USD 99.943

-0.05

EUR 105.4606

-0.25

Brent 73.5

+0.2

Природный газ 2.953

-0.02

3 мин
637

Оценка зависимости потери устойчивости ствола скважин от расстояния до тектонического нарушения

В статье описан проведенный статистический анализ зависимости потери устойчивости ствола скважин от расстояния до тектонического нарушения. В результате анализа было определено, что существует сильная зависимость между потерей устойчивости ствола скважины и расстоянием от тектонического нарушения до ствола скважины. Определено расстояние, на котором тектоническое нарушение влияет на потерю устойчивости ствола.

Оценка зависимости потери устойчивости ствола скважин от расстояния до тектонического нарушения

Ключевые слова: статистический анализ, потеря устойчивости, осложнения при бурении.


В процессе строительства скважин в интервалах викуловской и ханты-мансийской, абалакской свит [2, 4] в процессе бурения и при проведении спуско-подъемных операций, возникают осложнения, связанные с затяжкой и прихватом бурового инструмента, недохождением обсадных колонн, поглощением бурового раствора, а иногда – потерей ствола скважины. Согласно комплексной интерпретации промысловых данных, данных сейсморазведки, гравиметрического анализа, было определено, что имеются тектонические нарушения. Тектонические нарушения проявляются в виде различных складчатых и разрывных нарушений их первичного горизонтального залегания. Авторами предположено, что данные тектонические нарушения приводят к потере устойчивости ствола скважин с обрушением стенок ствола и обвалом пород.

Для подтверждения предположения о зависимости потери устойчивости ствола скважин от тектонического нарушения было произведено картирование зон тектонических нарушений с дальнейшим нанесением на карты горизонтального профиля скважин, далее проанализирован процесс строительства 68 скважин. В процессе анализа была произведена оценка наличия тектонических нарушений в области строящихся скважин, а также рассчитано расстояние от тектонического нарушения до ствола скважин (часть таблицы для анализа приведена в таблице 1). Потеря устойчивости ствола скважины в указанных интервалах определялась по количеству затяжек и посадок инструмента массой более 5 тонн при СПО.



Для обнаружения и описания статистической зависимости влияния тектонических нарушений на потерю устойчивости ствола был применен коэффициент ранговой корреляции Спирмена [3]. В результате проведенного корреляционного анализа было определено, что имеется сильная зависимость (p=0,917) потери устойчивости ствола скважин от расстояния от тектонического нарушения до ствола скважины.

Рассмотрим зависимость длины интервала потери устойчивости ствола скважины от величины, обратной расстоянию между тектоническим нарушением и стволом скважины На рисунке 1 представлены значения , обозначенные символом , и результат интерполяции по методу наименьших квадратов (сплошная линия).



Уравнение интерполяции запишется в виде


При этом коэффициент достоверности Пирсона составляет

Для проверки значимости модели используется критерий Фишера [3]



где n=68 – количество наблюдений, k=1 – число объясняющих переменных.

Опытное и критические значения критерия Фишера


из таблиц распределения Фишера при заданных уровнях значимости приведены в таблице 2.


Для всех заданных уровней значимости следовательно, надёжность модели подтверждена.

Для определения расстояния, на котором тектоническое нарушение может привести к потере устойчивости ствола скважины с заданной вероятностью (что является значимым) строится гистограмма устойчивости ствола скважин для рассматриваемых условий.

На основании формулы Стерджесса [3] определяется число интервалов группировки данных


Здесь, M - число интервалов группировки; N - объём выборки.

Результат усреднения по интервалам группировки приведён в таблице 3 и рисунке 2.


Трендами зависимостей являются производящие функции, определяющие вероятность устойчивости ствола скважин в зависимости от расстояния до тектонического нарушения

Как видно из рисунка 2 наиболее существенные изменения происходят на расстоянии от тектонического нарушения 2 км и менее.

Из приведённых зависимостей возможно строить прогноз величины интервала неустойчивости ствола в зависимости от расстояния до тектонического нарушения.

Допустим необходимо пробурить скважину на глубину . Расстояние до тектонического нарушения составляет 2 км.

По кривой «вероятность устойчивого ствола» определяется вероятность, что составляет

Следовательно, ожидаемый интервал потери устойчивости ствола скважин составляет


Проведенный статистический анализ, данные ГФИ и промысловых данных (диаграммы строительства, характер и объем шлама на первой ступени очистки), подтверждают предположение авторов, что осложнения связанные с потерей устойчивости ствола, обусловлены наличием тектонических нарушений и измененным напряженно-деформированным состоянием горных пород.


Литература

1. Бараз, В. Р. Корреляционно-регрессионный анализ связи показателей коммерческой деятельности с использованием программы Excel: учебное пособие / В. Р. Бараз. - Екатеринбург : ГОУ ВПО «УГТУ–УПИ», 2005. – 102 с.

2. Грошева Т. В. Прогнозирование осложнений при бурении скважин с использованием данных сейсморазведки и геомеханики / Сафонов Г. А., Грошева Т. В., Менщикова М. М. / Бурение и нефть. - М.: ООО «Бурение и нефть». - 2024. - №3 – С 22–26. - Текст непосредственный.

3. Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика: учебное пособие для вузов / В. Е. Гмурман. – М.: Высш. шк., 2003. – 479 с.

4. Дерябин А. В. Опыт устранения и предупреждения осложнений, обусловленных устойчивостью стенок скважины / Дерябин А. В., Паршукова Л. А. / Бурение и нефть. - М.: ООО «Бурение и нефть». - 2016.- №1 - С 28–34. - Текст непосредственный.




Статья «Оценка зависимости потери устойчивости ствола скважин от расстояния до тектонического нарушения» опубликована в журнале «Neftegaz.RU» (№8, Август 2024)

Авторы:
852280Код PHP *">
Читайте также