Введение к работе
Актильность_теии. Ускоренная разведка и освоение залежей нефти, газа и газового конденсата во многом зависит от совершенствования технологии буровых работ, в частности, методов и технических средств предупреждения и ликвидации аварий и осложнений в процессе строительства скважин. Известно, что значительные трудности, с которыми сталкиваются буровики, вызваны авариями и осложнениями, связанными с прихватами инструмента. Прихваты инструмента и их ликвидация приводят к значительным потерям времени и средств, что резко снижает технико-экономические показатели бурения и эффективность разведочных работ и работ по разработке месторождений углеводородного сырья. Имеющийся комплекс технических средств предупреждения и ликвидации прихватов инструмента в нефтяных и газовых скважинах не всегда эффективен в сложных горно-геологических условиях при наличии минерализованных буровых растворов и сероводородной агрессии. Связано это с тем, что еще недостаточно полно, изучена природа процессов и явлений, происходящих при возникновении, развитии и ликвидации прихватов в подобных условиях.
Поэтому изучение механизма возникновения прихватов инструмента в условиях высокоминерализованных буровых растворов и сероводородной агрессии и разработка на этой основе новых методов и технических средств предупреждения и ликвидации прихватов является задачей весьма актуальной.
Цль_р8боты. Повысить эффективность и качество буровых процессов при строительств" mvnvmi р. сложных горно-
' _ 4 -
геологических условиях путем совершенствования методов и способов предупреждения прихватов инструмента, разработки технических средств их предупреждения и ликвидации.
Наїчная_новизна. В результате комплексного изучения природы процессов, приводящих к прихватам инструмента в сложных горно-геологических условиях, получены следующие результаты. Исследован характер действия солевого состава минерализованных промывочных жидкостей и их концентрации на прихваты инструмента. Определены зависимости усилия отрыва инструмента и силы адгезии от .солевого состава жидкости и концентрации соли. Разработаны эффективные жидкостные ванны для ликвидации прихватов инструмента в соленосных отложених. Разработан новый метод установки комбинированных водонефтяных ванн, основанный на избирателном воздействии отдельных компонентов вын-ны на определенные типы пород (глина-соль). Разработаны реагенты-нейтрализаторы сероводорода для добавок в жидкость. для установок ванн. Выявлены зависимости усилия отрыва инструмента и силы адгезии от разработанных добавок. На основе этих исследований выбраны наиболее эффективные составы жидкостных ванн для ликвидации прихватов с одновременной нейтрализацией сероводорода: жидкостные ванны состава нефть и гипохлорид натрия и состава нефть, Оишофит и поверхностно активного вещества (ПАВ). Конструктивно разработан ряд устройств для ликвидации и предупреждения прихватов в сложных горногеологических условиях.
1^актическая_ценность. Метод установки комбинированных ванн, позволяющий успешно ликвидировать прихваты при бурении скважин в перемежающихся хемогенно-терригенных отложениях.
- 5 -Разработана рецептура эффективных жидкостных ванн для ликвидации прихватов в соленосних отложениях. Разработанные реагенты-нейтрализаторы сероводорода для добавок в кидкость для установок ванн способствуют ликвидации прихватов инструмента с одновременной нейтрализациией проявлений сероводорода, тем самым обеспечивая безопасные условия ведения ликвидационных работ. Конструкции новых технических средств позволят с наименьшими затратами ликвидировать возникшие прихваты.
0сновныв_полохенщ[х_шносшые_на_задиту. Методика проведения экспериментов по исследованию сил адгезии и сил отрыва при прихвате инструмента; метод установки комбшорованных во-донефтяных ванн; новые составы реагентов-нейтрализаторов для добавок в жидкостные ванны для ликвидации прихватов; конструкции новых технических средств предупреждения и ликвидации прихватов.
Реализация_ваботы. Результаты исследований использованы для предупреждения и ликвидации прихватов в сложных горногеологических условиях строительства скважин в Западном Казахстане. Использование метода установки комбинированной вода-нефтяной ванны позволило освободить прихваченный инструмент в скв. А II месторождения Аимбет, в скв. J6 3 месторождения Аз-нагуль, в скв. J6 39 месторождения Каратюбе. Стыковочное устройство для предотвращения прихватов при секционном спуске обсадных колонн было использовано на скв. Ш 3,4 месторождения Северный Култук, Л I месторождения Огайская, J6№ 19, 23, 29, 33, 36, 37 месторождения Тенгиз. Универсальная внутренняя труболовка для ликвидации прихватов обсадных колонн большого диаметра на скв. » 23 и * 33 месторождения Тенгиз. Реализация
отдельных разработок диссертациошюй работы осуществлялась непосредственно на буровых производственных объединений "Эм-банефть", "Мангышлакнефть", ПГО "Атыраунефтегазгеология". Годовой экономический эффект составил 980 тыс. руб. в ценах 1990 года.
Апробация_работы. Основные результаты работы доложены на Всесоюзном совещании "Проблемы бурения глубоких скважин"(Грозный, 1980 г.), Всесоюзном совещании "Проблемы вскрытия продуктивных горизонтов при наличии большого содержания сероводорода" (Астрахань, 1982г.), Всесоюзном семинаре-совещании "Причины аварий при бурении скважин на подсолевые отложения" (Гурьев, 1985 г.), выездной Сессии общего собрания АН Казахской ССР "Проблемы развития производственных сил Западного Казахстана" (Гурьев, 1989 г.), на семинаре-совещании "Проблемы бурения в осложненных условиях Тенгизского месторождения" (Кульсары, 1990 г.), на научном семинаре по механике Института механики и машиноведения HAH РК (Алмати, 1994 г.).
Ст_рукту_ра_и_рбъеу_работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и результатов, списка литературы из 120 наименований и содержит 107 страниц машинописного текста, включая 15 рисунков и 25 таблиц.
