Техника и технология строительства скважин в сложных горно-геологических условиях

Рассмотрена проблема использования методов вторичного вскрытия за счет применения МГРП, определение наиболее подходящего метода, анализ преимущества и недостатков. Установлено, что системы МГРП кратно увеличивают дебит скважины и экономический эффект.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 19.02.2023
Размер файла 1,6 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

43,30

60,75

75,8

56,1

2,3

-

Бурение

1611

1916

1

ТБПК 127Ч9,19 «Е»

ЗП-162-92

1717,05

53,61

72,16

80,8

52,2

2,2

-

Бурение

1916

2289

1

EU 89Ч9,35 «G-105»

3 1/2 IF

1486,5

31,81

53,02

53,6

32,1

3,2

-

Таблица 39 - Масса применяемых бурильных труб по интервалам бурения, расчет элементов веса бурильной колонны для транспортировки

Бурение под колонну

Интервал бурения, м

Название, шифр, условное обозначение элемента

Вес 1 м трубы или элемента колонны, т

Количество элементов на конец интервала

Дефицит кол-ва элементов на интервал

Вес для транспортир. т

теоретический

с 4% допуском и 5% запасом на трубы

от

до

ед.изм.

кол.

Направление 324 мм

0

50

Квадратная штанга

0,11

м

1

1

1,7

1,86

УБТ- 178

0,1632

-//-

16

16

2,61

2,85

УБТ-203

0,1992

-//-

8,0

8,0

1,59

1,73

КС 392

0,595

шт.

1

1

0,595

0,65

ПК 127Ч9,19 «Е»

0,03122

м

3,17

3,17

0,098

0,11

Износ труб

0,0097

-//-

30

30

0,033

0,033

Итого в два конца

13,25

14,46

Кондуктор 245 мм

50

1100

УБТС-203

0,2146

м

18

18

3,86

4,21

УБТС-178

0,156

-//-

24

24

3,74

4,08

ПК 127Ч9,19 «Е»

0,03122

-//-

537

533

16,64

18,17

Износ труб

0,00097

-//-

470

470

0,45

0,49

0,00228

-//-

120

120

0,27

0,29

Итого в два конца

49,92

54,48

Эксплуатационная колонна 178мм

2826

3133

УБТ- 165

0,1372

м

56

-

-

-

ТБТ-127

0,0751

-//-

144

-

-

-

ПК 127Ч9,19 «Е»

0,03122

-//-

1387

-

-

-

Износ труб

0,00594

м

401

401

2,38

2,6

Итого в два конца

4,76

5,2

Хвостовик 114мм

2894

4148

УБТ 108

0,0588

м

80

80

4,70

5,13

EU 89Ч9,35 «G-105»

0,0214

-//-

1486

1486

31,80

34,72

Износ труб

0,00594

м

84

84

0,49

0,53

0,00831

-//-

289

289

2,40

2,62

Итого в два конца

78,78

86

Таблица 40 - Оснастка талевой системы

Интервал по стволу, м

Название технологической операции (бурение, спуск обсадной колонны)

Тип оснастки МК

от (верх)

до (низ)

М

К

БУ 2500/160ДГУ, ZJ-30

0

50

Бурение под направление 324 мм

4

5

0

50

Спуск направления 324 мм

4

5

50

1100

Бурение под кондуктор 245 мм

4

5

0

1100

Спуск кондуктора 245 мм

4

5

1108

3133

Бурение под эксплуатационную колонну 168 мм

4

5

0

3133

Спуск эксплуатационной колонны 168 мм

4

5

4148

4148

Бурение под хвостовик 114 мм

4

5

2894

4148

Спуск хвостовика 114 мм

4

5

Таблица 41 - Режим работы буровых насосов

Интервал, м

Вид технологической операции

Тип буровых насосов

Количество насосов, шт.

