Определение положения зоны поглощения бурового раствора

Общий обзор ........................................................................................................................  7-2

Пласты, в которых может происходить потеря циркуляции .......................................  7-3

Кавернозные / ячеистые пласты .................................................................................  7-3

Признаки ............................................................................................................  7-3

Устранение .........................................................................................................  7-3

Трещиноватые пласты ................................................................................................  7-4

Признаки ............................................................................................................  7-4

Устранение .........................................................................................................  7-4

Проницаемые пласты ..................................................................................................  7-4

Признаки ............................................................................................................  7-4

Устранение .........................................................................................................  7-5

Методы борьбы и рецептуры ............................................................................................  7-5

Смесь для изоляции зон поглощения .........................................................................  7-5

Пачка сшиваемого полимера для борьбы с поглощением бурового раствора .......  7-6

Изолирующий материал с высокой фильтрацией .....................................................  7-8

Определение положения зоны поглощения бурового раствора .................................  7-10

Общий обзор

Под потерей циркуляции или поглощением бурового раствора понимают полный или частичный уход бурового раствора в пласт вследствие избыточного гидростатического давления и снижения давления в затрубном пространстве. Потеря циркуляции характеризуется уменьшением скорости возврата бурового раствора из скважины по сравнению со скоростью его закачивания в скважину (выходной расход < входного расхода). Это приводит к уменьшению объема бурового раствора в резервуаре. Потеря циркуляции может быть выявлена датчиком контроля расхода при возврате бурового раствора или индикаторами объема в резервуаре для бурового раствора. Большая скорость поглощения бурового раствора может оказывать существенное неблагоприятное воздействие на буровые работы. Если затрубное пространство скважины не будет оставаться заполненным даже при прекращении циркуляции бурового раствора, гидростатическое давление будет уменьшаться до тех пор, пока перепад давлений между столбом бурового раствора в скважине и зоной поглощения бурового раствора не будет равен нулю. Это может привести к тому, что в ствол скважины начнет поступать пластовый флюид из других зон, ранее удерживавшийся гидростатическим давлением бурового раствора, что может вызвать выброс, неконтролируемое фонтанирование или подземный выброс. Также это может привести к обрушению в ствол скважины ранее устойчивого пласта.

Потеря циркуляции может возникать в следующих пластах:

Пласты, в которых могут возникать поглощения

Признаки

Данный тип поглощений обычно легко диагностируется, так как при попадании в каверну буровое долото может провалиться на несколько дюймов или даже футов.

Устранение

Для борьбы с поглощениями в кавернозных / трещиноватых пластах рекомендуется использовать следующие методы:

· Добавьте следующие крупнозернистые продукты в количестве от 40 до 60 фунтов на баррель (114-171 кг/м³), такие как:

- BARACARB

- BARO-SEAL

- BAROFIBRE (крупнозернистый)

- JELFLAKE

- MICATEX

-STEEL SEAL

- WALL-NUT

· Закачайте пачку материала с высокой фильтрацией, например, Diaseal^® M или ZEOGEL.

· Закачайте смесь для изоляции зон поглощения бурового раствора, состоящую из дизельного топлива и бентонита (DOB) или из дизельного топлива и смеси цемента с бентонитом (DOBC). В качестве носителя могут использоваться жидкости на синтетической основе.

· Продолжать бурение без выхода раствора (если возможно) до тех пор, пока в зоне поглощения бурового раствора можно будет установить обсадную колонну.

· Поддерживайте минимальную эквивалентную плотность бурового раствора при циркуляции (ECD) и плотность бурового раствора.

· Избегайте скачков давления.

Признаки

На потерю циркуляции данного типа указывает полное или частичное прекращение возврата бурового раствора и уменьшение объема в активной емкости бурового раствора.

Устранение

Если предполагается возникновение искусственно вызванной трещины, можно попробовать дождаться ее закрытия, для чего буровой инструмент поднимают в обсадную колонну и ждут от 6 до 12 часов. После окончания периода ожидания снова опускают буровой инструмент на забой скважины и проверяют, происходит ли полный возврат бурового раствора. Если полного возврата бурового раствора не происходит, в данном случае потери циркуляции поступают так же, как и с потерей циркуляции в кавернозных / трещиноватых пластах.

К проницаемым и пористым пластам относятся:

· Рыхлые неуплотненные гравийные слои

· Слои ракушечника

· Рифовые отложения

· Истощенные коллекторы

Такие типы пластов могут вызывать поглощения бурового раствора вплоть до полной потери циркуляции.

Признаки

На поглощение в проницаемых пластах указывает частичное или полное прекращение возврата бурового раствора и уменьшение объема в активной емкости бурового раствора.

Устранение

Для борьбы с данным типом поглощений рекомендуются следующие методы:

· Снизить плотность бурового раствора до минимально возможного уровня.

· Используйте смесь мелкозернистых и среднезернистых продуктов для борьбы с поглощениями, например:

- BARACARB

- BAROFIBRE

- BARO-SEAL

- HY-SEAL

- MICATEX

- STEELSEAL

Методы борьбы и рецептуры

Таблица 7-1: Приготовление смеси для изоляции зон поглощения для буровых растворов на водной основе.В данном примере используется бентонит с дизельным топливом / синтетической основой или бентонит и цемент с дизельным топливом / синтетической основой. При использовании продуктов PETROFREE / PETROFREE LE/XP-07, используйте вместо дизельного топлива соответствующую жидкость основы раствора.

Таблица 7-2: Приготовления смеси для изоляции зон поглощения с использованием воды и продукта GELTONE.Данная рецептура предназначается для буровых растворов на нефтяной / синтетической основе. * Используйте продукт GELTONE, рекомендованный для данной зоны.

