Заканчивание скважины

Содержание

 

 

Введение Построение графика совмещенных  условий бурения График совмещенных условий  бурения Обоснование и проектирование конструкции скважины Обоснование конструкции  эксплуатационного забоя Определение числа колонн и глубины их спуска Оборудование устья скважины Заключение Список литературы

5 стр. 6 стр. 10 стр. 11 стр. 12 стр. 13 стр. 14 стр. 45 стр. 46 стр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Одной из важнейших специальных  дисциплин, определяющих профиль горного инженера по специальности "бурение нефтяных и газовых скважин", является дисциплина "Осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважин".

Геологические условия современного бурения на нефть и газ, сравнительно большая глубина скважин, наличие в разрезе проницаемых пластов с аномально высокими и аномально низкими пластовыми давлениями диктуют необходимость постоянного совершенствования технологии и техники бурения скважин.

Мировой опыт последних лет  показывает, что практически все  скважины в той или иной степени  осложнены технологической несовместимостью отдельных интервалов бурения. Именно поэто¬му в большинстве случаев используют многоколонные конструк¬ции скважин и разнообразные по технологическим свойствам бу¬ровые растворы.

Современный горный инженер  должен уметь успешно бурить скважину в осложненных горно-технологических  условиях, отда¬вая себе отчет в том, что при соблюдении технологических требо¬ваний и условий технического проекта все осложнения преодоли¬мы известными приемами и методами.

Как видим, к осложнениям  при бурении скважин относят  на-рушения непрерывности технологического процесса сооружения скважины при соблюдении технического проекта и правил безава-рийного ведения буровых работ, вызванные горно-геологическими условиями проходимых пород.

Однако, несмотря на то что  осложнения считаются в сущности ожидаемой ситуацией и для их преодоления предусмотрены техно-логические приемы, иногда они переходят в категорию аварий.

Обычно такие ситуации возникают из-за халатного отношения  к осложнениям производителей буровых  работ или из-за их низкой квалификации. В ряде случаев, особенно при бурении первых разведочных скважин, аварийные ситуации возникают из-за недостаточной изученности вскрываемого скважиной разреза горных пород.

В процессе изучения дисциплины "Осложнения и аварии при бурении  нефтяных и газовых скважин" студенты должны получить знания по гидроаэромеханике применительно к условиям бурения, необходимые для расчета и выбора режимных параметров при про-мывке и возникающих при этом давлений в скважине, от которых во многом зависит степень осложненности процесса бурения и эффективность приемов для преодоления осложнений.

Они должны научиться распознавать признаки зарождающихся поглощений и флюидопроявлений, осыпей и обвалов, возникновения желобных выработок. Они должны иметь конкретные представления о физической сущности различных осложнений и аварий при бурении скважин, о методах и устройствах для их ликвидации.

 

 

1.Построения графика  совмещенных условий бурения

Таблица 3

 

 

Стратиграф. колонка	Интервал глубин, м	Пластовое давление, МПа	Давление гидроразрыва	Ка	ρ
	По стволу
	0-90	0,85	1,3	0,96	0,96
	90-120	0,85	1,55	0,96	0,72
	120-180	1,5	2,48	0,85	0,85
	180-320	2,9	4,57	0.92	0,92
	320-580	4.2	7,58	0,83	0,73
	580-855	6,8	11,58	0,81	0,81
	855-1131	9,4	15,59	0,84	0,84
	1131-1165	11,3	17,12	0,98	0,98
	1165-1250	14,4	19,88	1.17	1,17
	1250-1300	14,7	20,49	1,15	1,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Интервал 0 – 90м

 [ 1 ]

Р_гр=0,00 83 Н+0.66 Р_пл = 0,0083 x 90 + 0.66 x 0,85 =1,3 МПа

Рассчитываем  значение относительной плотности  бурового раствора на интервале        

0 – 400м. по  формуле:. = к_{з x} к_а

Интервал, м    <1200 1200-2500 >2500

k_x .    1,1-1,15       1,05-1,1 1,04-1,07

Репрессия на пласт, МПа    1,5 2,5 3,5

При этом, как  видим, ограничивается максимально  допустимая величина репрессии на пласт.

= к_{з x} к_а = 1.1 х 0.96 = 1,05 г/см³

 

 

 

Интервал  90 – 120м

Р_гр=0, 0083 Н+0.66Р_пл = 0,0083 x 120 + 0.66 x 0.85= 1,55 МПа

 

Рассчитываем  значение относительной плотности  бурового раствора на интервале     

90 –120м по формуле:. = к_{з x} к_а

= к_{з x} к_а = 1.15 х 0,96 = 0.99г/см³

Интервал  120 - 180м

Р_гр=0, 0083 Н+0.66Р_пл = 0,0083 x 180 +0.66 x 1,5 = 2,48 МПа

Рассчитываем  значение относительной плотности  бурового раствора на интервале 120–180м по формуле:. = к_{з x} к_а

= к_{з x} к_а = 1,05 х 0,85 = 0,89 г/см³

Интервал  180 -320м

Р_гр=0, 0083 Н+0.66Р_пл = 0,0083 x 320 + 0.66 x 2,9= 4,57 МПа

Рассчитываем  значение относительной плотности  бурового раствора на интервале

 180–320м по формуле:. = к_{з x} к_а

= к_{з x} к_а = 1.15 х 0,92= 1,05г/см³

Интервал  320 - 580м

Р_гр=0, 0083 Н+0.66Р_пл = 0,0083 x 580 + 0.66 x 4,2 = 7,58 МПа

Рассчитываем  значение относительной плотности  бурового раствора на интервале   

320 - 580м по формуле:. = к_{з x} к_а

= к_{з x} к_а = 1.15 х 0,83= 0,94 г/см³

 

