Проектирование скважины на площади Карачаганак

Общие сведения о месторождении Карачаганак, его тектонические особенности. Запасы нефти, газа и конденсата, глубина спуска и диаметры обсадных колонн. Компонентный состав жидкостей для цементирования. Сущность глушения плавучих буровых установок.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 21.05.2016
Размер файла 2,5 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.

Суммар-ные потери давления в конце интерва-ла, МПа

Долоте (насадках)

забойном двигателе

бурильной колонне

кольцевом пространстве

Обвязке буровой установки

от (верх)

до (низ)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0

300

Бурение роторным способом под кондуктор

59

11

-

12.5

22.1

4.9

39.5

0.05

0.07

0.08

0.19

7.9

7.9

300

2250

Бурение роторным способом под 1 промежуточную колонну

249

80

-

37.7

26.8

92.3

156.8

0.3

9.5

Таблица 7.6 - Гидравлические показатели промывки

Интервал, м

Вид технологической операции (бурение, проработка, промывка и т.д.)

Наименьшая скорость восходящего потока в открытом стволе, м/с

Удель-ный рас-ход, л/см2

Схема промывки долота (центральная, периферийная, комбинированная)

Диаметр сопла на централь-ном отверстии

Гидромонитор-ные насадки

Ско-рость исте-че-ния, м/с

Мощ-ность, срабаты-ваемая на долоте, л.с.

от (верх)

до (низ)

Кол-во, шт

Диа-метр, мм

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

0

300

Бурение роторным способом под кондуктор

0.21

0.018

Комбинированная

41,3

3

15.9

31

620

300

2250

Бурение роторным способом под 1 промежуточ-ную колонну

0.59

0.046

Периферийная

7

11.1

88

816

2250

4521

Бурение роторным способом под 2 промежуточ-ную колонну

0.82

0.050

Периферийная

7

11.1

66

465

4521

5400

Бурение забойным двигателем пилотного ствола, под 177.8 мм «хвостовик»

1.45

0.082

Периферийная

6

11.1

52

310

5130

5250

Отбор керна забойным двигателем (роторным способом)

0.92

0.052

Периферийная

5095

5560

Бурение открытого ствола забойным двигателем

1.5

0.088

Периферийная

7

11.1

24

165.4

НОРМЫ

на механическое бурение скважин на месторождении КАРАЧАГАНАК

NN

п/п

Стратиграфия

Крепость пород

Интервал бурения, м

Размеры долот, мм

Проходка на долото, м

Механическая скорость бурения, м/ч

от

до

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Четвертичные+мел Q+N+K

Мягкие, средние. Твердые

0

300

660.4

1200

10

2

Юра+триас+татарский J+T+

Средние

300

900

900

2250

406.4

шарошечное

PDC

600

1350

15

3

Иреньская свита

Средние

2250

4425

311.1 PDC

470

6

4

Нижняя пермь

Средние, твердые, крепкие

4425

4521

311.1 PDC

400

6

5

Артинско-ассельский ярусы

Средние, твердые

4521

4635

215.9 (212.7)

PDC

Шарошечное

450

200

4

6

6

Карбон C

“-“

4635

5050

215.9 (212.7)

PDC

450

4

7

Карбон+девон C+D

“-“

5050

5130

5095

5400

5250

5560

215.9 (212.7) PDC

212.7/101.6 PDC

149.2 (152.4) PDC

шарошечное

450

150

500

150

4

3

5

3

6. КРЕПЛЕНИЕ СКВАЖИН

Крепление скважин обсадными колоннами следует производить в соответствии с «Инструкцией по креплению нефтяных и газовых скважин» [61], «Инструкцией по испытанию скважин на герметичность» [59] и с учетом рекомендаций фирм поставщиков , если они не противоречат нормам и правилам РК.

6.1 Расчет обсадных колонн

Расчет обсадных колонн произведен в соответствии с Инструкцией по расчету обсадных колонн [28] по максимальным значениям избыточных наружных и внутреннихдавлений, а также осевых нагрузок.

Прочностные характеристики обсадных труб приняты по стандартам API и техническим условиям фирм поставщиков. Допустимые избыточные наружные давления для обсадных труб определены с учетом растягивающих нагрузок при двухосном нагружении.

6.2 Выбор обсадных труб

В поздний период эксплуатации продукция скважин может обводняться. Забойные давления в этот период прогнозируются в пределах 280-290 кгс/, содержание сероводорода - 4.69 %, углекислого газа - 6.67%, а максимальные парциальные давления могут составить:

- 13.1-13.6 кгс/

- 18.7-19.3 кгс/

Для этих условий приняты обсадные трубы Т-95 тип 1 по спецификации 5CT API, материал которых должен соответствовать стандарту HACE MR0175-2000, а методы испытаний на стойкость к сульфидному коррозийному растрескиванию под напряжением - стандарту TM 0177-96.