Режим работы бурового насоса

Суммарная производительность насосов в интервале, л/с

от

(верх)

до

(низ)

коэффициент использования гидравлической мощности

диаметр цилиндровых втулок, мм

допустимое давление, МПа

коэффициент наполнения

число двойных ходов в мин

производительность, л/с

БУ 2500/160 ДЭП-1

0

30

Бурение

НБТ-600

1

0,9

170

11,12

0,85

103

25

25

30

620

Бурение

НБТ-600

2

0,9

150

14,3

0,85

134

25

50

620

1000

Бурение

НБТ-600

2

0,9

130

19,06

0,85

106

15

30

1000

1111

Бурение

НБТ-600

2

0,9

130

19,06

0,85

106

15

30

1111

1515

Бурение

НБТ-600

2

0,9

130

19,06

0,85

106

15

30

1515

1804

Бурение

НБТ-600

2

0,9

130

19,06

0,85

106

15

30

1804

2127

Бурение

НБТ-600

2

0,9

120

22,06

0,85

106

15

30

1515

1611

Бурение

НБТ-600

2

0,9

130

19,06

0,85

106

15

30

1611

1916

Бурение

НБТ-600

2

0,9

130

19,06

0,85

106

15

30

1916

2289

Бурение

НБТ-600

1

0,9

120

22,06

0,85

127

15

15

ZJ-30

0

50

Бурение

F-1300

1

0,9

170

18,63

0,85

86

25

25

50

1100

Бурение

F-1300

2

0,9

170

18,63

0,85

86

25

50

1000

1111

Бурение

F-1300

1

0,9

140

27,46

0,85

76

15

30

1111

1515

Бурение

F-1300

1

0,9

140

27,46

0,85

76

15

30

1515

1804

Бурение

F-1300

1

0,9

140

27,46

0,85

76

15

30

1804

2127

Бурение

F-1300

1

0,9

140

27,46

0,85

76

15

30

1515

1611

Бурение

F-1300

2

0,9

150

23,95

0,85

66

15

30

1611

1916

Бурение

F-1300

2

0,9

150

23,95

0,85

66

15

30

1916

2289

Бурение

F-1300

1

0,9

150

23,95

0,85

66

15

15

Таблица 42 - Распределение потерь давлений в циркуляционной системе буровой

Интервал, м

Вид технологической операции

Давление на стояке в конце интервала, МПа

Потери давлений (МПа) для конца интервала в

от

(верх)

до

(низ)

элементах КНБК

бурильной колонне

кольцевом пространстве

обвязке буровой установки

долоте

(насадках)

забойном двигателе

УБТ и телесистеме

БУ 2500/160 ДЭП-1

0

30

Бурение

1,11

-

-

0,31

0,4

-

0,7

30

620

Бурение

13,66

2,69

3,44

0,34

4,66

0,08

2,79

620

1000

Бурение

15,63

1,08

7,36

1,11

6

0,18

1

1000

1111

Бурение

15,48

1,16

7,89

1,54

4,94

0,41

1,08

1111

1515

Бурение

18,21

1,16

7,89

2,24

7,72

0,37

1,08

1515

1804

Бурение

17,17

1,16

7,89

1,54

6,63

0,41

1,08

1804

2127

Бурение

20,3

1,18

7,94

2,58

9,59

0,49

1,09

1515

1611

Бурение

18,48

1,16

7,89

1,78

7,95

0,4

1,08

1611

1916

Бурение

17,47

1,16

7,89

0,73

6,89

0,45

1,08

1916

2289

Бурение

19,45

1,71

3,71

0,89

12,2

1,55

0,28

ZJ-30

0

50

Бурение

1,12

-

-

0,25

0,41

-

0,71

50

1100

Бурение

13,12

2,74

2,78

0,34

4,75

0,02

2,84

620

1000

Бурение

15,81

1,1

7,43

1,11

6,12

0,14

1,02

1000

1111

Бурение

15,51

1,18

7,96

1,54

5,03

0,24

1,1

1111

1515

Бурение

18,4

1,18

7,96

2,24

7,85

0,29

1,1

1515

1804

Бурение

17,32

1,18

7,96

1,54

6,75

0,33

1,1

1804

2127

Бурение

20,27

1,18

7,96

2,58

9,65

0,38

1,1

1515

1611

Бурение

18,74

1,18

7,94

1,82

8,05

0,49

1,09

1611

1916

Бурение

17,54

1,18

7,94

0,71

6,98

0,36

1,09

1916

2289

Бурение

19,36

1,71

3,7

0,88

12,19

1,48

0,28

Таблица 43 - Гидравлические показатели промывки

Интервал, м

Вид технологической операции

Наименьшая скорость восходящего потока в открытом стволе, м/с

Удельный расход, л/с·см2

Схема промывки долота (центральная, периферийная, комбинированная)

Диаметр сопла на центральном отверстии, мм

Гидромониторные насадки

Скорость истечения, м/с

Мощность срабатываемая на долоте, л.с.

