RU2620690C1 - Способ раннего обнаружения газопроявлений при бурении горизонтальных стволов в условиях сильнотрещиноватого кавернозного карбонатного коллектора - Google Patents
Способ раннего обнаружения газопроявлений при бурении горизонтальных стволов в условиях сильнотрещиноватого кавернозного карбонатного коллектора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2620690C1 RU2620690C1 RU2016116132A RU2016116132A RU2620690C1 RU 2620690 C1 RU2620690 C1 RU 2620690C1 RU 2016116132 A RU2016116132 A RU 2016116132A RU 2016116132 A RU2016116132 A RU 2016116132A RU 2620690 C1 RU2620690 C1 RU 2620690C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- drilling
- horizontal
- drilling fluid
- bottomhole pressure
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims description 50
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 10
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 24
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 38
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/08—Controlling or monitoring pressure or flow of drilling fluid, e.g. automatic filling of boreholes, automatic control of bottom pressure
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к технологии строительства глубоких скважин, добычи нефти и газа, в частности, к способам раннего обнаружения газопроявлений при бурении горизонтальных стволов. При осуществлении способа устанавливают в межтрубном пространстве скважины датчик забойного давления, производят наблюдение за забойным давлением в условиях полного поглощения бурового раствора. При увеличении забойного давления более чем на 0,5 МПа устанавливают событие начала выхода газа из пласта в горизонтальный ствол. Сокращаются временные затраты при ликвидации газопроявлений, повышается техника безопасности. 2 ил.
Description
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к технологии строительства глубоких скважин, добычи нефти и газа, в частности к способам раннего обнаружения газопроявлений при бурении горизонтальных стволов.
Основной проблемой первичного вскрытия горизонтальным бурением карбонатных пластов с кавернозно-трещинным типом коллектора является крайне высокая проницаемость трещинной системы и крайне малый диапазон предельно допустимых давлений начала поглощения и начала проявления (или их градиентов). На практике это выражается резким переходом циркуляционной системы (пласт - скважина) из состояния поглощения бурового раствора в состояние газопроявления.
Способ включает раннее определение начала газопроявления с помощью фиксирования данных по увеличению забойного давления. Данный нестандартный признак характерен для бурения горизонтальных стволов в условиях высокого давления насыщения газом нефти, высокого газового фактора в пластовой нефти либо газового насыщения пласта.
Наиболее близким способом раннего определения газопроявлений является способ, основывающийся на прямых и косвенных признаках обнаружения газопроявлений [SU 1461890 А1, 1989 г. Среднеазиатский Научно-Исследовательский Институт Природного Газа. Способ раннего обнаружения газопроявления при бурении скважин (Прототип)]. Данные признаки включают в себя общеизвестные прямые признаки (увеличение объемов бурового раствора в приемных емкостях, увеличение газового фактора, перелив из скважины при остановке циркуляции т.д.) и косвенные (увеличение механической скорости, падение давления на стояке (на насосах) и т.д.). Падение забойного давления также является по прототипу косвенным признаком газопроявлений.
Недостатком данного способа является невозможность раннего обнаружения газопроявлений при бурении горизонтальных стволов в условиях частичных и полных поглощений бурового раствора. Вышеперечисленные признаки начинают проявлять себя, в основном, при выходе пачек газа из горизонтального участка в вертикальный. При этом невозможно провести комплекс предупреждающих мер. Необходимо проведение длительных мероприятий по ликвидации газопроявлений, что ведет к увеличению сроков строительства и стоимости скважин.
Задачей предлагаемого изобретения является раннее определение поступления газа из пласта в горизонтальный ствол скважины с целью немедленного проведения мероприятий по ликвидации газопроявления.
Технический результат - сокращение затрат времени и материалов при строительстве скважины, повышение техники безопасности.
