При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ).

№ вари анта dэк Глуби-на скважи-ны, м Характеристика зон совместимых условий бурения
Зона 1 Зона 2 Зона 3
Интер-вал Н1, м Максим. пластовое давление Рпл, МПа Миним. давление гидрораз-рыва Рпл, МПа Интервал Н2,м Максим. пластовое давление Рпл, МПа Миним. давление гидрораз-рыва Рпл, МПа Интервал Н3,м Максим. пластовое давление Рпл, МПа Миним. давление гидрораз-рыва Рпл, МПа
0…300 3,1 4,5 300…1800 22,8 26,8      
0…400 4,2 400…1200 12,6 1200…2450 30,2 35,4
0…350 3,7 4,8 350…1900 22,4 27,3      
0…450 4,6 7,2 450…1300 17,7 1300…2500 28,9 32,4
0…400 4,3 5,5 400…2000 23,1 28,4      
0…500 5,9 7,5 500…1400 16,8 20,8 1400…2550 31,8 36,4
0…450 5,2 7,6 450…2050 25,6 28,7      
0…550 6,2 8,1 550…1450 18,2 21,2 1450…2600 33,5 37,1
0…500 5,3 7,5 500…2100 24,6 30,8      
0…600 6,9 500…1500 18,3 22,3 1500…2650 33,8 38,4
0…270 2,8 3,5 270…1800 26,8      
0…370 3,8 370…1200 12,6 1200…2450 27,2 30,4
0…170 1,7 2,7 170…1900 22,4 25,3      
0…470 5,0 6,8 470…1300 14,0 16,7 1300…2500 27,9 31,4
0…420 4,2 5,5 420…2000 22,1 27,4      
0…520 5,9 7,5 520…1420 14,8 20,8 1420…2550 26,5
0…400 4,2 7,6 400…2050 22,6 25,7      
0…500 5,0 8,1 500…1400 15,2 19,2 1400…2600 29.6 34,1
0…300 2,9 5,5 300…2100 23,6 29,8      
0…200 2.0 4,1 200…1500 15,3 20,3 1500…2400 27,8 31,4
0…150 1,6 2,8 150…1600 18,6 21,8      
0…300 4,7 300…1200 13,6 1200…2200 26,2
0…250 2,5 4,8 250…1800 19,4 26,3      
0…450 5,3 7,2 450…1300 13,7 17,7 1300…2450 26,5 31,4
0…400 4,6 5,5 400…2100 24,1 28,4      
0…500 5,9 7,5 500…1400 15,8 19,8 1400…2700 31,8 36,4
0…450 4,7 6,6 450…2050 28,7      
0…550 6,2 8,1 550…1450 16,2 21,2 1450…2600 37,1
0…500 5,2 7,5 500…2100 24,6 30,8      
0…600 6,9 500…1500 22,3 1500…2650 38,4

Методические указания к решению задачи №1:

Для выбора числа обсадных колонн используется совмещенный график изменения пластового, давления гидразрыва пород и гидростатического давления столба промывочной жидкости построенный на основании исходных данных в координатах глубина - эквивалент градиента давления. Под эквивалентом градиента давления понимается плотность жидкости, столб которой в скважине на глубине определения создает давление, равное пластовому или давлению гидроразрыва.

Для решения задачи совмещенный график давления строить не следует, так как в условии задачи уже даны интервалы зон совместимых условий бурения.

Количество зон равно количеству зон совместимых условий бурения.

Глубина спуска обсадных колонн принимается на 10-20 м выше окончания зоны совместимых условий но не выше глубины начала следующей зоны совместимых условий.

По техническим правилам ведения работ при строительстве скважин и требованием охраны недр и окружающей среды подъем цемента за колонной осуществляется до устья.

Выбор диаметров обсадных колонн и диаметров долот осуществляется снизу вверх, начиная с эксплуатационной колонны. Диаметр эксплутационной колонны зависит от способа заканчивания скважины, условий ее эксплуатации и задается заказчиком на буровые работы.