от

(верх)

до

(низ)

количество

диаметр, мм

БУ 2500/160 ДЭП-1

0

30

Бурение

0,18

0,064

Центральная

80

Без насадок

-

-

30

620

Бурение

0,687

0,17

Периферийная

-

6

12,7Ч3;13Ч3

64,4

137,5

620

1000

Бурение

0,908

0,139

-//-

-

8

9,5Ч4; 12Ч4

40,8

33,1

1000

1111

Бурение

0,908

0,139

-//-

-

8

9,5Ч4; 12Ч4

40,8

35,5

1111

1515

Бурение

0,908

0,139

-//-

-

8

9,5Ч4; 12Ч4

40,8

35,5

1515

1804

Бурение

0,908

0,139

-//-

-

8

9,5Ч4; 12Ч4

40,8

35,5

1804

2127

Бурение

0,913

0,14

-//-

-

8

9,5Ч4; 12Ч4

41,1

36,1

1515

1611

Бурение

0,908

0,139

-//-

-

8

9,5Ч4; 12Ч4

40,8

35,5

1611

1916

Бурение

0,908

0,139

-//-

-

8

9,5Ч4; 12Ч4

40,8

35,5

1916

2289

Бурение

1,092

0,106

-//-

-

3

10Ч1; 12Ч2

49,6

26,4

ZJ-30

0

30

Бурение

0,149

0,064

Центральная

80

Без насадок

-

-

30

620

Бурение

0,562

0,171

Периферийная

-

6

12,7Ч3;13Ч3

65

141,3

620

1000

Бурение

0,717

0,14

-//-

-

8

9,5x4; 12x4

41,2

34

1000

1111

Бурение

0,717

0,14

-//-

-

8

9,5x4; 12x4

41,2

36,4

1111

1515

Бурение

0,717

0,14

-//-

-

8

9,5x4; 12x4

41,2

36,4

1515

1804

Бурение

0,717

0,14

-//-

-

8

9,5x4; 12x4

41,2

36,4

1804

2127

Бурение

0,717

0,14

-//-

-

8

9,5x4; 12x4

41,2

36,4

1515

1611

Бурение

0,715

0,14

-//-

-

8

9,5Ч4; 12Ч4

41,1

36,1

1611

1916

Бурение

0,715

0,14

-//-

-

8

9,5Ч4; 12Ч4

41,1

36,1

1916

2289

Бурение

0,846

0,106

-//-

-

3

10Ч1; 12Ч2

49,6

26,3

3.3.9 Выбор буровой установки

Исходными данными при выборе буровой установки являются проектная глубина и конструкция скважины. Буровую установку для бурения конкретной скважины или группы скважин выбирают по допускаемой нагрузке на крюке, которую не должна превышать масса (в воздухе) наиболее тяжёлой колонны.

При выборе типоразмера и модели установки данного класса следует учитывать конкретные геологические, климатические, энергетические, дорожно-транспортные и другие условия бурения. В соответствии с этим выбирается тип привода (дизельный, электрический), а также схема монтажа и транспортировки буровой установки.

Выбор буровой установки на строительство скважин должен производиться с таким расчетом, чтобы сумма статических и динамических нагрузок при спуске (подъеме) наиболее тяжелых бурильных или обсадных колонн, а также при ликвидации аварий (прихватов) не превышала величину параметра «Допускаемая нагрузка на крюке» выбранной буровой установки. Как правило, нагрузка на крюке от максимальной расчетной массы бурильной колонны и наибольшей расчетной массы обсадных колонн не должны превышать соответственно 0,6 и 0,9 «Допускаемой нагрузки на крюке». Выбор должен производиться по наибольшей из указанных нагрузок.

