Анализ строительства скважин в условиях аномально-высоких пластовых давлений

Цель данной работы заключается в обобщении и систематизации данных в области строительства скважин в условиях аномально-высоких пластовых давлений, основываясь на проведенном литературном анализе различных технологий по вскрытию и заканчиванию, а также ведения работ. Результатом данной работы стало обобщение и систематизация данных в области строительства скважин с аномально-высоким пластовым давлением.
Научная новизна заключается в разработке авторской классификации проектных решений.
Результаты данной работы могут быть использованы при проектировании строительства скважин с аномально-высоким пластовым давлением компаниями недропользователями, сервисными организациями и непосредственно проектировщиками.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 14
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О АВПД ………………………………………………………………. 15
1.1 Определение аномально-высокого пластового давления ……………………… 15
1.2 Закономерности формирования аномально высоких пластовых
давлений ………………………………………………………………………………………………….. 16
1.3 Методы обнаружения АВПД на этапе разработки месторождения ………. 18
1.3.1 Выявление зон АВПД по данным ГИС……………………………………………… 20
1.3.2 Обнаружение зон АВПД по данным сейсморазведки: атрибутный
анализ сейсмических данных ……………………………………………………………………. 21
2 Безопасность …………………………………………………………………………………………. 22
2.1 Барьеры………………………………………………………………………………………………. 22
2.1.1 Первичный барьер ……………………………………………………………………………. 22
2.1.2 Вторичный барьер ……………………………………………………………………………. 22
2.1.3 Последующие барьеры …………………………………………………………………….. 23
2.2 Признаки газонефтеводопроявлений …………………………………………………… 23
2.3 Причины газонефтеводопроявлений ……………………………………………………. 25
2.4 Требования к монтажу и эксплуатации противовыбросового
оборудования (ПВО) в условиях АВПД. …………………………………………………… 25
3 Устьевое и противовыбросовое оборудование для контроля за процессами в
скважинах и ликвидации газонефтеводопроявлений …………………………………. 28
3.1 Фланцевые и хомутовые соединения …………………………………………………… 29
3.2 Колонные головки, колонные подвески и циркуляционные крестовины . 33
3.3 Противовыбросовые превенторы ………………………………………………………… 36
3.3.1 Плашечные превенторы …………………………………………………………………… 38
3.3.2 Кольцевые превенторы …………………………………………………………………….. 42
3.3.3 Диверторные системы ……………………………………………………………………… 49
3.3.4 Противовыбросовые устройства в составе КНБК ……………………………… 51
4 Тампонажные и буровые растворы для ведения работ в условиях АВПД .. 55
4.1 Буровые растворы ………………………………………………………………………………. 55
4.2 Тампонажные растворы ………………………………………………………………………. 57
4.2.1 Высокотемпературные стабилизированные, расширяющиеся цементы
(ЦТТС, ЦТТРС) ……………………………………………………………………………………….. 59
5 Анализ технико-технологических решений, обеспечивающих вскрытие и
бурение скважин в условиях АВПД ………………………………………………………….. 61
5.1 Конструкция скважины ………………………………………………………………………. 61
5.2 Анализ проблемы вскрытия продуктивных пластов в условиях АВПД … 61
5.3 Бурение с регулируемым давлением ……………………………………………………. 63
5.4 Бурение с закрытым устьем ………………………………………………………………… 69
6 Цементирование ……………………………………………………………………………………. 73
6.1 Многоступенчатое цементирование ……………………………………………………. 73
6.2 Цементирование под управляемым давлением ……………………………………. 74
7 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение… 78
7.1 Потенциальные потребители результатов исследования ……………………… 78
7.2 Анализ конкурентных технических решений ………………………………………. 79
7.3 SWOT-анализ работы превнтор плашечный ППГ-230х35 ……………………. 80
7. 4 Оценка готовности проекта к коммерциализации ……………………………….. 81
7.5 Сметная стоимость строительства скважины в составе
модернизированного превентора ППГ-230х35 ………………………………………….. 83
7.5.1 Определение проектной продолжительности бурения и крепления
скважины с модернизированным превентором …………………………………………. 83
7.5.2 Расчет технико-экономических показателей …………………………………….. 84
7.6 Планирование научно-исследовательских работ …………………………………. 85
7.6.1 Структура работ в рамках научного исследования ……………………………. 85
7.6.2 Определение трудоемкости выполнения работ …………………………………. 86
7.6.3 Разработка графика проведения научного исследования …………………… 87
7.7 Бюджет научно-технического исследования ……………………………………….. 88
7.7.1 Сырье, материалы, покупные изделия ………………………………………………. 88
7.7.2 Расчёт материальных затрат НТИ …………………………………………………….. 89
7.7.3 Расчет затрат на оборудование для научных (экспериментальных)
работ. ………………………………………………………………………………………………………. 89
8 Социальная ответственность …………………………………………………………………. 91
Заключение ……………………………………………………………………………………………. 110
Список использованных источников: ……………………………………………………… 111
ПРИЛОЖЕНИЕ А …………………………………………………………………………………. 114
ПРИЛОЖЕНИЕ Б ………………………………………………………………………………….. 128
ПРИЛОЖЕНИЕ В …………………………………………………………………………………. 133
ПРИЛОЖЕНИЕ Г………………………………………………………………………………….. 136
Приложение Д………………………………………………………………………………………… 140

Бурение пластов с аномально высоким давлением – сложный процесс.
Избыточное давление может вызвать выброс из скважины или стать неуправ-
ляемым во время бурения, что приведет к катастрофическим последствиям,
если будет выбран слишком низкий вес бурового раствора. С другой стороны,
слишком высокий вес бурового раствора может привести к потере циркуля-
ции, снижению скорости проходки, прихвата трубы и, что наиболее важно, мо-
жет повредить пласт, что снизит продуктивность скважины.
Важно осознавать все риски при проектировании скважин с АВПД и
видеть наглядно разницу между тем или иным методом бурения, вскрытия и
заканчивания. Проанализировав особенности бурения скважин с зонами ано-
мально-высоких пластовых давлений, была выведена схема проектных реше-
ний (приложение Д), в которой описаны плюсы и минусы различных техноло-
гий бурения, что позволит сделать правильный выбор на этапе проектирова-
ния скважин.
Результатом данной работы стало обобщение и систематизация данных
в области строительства скважин с аномально-высоким пластовым давлением.
Научная новизна заключается в разработке авторской классификации
проектных решений.
Результаты данной работы могут быть использованы при проектирова-
нии строительства скважин с аномально-высоким пластовым давлением ком-
паниями недропользователями, сервисными организациями и непосред-
ственно проектировщиками.
В разделе социальной ответственности рассмотрены опасные и вред-
ные факторы при выполнении буровых работ, в том числе ликвидации ГНВП,
и мероприятия по их устранению, приведен анализ экологической безопасно-
сти, а также безопасности в чрезвычайных ситуациях.