Технический результат достигается предлагаемым способом раннего обнаружения газопроявлений при бурении горизонтальных стволов в условиях сильнотрещиноватого кавернозного карбонатного коллектора, характеризующимся тем, что устанавливают в межтрубном пространстве скважины датчик забойного давления, осуществляют наблюдение за забойным давлением в условиях полного поглощения бурового раствора, при увеличении забойного давления более чем на 0,5 МПа устанавливают событие начала выхода газа из пласта в горизонтальный ствол.
При бурении скважин в интервале горизонтального ствола в условиях полного поглощения первым признаком газопроявлений (поступления газовой пачки в горизонтальный ствол) является увеличение забойного давления (согласно показаниям датчика забойного давления). Начало падения забойного давления свидетельствует о выходе газовой пачки в наклонную часть ствола.
Меры по предотвращению газопроявлений необходимо начинать незамедлительно после повышения забойного давления. При ликвидации газопроявлений в условиях полного или частичного поглощения бурового раствора необходимо производить закачку бурового раствора в затрубное пространство на поглощение для оттеснения газа (от 2-4 и более объемов циркуляции затрубного пространства до снижения давления на насосах до рабочих значений при бурении с полным поглощением).
Повышение забойного давления при поступлении газовой пачки в горизонтальный ствол поглощающей скважины обуславливается увеличением пластической вязкости и динамического напряжения сдвига (при движении и смешении бурового раствора и пластового газа).
При бурении скважин в условиях полного поглощения в сильнотрещиноватых карбонатных коллекторах (например, рифей) в целях предупреждения проявлений необходимо вести непрерывный долив скважины буровым раствором в затрубное пространство (3-4 л/с).
ПРИМЕР
В качестве примера рассмотрим процесс бурения эксплуатационных скважин с горизонтальным окончанием по сильнотрещиноватым кавернозным карбонатным коллекторам рифея. Бурение горизонтальных стволов по данным коллекторам практически всегда характеризуется частичным, а чаще полным поглощением бурового раствора. При бурении с полным поглощением динамический уровень бурового раствора устанавливается ниже устья скважины. Замеренные величины динамического уровня при бурении горизонтальных участков эксплуатационных скважин находятся на отметках ниже отметок статических уровней, когда скважина находится на равновесии (величина пластового давления равна величине гидростатического давления бурового раствора). То есть при бурении с полным поглощением гидростатическое давление столба бурового раствора по затрубному пространству (между бурильной колонной и стекой скважины/обсадной колонны) меньше пластового давления. Этот факт объясняется «эффектом» инерции при проведении бурения с полным поглощением бурового раствора. В таких условиях при остановке процесса бурения наступают все условия для поступления пластового флюида в ствол скважины (в данном случае попутного растворенного газа) и возникновения газопроявлений.
Гидродинамическая система «скважина - пласт» при бурении горизонтального ствола по технологии бурения с регулируемым давлением в данных горно-геологических условиях не может находиться в равновесии (рис. 1). Начиная с определенной длины вскрытого бурением горизонтального участка, скважина поглощает и проявляет одновременно.
Рассмотрим фактические данные, полученные со скважин, на которых возникали газопроявления. На одной из скважин, пробуренных по газовой части рифея, с 25 метра горизонтального ствола наблюдалось частичное поглощение бурового раствора интенсивностью от 15 до 20 м3/ч, а с 65 метра - полное поглощение бурового раствора без выхода циркуляции (рис. 2). Были предприняты попытки ликвидации поглощения путем закачки кольматационных пачек. Со 115 метра было продолжено бурение на поглощение.
После бурения (34 мин - 3,5 м проходки) на скважине велось приготовление бурового раствора. В этот момент осуществлялся периодический долив скважины буровым раствором в затрубное пространство для поддержания значений гидростатического давления выше пластового (долив осуществлялся порционно, выхода бурового раствора по затрубу не фиксировалось вследствие полного поглощения). Далее бурение было продолжено (17 м проходки). Далее было зафиксировано проявление (перелив бурового раствора). По затрубному пространству было прокачено 47 м3 на поглощение при закрытом превенторе, при этом объем затрубного пространства скважины составлял около 30 м3. Все это время датчик фиксировал значения давлений на забое скважины в затрубном пространстве. После непродолжительного подъема было зафиксировано проявление (перелив бурового раствора).
