Сбор и обработка реальновременной информации

Порядок работы.

Требования к проведению работ изложены в “Технической инструкции по проведению геолого-технологических исследований нефтяных и газовых скважин”

(РД 153-39.0-069-01)

Основной задачей оператора-технолога является получение достоверной информации о процессе бурения с целью предупреждения аварий и осложнений. К аварийным ситуациям относятся: выбросы пластового флюида, катастрофическое поглощение бурового раствора и гидроразрывы пласта, прихваты, сломы, обрывы бурильного инструмента. К нежелательным ситуациям относятся всевозможные нарушения технологического процесса бурения и нерациональная отработка долот.

Работа оператора заключается в измерении и регистрации параметров, выделении аномалий параметров – выдаче предупреждений бурильщику, оценке ситуации – выдаче рекомендаций и соответствующем оформлении материалов Рис. 7.1

 

 

 

Для решения этих задач в распоряжении оператора оборудование станции и программное обеспечение реальновременного сбора данных и последующей обработки.

ПЗР

 

Во время ПЗР:

· проверить данные по долоту ;

· проверить и, если необходимо, скорректировать данные по раствору;

· проверить список инструмента;

· включить Хроматограф и Суммарный газоанализатор;

· проверить наличие сигналов с датчиков и калибровки;

 

В процессе работы оператор-технолог должен использовать различные экраны рабочей программы, максимально отражающие особенности ситуации, происходящей в данный момент времени на буровой.

СПО

Во время Спускаинструмента:

4 В самом начале спуска инструмента необходимо контролировать изменение глубины долота до завершения сборки КНБК, т.к. на малых весах возможны ошибки при расчете глубины.

Это связано с неуверенным определением в программе этапа технологических работ при малых значениях параметра «Вес на крюке». Далее некоторые программы автоматически будут рассчитывать глубину долота в соответствии со списком труб бурового инструмента (если он у Вас заполнен).

4 Во время спуска контролируются:

- вытеснение бурового раствора;

- скорость спуска;

- наличие затяжек, посадок и других возможных осложнений;

- давления при свабировании/поршневании.

4 За несколько свеч до конца спуска необходимо уточнить глубину долота у бурильщика. Если нет соответствия глубины фактической (мера инструмента) с глубиной в программе – выяснить причину.

Цель этих мероприятий – подойти к забою с минимальной ошибкой по глубине. Это особенно важно при наклонно-направленном бурении, т.к. в этих условиях затруднено определение момента постановки на забой по другим параметрам.

Промывкаи Проработка

Во время Промывкии Проработки необходимо:

4 Проверить систему транспортировки газо-воздушной смеси. Проверить герметичность ГВЛ.

4 С помощью калибровочного газа проверить работу газоаналитических приборов (хроматограф, суммарный газоанализатор). Если есть необходимость – внести изменения в настройки и калибровки.

4 Проверить дегазатор и другие датчики, устанавливаемые на желобе.

4 Поставить параметры на сигнализацию.

4 Контролировать технологические параметры промывки / проработки.

4 Проверить баланс вытеснения после СПО.

4 Зафиксировать выход забойной пачки и на диаграмме отметить максимальную концентрацию газа.

4 Во время остановки циркуляции проверить отставание по линии.

4 Произвести проверку расчета времени отставания и привязку.

Если в используемую программу внесены данные по задержкам в ГВЛ и Хроматографе, то расчет «времени отставания» и привязка данных газового каротажа к глубине производится в программе сбора автоматически. Тем не менее, правильность расчетов и привязки данных необходимо периодически проверять на этапе первоначальных настроек и во время бурения несколько раз за рейс, т.к. возможно кавернообразавание изменение параметров раствора и пр.

Для проверки времени отставания существует несколько методик:

4Расчетная

4Индикаторная

4По времени выхода забойной пачки

Расчетная методика

Время отставания бурового раствора определяется по формуле:

tот = 3.14 .10-3(D2– d2).H / 4.Qвх.,

где D –номинальный диаметр долота или внутренний диаметр обсадной колонны,

d – внешний бурильных труб,

H – глубина скважины,

Qвх. – производительность буровых насосов при промывке.

При расчете необходимо учитывать коэффициент кавернозности ствола скважины (берется из ГТН).

Суть расчетной методики заключается в определении суммарного объема затрубного пространства и времени «отставания» бурового раствора по каналу связи «забой-устье» при известном расходе бурого раствора.

Последовательность расчета:

4 Рассчитывается объем скважины, как сумма объемов цилиндров с разными диаметрами (интервалы открытого и обсаженного ствола).

4 Рассчитывается объем бурильной колонны, как сумма объемов цилиндров с разными диаметрами (УБТ, СБТ, ЛБТ).

4 Рассчитывается объем затрубья скважины, как разность между объемом скважины и объемом бурильной колонны.

4 Определяется время отставания бурового раствора при данном расходе.

Индикаторная методика

Индикаторная методика определения «отставания» бурового раствора предполагает введение под квадрат какого-либо индикатора (целлофан, резиновая крошка, бензин) с последующим определением времени движения этого индикатора по гидравлической системе скважины oт устья до забоя по бурильным трубам и от забоя до устья по затрубью при работающих насосах.

При этом выход таких индикаторов как целлофан и резиновая крошка фиксируется визуально на устье скважины, а выход бензина - по увеличению показаний газоанализатора.