Диаметр долота Dд, которым предстоит бурить ствол скважины под колонну обсадных труб, определяется по формуле :

Dд = DM+2d (1)

где DM- диаметр муфты спускаемой колонны обсадных труб, мм

d - зазор между муфтой обсадной трубы и стенками скважины, мм

Величина зазораd зависит от диаметра и типа соединений обсадных труб и профиля скважины, сложности геологических условий, гидродинамических давлений при бурении и креплении, интервала выхода из под башмака предыдущей колонны.

Наружный диаметр

обсадной колонны, мм 114, 141, 168, 219, 273,325, 377

127 146, 194 245 299 351 426

Кольцевой зазор d, мм<15 <20 <25 <30 <35 <45<50

Схема определения диаметра следующей колонны:

- по формуле (1) находят диаметр долота для бурения ствола скважины под эксплуатационную колонну, кольцевой зазор из данных, приведенных выше;

- по ГОСТ 20692-75 принимают ближайший диаметр долота Ddэ, (таблица 2)

таблица 2

Номинальный диаметр долота Предельное отклонение диаметра, мм Высота долота, мм Номинальный диаметр долота Предельное отклонение диаметра, мм Высота долота, мм
По ГОСТ 20692-75 (Изменение №2, введено с 01.01.82) По ГОСТ 20692-75(изменение №2, введено с 01.01.82)
46,0   212,7  
59,0 +0,6 215,9  
76,0   222,3  
93,0   242,9  
97.0   244,5  
98,0   250,8  
112,0   269,9  
118,0   295,3  
120,6   304,8  
132,0        
139,7   311,1 +0,8
      320,0  
146,0 +0,8 349,2  
151,0   374,6  
161,0        
165,1   393,7 +1,6
171,4   445,5  
187,3        
190,0   +2,4
200,0    

- по ГОСТ 632-80 выбирают диаметр обсадной колонны Dк, минимальный внутренний диаметр которой для беспрепятственного пропуска долота должен удовлетворять условию dк = Ddэ+ (4…5мм) (таблица 3)

Труба Муфта
Условный диаметр Наружный диаметр Толщина стенки Внутренний диаметр Теоретическая масса 1 м, кг Наружный диаметр длина Максимальный внутренний диаметр Ширина торцовой плоскости Масса, кг
114,3 102,3 100,3 98,3 16,0 18,5 21,0 116,7 6,0 4,8
115,0 113,0 111,0 109,0 17,9 20,7 23,5 26,2 129,4 6,0 6,0
139,7 127,7 125,7 123,7 121,7 119,7 117,9 19,8 22,9 26,0 29,0 32,0 34,9 142,1 6,5 7,1
146,1 6,5 133,0 132,0 130,0 128,0 126,0 124,0 22,4 24,0 27,2 30,4 33,5 36,6 148,5 6,5 8,0
168,3 6,5 155,3 154,3 152,3 150,3 148,3 146,3 144,3 25,9 27,8 31,6 35,3 39,0 42,6 46,2 170,0 6,5 9,1
177,8 163,8 161,8 159,8 157,8 155,8 153,8 29,5 33,5 37,4 41,4 45,2 49,0 180,2 6,0 10,1  
193,7 179,7 177,7 175,7 173,7 169,7 32,3 36,6 41,0 45,3 53,8 196,1 6,5 12.2
219,1 205,1 203,1 201,1 199,1 195,1 36,6 41,6 46,6 51,5 61,3 221.5 7,5 16,2
244,5 228,5 226,5 224,5 220,5 46,6 52,2 57,8 68,8 246,9 7,5 17,9
273,1 257,1 255,1 253,1 249,1 52,3 58,6 64,8 77,2 275,5 7,5 20,7
298,5 282,5 280,5 278,5 276,5 274,5 57,3 64,2 71,1 78,0 84,7 300,9 7,5 22,4
323,9 305,9 303,9 301,9 299,9 69,8 77,4 84,4 92,2 326,3 8,5 23,4
339,7 321,7 319,7 317,7 315,7 73,3 81,3 89,1 96,9 342,1 8,5 25,5
75,9 84,0 92,2 100,3 8,5
81,6 90,4 99,2 107,9 8,5
406,4 388,4 386,4 384,4 382,4 88,1 97,7 107,2 116,6 408 ,8 8,5 35,8
102,5 112,5 122,5 8,5 37,5
134,7 510,4 8,5 44,6

