«Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море»

Методика расчета повышения давления в затрубном пространстве скважины от температурного расширения надпакерной жидкости

УДК: 622.24
DOI: -

Авторы:

¹ Газпром ВНИИГАЗ, Москва, Россия
² РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина, Москва, Россия

Ключевые слова: термическое расширение, затрубное пространство, добыча, бурение, эксперимент, расчёт, методика

Аннотация:

В статье обозначены проблемы целостности скважины, связанные с ростом давления в затрубном пространстве при нагревании надпакерной жидкости в процессе добычи углеводородов. Повышение давление свыше 50 МПа из-за термального расширения жидкости подтверждено теоретическими и экспериментальными исследованиями. Показана необходимость учета тепловых эффектов при проектировании строительства скважин и разработки месторождений. Температурное расширение жидкостей следует учитывать не только при добыче, но и при бурении, когда при значительном углублении скважины ниже башмака промежуточной обсадной колонной происходит рост давления от нагревания растворов, находящихся в замкнутом межколонном пространстве выше кровли цементного камня. Для предупреждения потери герметичности по причине термического расширения жидкости в регламенте по вызову притока необходимо предусмотреть компенсирующие мероприятия.

Список литературы:

1. Методические подходы к обеспечению целостности скважин морских месторождений / С.В. Жилин, О.А. Ковалевская, А.М. Лихушин, А.В. Потапов // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2020. – № 4(118). – С. 52–57. – DOI: 10.33285/1999-6934-2020-4(118)-52-57
2. К вопросу строительства высокогерметичной скважины с использованием принципа гидрозатвора на стадии ее заканчивания / А.М. Лихушин, В.Е. Мясищев, В.И. Киршин, О.Г. Мязин // Стр-во нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2014. – № 6. – С. 27–30.
3. Булатов А.И. О природе межтрубных газо-, водо- и нефтепроявлений // Газовая пром-сть. – 1996. – № 12. – С. 24–27.
4. Hovland M., Judd A.G. Seabed Pockmarks and Seepages. Impact of Geology, Biology and the Marine Environment. – London: Grahamand & Trotman Ltd, 1988. – XII, 293 p.
5. Practical and Successful Prevention of Annular Pressure Buildup on the Marlin Project / R.F. Vargo Jr., M. Payne, R. Faul [et al.] // SPE Drilling & Completion. – 2003. – Vol. 18, Issue 03. – P. 228–234. – DOI: 10.2118/85113-PA
6. API RP 96. Deepwater Well Design and Construction. – First Edition. – API, 2013. – 170 p.
7. Шагапов В.Ш., Ильясов У.Р., Насырова Л.А. Тепловой удар в пористой среде, насыщенной жидкостью // Теплофизика и аэромеханика. – 2003. – Т. 10, № 3. – С. 411–422.
8. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред: в 2 ч. – М.: Наука, 1987. – Ч. 1. – 464 с.; Ч. 2. – 360 с.
9. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. – М.: Наука, 1972. – 720 с.