 

 

Опытным путем (по времени выхода забойной пачки)

Время между началом циркуляции после СПО и зарегистрированными на хроматографе максимальными значениями газосодержания бурового раствора («забойной пачки») на диаграмме, состоит из суммы времен:

- время отставания по буровому раствору,

- время отставания по ГВЛ,

- время задержки в хроматографе.

Время задержки в хроматографе берется из настроек хроматографа и равняется времени цикла хроматографа. Время цикла хроматографа «Геопласт – 04м» обычно равно 180 сек.

Время задержки по ГВЛ опытным путем определяется как разница между временем пуска калибровочного газа под дегазатор и временем начала повышения показаний на суммарном газоанализаторе в стации.

На диаграмме (см. рисунок) это время соответствует разнице времен между выключением циркуляции и началом снижения газопоказаний и моментом включения циркуляции времени увеличения газопоказаний на суммарном газоанализаторе в стации. Для хроматографа добавляется время задержки.

 

Величина допустимой погрешности в определении «времени отставания» сильно зависит от скорости бурения.

Чем выше скорость бурение, тем жестче требования к точности определения времени отставания.

Пример: для времени бурения мерного интервала, равного 1 мин/м (что реально для терригенного разреза Западной Сибири) ошибка в определении времени отставания в три минуты может привести к ошибке в привязке к глубине на три метра.

 

Таким образом, вычитая из времени между началом циркуляции после СПО и зарегистрированными на хроматографе максимальными значениями газосодержания бурового раствора время задержки по ГВЛ и хроматографа, получают значение «времени отставания».

Это время должно соответствовать расчетному tот. При расхождении значений > 10% берется tот, определенное опытным путем.

 

Бурение

4Постановка на забой

Постановка на забой различна на вертикальных и наклонно-направленных скважинах.

Как правило, началу нового долбления предшествует проработка ранее пробуренного интервала. В конце проработки по нескольким параметрам (мера инструмента, вес, момент на роторе и др.) определяется момент постановки на забой. В зависимости от различных факторов накоторые параметры приобретают большую информативность, другие теряют свою значимость. Это зависит от метода бурения (роторное, турбинное), типа скважины, компановки инструмента, разбуриваемых пород, состояния призабойной зоны и ствола скважины (степень зашламления, сужение ствола), типа долота, забойного двигателя и др.

На вертикальной скважине постановка на забой производится в следующем порядке:

1. По «мере инструмента» (глубине долота) определяется момент подхода к забою. Если измеряемые технологические параметры не имеют резких колебаний и стали по характеру изменения близкими к режиму бурения – можно перейти к процедуре взвешивания инструмента (определения собственного веса инструмента), необходимой для корректного расчета нагрузки на долото.

2.Взвешивание производится при включенной циркуляции, инструмент установлен на высоте 1 метра от забоя при движении вниз, при вращении в течении 3-5 минут. За полный вес принимается среднемаксимальное значение параметра «Вес на крюке».

Для правильного определения нагрузки на долото желательно, чтобы все бурильщики одинаково проводили взвешивание и с достаточной периодичностью.

Если до момента касания забоя взвешивание не производилось из-за разгрузки инструмента на стенки скважины (во время проработки), то перед бурением необходимо «оторваться» на 1-2 м и выполнить все вышеописанные действия.

2. Процесс постановка на забойхарактеризуется кривой разгрузки (см.рисунок). Ее переход к вертикальному участку можно считать моментом постановки на забой. В этой точке происходит выход на “рабочую нагрузку”.

В случае наклонно-направленной скважины степень потери веса за счет разгрузки на стенки скважины трудно прогнозируема и поэтому уменьшение веса на крюке не всегда следует интерпретировать как касание забоя. Здесь большую роль для уверенного определения забоя играет привязка к мере инструмента.

При горизонтальном бурении достоверную информацию о забое и технологических параметрах можно получить только при использовании Забойных Измерительных Систем. При их отсутствии следует в большей степени полагаться на меру инструмента.

4 Бурение

При этапе «Бурение» пользуются экранами ПО, на которых отображается большинство измеряемых технологических параметров.

4 После начала бурения

. После постановки на забой и начала бурения необходимо проверить привязку данных к глубине с учетом времени отставания. После некоторого пробуренного интервала необходимо в графическом редакторе вывести на экран диаграммы с данными по газу в масштабе времени и в масштабе глубины и проверить правильность привязки газовых данных в процессе углубления.

. Параметры Vобщ, Рвх, Мрот, Твых, Wк, Qвых, Wд(см. Приложение 5)ставятся на сигнализацию с минимальными пределами изменения. В установившемся режиме циркуляции проверяется соответствие расчетного давления давлению на манифольде. Результаты выводятся в табличной форме за определенный промежуток времени или интервал и прикладываются к отчетным материалам. При большом отличии необходимо выяснить причину (изменение параметров раствора, производительности насосов, геометрии скважины, целостности инструмента, зашламления скважины и т.д.).

. Проверяется соответствие режимных параметров заданным в РТК (режимно-технологическая карта) или УРТК (уточнённая режимно-технологическая карта). При отклонении режимных параметров в процессе бурения от заданных, оператор предупреждает об этом бурильщика (технолога) с записью в вахтовый журнал и за подписью бурового мастера.

. При появлении аномалий параметра (параметров) оператор сообщает об этом бурильщику, делает предварительную оценку ситуации, формулирует и выдает рекомендации на проведение определительских работ.

. Проводится анализ результатов определительных работ, необходимые расчеты и окончательная оценка ситуации. Результаты исследований оформляются и выдаются технологу буровой в детализированном виде.

Действия оператора при аномальном поведении параметров описаны в Приложении 4.