).

3) Депрессия потока воздуха в горной выработке — разность давлений (энергий) в двух точках потока. Различают депрессию статических (разность статических давлений), динамических (разность динамических давлений) и полную (разность полных давлений).

4) Депрессия газового пласта — разность между пластовым давлением в районе скважины и её забойным давлением, вызывающая движение газа из пласта к забою скважины. С увеличением депрессии возрастает дебит эксплуатационной скважины. При этом важным является понятие допустимой депрессии (устанавливается в результате исследования скважины), превышение которой вызывает подтягивание языков пластовой воды, разрушение призабойной зоны скважины, образование гидратов природного газа на забое или в пласте, смятие эксплуатационных колонн и т.д. Оптимальная величина депрессии определяется технико-экономическими расчётами.

Бурение на депрессии и на репрессии

В условиях высочайшей конкуренции на мировом нефтегазовом рынке для России чрезвычайно важно обеспечение максимальной продуктивности добывающих скважин (в т.ч. и на поздних стадиях эксплуатации). Очевидно, что достичь этого можно лишь применением технологий, в каждом отдельном случае являющихся оптимальными для сохранности естественной проницаемости пластов. С точки зрения соотношения величины давления, создаваемого в колоннах, к аналогичному давлению в пластах таких технологий две – бурение на депрессии и на репрессии.

Бурение на репрессии и его недостатки

Бурение на репрессии представляет собой исторически традиционный метод, при котором внутреннее давление в коллекторе превышает пластовое гидростатическое. В этом случае вскрытие пласта происходит за счет циркуляции бурового раствора средней плотности 1,2 – 1,3 т/м3. Подобное бурение на репрессии достаточно эффективно (в т.ч. и на скважинах незначительной глубины и в неустойчивых грунтах), однако быстро понижает дебит. Спустя 15-20 лет продуктивность добычи, в зависимости от ряда дополнительных характеристик месторождения, снижается от 5 до 60 раз, и даже текущие и капитальные ремонты восстановить хотя бы 50%-ную первоначальную отдачу оказываются не в состоянии. Причина этого – в возникновении явления кольматации и, как следствие, быстром падении под репрессивным воздействием скважинного ПЗП (проницаемости забойного пласта), независимо от используемого инструментария и типа бурового оборудования.

Бурение на депрессии и его преимущества

По этой причине подавляющее число ведущих мировых и российских нефтегазовых компаний везде, где допустимо применение иной технологии, используют бурение на депрессии. Кардинальное ее отличие состоит не в повышенном, а пониженном (по отношению к пласту) создаваемом давлении в шахте – что не только вызывает приток флюидов с той же степенью эффективности, но и сохраняет естественные для породы коллекторные характеристики проницаемости на протяжении гораздо более долгого времени.

Таким образом, с точки зрения не только долговечности эксплуатации, но и экологической безопасности бурение на депрессии для скважин значительно целесообразней – что полностью подтверждается и мировым опытом. При этом эффективность данного метода одинакова на всех разновидностях скважин – и вертикальных, и наклонно направленных, и горизонтальных.

Условия применения бурения на депрессии

К сожалению, неустойчивость некоторых призабойных зон приводит к малому предельно допустимому скелетному напряжению, в связи с чем разрешенный уровень депрессии может колебаться в самых широких пределах, а в отдельных случаях – и вовсе являться недопустимым. Последнее относится, прежде всего, к уже истощенным крупным месторождениям (особенно газоконденсатным и газовым), где падение пластового давления к первоначальному уровню доходит до 3-4 раз. Тем не менее, использование технологии депрессивного бурения возможно и на них – но лишь с учетом величины коэффициента аномального давления пластов (kа) в зависимости от глубины.

Смотрите так же:  Переезд стресс для кота

Наука и технологии // Разведка и разработка

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.

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;

— 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.

Технология депрессивного бурения позволяет эффективно поддерживать (регулировать) заданное дифференциальное давление в системе скважина — пласт, что снижает вероятность поглощения промывочной жидкости, флюидопроявления, осыпей, обвалов и других осложнений ствола скважины.

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.

Депрессия в 10-15 % эффективных скелетных напряжений пренебрежимо мала, в других случаях — велика или даже недопустимо велика.

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.

для kа = 0,5 — 1,0 минимальная глубина составит примерно 1 км, для kа = 1,5 — не менее 2,5 км, kа = 2,0 — более 4 км.

В настоящее время наиболее распространено бурение на репрессии, когда давление столба жидкости в скважине превышает пластовое давление .

Вскрытие пласта происходит за счет циркуляции бурового раствора средней плотности 1,2 — 1,3 т/м 3 .

Бурение на репрессии эффективно на скважинах незначительной глубины и в неустойчивых грунтах.

Недостатком является относительно быстрое снижение дебита.

За 20 лет продуктивность добычи может снижаться в интервале 5 — 60 раз из-за быстрого падения скважинной проницаемости забойного пласта (ПЗП ).

Это происходит при кольматации (закупоривании), независимо от используемого инструмента и типа бурового оборудования.