I промежуточная колонна

Таблица 8.1 - Исходные данные

пп

Обозначение

Колонна

I промежуточная

1

2

3

4

5

6

1

Диаметр колонны, мм

Dk

339.7

2

Диаметр ствола скважины , мм

Dc

406.4

3

Интервал установки колонны, м:

- верх

- низ

Lo

L

0

2250

4

Удельный вес, гс/:

- цементного раствора

- бурового раствора

- опрессовочной жидкости

- жидкости в колонне

- пластовой воды

- надпакерной жидкости

Yбр

Yгс

1.60

1.35

1.35

1.09

1.18

5

Раастояние от устья до уровня, м:

-цемента

-жидкости в колонне

h

H

0

0

Глубина, м

6

Пластовые давления (за колонной)

300

27

2250

277

7

Пласт, которому соответствует максимальное давление на устье

4521

552

Рисунок 8.1 - График избыточнык наружных давлений I промежуточной колонны

Рисунок 8.2 - График избыточных внутренних давлений I промежуточной колонны

II промежуточная колонна

Таблица 8.2 -Исходные данные

№ №

пп

Обоз-наче-ние

Колонна

II промежуточная

1

Диаметр колонны, мм

Dk

244.5/250.8

2

Диаметр ствола скважины, мм

Dc

311.2

3

Интервал установки колонны, м: -верх

Lo

0

-низ

L

4521

4

Удельный вес, гс/см3:

-цементного раствора

Yц

1.77

-бурового раствора

Yбр

1.55

-опрессовочной жидкости

Yж

1.55

-жидкости в колонне при НГВП

Yв

1.00

-пластовой воды

Yгс

1.09

5

Расстояние от устья до уровня, м:

-цемента

h

0

-жидкости в колонне

H

0

Глубина, м

Давление, кгс/см2

6

Пластовые давления (за колонной)

2250

277

4425

650

4475

546

4521

502

7

Пласт которому соответствует максимальное давление на устье

4530

503

8

Пласт с минимальным градиентом пластового давления

5050

525

9

Горное давление, кгс/см2

2250

493

4475

998

Рисунок 8.3 - График избыточных наружных давлений II промежуточной колонны

Рисунок 8.4 - График избыточных внутренних давлений II промежуточной колонны

Хвостовик 177,8 мм

Таблица 8.3 - Исходные данные

№ №

пп

Обоз-наче-ние

Колонна

Хвостовик

Надставка

1

Диаметр колонны, мм

Dk

177.8

177.8

2

Диаметр ствола скважины, мм

Dc

215.9

216.82

3

Интервал установки колонны, м: -верх

Lo

2700

0

-низ

L

5131

2700

4

Удельный вес, гс/см3:

-цементного раствора

1.89

1.62

-бурового раствора

Yбр

1.17

1.07

-опрессовочной жидкости

1.17

1.00

-жидкости в колонне

1.00

-пластовой воды

Yгс

1.10

-жидкости в межколонном пространстве

5

Расстояние от устья до уровня, м:

-цемента

h

2700

0

-жидкости в колонне

H

6

Минимальное забойное давление в поздний период эксплуатации, кгс/см2

забой

Рз

260

260

устье

Ру

50

50

Глубина, м

Давление, кгс/см2

7

Пластовые давления (за колонной)

4521

502

5074

528

8

Пласт которому соответствует максимальное давление на устье

5074

528

9

Пласт с минимальным градиентом пластового давления

5200

536

Рисунок 8.5 - График избыточных наружных давлений хвостовика

Рисунок 8.6 - График избыточных внутренних давлений хвостовика

Таблица 8.4 - Распределение давлений по длине колонны

Название колонны

Номер раздельно спускаемой части колонны

Распределение избыточных давлений по длине колонны

глубина, м

наружное, кгс/см2

внутреннее, кгс/см2

От

до

от

до

от

до

1

2

3

4

5

6

7

8

Кондуктор

1

0

300

0

30

65

64

I Промежуточная

1

0

2250

0

56

75

113

II Промежуточная

1

0

2250

0

52

394

-

2250

4425

268

544

-

-

4425

4475

544

550

-

-

4475

4521

550

99

-

602

Хвостовик 177.8 мм.