 

Интервал  580 - 855м

Р_гр=0, 0083 Н+0.66Р_пл = 0,0083 x 855 + 0.66 x 6,8= 11,58МПа

Рассчитываем  значение относительной плотности  бурового раствора на интервале    580 - 855м по формуле:. = к_{з x} к_а

= к_{з x} к_а = 1.15 х 0,81 = 0,93 г/см³

Интервал  855 - 1131м

Р_гр=0, 0083 Н+0.66Р_пл = 0,0083 x 1585 + 0.66 x 9,4= 15,59МПа

Рассчитываем  значение относительной плотности  бурового раствора на интервале    855 - 1131м по формуле:. = к_{з x} к_а

= к_{з x} к_а = 1.15 х 0,84 = 0,96 г/см³

Интервал 1131 - 1165м

Р_гр=0, 0083 Н+0.66Р_пл = 0,0083 x 1165 + 0.66 x 11,3= 17,12МПа

Рассчитываем  значение относительной плотности  бурового раствора на интервале   1131 - 1165м. по формуле:. = к_{з x} к_а

= к_{з x} к_а = 1.15 х 0,98 = 1,12 г/см³

Интервал 1165 - 1250м

Р_гр=0, 0083 Н+0.66Р_пл = 0,0083 x 1250 + 0.66 x 14,4= 19,88МПа

Рассчитываем  значение относительной плотности  бурового раствора на интервале   1165 - 1250м. по формуле:. = к_{з x} к_а

= к_{з x} к_а = 1.05 х 1.17 = 1,22 г/см³

 

 

Интервал 1250 - 1300м

Р_гр=0, 0083 Н+0.66Р_пл = 0,0083 x 1300 + 0.66 x 14,7= 20,49МПа

Рассчитываем  значение относительной плотности  бурового раствора на интервале   1585 - 1636м. по формуле:. = к_{з x} к_а

= к_{з x} к_а = 1.05 х 1.15 = 1,2 г/см³

 

По результатам проведённых  расчётов строим график совмещённых  давлений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1. График  совмещенных условий бурения

 

 

 

2. Обоснование и проектирование конструкции скважины

 

При обосновании конструкции  скважины учитываются следующие  геологические и технико-экономические  факторы:

а) геологические условия  проводки скважины;

б) накопленный опыт бурения  в аналогичных геолого-технических  условиях;

в) выделение зон несовместимых  условий бурения;

г) достижение максимальной коммерческой скорости бурения;

д) обеспечение минимального расхода материалов на 1м проходки;

е) требование действующих  инструкций и правил;

ж) обеспечение условий  эксплуатации и возможности проведения ремонтных работ;

з) охрана окружающей среды.

При проектировании конструкции  скважины в первую очередь выбираем число обсадных колонн, глубины их спуска и способ заканчивания скважины.

Существует несколько  способов заканчивания скважин. На основании геолого-технических условий способ заканчивания, который заключается в том, что эксплуатационная колонна спускается на всю длину скважины и цементируется.

Число спущенных в скважину обсадных колонн (наружный диаметр, длина), диаметры ствола под каждую колонну, местоположение интервалов цементирования (глубина верхней и нижней границ) определяют понятие конструкции  скважины.

Выбор конструкции  скважины является основным этапом ее проектирования и должен обеспечить высокое качество строительства скважины как долговременно  эксплуатируемого сложного нефтепромыслового  объекта. А также должен обеспечить предотвращение аварий и осложнений в процессе бурения и создание условий для снижения затрат времени  и материально-технических средств  на бурение.

Конструкция скважины должна обеспечивать:

-безусловное доведение  скважины до проектной глубины;

-осуществление заданных  способов вскрытия продуктивных  горизонтов и методов их эксплуатации;

-предотвращение осложнений  в процессе бурения и условия,  позволяющие полностью использовать  потенциальные возможности техники  и технологических процессов;

-минимум затрат на  строительство скважины как законченного  объекта в целом.

Количество обсадных колонн, необходимых для обеспечения  перечисленных требований, проектируется, исходя из несовместимости условий  бурения отдельных интервалов скважины. Под несовместимостью условий бурения  понимается такое их сочетание, когда  заданные параметры технологических  процессов бурения нижележащего интервала скважины вызовут осложнения в пробуренном вышележащем интервале, если последний не закреплен обсадной колонной, а проведение дополнительных специальных технологических мероприятий  по предотвращению этих осложнений невозможно.

 

 

 

3.  Обоснование конструкции эксплуатационного забоя

 

Под конструкцией эксплуатационного  забоя понимается конструкция низа эксплуатационной колонны в интервале  продуктивного пласта.

Каждая конструкция забоя  характеризуется определенными  параметрами, которые обуславливают  режим эксплуатации залежи с учётом физико-механической характеристики пород  коллектора, их фильтрационных свойств  и геолого-технических условий  залегания продуктивного пласта. В тоже время выполнение всех требований нередко противоречит рациональной технологии заканчивания скважины, направленной на сохранение коллекторских свойств пласта и обеспечение гидродинамического совершенства скважины. Поэтому, наряду с преимуществами того или иного способа заканчивания скважины, любая из конструкций забоев не лишена и определённых недостатков.