Потеря циркуляции

This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed. Find sources: "Lost circulation" – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (May 2017) (Learn how and when to remove this message)

При бурении нефтяных или газовых скважин потеря циркуляции ^{[1] [2] [3]} происходит, когда буровой раствор , обычно называемый «грязью», течет в одну или несколько геологических формаций вместо того, чтобы возвращаться в кольцевое пространство . Потеря циркуляции может стать серьезной проблемой при бурении нефтяной или газовой скважины .

Последствия потери циркуляции могут быть такими незначительными, как потеря нескольких долларов бурового раствора , или такими катастрофическими, как выброс и потеря жизни, поэтому внимательное наблюдение за резервуарами, ямами и потоком из скважины, чтобы быстро оценить и контролировать потерю циркуляции, преподается и практикуется. Если количество жидкости в стволе скважины падает из-за потери циркуляции (или по любой другой причине), гидростатическое давление снижается, что может позволить газу или жидкости, которые находятся под более высоким давлением, чем сниженное гидростатическое давление, поступать в ствол скважины .

Другим последствием потери циркуляции является «сухое бурение». Сухое бурение происходит, когда жидкость полностью теряется из ствола скважины без остановки бурения. Последствия сухого бурения варьируются от незначительных, таких как разрушение долота, до серьезных, таких как серьезное повреждение ствола скважины, требующее бурения новой скважины. Сухое бурение также может привести к серьезному повреждению бурильной колонны, включая разрыв трубы или повреждение самой буровой установки.

Потеря циркуляции может быть разделена на следующие категории: ^[4]

• Просачивание: до 10 баррелей в час
• Частичная: 10 - 50 баррелей в час
• Тяжелая: >50 баррелей в час

Хотя это и желательно, но полная остановка потери циркуляции не всегда возможна или требуется. Контролируемые потери позволяют продолжать бурение, сохраняя ствол скважины заполненным, предотвращая приток газа или жидкости в ствол скважины , известный как «выброс», который может привести к выбросу . ^[4]

При потере циркуляции существует ряд вариантов в зависимости от серьезности. ^[4] Потери можно контролировать, увеличивая вязкость жидкости с помощью бентонита и/или полимеров или добавляя другие добавки, которые обычно включают органические растительные вещества. Полные потери можно восстановить с помощью обычного использования повышенной вязкости и добавок или с помощью нетрадиционных методов, таких как закачка крупных органических частиц (например, кенафа ), бумаги и крупных хлопьев слюды с высоковязкой жидкостью. Если происходят полные потери и циркуляцию невозможно восстановить, доступны несколько вариантов в зависимости от эксплуатационных требований и глубины бурения по отношению к желаемым геологическим зонам добычи. Продолжение бурения с закачкой бурового раствора является одним из вариантов, хотя продолжение бурения с закачкой воды является менее затратным и используется чаще. Иногда шлам от продолжающегося бурения поможет сократить утечки или полностью остановить потери. Третий вариант — зацементировать зону, где происходят потери, и просверлить цемент и продолжить бурение скважины. Этот третий вариант очень часто оказывается наиболее экономически эффективным, если происходят серьезные потери, поскольку иногда потери циркуляции невозможно контролировать другими методами. ^[4]

• В качестве материалов для борьбы с поглощением бурового раствора (LCM) используются различные типы и размеры частиц. Продукты представляют собой как органические, так и синтетические искусственные материалы. Примерами материалов для борьбы с поглощением бурового раствора являются: карбонаты кальция, измельченная слюда, целлюлозные растительные частицы, графит и доломиты. Растительные органические частицы обычно измельчаются для прохождения через сито 230 меш. Используемые растительные материалы включают кенаф, скорлупу грецкого ореха, скорлупу арахиса, кокосовую койру и виноградные выжимки .
• Полимеры также иногда используются для повышения вязкости. Хотя они более дороги, они более совместимы с несколькими типами жидкостных систем.
• Добавки, которые физически закупоривают или герметизируют потери, включая опилки, хлопья целлофана, а также измельченный или молотый гипс.
• Другие распространенные и более дешевые добавки — это измельченная газета и шелуха семян хлопка. Шелуха семян хлопка менее предпочтительна, поскольку она может привести к износу тампонов и пружин насоса. Оба эти материала обычно используются только в том случае, если для бурового раствора используется либо пресная, либо соленая вода .
• При бурении соляных пластов обычно используется рассол, поскольку он не так легко растворяет соль, предотвращая образование промывок. Промывы не только способствуют потере циркуляции, но и могут поставить под угрозу целостность самого ствола скважины.

При выборе добавок учитываются несколько факторов:

• Размер просверливаемого отверстия.
• Буровой раствор в использовании. Добавки должны быть совместимы.
• Глубина скважины с точки зрения геологической устойчивости.
• Глубина скважины по отношению к желаемым зонам добычи. Закупорка зоны добычи не является желаемым результатом.
• Размеры насадок для сверла. Если добавка(ы) не проходят через сверло, их нельзя использовать.
• Другое механическое оборудование бурильной колонны, такое как забойный двигатель или инструменты MWD . ​​Если добавка(ы) не будут проходить через бурильную колонну, их нельзя использовать.