Determination of dynamic formation pressure in the wellbore zone

• Autorzy: Bahshaliyeva Shirin

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2024.10.03

Warianty tytułu

PL

Wyznaczanie dynamicznego ciśnienia formacji w strefie odwiertu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article shows that the pressure drop in the near-wellbore zone decreases with increasing time that the well is left uncased due to the filtration of the drilling fluid filtrate into the formation. Under certain conditions, this does not pose a risk of drill string sticking. From the perspective of establishing the nature of changes in dynamic reservoir pressure behind the mud cake, the experimental studies by Johnson and Klotz (Stepanov, 1999), which determine the amount of filtrate entering the reservoir under both static and dynamic conditions, are particularly interesting. It should be noted that establishing the amount of filtrate experimentally takes into account in advance the nonlinearity of fluid movement along the borehole wall and through formation rocks. Reservoir pressure will increase to the depth of penetration of the drilling fluid filtrate, so the value of Rk is taken equal to the radius of a certain contour with formation pressure. The article shows that the dynamic reservoir pressure behind the mud cake initially rises intensively over time, and then, after a certain point, remains almost constant; the filtrate from the drilling fluid entering the formation partially displaces the reservoir fluid and fills the resulting pore space. During dynamic filtration, an intensive increase in pressure behind the mud cake occurs within 20–30 hours and depends little on the absolute values of fluid loss from the washing liquid, the thickness of the mud cake, and the initial pressure drop. Experience in drilling deep wells shows that sticking of the lower part of the drill string primarily occurs when opening productive horizons with low permeability (0.06–2) · 10–15 m2. Consequently, the ratio of the permeability of the rock of deep-lying productive horizons to that of the mud cake is approximately more than 1,000. Therefore, when opening productive horizons, pressure equalization practically does not occur, and leaving the drill string against these rock formations without movement for 15–20 minutes leads to its sticking due to the pressure difference.

PL

W artykule wykazano, że spadek ciśnienia w strefie przyodwiertowej zmniejsza się wraz z wydłużeniem czasu, w którym odwiert pozostaje niezarurowany, ze względu na przenikanie filtratu płuczki wiertniczej do formacji. W określonych warunkach nie stwarza to ryzyka zakleszczenia przewodu wiertniczego. Z punktu widzenia ustalenia charakteru zmian ciśnienia dynamicznego w złożu poza osadem płuczkowym, szczególnie interesujące są badania eksperymentalne Johnsona i Klotza (Stepanov, 1999), które określają ilość filtratu przedostającego się do złoża zarówno w warunkach statycznych, jak i dynamicznych. Należy zauważyć, że ustalając ilość filtratu eksperymentalnie, z góry zakłada się nieliniowość ruchu płynu wzdłuż ściany odwiertu i przez skały formacji. Ciśnienie złożowe będzie wzrastać do głębokości penetracji filtratu płuczki wiertniczej, dlatego wartość Rk przyjmuje się jako równą promieniowi danego konturu przy ciśnieniu złożowym. W artykule wykazano, że dynamiczne ciśnienie złożowe za osadem płuczkowym początkowo intensywnie rośnie w czasie, a następnie, po pewnym czasie, pozostaje prawie stałe; filtrat z z płuczki wiertniczej wpływający do formacji częściowo wypiera płyn złożowy i wypełnia powstałą przestrzeń porową. Podczas filtracji dynamicznej intensywny wzrost ciśnienia za osadem płuczkowym następuje w ciągu 20–30 godzin i zależy w niewielkim stopniu od bezwzględnych wartości utraty płuczki, grubości osadu płuczkowego i początkowego spadku ciśnienia. Doświadczenie w wierceniu głębokich odwiertów pokazuje, że zakleszczenie dolnej części przewodu wiertniczego występuje głównie podczas wiercenia horyzontów produkcyjnych o niskiej przepuszczalności (0,06–2) · 10–15 m2. W związku z tym stosunek przepuszczalności skał głęboko położonych horyzontów produkcyjnych do przepuszczalności osadu płuczkowego wynosi w przybliżeniu ponad 1000. Dlatego podczas przewiercania poziomów złożowych praktycznie nie występuje wyrównanie ciśnienia, a pozostawienie przewodu wiertniczego w tych formacjach bez ruchu przez 15–20 minut prowadzi do jego zakleszczenia z powodu różnicy ciśnień.

Słowa kluczowe

EN

drilling fluid; sticking; well pressure; wellbore axis; Darcy equations; filtrate; fluid loss; mud cake

PL

płuczka wiertnicza; zakleszczanie; ciśnienie w odwiercie; oś odwiertu; równania Darcy'ego; filtrat; utrata płuczki; osad płuczkowy

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 80, nr 10
• Strony: 625–--628
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Bahshaliyeva Shirin

• Azerbaijan State Oil and Industry University

Bibliografia

• Aliev Z.S., 2005. Gas recovery from goz and gas condensate fields. Nedra, Moscow.
• Basniev K.S., Aliev Z.S., Kritskaya S.L., 1999. Methods for calculating flow rates of horizontal, inclined and multi-lateral gas wells. Nedra, Moscow.
• Gritsenko A.I., Aliev Z.S., Ermilov O.M., Remizov V.V., Zotov G.A., 1995. Guide for Well Survey. Nedra, Moscow.
• Pontryatev L.S., Boltyansky V.G., Mishchenko E.F., 1993. Mathematical theory of optimal processes. Science, Moscow.
• Sailov N.S., Tagiev S.M., Gadzhiev A.A., 1996. Study of the stability of the walls of multilateral wells. Journal Oil and Gas. Moscow, 7.
• Sherrard D.W., 1993. Prediction and Evolution of Horizontal Well Performance. SPE 255651.
• Stepanov N.V., 1999. Modeling and forecasting complications during well drilling. Nedra, Moscow.
• Terentyev V.D., Mikhailenko A.A., 1992. Narrowing of the trunk of deep wells in rock salt. Journal Drilling, Moscow, 9.
• Travkin V.S., 1992. Rock cutting tool for rotary coreless drilling of wells. Nedra, Moscow.