Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Сентября 2014 в 08:05, дипломная работа
Важной задачей работы является рассмотрение высокоэффективной и безопасной технологии крепления скважины, с высокими технико-экономическими показателями.
Эксплуатация нефтяных и газовых месторождений продолжается в течении многих десятилетий, поэтому многие из известных крупных залежей значительно истощены. Имея развитую нефтедобывающую и нефтеперерабатывающую инфраструктуру, регион крайне заинтересован в восполнении топливно-энергетических ресурсов. Особенно ценными являются запасы качественного углеводородного сырья в пределах известных и эксплуатируемых месторождений.
Введение
1. Общая часть
1.1 Географо-экономическая характеристика района работ
1.2 Геологические условия бурения
1.3 Характеристика газонефтеводоносности по разрезу скважины
1.4 Зоны возможных осложнений
1.5 Геохимические исследования
2. Технологическая часть
2.1 Выбор и обоснование способа бурения
2.2 Проектирование профиля и конструкции скважины
2.2.1 Обоснование и расчёт профиля проектной скважины
2.2.2 Выбор конструкции эксплуатационного забоя скважины
2.2.3 Обоснование конструкции скважины
2.2.4 Расчет диаметров обсадных колонн и долот
2.2.5 Обоснование высот подъемов тампонажных растворов
2.2.6 Разработка схем обвязки устья скважины
2.3 Проектирование процесса углубления скважины
2.3.1 Обоснование класса и типоразмеров долот по интервалам
2.3.2 Расчет осевой нагрузки на долото по интервалам
2.3.3 Расчет частоты вращения долота
2.3.4 Выбор типа забойного двигателя
2.3.5 Выбор компоновки и расчет бурильной колонны
2.3.6 Обоснование и выбор очистного агента
2.3.7 Расчет необходимого расхода бурового раствора
2.3.8 Обоснование критериев рациональной отработки долот
2.3.9 Технология бурения на участках искусственного искривления скважины и вскрытия продуктивного пласта
2.4 Проектирование процессов заканчивания скважины
2.4.1 Расчет эксплуатационной обсадной колонны
2.4.1.1 Условия работы колонны в скважине
2.4.1.2 Расчёт действующих нагрузок
2.4.1.3 Расчет наружных избыточных давлений
2.4.1.4 Расчет внутренних избыточных давлений
2.4.2 Конструирование эксплуатационной колонны по длине
2.4.3Расчёт натяжения эксплуатационной колонны
2.4.4 Технологическая оснастка эксплуатационной колонны
2.4.5 Выбор режима спуска эксплуатационной колонны
2.4.5.1 Подготовка ствола скважины к спуску колонны
2.4.5.2 Подготовка обсадных труб
2.4.5.3 Технологический режим спуска колонны
2.4.6 Расчёт цементирования обсадных колонн
2.4.7 Заключительные работы и контроль цементирования
2.5 Проектирование процессов испытания и освоения скважины
2.5.1 Вторичное вскрытие продуктивных горизонтов
2.5.2 Вызов притока пластового флюида
2.6 Разработка мероприятий по предупреждению осложнений и аварий при сооружении скважины
2.6.1 Осыпи и обвалы стенок скважины
2.6.2 Поглощения бурового раствора
2.6.3 Прихваты бурильной колонны
2.6.4 Газонефтеводопроявления
2.7 Выбор буровой установки
2.8 Проектирование бурового технологического комплекса
2.8.1 Выбор типа оснастки талевой системы
3. Специальная часть
3.1 Введение
3.2 Системы получения и обработки геолого-технологической информации скважин
3.3 Системы регистрации и обработки данных инклинометрии
3.4 Системы регистрации и обработки геофизической информации
3.5 Разработка алгоритмов подсистем прогнозирования аварийных
Ситуаций
3.6 Выводы по специальной части
4. Безопасность жизнедеятельности
4.1 Безопасность жизнедеятельности на объектах нефтегазового промысла
4.2 Характеристика проектируемого объекта с точки зрения безопасности жизнедеятельности
4.3 Производственная санитария
4.4 Техника безопасности
4.5 Пожарная безопасность
4.6 Безопасность жизнедеятельности в условиях чрезвычайных ситуациях
5. Экономическая часть
5.1 Расчет нормативного времени на механическое бурение
5.2 Расчёт нормативного времени на спускоподъемные операции