1). Расчет наиболее тяжелой бурильной колонны:

Qбк= qбт х lбт + qубт x lубт + qзд (34)

где qбт - вес 1 погонного метра бурильной трубы, Н;

lбт - длина бурильной трубы, м;

qубт - вес 1 метра утяжеленной бурильной трубы, Н;

qзд - вес забойного двигателя, Н;

Qбк= qбт х lбт + qубт x lубт + qзд = 230,5*2179 + 1529.8*120 + 17946.2 = 0,704 МН.

2). Расчет массы наиболее тяжелой обсадной колонны:

Qок = Lок х qок (35)

где Lок - длина обсадной колонны, м;

qок - вес 1 метра обсадной колонны, Н;

Qок = Lок х qок = 1916*0,000263 = 0,504 МН

При строительстве рассматриваемой скважины максимальный вес бурильной колонны составит 70,4 т, максимальный вес обсадной колонны 50,4 т.

3). Находим грузоподъемность (в тоннах) применяемых буровых установок:

- по бурильной колонне не менее Qбк : 0,6 (тонн) (36)

70,4 : 0,6 = 117,3 т.

- по обсадной колонне не менее Qк : 0,9 (тонн) (37)

50,4 : 0,9 = 56 т.

В соответствие с ГОСТ 16-293-89 условиям бурения эксплуатационной скважины Южно-Люкского месторождения соответствует буровая установка четвертого класса - грузоподъемностью 160 т.

4). Определяем допустимую нагрузку на крюке буровой установки БУ 2500/160:

- при подъеме (спуске) бурильных колонн, т:

Qдоп = 0,6 * qгп (38)

где qгп - грузоподьемность буровой установки, т.

Qдоп = 0,6*160=96 т; - при спуске обсадных колонн, т:

Qдоп = 0,9 * qгп (39)

Qдоп = 0,9*160 =144 т.

5). Определяем наибольшую расчетную массу бурильной колонны при строительстве проектируемой скважины:

Qmax = Qбк + qв + qвт (40)

где qв - вес вертлюга, т;

qвт - вес ведущей трубы, т.

Qmax = 70,4+ 1 + 1,7 = 73,1 т.

6). Определяем запас по нагрузке на крюке для буровой установки БУ 2500/160:

n = qгп/Qmax (41)

n = 160/73,1= 2,18 > 0,9.

7). Определяем запас по нагрузке на крюке при спуске обсадной колонны для буровой установки БУ 2500/160:

n= qгп/Qк (42)

n=160/50,4 = 3,17 > 0,9.

Буровая установка «БУ 2500/160» удовлетворяет по грузоподъемности бурению эксплуатационной скважины на Южно-Люкском месторождении до проектной глубины, при использовании проектных КНБК и бурильных колонн.

3.4 Буровые растворы

3.4.1 Обоснование плотности применяемых буровых растворов

Плотность буровых растворов для интервалов совместимых условий бурения рассчитывается исходя из условий сохранения устойчивости горных пород, слагающих стенки скважины, а в интервалах содержащих напорные пласты - создания столбом раствора гидростатического давления на забой, предотвращающего поступление пластового флюида в ствол скважины.

В соответствии с ПБ в НГП рассчитывается минимально допустимая плотность бурового раствора из условия создания столбом раствора гидростатического давления на забой скважины при вскрытии продуктивного горизонта, превышающего проектные пластовые давления на величину не менее:

- 10 % для скважин глубиной до 1200 м (интервалов от 0 до 1200 м);

- 5 % для интервалов от 1200 м до проектной глубины.

Максимально допустимая плотность бурового раствора рассчитывается из условия - противодавление на горизонты не должно превышать пластовые давления на 1,5 МПа для скважин глубиной до 1200 м и 2,5 - 3,0 МПа для более глубоких скважин.

