Ликвидация ГНВП в процессе строительства скважин

Строительство скважин — процесс многогранный и всегда обусловлен возможностью возникновения целой серии различного рода осложнений и аварий. А в условиях сверх высокой энергии пластов необходимо уметь управлять их влиянием на забой и весь процесс проводки скважины. Управление пластовыми давлениями сочетают в себе 2 основные группы мероприятий:

Прогноз сверх высоких пластовых давлений, как основа проектирования и уточнение конструкции скважины и оптимизации режима бурения и других процессов.

Гибкое регулирование забойного давления на вскрываемые пласты на всём открытом стволе скважины, как во время бурения, так и в ходе проведения других работ.

А для успешного проведения работ, для предупреждения возникновения выбросов и фонтанов необходимо иметь чёткое представление о возможностях технологий и оборудования, используемых для этих целей.

Методы ликвидации ГНВП:

В отечественной практике строительства скважин используют в основном 2 метода ликвидации ГНВП:

Метод уравновешенного пластового давления.

Метод ступенчатого глушения скважин.

При ликвидации проявления методом уравновешенного пластового давления, забойное давление поддерживается несколько выше пластового на протяжении всего процесса. При соблюдении указанного условия поступление флюидов из пласта немедленно прекратится, вплоть до полной ликвидации проявления. Для осуществления этого метода есть 4 способа:

Способ «непрерывного глушения скважин». Возможны 2 вида его реализации: А) Вымыв флюида, поступившего в скважину и ликвидацию проявления ведут одновременно с постепенным утяжелением закачиваемого раствора до плотности, обеспечивающей превышение забойного давления над пластовым. B) Процесс вымыва и глушения начинают вести сразу на растворе необходимой плотности, способном обеспечивать превышение забойного давления над пластовым. При этом способе в скважине возникают наиболее низкие давления. Способ сравнительно безопасен, вместе с тем отсутствие на скважинах требуемого запаса утяжелителя и средств быстрого приготовления раствора — сдерживает широкое его применение.

Способ «ожидания и утяжеления». После обнаружения проявления, скважину герметизируют и приступают к приготовлению раствора необходимой плотности и требуемого объёма. Этот способ весьма опасен, так как всплывающий газ создаёт на устье скважины избыточное давление, что может привести к разрушению устьевого оборудования, обсадных колонн или к гидроразрыву наименее прочных пластов. Кроме того скважина остаётся на какой-то период без циркуляции и возможен прихват буровых труб.

Способ «двухстадийного процесса ликвидации ГНВП». На первой стадии производится вывод пластового флюида из скважины раствором с теми же параметрами, при которых получено проявление скважины. Одновременно с выводом флюида приступают к подготовке необходимого объёма раствора с плотностью, требуемой для глушения скважин. Затем проводят вторую стадию — стадию глушения скважины утяжелённым раствором. Этот способ относительно безопасен, но при его осуществлении создаются наибольшие давления в скважине и нежелательно оставление скважины без промывки в период утяжеления раствора.

Способ «двухстадийный растянутый». На первой стадии противодавлением ведут вывод пластового флюида, поступившего в скважину раствором той же плотности, при которой получено проявление, после вымыва пластового флюида, не прекращая циркуляции увеличивают плотность циркулирующего раствора до требуемой величины и проводят глушения проявляющего пласта. Этот способ обладает недостатками всех трёх предыдущих, поэтому применяется редко.

Наибольшее распространение на практике получили первый и третий способы ликвидации ГНВП.

Метод ступенчатого глушения скважин. Он применяется, когда после герметизации устья скважины или в процессе ликвидации ГНВП обнаруживаем, что давление в затрубном пространстве растёт до максимально допустимых пределов прочности устьевого оборудования и обсадных колонн или грозит гидроразрывом пород. Когда запорное устройство — дроссель на выходе приоткрывают и давление в затрубном пространстве снижается, но одновременно происходит нарушение равновесия в скважине, то есть забойное давление становится меньше пластового и флюид из пласта начинает поступать в скважину. Но так как пик давления в затрубном пространстве кратковременный, газ быстро стравливается из скважины. И через некоторое время можно прикрыть дроссель и промывать скважину до следующего пика давления, которое обычно бывает слабее и так далее до тех пор пока не станет возможным управлять скважиной, то есть пока в скважине не наступит условие равновесия между пластовым и забойным давлениями. Таким образом метод ступенчатого глушения скважин по сути дела является методом подготовки её к глушению методом уравновешенного пластового давления.