5.2.1 Расчёт нормативного количества долблений
5.2.2 Определение количества спускаемых и поднимаемых свечей
5.2.3 Расчёт нормативного времени на спуск и подъём свечей
5.3 Расчёт нормативного времени на наращивание труб
5.4 Расчёт нормативного времени на смену долота
5.5 Время на промывку скважины после спуска и перед подъёмом инструмента
5.6 Время на подготовительно – заключительные работы
5.7 Время на проверку превентора
5.8 Время на переоснастку талевой системы
5.9 Время на сборку и разборку убт
5.10 Расчёт нормативного времени на крепление эксплуатационной колонны
5.10.1 Шаблонировка, опрессовка, подтаскивание и укладка труб на мостки
5.10.2 Подготовительно-заключительные работы при спуске обсадных труб
5.10.3 Нормативное время промывки перед спуском обсадных труб
5.10.4 Спуск обсадных колонн
5.10.5 Нормативное время для промывки скважины перед цементажем
5.10.6 Подготовительно-заключительные работы перед цементированием эксплуатационной колонны
5.10.7 Нормативное время для закачки и продавливания цемента, ожидания его затвердевания
5.10.8 Нормативное время на испытание колонны
5.10.9 Время на чистку шахты и прочие работы
5.11 Расчет нормативного времени на геофизические работы
5.12 Расчёт нормативного времени на ремонтные работы
5.13 Нормативное время на приём и сдачу вахт
5.14 Расчёт скоростей бурения
Заключение
Список использованных источников
БСВ – буровые сточные воды;
БУ – буровая установка;
ЕНВ – единые нормы времени;
ИПБР – ингибированный полимерглинистый буровой раствор;
МПа – мегапаскаль;
ОБ – отходы бурения;
ПВО – противовыбросовое оборудование;
СБТ – стальные бурильные трубы;
СКЦ – станция контроля цементирования;
СПО – спускоподъемная операция.
ВВЕДЕНИЕ
В данное время Россия занимает одно из лидирующих мест среди нефтяных держав в добыче нефти и газа, что несет большие прибыли нефтегазодобывающим компаниям.
Нефтяной комплекс в настоящее время обеспечивает значительный вклад в формирование положительного торгового баланса и налоговых поступлений в бюджеты всех уровней. Этот вклад существенно выше доли комплекса в промышленном производстве. Достаточно сказать, что из всех видов энергетических ресурсов около двух третей потребностей обеспечивается за счет углеводородов. Невозможно представить сегодня современный транспорт и все многообразие двигательной техники без горюче-смазочных материалов, основой которых служат нефть и газ.
Имеются следующие особенности развития нефтегазовой отрасли России:
- основной эксплуатационный фонд скважин России был создан в 1970-1980х годах, а срок жизни скважины по проекту был заложен в пределах 20-25 лет, и на 2005-2010гг. пришёлся основной пик выхода скважин из эксплуатационного фонда;
- баланс
прироста запасов по России
на начало 2000 годов отрицателен,
разведанных запасов хватит на
15-30 лет, а переход на массовый
импорт нефти и нефтепродуктов
для России из стран OPEC не реален
из-за катастрофических
Данная работа представляет собой проект строительства эксплуатационной скважины на Северо-Прибрежной площади Краснодарского края. Основной целью проекта является строительство качественной, с точки зрения надежности и долговечности скважины.
Важной задачей работы является рассмотрение высокоэффективной и безопасной технологии крепления скважины, с высокими технико-экономическими показателями.
Эксплуатация нефтяных и газовых месторождений продолжается в течении многих десятилетий, поэтому многие из известных крупных залежей значительно истощены. Имея развитую нефтедобывающую и нефтеперерабатывающую инфраструктуру, регион крайне заинтересован в восполнении топливно-энергетических ресурсов. Особенно ценными являются запасы качественного углеводородного сырья в пределах известных и эксплуатируемых месторождений. Так как их вовлечение в эксплуатацию не требует дополнительных затрат на развитие новых инфраструктур, как это происходит в отдельных регионах.
