Загубата на циркулация е неконтролиран поток на цялата кал във формация, понякога наричана „зона на крадците“. Тази статия разглежда причините, превенцията и мерките за отстраняване на загубата на циркулация.

Съдържание

  • 1 Зони с изгубена циркулация
    • 1.1 Причини за зони с изгубена циркулация
      • 1.1.1 Индуцирани фрактури
      • 1.1.2 Кавернозни образувания
  • 2 Предотвратяване на загуба на циркулация
    • 2.1 Превантивни тестове
      • 2.1.1 Тест за изтичане (LOT)
      • 2.1.2 Тест за цялост на формацията (FIT)
  • 3 Коригиращи мерки
    • 3.1 Използване на загуба на циркулационни материали
  • 4 Референции
  • 5 Вижте също
  • 6 Забележителни статии в OnePetro
  • 7 Външни връзки
  • 8 Общи препоръки
  • 9 Категория

Зони с изгубена циркулация

Фиг. 1 показва частични и пълни зони на загубена циркулация. При частична загубена циркулация калта продължава да изтича на повърхността с известни загуби за формацията. Тотална загубена циркулация обаче се получава, когато цялата кал се влее във формация без връщане на повърхността. Ако сондажът продължава по време на пълната загуба на циркулация, това се нарича сляпо сондиране. Това не е обичайна практика в тази област, освен ако не са изпълнени всички от следните критерии:

  • Формирането над зоната на крадеца е механично стабилно.
  • Няма производство.
  • Течността е чиста вода.
  • Това е икономически осъществимо и безопасно.

    petrowiki

    Фиг. 1 - Зони със загубена циркулация.

    Причини за зони с изгубена циркулация

    Има няколко ситуации, които могат да доведат до загуба на циркулация:

    • Образувания, които по своята същност са счупени, кавернозни или имат висока пропускливост
    • Неправилни условия на пробиване
    • Индуцирани фрактури, причинени от прекомерно налягане в сондажа и поставяне на междинен кожух твърде висок

    Индуцирани фрактури

    Индуцираните или присъщи фрактури могат да бъдат хоризонтални на малка дълбочина или вертикални на дълбочини, по-големи от приблизително 2500 фута. Прекомерното налягане в ствола на кладенеца се причинява от високи дебити (голяма загуба на налягане при пръстеновидно триене) или прекалено бързо изключване (високо налягане), което може водят до еквивалентна плътност на циркулация в кал (ECD). Индуцирани фрактури могат да бъдат причинени и от:

    • Неправилно почистване на пръстеновиден отвор
    • Прекомерно тегло на калта
    • Затваряне в кладенец в плитък газ с високо налягане

    Уравнения 1 и 2 показват условията, които трябва да се поддържат, за да се избегне счупване на пласта съответно по време на сондажа и прекъсването.

    където λmh = статично тегло на калта, Δλаф = допълнително тегло на калта, причинено от загуба на налягане при триене в пръстена, Δλс = допълнителна кал, причинена от пренапрежение, λfrac = градиент на разрушаване на пластовото налягане в еквивалентно тегло на калта и λуравнение = еквивалентна циркулационна плътност на калта.

    Кавернозни образувания

    Кавернозните образувания често са варовици с големи пещери. Този тип загубена циркулация е бърза, пълна и най-трудна за запечатване. Образувания с висока пропускливост, които са потенциални зони на загубена циркулация, са тези от плитки пясъци с пропускливост над 10 дартси. Като цяло дълбокият пясък има ниска пропускливост и не представлява проблеми със загубата на циркулация. В некавернозните зони на крадци нивото на тиня в резервоарите за кал намалява постепенно и, ако сондажите продължават, може да възникне пълна загуба на циркулация.

    Предотвратяване на загубена циркулация

    Пълното предотвратяване на загубена циркулация е невъзможно, тъй като някои образувания, като присъщо фрактурирани, кавернозни или зони с висока пропускливост, не могат да бъдат избегнати, за да се достигне целевата зона. Ограничаването на загубата на циркулация обаче е възможно, ако се вземат определени предпазни мерки, особено тези, свързани с предизвикани фрактури. Тези предпазни мерки включват:

    • Поддържане на подходящо тегло на калта
    • Минимизиране на загубите от налягане при пръстеновидното триене по време на пробиване и изключване
    • Адекватно почистване на отвора
    • Избягване на ограничения в пръстеновидното пространство
    • Поставяне на корпус за защита на горните по-слаби формации в преходна зона
    • Актуализиране на поровото налягане на пласта и градиентите на разрушаване за по-добра точност с данни от трупи и сондажи

    Ако се очакват зони с изгубена циркулация, трябва да се вземат превантивни мерки чрез третиране на калта със загуба на циркулационни материали (LCM) и да се извършват превантивни тестове като тест за изтичане и тест за целостта на пласта, за да се ограничи възможността за загуба на циркулация.

    Превантивни тестове

    Тест за оттегляне (LOT)

    Провеждането на точен тест за оттичане е от основно значение за предотвратяване на загуба на циркулация. ЛОТ се извършва чрез затваряне в кладенеца и притискане в отворения отвор непосредствено под последния низ на кожуха преди пробиване напред в следващия интервал. Въз основа на точката, в която налягането спада, изпитването показва якостта на ствола на кладенеца на седалката на корпуса, обикновено считана за една от най-слабите точки във всеки интервал. Разширяването на LOT до етапа на удължаване на фрактурата може сериозно да намали максималното тегло на калта, което може да се използва за безопасно пробиване на интервала без загуба на циркулация. Следователно се предпочита спирането на теста възможно най-рано, след като графикът за налягане започне да се пречупва.

