Hochdurchlässige Formationen
Um das Eindringen von ganzem Schlamm oder Zement zu ermöglichen, muss die Matrix einer porösen Formation eine Permeabilität von mehr als 10 d aufweisen. Bei konsolidiertem Sandstein mit geringerer Permeabilität können jedoch erhebliche Versickerungsverluste auftreten. Solche Formationen finden sich typischerweise in geringen Schiefertiefen.
Natürliche Frakturen oder Fissuren
Hart verfestigte Formationen können natürliche Brüche enthalten, die beim Eindringen Schlamm aufnehmen. Damit eine natürliche horizontale Fraktur existiert, muss die Überlast selbsttragend sein, dies ist jedoch bei einer vertikalen natürlichen Fraktur nicht der Fall. Um einen horizontalen Bruch zu verbreitern, muss die Überlast angehoben werden. Während für einen vertikalen Bruch nur der Bruchausbreitungsdruck überschritten werden muss. Ein plötzlicher Ertragsverlust in hart konsolidierten Formationen weist auf natürliche Brüche hin.
Induzierte Frakturen
Wenn der Bohrungsdruck den Trennungsdruck der Formation überschreitet, entstehen offene Brüche, die den Schlammverlust ermöglichen. Es gibt drei typische Zirkulationspositionen, in denen dies auftreten kann.
◆Im Ringraum kann sich ein unbeweglicher Schlammring entwickeln. Der resultierende zirkulierende Druckanstieg kann zu einem Hydraulikbruch führen.
◆Beim Bohren durch eine unterverdichtete Formation, die normalerweise vor der Küste zu finden ist.
◆Beim Bohren von einem Berggipfel aus können Formationen durchbohrt werden, bei denen der Überdruck niedrig ist und es leicht zu Brüchen kommt.
Brunnenunregelmäßigkeiten, hohes Schlammgewicht und rauer Umgang mit den Bohrwerkzeugen können ebenfalls dazu beitragen, Brüche hervorzurufen.
Eine Bruchverlängerung ist zu erwarten, bis der Bohrungsdruck verringert oder die Bruchöffnungen verschlossen werden können.
Kavernenformationen
Beim Bohren durch bestimmte Kalksteine und Formationen sowie das Caprock von Salzstöcken treten manchmal große Hohlräume oder Höhlen auf. Plötzliche und vollständige Verluste sind typisch für diese Art von Zone.
Zusammenfassung einiger charakteristischer Merkmale, die mit jeder Art von Zirkulationsverlustzone verbunden sind.
Poröser Sand und Kies | Natürliche Frakturen | Induzierte Frakturen | Kavernenzonen |
1.Graduale Absenkung des Schlammniveaus in Gruben. 2. Verluste können vollständig werden. Wenn das Bohren fortgesetzt wird. 3. Da die Gesteinsdurchlässigkeit etwa 10 Tage überschreiten muss, bevor der gesamte Schlamm eindringen kann, und die Öl- und Gassanddurchlässigkeit selten etwa 3,5 Tage überschreitet, ist es unwahrscheinlich, dass lose Sande die Ursache für den Schlammverlust eines Öl- oder Gassandes sind, es sei denn, der Verlust kann sein zurückzuführen auf die Leichtigkeit bei dieser Art von Formationsbrüchen. | 1. Kann in jeder Gesteinsart vorkommen. 2. Der Verlust wird durch allmähliches Absenken des Schlamms in den Gruben nachgewiesen. Wenn weiter gebohrt wird und mehr Brüche freigelegt werden. Es kann zu einem vollständigen Verlust der Rendite kommen. 3. Die Fraktur muss eine begrenzte Stützbreite haben, um Schlamm aufzunehmen. | 1. Treten dort auf, wo Brüche in einer Formation unter Schlammringen horizontal sind. 2. Der Verlust erfolgt normalerweise plötzlich und geht mit einem vollständigen Verlust der Rendite einher. Die Bedingungen sind für die Bildung induzierter Brüche geeignet, wenn das Schlammgewicht 10,5 lb / gal überschreitet. 3. Der Verlust kann auf einen plötzlichen Druckanstieg oder eine plötzliche Auslösung zurückzuführen sein. 4.Wenn ein Kreislaufverlust auftritt und benachbarte Brunnen keinen Kreislaufverlust erfahren haben. Induzierte Frakturen sind zu erwarten. | 1. Normalerweise auf Kalkstein beschränkt. 2. Der Verlust von Rücksendungen kann plötzlich und vollständig sein. 3. Das Bit kann unmittelbar vor dem Verlust einige Zentimeter bis einige Fuß fallen. 4. Das Bohren kann vor dem Verlust rau sein. |
Schweregradklassifizierung für den Kreislaufverlust.
Art der Verluste | Schwere |
Versickern (moll) | GG lt; 10 bbl (1,5 m³) / h |
Teilweise (mittel) | 10-500 bbl (1,5-75 m³) / h |
Vollständig (schwer) | Total nicht in der Lage, das Loch voll zu halten. |
Sickerverluste können bei jeder Art von Zirkulationsverlustzone auftreten, wenn die Feststoffe im Schlamm nicht fein genug sind, um die Formationsfläche abzudichten. Teilverluste treten häufig bei hochpermeablem Kies, kleinen natürlichen Brüchen oder infolge der Bruchauslösung auf. Vollständige Verluste beschränken sich normalerweise auf lange Kiesabschnitte. Große natürliche Frakturen, breite induzierte Frakturen oder kavernöse Bildung.