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Географо-экономическая характеристика района работ
В административном отношении Северо-Прибрежная площадь расположена на территории Российской Федерации в северо-западной части Славянского района Краснодарского края (рисунок 1.1).
По административному делению Северо-Прибрежная площадь расположена на территории Славянского района Краснодарского края, в 160 км северо-западнее краевого центра. Расстояние до поселка Прорвенский - 10 км, до станицы Черноерковская – 26 км. В 170 км к юго-востоку, в п.Яблоновский и в 175 км к северо-востоку, в ст.Каневской имеются материально-технические базы.
Железнодорожная станция "Протока" (г. Славянск – на – Кубани) находится в 45 км к юго-востоку от площади Северо-Прибрежная. Дорожная сеть в районе работ развита слабо. Большинство дорог грунтовые, труднопроходимые в осенне-зимний период.
В орографическом отношении площади расположены в пределах низменной равнины, занятой плавнями и лиманами, частью мелиорированной под рисовые чеки, с сетью оросительных каналов. Древесной растительности нет. Максимальные абсолютные отметки 0 – 1 м. Сейсмичность района до 5 баллов по шкале Рихтера.
Климат района умеренно-континентальный, со среднегодовой температурой +11 – +12°С. Лето сравнительно сухое, жаркое, со среднемесячной температурой +25°С. Зимой среднемесячная температура -5°С, однако бывают морозы до -20°С. Безморозный период 195 дней. Среднегодовое количество осадков 550 – 600 мм, большая часть их выпадает в осенне-зимний период в виде дождя. Отопительный сезон около 6 месяцев.
Этнический состав населения в основном русские. Ведущими отраслями народного хозяйства являются: растениеводство, животноводство, птицеводство и рыболовство. Промышленность в районе работ практически отсутствует.
Основной вид связи – радиотелефон.
Водоснабжение буровой будет осуществляться из артезианской скважины, пробуренной на площадке этой скважины.
Сводная географо-экономическая характеристика района работ представлена в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Сводная географо-экономическая характеристика района работ
Наименование данных |
Характеристика |
1 |
2 |
Площадь |
Северо-Прибрежная |
Административное положение край район |
Краснодарский Славянский |
Температура воздуха, градус: среднегодовая среднемесячная летняя среднемесячная зимняя наибольшая летняя наименьшая зимняя |
+10,9 +25 -5 +43 -30 |
Максимальное количество осадков, мм Среднегодовое количество осадков, мм |
650 550 |
Максимальная глубина промерзания грунта, м |
0,5 |
Продолжительность отопительного периода, сутки |
155 |
Продолжительность безморозного периода, сутки |
195 |
Азимут преобладающего направления ветра, наибольшая скорость ветра, м/с |
Северо-восточное, западное 34 |
Толщина почвенного слоя, м |
0,50 |
Толщина снежного покрова, м |
0,2 |
Рельеф местности |
равнинный, затопляемый |
Растительный покров |
травянистый |
Водоснабжение |
артезианская скважина |
1.2 Геологические условия бурения
Стратификация отложений Темрюкской синклинали базируется на схемах, разработанных А.К. Богдановичем и В.Н. Буряком.
Использовались данные микрофаунистических и литолого-петрографических анализов, межскважинной корреляции каротажных данных, сейсмофациальных исследований.
Расчленение миоцена проведено с использованием разрезов ключевых скважин: 2 Восточно-Черноерковской, 31 Фрунзенской, 1 Становой, 1 Краснооктябрьской, 90 Темрюкской, 2 Лиманной.
Стратиграфический разрез скважины, элементы залегания и коэффициент кавернозности пластов представлены в таблице 1.2.