1

2700

4425

138

258

413

-

4425

4475

258

262

-

-

4475

4521

262

269

-

-

4521

5074

269

273

-

460

Надставка 177.8 мм хвостовика

1

0

2700

0

138

394

367

Таблица 8.5 - Параметры обсадных труб

Наименование колонны

Номер раз-дельно спус-каемой части колон-ны в поряд-ке спуска

Но-мер рав-но-прочного участка труб

Интервал установки равнопрочного участка труб, м

Дли-на участка, м

Масса участ-ка, т

Нарастающая масса, т

Характеристика обсадной трубы

Коэффициенты запаса прочности при

верх

низ

Номи-наль-ный наруж-ный диа-метр, мм

типа соединения

марка (груп-па проч-ности) мате-риала труб

Тол-щина стен-ки, мм

избыточном давлении

Рас-тяже-нии

Наружном

Внут-реннем

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Кондуктор

1

1

0

300

300

41.96

41.96

508

Antares ER

K-55

11.15

1.22

*

>1.75

I Промежуточ-ная

1

1

0

2250

2250

227.66

227.66

339.7

Atlas Brad ST-L

L-80

12.2

2.84

3.12

1.86

II Промежуточ-ная

1

1

2700

4521

1821

170.17

170.17

250.8

AMS

T-95

15.88

1.19

1.25

5.10

2

100

2700

2600

206.981

377.15

244.5

AMS

T-95

13.84

1.60

1.28

1.77

3

0

100

100

9.34

386.49

250.8

AMS

T-95

15.88

-

1.85

2.25

Хвостовик 177.8 мм.

1

1

2700

5131

2431

115.75

115.75

177.8

NK3SB

T-95

11.51

2.51

1.64

3.68

Надставка

1

1

0

2700

2700

128.563

128.56

177.8

NK3SB

T-95

11.51

4.96

1.92

3.31

Таблица 8.6 - Суммарная масса труб

Характеристика труб

Масса труб с заданной характеристикой, т

код типа соединения

условное обозначение трубы по стандарту или ТУ

теоретическая

с плюсовым допуском

с запасом по длине

1

2

3

4

5

Antares ER

508x11.15-K-55

41.96

41.96

44.06

Atlas Brad ST-L

339.7x12.20-L-80

227.66

227.66

239.05

AMS

250.8x15.88-T-95.1

179.51

179.51

188.49

AMS

244.5x13.84-T-95.1

206.98

206.98

217.33

NK3SB

177.8x11.51-T-95.1

244.32

244.32

256.53

Таблица 8.7 - Технологическая оснастка обсадных колонн

Наименование колонны

Номер секции колон-ны в поряд-ке спуска

Элементы технологической оснастки

Суммарное на колонну

наименование, шифр, типоразмер

ГОСТ, ОСТ, ТУ, МРТУ, МУ и т.д. на изготовление

масса элемента, кг

интервал установки, м

Коли-чество на интер-вале, шт.

Коли-чес-тво, шт.

масса, кг

от (верх)

до (низ)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Кондуктор

1

20'' направляющий башмак с обратным клапаном, модель фирмы Davis Lynch*

Стандарт API 10 D

280

300

1

1

280

20'' муфта для посадки цементировочной пробки с обратным клапаном

Стандарт API 10 F

140

288

1

1

140

20'' центраторы** типоразмер NW ST A4 модель фирмы Weatherford

Стандарт API 10 D

24

288

0

300

288

2

8

10

240

Пробки продавочные:

Верхняя пробка,

Нижняя пробка,

модель фирмы Davis Lynch*

Стандарт API 10

73

55

1

1

1

1

128

I Промежуточная

1

13?'' направляющий башмак с обратным клапаном, модель фирмы Davis Lynch*

Стандарт API 10 D

170

2250

1

1

170

13?'' муфта для посадки цементировочной пробки с обратным клапаном

Стандарт API 10 F

82

2226

1

1

82

13?'' центраторы** типоразмер NW ST A3 модель фирмы Weatherford

Стандарт API 10 D

17

2226

300

0

2250

2226

300

2

54

5

61

1029

Пробки продавочные:

Верхняя пробка,

Нижняя пробка,

модель фирмы Davis Lynch*

Стандарт API 10

24

18

1

1

1

1

24

18

II Промежуточная

1

9?'' направляющий башмак с обратным клапаном, модель фирмы Davis Lynch*

Стандарт API 10 D

120

4521

1

1

120

9?'' муфта для посадки цементировочной пробки с обратным клапаном

Стандарт API 10 F

57

4473

1

1

57

9?'' центраторы** типоразмер NW ST A3 9?'' центраторы** типоразмер NW ST A3 модель фирмы Weatherford