Klassifizierung für Lost-Circulation-Lösungen.
Es gibt eine optimale Technik zur Lösung jedes bestimmten Typs und Schweregrads eines Kreislaufverlustproblems.
√Überbrückungsmittel in der Bohrflüssigkeit.
√Oberflächenmischsysteme.
√Bohrlochmischsysteme.
Überbrückungsmittel in der Bohrflüssigkeit
Wenn der Schlammverlust zum ersten Mal festgestellt wird, sollte sofort die Möglichkeit in Betracht gezogen werden, das Schlammgewicht auf das zur Kontrolle des Formationsporendrucks erforderliche Minimum zu reduzieren und zu halten. Reduzierter Schlammdruck hilft bei der Bekämpfung von Verlusten, unabhängig davon, welche Arten von Formationen ausgesetzt sind. Ein anhaltender teilweiser Ertragsverlust weist auf ein Versickern hin und kann normalerweise durch Verringern der äquivalenten Schlammzirkulationsdichte behoben werden. Oder indem Sie dem Bohrschlamm Lost Circulation Materials (LCMs) hinzufügen. Die äquivalente Schlammzirkulationsdichte kann verringert werden, indem das Gewicht des Schlamms und / oder seine rheologischen Eigenschaften im Bohrloch verringert werden. Entsprechend ihrer physischen Natur und ihrem Wirkmechanismus. LCMs können in vier verschiedene Gruppen eingeteilt werden.
Granular; Lamellar; Faserige und eingekapselte Flüssigkeit absorbierende Partikel.
Daskörnige LCMsbilden zwei Arten von Brücken - eine an der Formationsfläche und eine innerhalb der Formationsmatrix. Die letztere Art der Skalierung wird bevorzugt, da sich innerhalb der Formation eine dauerhaftere Brücke bildet und die körnigen Partikel durch Rohrbewegungen im Bohrloch nicht leicht entfernt werden. Am häufigsten wird eine Mischung aus großen, mittleren und kleinen Partikeln oder eine Mischung aus großen und kleinen Partikeln verwendet. Solche Systeme sind normalerweise in Systemen mit hohem Feststoffverhältnis erfolgreicher.
DasFaserige LCMseignen sich am besten zur Kontrolle von Verlusten an porösen und hochpermeablen Formationen, da sie eine mattenartige Brücke über die Porenöffnungen bilden können. Die Matte reduziert die Größe der Öffnungen zur Formation, wodurch die kolloidalen Partikel im Schlamm schnell einen Filterkuchen ablagern können. Flocken-LCMs dienen auch zur Überbrückung und Bildung einer Matte auf der Formationsfläche und liefern auch die besten Ergebnisse bei der Behandlung von Verlusten an durchlässigen und porösen Formationen.
Thermisch ausgehärteter Gummi durchgeführt Partikel: Wenn ein hoher Druckunterschied und eine unzureichende Schlammfeststoffkonzentration vorlagen, konnte sich keine Brücke an der Formationsfläche oder innerhalb der Formationsmatrix entwickeln.
Die Strategie bietet eine Abstufung der Partikelgröße sowie eine Variation der Materialtypen zum Versiegeln verschiedener Klassen von Zirkulationsverlustzonen. Die körnigen LCMs zeigten ein "Channeling" -Phänomen.
Material | Art | Größe | Konzentration (lb / bbl) |
Nussschale | Körnig | 50% -10Mesh | 20 |
Kalkstein | Körnig | 50% -100mesh | 40 |
Schwefel | Körnig | 50% -10Mesh | 120 |
Erweitertes Perlit | Körnig | 50% -10Mesh | 60 |
Cellophan | Lamelliert | 3 / 4in Flocken | 8 |
Sägespäne | Faserig | 1 / 4in Partikel | 10 |
Borke | Faserig | 3 / 8in Fasern | 10 |
Baumwollsamenschalen | Körnig | Fein | 10 |
Holzschnitzel | Faserig | 1 / 4in Fasern | 8 |
Gilsonit | Partikel | 0,5-2 mm | 5-50 lb / sk |
LCM-Flüssigkeitsmittel im vollständigen (schweren) Kreislaufverlust
Schwerer Verlust definiert den Bohrlochverlust, der in der Formation mit breiten natürlichen Brüchen oder Kavernenzonen auftritt. Der Verlust beginnt schnell und ist im Allgemeinen ein Regurgitationsverlust. Diese Art von Brunnen weist einen großen Verlust auf und ist äußerst schwierig zu handhaben. Er tritt hauptsächlich in Kalkstein, Buried-Hill und anderen Formationen auf. Es wird ein selbstgelierendes LCM-Mittel oder ein Verbundgel-Plug-Mittel empfohlen.
LCM-Mittel vom Drucklagertyp
LCM-Mittel vom Drucklagertyp definiert das Vorhandensein einer schwachen Formation oder von zwei oder mehr Drucksystemen in demselben Abschnitt mit offenen Löchern. Um die Bohr- und Zementierungsanforderungen für die Hochdruckbildung und die Hochhöhlendruckbildung zu erfüllen, ist es erforderlich, die schwache Formation zu verstärken und ihre Tragfähigkeit zu verbessern. Es wird empfohlen, ein drucktragendes LCM-Mittel vom Fülltyp zu verwenden.