Для приготовления смеси для изоляции зон поглощения выполните следующие действия.

1. Слейте и тщательно очистите смесительную емкость.

2. Подготовьте смесь для изоляции зон поглощения (бентонит и цемент с дизельным топливом / синтетической основой, дизельное топливо и бентонит или вода и продукт GELTONE; смотрите Таблицу 7-2).

3. Ведите закачивание в следующей последовательности:

· Буферная жидкость для покрытия приблизительно 500 футов бурильной колонны

· Смесь для изоляции зоны поглощения с объемом приблизительно в 2 раза превышающим объем необсаженной части ствола скважины

· Буферная жидкость для покрытия приблизительно 500 футов бурильной колонны

Примечание: Буферная жидкость должна быть приготовлена на той же жидкой основе, что и смесь для изоляции зоны поглощения.

4. Продавите смесь для изоляции зоны поглощения к буровому долоту.

5. Закройте противовыбросовые превенторы (BOP).

6. Закачивайте равные объемы в бурильную колону и в затрубное пространство до тех пор, пока смесь для изоляции зоны поглощения и буферная жидкость не будут вытеснены из бурильной колонны.

7.

Продукт N-SQUEEZE может использоваться как не повреждающая пачка сшиваемого полимера для борьбы с поглощением бурового раствора. Данная пачка предназначается для борьбы с полным или частичным поглощением бурового раствора.

Материал может закачиваться как пачка раствора или сшиваться и закачиваться в зону поглощения бурового раствора.

При необходимости пачка может утяжеляться карбонатом кальция или баритом. Очистка может выполняться с помощью обратного притока, кислотной обработки или биохимического разложения.

Примечание: Максимальная степень защиты от повреждения пласта обеспечивается при использовании только одного продукта N-SQUEEZE или этого продукта вместе с карбонатом кальция в качестве утяжелителя.

Пачка продукта N-SQUEEZE может приготовляться в пресной воде, рассоле KCl или NaCl. Максимальный выход достигается в воде с малой соленостью.

Рецептура для получения пачек N-SQUEEZE на водной основе приводится в Таблице 7-3.

Таблица 7-3: Рецептура использования продукта N-SQUEEZE.Данный тип смеси для изоляции зон поглощения бурового раствора может закачиваться как пачка раствора или сшиваться задавливаться в зону поглощения бурового раствора.

* Добавьте вторую порцию N-SQUEEZE после перемешивания всех других продуктов в течение 20-30 минут.

Примечания:

· Продукт N-SQUEEZE для борьбы с поглощением бурового раствора может закачиваться как пачка раствора или может сшиваться.

· Для сшивания добавьте 5 галлонов продукта N-PLEX на 10 баррелей закачанной суспензии N-SQUEEZE.

· Продукт N-SQUEEZE на водной основе также может использоваться для жидкостей на нефтяной / синтетической основе.

· Устойчив до 180°F

Рецептуры для приготовления изолирующих материалов на водной и нефтяной / синтетической основе приводятся в Таблицах 7-4 и 7-5.

Таблица 7-4: Приготовление закупоривающего материала с высокой фильтрацией на водной основе. Данный тип изолирующего материала перекрывает зону поглощения бурового раствора с целью предотвращения избыточных потерь.

Примечания:

· Вместо продукта ZEOGEL может использоваться сепиолитовая глина.

· Вместо продукта BAROID могут использоваться другие утяжелители, например, BARACARB или BARODENSE.

В ситуациях, в которых используется буровой раствор на нефтяной / синтетической основе, закупоривающий материал с высокой фильтрацией также может использоваться с нефтью / синтетикой.

Таблица 7-5: Приготовление закупоривающего материала с высокой фильтрацией на нефтяной / синтетической основе. Использование данной смеси позволяет получить изолирующий материал на нефтяной / синтетической основе с плотностью 18 фунтов на галлон (2,16 г/см³).

Примечание: В данной рецептуре вместо продукта BAROID может использоваться BARACARB. При использовании продукта BARACARB максимальная пригодная для закачивания плотность составляет 14,0 фунтов на галлон (относительная плотность 1,68).

Порядок использования закупоривающего материала с высокой фильтрацией

1. Введите суспензию в зону поглощения бурового раствора.

2. Закройте противовыбросовые превенторы (BOP).

3. Приложите давление на несколько часов.

Рецептура приготовления суспензии Diaseal M на нефтяной основе приведена в Таблице 7-6. В связи с колебаниями плотности нефти и барита, для определения точной рецептуры должны быть проведены пробные испытания. Если суспензия станет слишком густой, добавьте до 1 фунта на баррель (3 кг/м³) гидрофобизатора EZ MUL или DRILTREAT.

Таблица 7-6: Рецептура суспензии Diaseal M на нефтяной основе,данная рецептура приводится на 100 баррелей суспензии.

Примечание: В изолирующую суспензию Diaseal M могут быть добавлены материалы для борьбы с фильтрацией бурового раствора. Вязкость суспензии увеличится при добавлении абсорбирующих материалов для борьбы с фильтрацией бурового раствора. Данная суспензия будет эффективно действовать и без добавления обычных материалов для борьбы с фильтрацией бурового раствора.

Определение положения зоны поглощения бурового раствора

Лучшим источником информации для определения положения зон поглощения бурового раствора является знание пластов и характеристик района ведения бурения.

К более точным методам определения положения зоны поглощения бурового раствора относятся:

· Системы скважинных измерений во время бурения, например, система оценки пластов во время бурения (FEWD) компании Sperry Sun

· Радиоактивные индикаторы

· Исследования температуры

· Исследования с помощью нагреваемой проволоки