Расчёт плотности раствора:

(43)

где: Рпл - пластовое давление, МПа;

К - коэффициент запаса (К=1,10 для скважин глубиной до 1200 м, К=1,05 для скважин глубиной свыше 1200 м);

Н - глубина по вертикали кровли продуктивного пласта или глубина скважины, м.

Направление:

напр =00г/см3

Кондуктор:

конд = г/см3

Эксплуатационная колонна:

эксп =г/см3

Хвостовик:

хвост =г/см3

Исходя из опыта бурения , применяем раствор с плотностью = 1.12 г/см3 для бурения направления, кондуктора и эксплуатационной колонны, = 1.2 г/см3 для бурения хвостовика.

3.4.2 Химические реагенты и обработка буровых растворов

Обработка бурового раствора

Обработка бурового раствора определяется геологическими условиями бурения, Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности, требованиями к буровому раствору - обеспечение эффективности вскрытия продуктивного пласта, безаварийной проводки скважин и малой экологической опасности раствора для окружающей природной среды.

В качестве резервного варианта при бурении применяют другие рецептуры бурового раствора, если они малоопасны для окружающей природной среды, имеют отработанную технологию применения, эффективны для вскрытия продуктивного пласта (при выполнении п.2.7.3 “Правил безопасности”).

Хранить химреагенты следует в сухих проветриваемых помещениях вдали от открытого огня.

Работы по приготовлению и применению бурового раствора на основе рекомендуемых химических реагентов необходимо проводить в соответствии с действующими правилами безопасности при бурении скважин.

Буровая бригада для работы с химическими реагентами должна быть обеспечена специальной одеждой, резиновыми перчатками, фартуками, респираторами и защитными очками.

Химреагенты должны храниться в упаковке, в специально отведённых для них местах на стеллажах и с соответствующими надписями.

Контроль параметров бурового раствора

Таблица 44 - Типы и параметры буровых растворов

Название (тип)

раствора

Интервал, м

Параметры бурового раствора

от (верх)

до (низ)

плотность, кг/м3

условная вязкость, с

водоотдача, см3/30 мин

СНС, дПа через, мин

рН

минерализация, кг/л

пластическая вязкость, мПа

Корка, мм

динамическое напряжение сдвига, дПа

содержание колл. твердой фазы, %

1

10

Глинистый буровой раствор (ГБР)

0

30

1120

25-40

10

-

-

8-9

0,02

-

1,5

-

до 12

Глинистый буровой раствор (ГБР)

30

250

1120

20-25

8

-

-

8-9

0,02

-

1,5

-

до 10

Полимер глинистый буровой раствор

250

620

1120

20-30

4-6

60/100

100/140

8-9

0,5-1,0

-

0,5

-

до 8

Пилот

Калий хлор биополимерный буровой раствор

620

1088

1200

40-60

6

25/45

45/90

10-11

60-90

20

0,5

70-120

до 4,0

1088

2027

1120

40-60

6

25/45

45/90

10-11

60-90

20

0,5

70-120

до 3,0

2027

2127

1200

40-60

6

25/45

45/90

10-11

60-90

20

0,5

70-120

до 3,0

Основной ствол

Калий хлор биополимерный буровой раствор

1515

1916

1120

40-60

4-5

25/45

45/90

10-11

60-90

20

0,5

70-120

до 2,0

Калий хлор биополимерный буровой раствор

1916

2289

1200

40-60

4-5

25/45

45/90

10-11

60-90

20

0,5

70-120

? 2,0

Таблица 45 - Компонентный состав бурового раствора и характеристика компонентов

Номер интервала с одинаковым долевым составом бурового раствора

Интервал, м

Название (тип) раствора

Плотность раствора, г/см3

Смена раствора для бурения интервала (ДА. НЕТ)

Название компонента

Плотность, г/см3

Содержание вещества в товарном продукте (жидкости),%

Влажность,

%

Сорт

Содержание компонента в буровом растворе, т/м3

от (верх)

до (низ)

1

0

30

Глинистый буровой раствор (ГБР)

1,12

ДА

Глинопорошок (ПБН)

2,6

90-94

2

2

0.08

Na23

2,5

99

5

4

0.001

2

30

250

Глинистый буровой раствор (ГБР)