Таблица 1.2 – Стратиграфический разрез скважины
Глубины залегания, м |
Стратиграфическое подразделение |
Мощность, м |
Элементы залегания (падения) пластов по подошве, град |
Коэффициент кавернозности в интервале | |||
от (верх) |
до (вниз) |
название |
индекс |
угол |
азимут | ||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
0 |
100 |
Антропоген + апшерон |
Q4+апш |
100 |
1-3 |
СЗ |
1,1 |
100 |
620 |
Куяльник |
N23 kl |
520 |
1-3 |
СЗ |
1,1 |
620 |
1020 |
Киммерий |
N22 km |
400 |
1-3 |
СЗ |
1,1 |
1020 |
1660 |
Понт |
N21 pt |
640 |
1-3 |
СЗ |
1,1 |
1660 |
1950 |
Меотис |
N13 mt |
290 |
3-10 |
СЗ |
1,1 |
1950 |
2160 |
Верхний сармат |
N13 srm3 |
210 |
3-10 |
СЗ |
1,1 |
2160 |
2310 |
Средний сармат |
N13 srm2 |
150 |
3-10 |
СЗ |
1,1 |
2310 |
2490 |
Нижний сармат |
N13 srm1 |
180 |
5-30 |
СЗ |
1,1 |
2490 |
2798 |
Конка+караган |
N12 kn+kr |
308 |
5-30 |
СЗ |
1,1 |
2798 |
3025 |
Чокрак |
N12 tsch |
227 |
5-30 |
СЗ |
1,1 |
Литологическая характеристика разреза скважины представлена в таблице 1.3
Таблица 1.3 – Литологическая характеристика разреза скважины
Стратиграфическое подразделение |
Интервал, м |
Горная порода |
Стандартное описание горной породы | |||
название |
индекс |
от (верх) |
до (низ) |
Краткое название |
% в интервале | |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Антропоген+ апшерон |
Q4+ апш |
0 |
100 |
глины
пески |
60
40 |
Глины серые и серые с голубоватым и буроватым оттенками, бесструктурные, алевритистые, переходящие в пестроокрашенные глины, участками известковистые, с линзами и прослоями песчаников. Пески буровато-жёлтые и светло-серые, рыхлые, мелко и разнозернистые, в основном кварцевые |
Куяльник |
N23 kl |
100 |
620 |
глины пески |
60 40 |
Чередование пачек песчаников и пестроокрашенных глин, глины с тонкими прослоями алевролитов |
Киммерий |
N22 km |
620 |
1020 |
глины пески |
70 30 |
Глины тёмно-серые песчано-алевролитистые неизвестковистые с буровато-серыми прослоями алевролитов, песчаников и ракушечников |
Киммерий |
N22 km |
620 |
1020 |
глины пески |
70 30 |
Глины тёмно-серые песчано-алевролитистые неизвестковистые с буровато-серыми прослоями алевролитов, песчаников и ракушечников |
Понт |
N21 pt |
1020 |
1660 |
глины
пески |
80
20 |
Глины серые, зеленовато-серые, алевритистые, известковистые слоистые, с пластами и пачками песков. Песчаники серые, темно-серые, рыхлые, мелко-, реже среднезернистые, известковистые, в основном кварцевые. |
Меотис |
N13 mt |
1660 |
1950 |
глины
песчаники алевриты пески |
40
60 |
Глины серые, зеленовато-серые, алевритистые, слюдистые, известковистые с пластами и пачками песчаников. Песчаники, пески, алевриты, алевролиты светло-серые, слоистые, мелкозернистые, преимущественно неизвестковистые |
Верхний сармат |
N13 srm3 |
1950 |
2160 |
глины мергели известняки доломиты |
70
30 |
Глины серые, темно-серые, плотные, слоистые, известковистые, с маломощными прослоями светло-серых мергелей, известняков и песчаников |
Средний сармат |
N13 srm2 |
2160 |
2310 |
глины
мергели доломиты |
90
10 |