Стандарт API 10 D

Стандарт API 10 D

12

12.8

4473

2700

2250

0

4521

4473

2700

2250

5

48

12

38

103

1279

Пробки продавочные:

Верхняя пробка,

Нижняя пробка

Стандарт API 10

13

20

1

1

1

1

13

20

Примечание к таблице 8.8: * допускается использование технологической оснастки других фирм-производителей: Halliburton, Baker Hughes,

Weatherford и др. при условии соответствия требованиям стандартов API

** Количество и интервал установки центраторов должно быть откорректировано по результатам геофизических исследований

Таблица 8.9 - Скорость спуска обсадных колонн

Обсадная колонна

Интервал глубин, м

Допустимая скорость спуска колонны, м/с

Допустимая глубина спуска на клиньях, м

название колонны

номер секции

Верх

низ

1

2

3

4

5

6

Кондуктор

1

0

300

0.3-0.4

100

I Промежуточная

1

0

2250

0.6

2250

II Промежуточная

1

0

2200

2200

4521

0.6-0.8

0.4-0.6

1600

4000

Хвостовик 177.8 мм.

1

0

4500

4500

5096

0.8-1.0

0.6-0.8

4500

5096

Надставка 177.8 мм хвостовика

0

2000

2000

3500

0.8-1.0

0.6-0.8

2000

3500

Таблица 8.10 - Режимы промывки при спуске обсадных колонн

Обсадная колонна

Интервал глубин, м

Периодичность долива колонны, м

Промежуточные промывки

название колонны

номер секции

верх

Низ

глубина, м

продолжительность, мин

расход промывочной жидкости, м3/с

1

2

3

4

5

6

7

8

Направление

1

0

30

30

-

-

0,204

Кондуктор

1

0

300

900

-

-

0,142

Первая промежуточная

1

0

2250

200

1025

20

0,101

Вторая промежуточная

1

0

4521

200

1950, 3700

30

0,071

Хвостовик

1

0

5131

300

1550, 3100, 4650

30

0,028

Таблица 8.11 - Смазки для обсадных колонн

Обсадная колонна

Интервал глубин, м

Смазка

название колонны

название колонны

верх

низ

шифр или название

стандарт, технические условия

количество, шт

1

2

3

4

5

6

7

Направление

1

0

30

Р-402

ТУ 38-101-330-73

1,5

Кондуктор

1

0

300

Р-402

ТУ 38-101-330-73

40

Первая промежуточная

1

0

2250

Р-402

ТУ 38-101-330-73

90

Вторая промежуточная

1

0

4521

Р-402

ТУ 38-101-330-73

230

Эксплуатационная

1

0

5131

Р-402

ТУ 38-101-330-73

250

Таблица 8.12 - Испытание обсадных колонн на герметичность и натяжение эксплуатационной колонны

Наименование

Единица измерения

Кондуктор

Промежуточные колонны

Хвостовик

Надставка хвостовика

1

2

1

2

3

4

5

8

9

1.Плотность жидкости при опрессовке:

- колонны

г/

1.35

1.55

1.17

1.00

- цементного кольца

г/

1.35

1.17

-

-

2. Давление на устье при опрессовке верхней части колонны

кгс/

75

394

394

394

3. Глубина установки пакера (МСЦ, моста)

м

-

-

-

-

-

4. Давление на устье при опрессовке ниже пакера (МСЦ, моста)

кгс/

-

-

-

-

-

5. Давление на устье при опрессовке цементного кольца

кгс/

72

223

-

-

6. Работа цементировочных агрегатов (количество вызовов, агр/операций)

7. Давление опрессовки труб

кгс/

107

414

414

414

8. Работа цементировочных агрегатов по опрессовке труб на поверхности (количество вызовов, агр/операций)

Таблица 8.13 - Компонентный состав жидкостей для цементирования и характеристики компонентов

Название колонны

Номер части колонны в порядке спуска

Номер ступени (снизу-вверх)

Тип или название жидкости для цементирования

Название компонентов

Плотность, г/см3

Норма расхода компонента, кг/м3

1

2

3

4

5

6

7

Кондуктор

1

1

Буферная

Вода

1.0

998.1

Поверхн. активное вещ-во (MCS-A)

1.02

2.43

Тампонажный-1

Цемент G (HSR)

3.16

694.0

Хлористый кальций (A-7)

2.15

13.88

Облегчающая добавка (А-2)

2.40

27.76

Пеногаситель (FP-21L)

0.88

1.08

Вода

1.0

761.2

Тампонажный-2

Цемент G (HSR)

3.16

1287.0

Хлористый кальций (A-7)

