ВВЕДЕНИЕ

Применение традиционной технологии бурения нефтяных и газовых скважин, как правило, предполагает создание существенной репрессии на пласт с целью предупреждения проявлений, сохранения устойчивости стенок скважины и др.

Одним из перспективных направлений решения этой проблемы являет- ся технология бурения с регулированием дифференциального давления в системе «скважина-пласт». Вариантом реализации технологии, внедряемым в настоящее время, является применение герметизированной системы цирку- ляции, что существенно упрощает схему промывки скважины и обеспечивает плавное регулирование давления промывочного агента на забой. Однако, применяемые для реализации технологии расчетные методы определения за- бойного давления несовершенны, так как слабо учитывают реологические характеристики циркулирующего бурового раствора, факт поступления газа в него. Недостатки, связанные с ограниченной работоспособностью в абра- зивной среде бурового раствора, присущи также наземным дросселирующим устройствам, обеспечивающим противодавление на выходе из скважины. В связи с этим совершенствование технологии бурения скважин с регулируе- мым давлением на забой является актуальной задачей.

Цель работы: разработка технологии бурения с управлением давления на забой, позволяющей повысить механическую скорость проходки и качест- во вскрытия продуктивных пластов.

Основные задачи исследований: 1.

Анализ современных методов и средств контроля и управления за- бойным давлением. 2.

Разработка методики расчета забойного давления в скважине в усло- виях поступления газа в циркулирующий буровой раствор. 3.

Разработка метода определения реологических характеристик цир- кулирующего бурового раствора. 4.

Разработка дросселирующего устройства для контроля устьевого давления в кольцевом пространстве скважины. 5.

Опытно-промышленные испытания технологии бурении скважин с регулируемым давлением на забое.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем: 1.

Разработана методика расчета давления на забой скважины восхо- дящего потока газо-жидкостной смеси, обогащенной выбуриваемым шламом. 2.

Разработан метод определения реологических характеристик цирку- лирующего бурового раствора по давлению нагнетания при различных рас- ходах промывочной жидкости. 3.

Создан автоматический дроссель и доказана промысловыми испыта- ниями его высокая эффективность и надежность в условиях многофазной среды циркулирующей жидкости.

Научная новизна подтверждена патентом РФ № 2185611 от 20.07.2002 г. по МІЖ7 G 01 N 11/00, С 09 К 7/00.

Основные защищаемые положения: 1.

Способ определения реологических характеристик бурового раство- ра по данным нагнетания его в скважину. 2.

Математическая модель восходящего потока газожидкостной смеси, обогащенной шламом. 3.

3. Конструкция дроссельного устройства, позволяющего поддерживать при бурении заданное противодавление на выходе из кольцевого пространст- ва герметизированной скважины.

Практическая ценность. Разработана «Временная инструкция по техно- логии углубления скважин, обеспечивающая гибкое регулирование давления в системе «скважина-пласт»» и создан автоматический устьевой дроссель.

Реализация работы. Промысловые испытания способа определения реологических характеристик бурового раствора по данным устьевой инфор- мации проведены в процессе бурения 7 эксплуатационных скважин Заполяр- ного ГНКМ, скважины № 68 Средне-Надымская, скважины №742 Уренгой- ская Ф.

Промысловые испытания дросселирующего устройства были произве- дены на скважине № 511 Северо-Ставропольского ПХГ ООО «Кавказтранс- газ» при разбуривании песчаной пробки и при производстве работ по форми- рованию искусственной призабойной зоны пласта в 8 скважинах ООО «Кав- казтрансгаз».

Комплексные испытания оборудования и технологии бурения с регу- лируемым забойным давлением проводились при вскрытии газоносных пла- стов на скв. Р-110 Заполярного НГКМ, скв. №12 Южно-Парусовая Ф. «Тю- менбургаз».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Третьей региональной научно - техниче- ской конференции «Вузовская наука — Северо-Кавказскому региону» (г. Ставрополь, 1999 г.), Научно - технических советах по бурению ОАО «Газ- пром» «Обеспечение экологической безопасности при проведении буровых работ» (г. Тюмень, 1999 г.), «Совершенствование технологии бурения сква- жин» (г. Тюмень, 2001 г.), Третьей Международной научно - практической конференции «Проблемы добычи газа, газового конденсата, нефти» (г. Ки- словодск, 2005 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, из них один патент.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основ- ных выводов и рекомендаций, списка литературы, содержащего 52 наимено- вания, и 6 приложений. Работа изложена на 182 страницах машинописного текста и содержит 10 рисунков и 6 таблиц.