Глины серые и тёмно-серые до черных, слоистые, песчанистые, карбонатные, с тонкими и редкими прослоями песчаников, алевролитов, мергелей и известняков. Мергели и известняки светло-серые с зеленоватым оттенком, плотные |
Нижний сармат |
N13 srm1 |
2310 |
2490 |
глины
мергели доломиты песчаники |
60
40 |
Глины серые и темно-серые до черных, песчано-слюдистые, известковистые, с прослоями песчаников серых, мелкозернистых, кварцевых, известковистых. Мергели и известняки светло-серые и желтоватые, глинистые |
Конка+ караган |
N12 kn+kr |
2490 |
2798 |
глины
известняки мергели
песчаники алевролиты |
70
20
10 |
Глины темно-серые до черных и с коричневым оттенком, слоистые, слабо алевритисто-слюдистые, известковистые, плотные. Известняки и мергели светло-серые и серые, реже жёлтые, глинистые, плотные. Мергели часто доломитизированные, плотные крепкие. Песчаники и алевролиты серые и зеленовато-серые, полимиктовые, мелкозернистые, известковистые, тонкослоистые. |
Чокрак |
N12 tsch |
2798 |
3025 |
глины
известняки мергели
песчаники |
70
20
10 |
Глины темно-серые до черных, иногда с коричневатым оттенком, алевритистослюдистые, крепкие, плотные, местами аргиллитоподобные. Известняки серые и темно-серые с зеленоватым оттенком, плотные крепкие. Мергели коричнево-серые, доломитизированные, крепкие. Песчаники серые, светло-серые с зеленоватым и буроватым оттенком, слоистые, от плотных до рыхлых. |
Физико-механические свойства горных пород по разрезу скважины приведены в таблице 1.4.
геофизический скважина бурение долото
Таблица 1.4 – Физико-механические свойства горных пород по разрезу скважины
Индекс стратиграфического подразделения |
Интервал, м |
Краткое название горной породы |
Плотность, г/см3 |
Пористость, % |
Глинистость, % |
Карбонатность, % |
Категория породы | |
От (верх) |
До (низ) | |||||||
Q4+апш |
0 |
100 |
глины пески |
1,90-2,0 1,92-2,05 |
30 - |
90 10 |
0-5 4 |
М М |
N23 kl |
100 |
620 |
глины песчаники |
1,98-2,16 2,12-2,14 |
30 25-30 |
90 10 |
0 4 |
М М |
N22 km |
620 |
1020 |
глины песчаники алевролиты пески |
1,98-2,15 2,12-2,14 2,10 2,08 |
- 25-30 25-30 30 |
80 20 10 10 |
0 4 4 2-4 |
М,С С - М |
N21 pt |
1020 |
1660 |
глины песчаники |
1,98-2,16 2,12-2,16 |
- 25-30 |
90 10 |
0 4 |
М М |
N13 mt |
1660 |
1950 |
глины песчаники алевролиты пески |
2,12-2,20 2,08-2,12 2,10 2,08 |
- 25-30 25-30 30 |
80 20 10 10 |
10 6 4 2-4 |
М,С С - М |
N13 srm3 |
1950 |
2160 |
глины мергели известняки песчаники |
2,18 2,18 2,20 2,18 |
- - - 20-25 |
90 50 40 10 |
10-12 50 50 6 |
М С - - |
N13 srm2 |
2160 |
2310 |
глины мергели известняки |
2,18-2,20 2,20-2,21 2,20-2,23 |
- - - |
90 50 40 |
10-12 50 50 |
М СТ СТ |
N13 srm1 |
2310 |
2490 |
глины песчаники мергели известняки |
2,20-2,24 2,20-2,31 2,22-2,32 2,30 |
- 15-20 - - |
80 15 50 50 |
8-10 8 50 50 |
С МС - - |
N12 kn+kr |
2490 |
2798 |
глины известняки мергели песчаники алевролиты |
2,26-2,37 2,34 2,32 2,20-2,22 2,31 |
- - - 24 15-20 |
90 60 60 10 15 |
10-12 60 40 5 6 |
М - СТ Т - |
N12 tsch |
2798 |
3025 |
глины песчаники алевролиты известняки мергели |
2,43 2,42 2,46 2,39-2,46 2,43 |
- 24-26 24 - - |
90 10 20 50 40 |
10-12 10 10 60 40 |
М - С - М |