Вскрытие пластов и бурение на репрессии, депрессии;

Влияние различных промывочных жидкостей на коллекторские свойства пласта. Требование к промывочным жидкостям и применяемые промывочные агенты для вскрытия продуктивного пласта Вскрытие пластов с АНПД и АВПД. Противовыбросовое оборудование устья скважин(самостоятельно)

При сложившейся к настоящему времени практике принципиально существует три основных метода первичного вскрытия продуктивных горизонтов:

1) На репрессии — гидростатическое давление столба промывочной жидкости превышает пластовое.

2) На равновесии — гидростатическое давление столба промывочной жидкости соответствует пластовому.

3) На депрессии — гидростатическое давление столба промывочной жидкости меньше пластового.

На текущем этапе развития техники и технологии основной объем бурения скважин ведется в условиях превышения забойного давления над пластовым. т.е. при репрессии на пласт. В соответствии с требованиями действующих Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности [3]. созданное столбом раствора гидростатическое давление на забое скважины должно превышать проектные пластовые давления на величину не менее:

Смотрите так же:  Шизофрения путина

— 10 % для скважин глубиной до 1200 м (интервалов от 0 до 1200 м):

— 5 % для интервалов от 1200 м до проектной глубины.

В необходимых случаях проектом может устанавливаться большая плотность раствора, но при этом противодавление на горизонты не должно превышать пластовые давления на 15 кгс/см2 (1.5 МПа) для скважин глубиной до 1200 м и 25-30 кгс/см2 (2.5-3.0 МПа) для более глубоких скважин.

Преимуществом метода вскрытия пластов на репрессии является сравнительная простота его реализации. Т.е. для вскрытия продуктивных горизонтов не требуется никаких специальных технологий или технических средств, для этого достаточно применения стандартного противовыбросового оборудования и успешного регулирования параметров промывочной жидкости.

К недостаткам следует отнести:

— снижение фильтрационно-емкостных свойств пород, слагающих коллектор в прискважинной зоне вследствие проникновения в них дисперсной фазы и дисперсионной среды промывочных жидкостей:

— поглощения промывочных жидкостей под действием перепада давления, действующего со стороны ствола скважины:

— потенциальную опасность возникновения прихватов буритьной колонны вызванных дифференциальным давлением, действующим на стенки скважины против интервалов проницаемых пород:

— снижение механической скорости разрушения горных пород на забое скважины, обусловленное избыточным давлением столба промывочной жидкости.

За рубежом в последнее время при вскрытии высоконапорных пластов с низкой проницаемостью применяют метод бурения с низким давлением (забойное давление ниже пластового). Сущность указанного метода заключается в том. что для промывки забоя подбирается буровой раствор такой плотности, чтобы суммарное давление, создаваемое им. на забой было меньше пластового- В этом случае вскрытие пласта сопровождается притоком пластовой жидкости в скважину. Однако реализация этих условий вскрытия пластов возможна только при наличии надежного устьевого оборудования, способного герметизировать устье скважины при бурении в продуктивном пласте и выдерживать возникающие перепады давления между стволом скважины и поверхностью земли (имеются в виду системы стационарных и вращающихся превенторов). Зарубежный опыт показал, что применение этого метода позволяет получить положительные результаты:

— значительное повышение продуктивности нефтегазонасыщенных пластов:

— сокращение затрат и времени на освоение скважин:

— повышение коэффициента извлечения продукции пластов:

— повышение скорости проходки и ресурса породоразрушающего инструмента:

— предотвращение поглощений бурового раствора:

— снижение вероятности прихватов бурильного инструмента.

Другие статьи

  • Что входит в обязанности родителей по воспитанию детей Глава 12. Права и обязанности родителей (ст.ст. 61 - 79) Глава 12. Права и обязанности родителей См. Обзор практики разрешения судами споров, связанных с воспитанием детей, утвержденный Президиумом Верховного Суда РФ 20 июля 2011 г. © ООО "НПП "ГАРАНТ-СЕРВИС", 2019. […]
  • Почему ребенок в 2 года храпит когда спит Ребенок храпит: что делать Звук, который принято называть храпом, возникает потому, что во время сна за счет расслабления мышц сужается просвет дыхательных путей и воздух по ним проходит с большей скоростью, чем обычно, заставляя глоточные структуры (в частности, […]
  • Аритмия сердца ребенка симптомы лечение Причины и симптомы аритмии у детей Аритмия у детей — один из распространенных кардиологических диагнозов, который по частоте уступает лишь порокам сердца и гипертонии. Иногда нарушения ритма сердца являются следствием каких-то других патологий или пагубного влияния […]
  • Симптомы болезни ветрянки у детей Ветряная оспа (ветрянка) Каждый год с 1990 по 1994 г., до того, как появилась вакцина против ветряной оспы, в США регистрировалось около 4 миллионов случаев заболевания. Из этого числа приблизительно 10,000 случаев нуждались в госпитализации и 100 больных […]
  • Симптомы хронического гепатита с у детей Хронические гепатиты у детей Что такое Хронические гепатиты у детей - Хронический гепатит у детей – хроническое диффузное воспалительное поражение печени, которое длится минимум пол года. В основном это заболевание наблюдают у подростков и молодых людей до 20 лет. Но […]
  • Врач спасший жену и ребенка Неизвестный подвиг русского доктора или как пленный врач концлагеря спас тысячи солдат Более 20 лет хирург Георгий Синяков заведовал отделением городской больницы. Никто и не предполагал, что во время Великой Отечественной войны он, находясь в концлагере, спас от […]