На рис. 2 видно, что последние 20,5 м проходки по горизонтальному стволу можно разделить на два участка. Первый участок - это начальные 5 м, где значения эквивалентной циркуляционной плотности (ЭЦП) варьировались возле отметки 1,01-1,02 г/см3, и второй участок - 15,5 м, где значения ЭЦП резко повысились и находились на отметке 1,08-1,09 г/см3, при этом полное поглощение при бурении продолжалось. Данное повышение, по мнению авторов, вызвано поступлением газовой пачки в ствол скважины и его движением в интервале горизонтального ствола по направлению к устью. Дело в том, что при поступлении газовой пачки в ствол скважины плотность смеси бурового раствора (либо составного столба) падает, а пластическая вязкость и динамическое напряжение сдвига растет. Данный факт и характеризует увеличение давления в затрубном пространстве при полном поглощении бурового раствора. При этом даже после задавки полутора объемов циркуляции бурового раствора по затрубному пространству на поглощение значения ЭЦП не изменились. Это значило, что газ из ствола скважины не задавлен обратно в пласт и продолжает свою миграцию по стволу к устью скважины. Работы по задавке бурового раствора необходимо было продолжить.
Таким образом, при наличии датчика забойного давления в компоновке бурильного инструмента возможно определение момента поступления пачек газа в ствол скважины.
Давление на насосах также можно считать показателем изменения забойных давлений, в том числе забойного давления при неизменных режимах и условиях закачки и отсутствии неисправности оборудования.
При раннем обнаружении газопроявлений проводят комплекс мероприятий по ликвидации газопроявления путем закачки на поглощение бурового раствора по затрубному пространству скважины
Claims (1)
- Способ раннего обнаружения газопроявлений при бурении горизонтальных стволов в условиях сильнотрещиноватого кавернозного карбонатного коллектора, характеризующийся тем, что устанавливают в межтрубном пространстве скважины датчик забойного давления, осуществляют наблюдение за забойным давлением в условиях полного поглощения бурового раствора, при увеличении забойного давления более чем на 0,5 МПа устанавливают событие начала выхода газа из пласта в горизонтальный ствол.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016116132A RU2620690C1 (ru) | 2016-04-25 | 2016-04-25 | Способ раннего обнаружения газопроявлений при бурении горизонтальных стволов в условиях сильнотрещиноватого кавернозного карбонатного коллектора |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016116132A RU2620690C1 (ru) | 2016-04-25 | 2016-04-25 | Способ раннего обнаружения газопроявлений при бурении горизонтальных стволов в условиях сильнотрещиноватого кавернозного карбонатного коллектора |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2620690C1 true RU2620690C1 (ru) | 2017-05-29 |
Family
ID=59031834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016116132A RU2620690C1 (ru) | 2016-04-25 | 2016-04-25 | Способ раннего обнаружения газопроявлений при бурении горизонтальных стволов в условиях сильнотрещиноватого кавернозного карбонатного коллектора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2620690C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111927432A (zh) * | 2020-09-03 | 2020-11-13 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种地层二氧化碳入侵井筒的控制方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU966232A1 (ru) * | 1980-12-03 | 1982-10-15 | Производственное Объединение "Мангышлакнефть" Министерства Нефтяной Промышленности | Способ контрол газонефтеводопро влений |
| SU1209836A1 (ru) * | 1984-05-11 | 1986-02-07 | Tsejtlin Semen D | Способ раннего обнаружени газопро влени при бурении скважины |
| SU1461890A1 (ru) * | 1987-07-28 | 1989-02-28 | Среднеазиатский научно-исследовательский институт природного газа | Способ раннего обнаружени газопро влени при бурении скважин |