1,12

НЕТ

Глинопорошок (ПБН)

2,6

90-94

2

2

0.07

Na23

2,5

99

5

4

0.001

3

250

620

Полимер-глинистый буровой раствор

1,12

НЕТ

КССБ-2М

10

2

0.015

Пеногаситель

0,87

0.002

Кальцинированная сода (Na2CO3)

2,5

0.001

Боросиликатный реагент

0.025

КМЦ-800

0.001

пилот

620

1088

Калий хлор биополимерный буровой раствор

1,20

ДА

Пеногаситель

0.001

Крахмал

0.025

КОН

0,001

Известь

0,003

Биополимер

0.004

Калий Хлористый

0,08

Карбонат Кальция

0,08

Бактерицид

0,001

Смазочная добавка

0.03

1088

2027

Калий хлор биополимерный буровой раствор

1,12

НЕТ

Пеногаситель

0.001

Крахмал

0.025

КОН

0,001

Известь

0,003

Биополимер

0.004

Калий Хлористый

0,08

Карбонат Кальция

0,08

Бактерицид

0,001

Смазочная добавка

0.03

2027

2127

Калий хлор биополимерный буровой раствор

1,20

НЕТ

Пеногаситель

0.001

Крахмал

0.025

КОН

0,001

Известь

0,003

Биополимер

0.005

Калий Хлористый

0,08

Карбонат Кальция

0,25

Бактерицид

0,001

Основной ствол

4

1515

1916

Калий хлор биополимерный буровой раствор

1,12

НЕТ

Пеногаситель

0.001

Крахмал

0.025

КОН

0,001

Известь

0,003

Биополимер

0.005

Калий Хлористый

0,08

Карбонат Кальция

0,08

Бактерицид

0,001

Смазочная добавка

0.04

5

1916

2289

Калий хлор биополимерный буровой раствор

1,20

ДА

Пеногаситель

0.001

Крахмал

0.025

КОН

0,001

Известь

0,003

Биополимер

0.005

Калий Хлористый

0,08

Карбонат Кальция

0,25

Бактерицид

0,001

Смазочная добавка

0.04

Таблица 46 - Потребность бурового раствора и компонентов (товарный продукт) для его приготовления, обработки и утяжеления

Интервал, м

Коэффициент запаса раствора на поверхности

Название (тип) бурового раствора и его компонентов

Плотность

бурового

раствора,

кг/м3

Нормы расхода бурового раствора, м3/м и его компонентов, т/м3 в интервале

Потребность бурового раствора, м3 и его компонентов, т

от

до

на исходный объем

на бурение интервала

суммарная в интервале

на запас на поверхности

величина

источник нормы

Поправочный коэффициент

0

30

1

Глинистый буровой раствор (ГБР)

1120

0,64

-

50

19,2

69,2

-

Глинопорошок (ПБН)

0,08

-

4

1,53

5,53

-

Na23

0,001

-

0,05

0,02

0,07

-

30

250

1

Глинистый буровой раствор (ГБР)

1120

0,36

-

-

79,2

79,2

-

Глинопорошок (ПБН)

0,07

-

-

5,54

5,54

-

Na23

0,001

-

-

0,08

0,08

-

250

620

1

Полимер-глинистый буровой раствор

1120

0,36

-

47,2

133,2

180,4

-

КССБ-2М

0,015

-

0,71

1,99

2,70

-

Пеногаситель

0,002

-

0,09

0,27

0,36

-

Кальцинированная сода (Na2CO3)

0,001

-

0,05

0,13

0,18

-

Боросиликатный реагент

0,025

-

1,18

3,33

4,51

-

КМЦ-800

0,001

-

0,05

0,13

0,18

Пилотный ствол

620

1088

2

Калий хлор биополимерный буровой раствор

1200

0,24

-

55,1

112,3

167,4

42,2

Пеногаситель

0,001

-

0,05

0,11

0,17

0,08

Крахмал

0,025

-

1,38

2,81

4,18

2,11

КОН

0,001

-

0,05

0,11

0,17

0,08

Известь

0,003

-

0,16

0,33

0,50

0,25


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.