Известия Томского политехнического университета: Инжиниринг георесурсов (Aug 2024)
Analysis of pipe sticking at well drilling in the South Iraqi limestone and sandstone reservoirs
Abstract
Актуальность. Прихват бурильных труб увеличивает непроизводительное время буровой установки, повышает риски контроля специального оборудования при проходке сложных по структуре коллекторов. Для точного описания таких негативных сценариев требуется универсальная методика, включающая комплексную геомеханическую и гидродинамическую модель с детальным прогнозом взаимосвязанных физических процессов в открытой термодинамической системе «коллектор–скважина–буровой раствор». Проблемы построения «гибкой» модели, разработки корректной методики исследования прихватов нетривиальны и представляют интерес для инженерных приложений в нефтегазовой отрасли. Цель. По реальным данным на месторождениях в Южном Ираке предлагается: исследовать прихваты труб при бурении скважин с наклонной образующей ствола: оценить риски, выявить особенности и закономерности прихватов; разработать модель и методику их предупреждения. Объект: прихваты и их эффекты. Методы: геомеханический и гидродинамический, численный и аналитический. Результаты. Представлен детальный обзор и критический анализ сценариев прихвата бурильных труб на месторождениях в Южном Ираке. Проанализированы факторы, влияющие на прихват и эффективность работы буровой установки в процессе бурения наклонных и горизонтальных участков скважин. Установлены критерии, определяющие эффективность бурения с учетом изменений режимов работы оборудования. Обсуждаются особенности управления параметрами бурения, ответственными за предупреждение прихвата на ранней стадии, седиментация шлама в донной части наклонных участков и засорения скважины. Выводы проиллюстрированы результатами анализа фактических сценариев прихватов, данными численного моделирования динамики частиц в межтрубном пространстве горизонтальных эксцентричных скважин, полученными в расчетах сложного сдвигового течения неньютоновской дисперсной смеси с использованием идей эйлерово-эйлерова и эйлерово-лагранжева подходов.
Keywords