| RU2435026C1 (ru) * | 2010-04-02 | 2011-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" (ООО "Газпром ВНИИГАЗ") | Способ контроля за газонефтепроявлением в скважине и устройство для его осуществления |
| US20130256033A1 (en) * | 2004-03-04 | 2013-10-03 | Daniel D. Gleitman | Multiple distributed pressure measurements |
-
2016
- 2016-04-25 RU RU2016116132A patent/RU2620690C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU966232A1 (ru) * | 1980-12-03 | 1982-10-15 | Производственное Объединение "Мангышлакнефть" Министерства Нефтяной Промышленности | Способ контрол газонефтеводопро влений |
| SU1209836A1 (ru) * | 1984-05-11 | 1986-02-07 | Tsejtlin Semen D | Способ раннего обнаружени газопро влени при бурении скважины |
| SU1461890A1 (ru) * | 1987-07-28 | 1989-02-28 | Среднеазиатский научно-исследовательский институт природного газа | Способ раннего обнаружени газопро влени при бурении скважин |
| US20130256033A1 (en) * | 2004-03-04 | 2013-10-03 | Daniel D. Gleitman | Multiple distributed pressure measurements |
| RU2435026C1 (ru) * | 2010-04-02 | 2011-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" (ООО "Газпром ВНИИГАЗ") | Способ контроля за газонефтепроявлением в скважине и устройство для его осуществления |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КУКСОВ А.К., БАБАЯН Э.В., ШЕВЦОВ В.Д. "Предупреждение и ликвидация газонефтеводопроявлений при бурении", Москва, Недра, 1992, с. 43-55. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111927432A (zh) * | 2020-09-03 | 2020-11-13 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种地层二氧化碳入侵井筒的控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9759025B2 (en) | Method for detecting wellbore influx | |
| US10815761B2 (en) | Process for producing hydrocarbons from a subterranean hydrocarbon-bearing reservoir | |
| CN105026679A (zh) | 用于钻出地下钻孔的钻井方法 | |
| US7475729B2 (en) | Method for construction and completion of injection wells | |
| US20190063186A1 (en) | Single entry fracturing process | |
| Ghauri et al. | Changing Concepts in Carbonate Waterflooding-West Texas Denver Unit Project-An Illustrative Example | |
| US8794350B2 (en) | Method for detecting formation pore pressure by detecting pumps-off gas downhole | |
| CA2743504C (en) | Methods for minimizing fluid loss to and determining the locations of lost circulation zones | |
| RU2478164C1 (ru) | Способ разработки залежи нефти, расположенной над газовой залежью и отделенной от нее непроницаемым пропластком | |
| US7163059B2 (en) | Method for releasing stuck drill string | |
| RU2620690C1 (ru) | Способ раннего обнаружения газопроявлений при бурении горизонтальных стволов в условиях сильнотрещиноватого кавернозного карбонатного коллектора | |
| Guner et al. | The effects of gas kick migration on wellbore pressure | |
| Obi et al. | Dynamics of Gas Kick Migration in the Annulus While Drilling/Circulating | |
| CA2517497C (en) | Well product recovery process | |
| RU2499134C2 (ru) | Способ разработки залежи нефти, расположенной под газовой залежью и отделенной от нее непроницаемым пропластком | |
| US10436007B2 (en) | Device for discharging liquids accumulated in a well | |
| CN111535747B (zh) | 一种钻井窄窗口下套管防漏失方法 | |
| Elshehabi et al. | Drilling unconventional shales with upward or downward laterals: what are the hydraulics and well control consequences | |
| Elshehabi et al. | Well control operations for horizontally drilled wells and its complications | |
| RU2640844C1 (ru) | Способ спуска обсадной колонны в горизонтальном стволе большой протяженности | |
| RU2641555C1 (ru) | Способ герметизации дегазационных скважин | |
| RU2777004C1 (ru) | Способ интенсификации притоков углеводородов из глиносодержащих сложнопостроенных нефтематеринских пород | |
| RU2713540C2 (ru) | Способ цементирования обсадных колонн | |
| RU2140536C1 (ru) | Способ определения пластовых давлений в процессе бурения | |
| RU60615U1 (ru) | Установка для одновременно-раздельной закачки рабочего агента в три продуктивных пласта |