    Тест за целостта на формацията (FIT)

    За да се избегне разрушаване на формацията, много оператори извършват FIT на седалката на корпуса, за да определят дали стволът на кладенеца ще толерира максималното тегло на калта, очаквано по време на пробиването на интервала. Ако седалката на корпуса поддържа налягане, еквивалентно на предписаната плътност на калта, тестът се счита за успешен и сондажът се възобновява.

    Когато операторът избере да извърши LOT или FIT, ако тестът не успее, трябва да се извършат някои усилия за отстраняване - обикновено изстискване на цимент - преди възобновяването на сондажа, за да се гарантира, че стволът на кладенеца е компетентен.

    Коригиращи мерки

    Инцидентът със загубена циркулация изисква големи разходи, които далеч надхвърлят цената на продуктите, които се използват за неговото лечение. Загубената циркулация причинява непродуктивно време, което включва разходите за времето на съоръженията и всички услуги, които поддържат сондажната операция. Загубата на кал в резервоара за нефт или газ може драстично да намали (или елиминира) способността на оператора да произвежда зоната. Превенцията е от решаващо значение, но тъй като загубата на циркулация е толкова често срещано явление, ефективните методи за отстраняване също са от висок приоритет.

    Когато възникне загубена циркулация, запечатването на зоната е необходимо, освен ако геоложките условия не позволяват пробиване на сляпо, което в повечето случаи е малко вероятно. Обичайните LCM, които обикновено се смесват с калта за запечатване на зоните на загуба, могат да бъдат групирани като:

    • Влакнест
    • На люспи
    • Гранулиран
    • Комбинация от влакнести, люспести и гранулирани материали

    Тези материали се предлагат в курсови, средни и фини степени за опит за запечатване на зони с ниска до умерена загуба на циркулация. В случай на сериозни загубени циркулации, използването на различни запушалки за запечатване на зоната става задължително. Важно е да знаете местоположението на зоната на загубена циркулация, преди да настроите щепсел. Различните видове щепсели, използвани в цялата индустрия, включват:

    • Изстискване на бентонит/дизелово масло
    • Изстискване на цимент/бентонит/дизелово масло
    • Цимент
    • Барит

    Изстискването се отнася до принуждаване на течността в зоната на загубена циркулация. Вижте Саниращо циментиране

    Използване на загуба на циркулационни материали

    Механиката на скалите и теорията за хидравличното разрушаване показват, че е по-лесно да се предотврати разпространението на фрактурата, отколкото да се запуши фрактурата по-късно, за да се предотврати повторното навлизане на течност. [1] Поради високата цена на най-претеглените, обработени системи със сондажни флуиди, LCM рутинно се използва в активната система при много операции, при които съществуват вероятни зони на загубена циркулация, като:

    • Зони „развалини“ под солта или в известна изтощена зона
    • Естествени и индуцирани фрактури
    • Образувания с висока пропускливост и/или висока порьозност
    • Вълнообразни образувания (напр. Варовик и креда)

    Използването на LCM, който може да се пренася в сондажната течност, без да се засяга значително нейната реология или характеристики на загуба на течност, улеснява превантивната предварителна обработка. Предварителната обработка може да смекчи дишането в ствола на кладенеца (балониране), загубите от просмукване и/или потенциалната загуба на циркулация при пробиване на изтощени зони.

    Когато се срещне зона на загуба, най-важният приоритет е поддържането на отвора пълен, така че хидростатичното налягане да не падне под налягането на пласта и да позволи настъпване на ритник. Хидростатичното налягане може нарочно да бъде намалено, за да спре загубата, стига да се поддържа достатъчна плътност, за да се предотвратят проблеми с доброто управление. Зоните на загуба също представляват висок риск от диференциално залепване. Въртенето и възвратно-постъпателното движение на свредлото помага да се намали този риск, докато се подготвя LCM лечение. Ако местоположението на зоната на загуба е известно, може да е препоръчително да издърпате свредлото до място над засегнатата зона.

    Предлагат се разнообразни LCM, а комбинирането на няколко вида и размера на частиците за целите на лечението е обичайна практика. Конвенционалните и относително евтини материали включват:

    • Оразмерен калциев карбонат
    • Хартия
    • Корпуси от памучно семе
    • Ядки
    • Слюда
    • Целофан

    Тъй като загубената циркулация винаги е била един от най-скъпите проблеми, пред които е изправена индустрията, фокусът върху излекуването на зоната на загуба бързо и безопасно насърчава разработването на собствени материали, които съответстват на фрактурата, за да запечатат порите, независимо от промените в пръстеновидното налягане. В някои случаи такъв деформируем, разширяващ се LCM се изпомпва преди циментовите работни места, при които се очакват загуби. Този вид материал има сравнително висока степен на успех за предотвратяване и отстраняване на тежки загуби.

    Тежките проблеми със загубената циркулация, които не се повлияват от конвенционалните лечения, могат да бъдат излекувани чрез забелязване на хидратируемо LCM хапче и задържане под леко натискане за предварително определен период. При температура на дъното, хапчето LCM се разширява бързо, за да запълни и преодолее фрактури, позволявайки бързото възобновяване на сондажни и циментови операции, понякога след 4 часа или по-малко. Като алтернатива се предлагат бързо настройващи се LCM продукти, които реагират бързо със сондажната течност, след като бъдат забелязани през зоната на загубите и образуват плътна, гъвкава запушалка, която запълва фрактурата и прилепва към сондажа. В някои случаи този тип запушалка се е оказал толкова ефективен, че естественият градиент на разрушаване на пласта всъщност се е увеличил, позволявайки на оператора да възобнови сондажа и да увеличи теглото на калта извън ограниченията, установени преди обработката. [2]