Введение к работе
Актуальность проблемы. Установившаяся тенденция ния добычи нефти ставит перед буровиками сложные задачи как ения новых глубокозалегающих месторождений со сложной горно-огической обстановкой, так и ускоренного ввода в эксплуатацию скважин га разрабатываемых месторождениях. Успешное решение стоящих перед яниками республики задач зависит не в последнюю очередь и от печения устойчивости стенок скважин. Особенно остро эта проблема цается в Азербайджане, где строительство скважин осуществляется в зиях продолжающихся горообразовательных процессов и характеризуется ытием дизъюнктивных нарушений, зон АВПД и АНПД, а также мощных
*
і глинистых отложений. Если к этому добавить, что с ростом глубин лчивается длина необсаженной части ствола и время нахождения а нем льного инструмента, то эти факторы, в совокупности с недостаточной энностыо горных условий и свойств вскрываемых пород, способствуют икнозению флюидопроявлений и поглощений' бурового раствора, потери стности ствола, прихватам и т.пі Этим обусловлены большие затраты ієни и ресурсов буровых предприятий республики на ликвидацию «нений, связанных о потерей устойчивости стенок скважин. Как шваат практика, проведение профилактических мероприятий гораздо активнее борьбы с уже начавшимися осложнениями, некоторые из >ых приводят к ликвидации скважин. Поэтому наряду с разработкой ста борьбы с деформационными осложнениями, необходимы и методы' упреждения последних.
Цель работы. Разработка мероприятий, обеспечивающих ічивость стенок скважин.
Основные задачи исследован и й. Исследование яженного состояния приствольной зоны вертикальных и наклонных кин в гравитационном и техтоническом полях напряжений. Изучение ожности количественной оценки действующих в пласте ооставпяющих
горного давления и направления их действия. Разработка методу управлеї
напряженным состоянием приствольной зоны, а также технологически)
технических средств, реализующих их. "
Научная новизна. Выявлен механизм проявления горн давления в виде породопрояаления (поднятия породных пробок по ctboj Установлено, что индикатором начала этого явления может служ поступление газа из глинистых отложений при бурении.
Уточнено влияние реологических свойств различных типов горных ПО| на напряженное состояние приствольной зоны скважин с круговым семени» плоскости пласта.
Разработана методика расчета времени релаксации напряжений горных породах по данным бурения скважин. Составлена программа і программируемых микрокалькуляторов, реализующая эту методику.
Получены формулы, определяющие поле напряжений вок вертикальных и наклонных скважин с учетом действия теюоничзск давления. Установлена зависимость поля напряжений вокруг скважины направления действия тектонических сил к траектории ствола.
Создана лабораторная установка, позволяющая исследовать процес происходящие при неравномерном трехосном сжатии горных пород, проводить механические испытания в условиях идентичных пристволы зоне.
Разработана и экспериментально проверена методика расч< действующих в пласте бокового горного и тектонического давлений направления действия последнего.
Методы решения поставленных задач. Г выполнении работы использовались известные методы механі сплошной среды, математической теории упругости, теории аналитичес функций комплексного переменного, операционного исчисления, статисти» также проведения экспериментальных исследований.
Практическая ценность работы. Предлагав методика выбора гиютности бурового раствора и времени шаблонироваї
-5-ола при проходке неустойчивых отложений. Для ускорения расчетов таалена номограмма.
Выявлена взаимосвязь между углом входа ствола в пласт и допустимой 1ТНОСТЫО бурового раотвора, позволяющая регулировать напряженное тояние а приствольной зоне с целью предупреждения возможных ожнений при бурении а пластах с аномально низким пластовым лением. Для практического использования составлена номограмма.
Поскольку одним из условий возникновения лородопроявлений является туплэние газа из глинистых отложений, разработано устройство для іеделения зоны газопроявлений в процессе бурения.
Разработано устройство для определения напряжений в стенках гащейся скважины, реализующее методику расчета действующих в пласта
ІЛЄНИЙ.
Разработана методика управления напряженным состоянием ютвольной зоны путем регулирования кривизны и азимута ствола, ггаалена программа для ее реализации на IBM совместимых компьютерах.
Разработан отклонитель с изменяющимся углом искривления, іспачивающий безопасное прохождение отклоняющей компоновки через ервалы деформационных осложнений.
Р *э а Л И з а ц и.,я работы в промышленности.
[ультаты исследований включены в "Техиологический регламент на бурение ажин в условиях аномально низких пластовых давлений Алшеронского іуострова",- утвержденный ПО "Азнефть", а также руководящие документы їхнология прохождения неустойчивых интервалов на площадях Южная рсянгя и Карабаглы" { РД 39-0147213-522-88Р ) и "Технология щупреждения поглощений и нарушений устойчивости стенок скважин при юнии в условиях аномально низких пластовых давлений" ( РД 39-0135496-Ї-87Р ), внедренные на предприятиях ПО "Азнефть" a 1986-198S гг. жомический эффект от реализации научно-технических мероприятий, ивдших в указанные документы, при бурении 100 тыс.м составил более 18,5 тыс.рублей.
Апробация работы. Основные положения раб< докладывались и обсуждались на выездных научно-технических конференщ АзНИПИнефть на предприятиях ПО "Азнефть", республиканских научі практических конференциях "Состояние и развитие буровых работ осложненных условиях Азербайджана" (1988-1991гг.). Некоторые результа исследований приведены в учебном пособии для вузов Кудряшова Б.6. Яковлева AM. "Бурение скважин в осложненных условиях", М., Недра, 198 269с. и монографии Сеид-Рза М.К., Исмайылова Ш.И. и Ормана Л. "Устойчивость стенок скважин". М, Недра, 1981.-175 с.
Публикации, По материалам диссертационной рабо опубликовано 14 работ за период 1975-1993 гг. (в том числе чоты изобретения и два руководящих документа).
Объем работу. Диссертация состоит из введения, четырех гж основных выводов и приложений. Она выполнена на 12.^ страницах и включа 20 рисунков, 10 таблиц, список использованной литературы из наименований.