2.15

25.74

Пеногаситель (FP-21L)

0.88

2.03

Вода

1.0

578.4

Продавочная

Буровой раствор

1.08

-

I промежуточная колонна

1

1

Буферная

Вода

1.0

843.2

Полимер (Flowzan)

1.6

2.14

Поверхн. активное вещ-во (MCS-A)

1.02

24.30

Утяжелитель (Барит)

4.2

559.5

Тампонажный-1

Цемент G (HSR)

3.16

710.3

Хлористый кальций (A-7)

2.15

10.65

Облегчающая добавка (А-2)

2.40

21.31

Пеногаситель (FP-21L)

0.88

1.11

Вода

1.0

765.0

Тампонажный-2

Цемент G (HSR)

3.16

1307.2

Хлористый кальций (A-7)

2.15

13.07

Понизитель водоотдачи (FL-25)

1.28

7.84

Понизитель вязкости (CD-32)

1.25

2.61

Пеногаситель (FP-21L)

0.88

2.04

Вода

1.0

584.0

Продавочная

Буровой раствор

1.35

1.35

II промежуточная колонна

1

1

Буферная

Вода

1.0

805.1

Полимер (Flowzan)

1.6

24.30

Поверхн. активное вещ-во (MCS-A)

1.02

2.14

Утяжелитель (Барит)

4.2

716.51

Тампонажный-1

Цемент G (HSR)

3.16

864.2

Хлористый кальций (A-7)

2.15

6.48

Облегчающая добавка (А-2)

2.40

17.28

Пеногаситель (FP-21L)

0.88

1.60

Вода

1.0

717.80

Тампонажный-2

Цемент G (HSR)

3.16

1306.1

Понизитель водоотдачи (FL-25)

1.28

10.45

Замедлитель схватывания (R-3)

1.36

2.61

Хлористый калий KCl (A-9)

2.71

39.18

Понизитель вязкости (CD-32)

1.25

2.61

Пеногаситель (FP-21L)

0.88

2.06

Вода

1.0

569.9

Таблица 8.14 - Потребное для цементирования обсадной колонны количество цементировочной техники

№ пп

Название или шифр

Потребное количество

номера колонн

суммарное на скважину

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Цементировочный агрегат BJ Pacemaker* 35-8-5

1

1

1

1

1

5

2

Цементовоз BJ 600 ST*

3

5

9

2

2

21

3

Осреденительная емкость BJ Services Bath Tank*

1

1

1

1

1

5

4

Авиоцистерна Water Tanker*

3

6

7

2

3

21

примечание: *-допускается использование цементировачной техники других фирм-производителей

Таблица 8.15 - Потребное для цементирования обсадных колонн количество материалов

№ пп

Название или шифр

ГОСТ, ОСТ, МРТУ и т.д. на изготовление

Еди-ница изме-рения

Потребное количество

номера колонн

Суммар-ное на скважину

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

Цемент G (HSR)

API 10A; ГОСТ 1581-96

т

68.1

122.1

214.1

47.9

33.3

485.5

2

Хлористый кальций (A-7)

Фирма-изготовитель BJ

кг

1362.9

1613.5

524.6

-

-

3501.0

3

Облегчающая добавка (А-2)

Фирма-изготовитель BJ

кг

1604.8

2357.4

1399.0

-

333.2

5694.4

4

Понизитель водоотдачи (FL-25)

Фирма-изготовитель BJ

кг

-

260.8

1152.2

239.6

-

1652.6

5

Понизитель водоотдачи (FL-62)

Фирма-изготовитель BJ

кг

-

-

-

479.1

-

479.1

6

Понизитель вязкости (CD-32)

Фирма-изготовитель BJ

кг

-

86.9

288.1

95.8

-

470.8

7

Замедлитель схватывания (R-3)

Фирма-изготовитель BJ

кг

-

-

288.1

95.8

-

383.9

8

Пеногаситель (FP-21L)

Фирма-изготовитель BJ

кг

106.6

190.6

356.7

75.6

59.0

788.6

9

Реагент, блокирующий газ (BA-58)

Фирма-изготовитель BJ

кг

-

-

-

3832.8

-

3832.8

10

Хлористый калий KCl (A-9)

Фирма-изготовитель BJ

кг

-

-

4320.8

-

-

4320.8

11

Поверхн. активное вещ-во (MCS-A)

Фирма-изготовитель BJ

кг

12.7

340.0

340.0

255.0

16.1

963.8

12

Полимер (Flowzan)

Фирма-изготовитель BJ

кг

-

30.0

30.0

22.5


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.