После решения задачи необходимо нарисовать схему конструкции скважины и свести результаты решения в таблицу 4

Например:

Конструкция скважины

Ø324 Ø245 Ø168



Элементы конструкции скважины Интервал зоны совместимых условий бурения Dк, мм Dд, мм Глубина спуска колонны, м Интервал цементирования, м
Кондуктор 0 – 500 393,7 0 - 480 480 - 0
Промежуточная колонна 500 – 1400 295,3 0 - 1380 1380 - 0
Эксплуатационная колонна 1400 - 2550 215,9 0 - 2550 2550 - 0

Методические указания к решению задачи №2:

Соответствующий учебный материал дан в ( 2 стр.119..121)задача 28, стр. 154..155, задача 44

  1. Определяем необходимый объем бурового раствора для механического бурения:

Vбур = n·Н , м3

- где n- норма расхода бурового раствора на 1 м проходки, м3

- Н – интервал бурения под эксплуатационную колонну, м (для упрощения расчёта необходимого принять глубину спуска эксплуатационной колонны).

2.Определяем плотность исходного бурового раствора, применяющего для бурения под предыдущую колонну.

В зависимости от глубины скважины плотность бурового раствора определяется:

-для скважины глубиной до 1200м

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru

-для скважины глубиной свыше 1200м

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru

- где Pпл – пластовое давление, Мпа

- g - ускорение свободного падения

3.Определяем необходимую плотность ρбр для вскрытия продуктивного пласта .

4.Определяем количество глины для приготовления 1м бурового раствора

qгл = При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru , т/м3

где ρв – плотность воды, кг/м3

5.Определяем объём бентонитового глинопорошка в 1м3 раствора:

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru

6.Определяем количество утяжелителя, необходимое для утяжеления 1м3 бурового раствора от ρ'бр до ρбр :

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru

7.Определяем объём утяжелителя в 1м3 утяжелённого раствора:

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru

8.Рассчитываем объём скважины:

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru

- где Dк - внутренний диаметр промежуточной колонны, Dк = 245 мм, б = 9 мм.

- Dд - диаметр долота для бурения под эксплуатационную колонну, Dд = 215,9 мм

- Н- глубина скважины, равная глубине спуска эксплуатационной колонны, м

- Нк - глубина спуска предыдущей колонны, м

9.Определяем общий объём бурового раствора ( с учётом запаса ), требуемого для проводки скважины:

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru

- где Vпе - объём приемных емкостей буровых насосов ( 10 – 40 м3 );

- Vж – объём желобной системы ( 4 – 7 м3);

- а – числовой коэффициент, учитывающий запас бурового раствора, (а = 1.5 )

10.Определяем количество глинопорошка для бурения всей скважины:

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru

11.Определяем количество утяжелителя для обработки бурового раствора исходной плотности ρ'бр

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru

12.Определяем объём воды в 1м3 утяжелённого раствора:

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru

13.Определяем общее количество воды для приготовления бурового раствора:

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru

Методические указания к решению задачи №3:

Соответствующий учебный материал дан в ( 1 стр.361..365) и задача 88(2).

1. Определяем плотность тампонажного цементного раствора:

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru

2.Определяем объём цементного раствора, подлежащего закачке в скважину :

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru

где dэквн - внутренний диаметр эксплуатационной колонны в м, бэк = 8 мм;

3.Определяем количество сухого цемента для приготовления цементного раствора:

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru

4.Определяем количество сухого цемента, которое необходимо заготовить с учётом потерь при затворении цементного раствора:

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru , т

5.Определяем необходимое количество воды для приготовления цементного раствора 50%-ной консистенции:

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru

6.Определяем необходимое количество продавочного раствора:

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru

7.Определяем объём буферной жидкости для обеспечения качества цементирования:
При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru

8.Определяем подачу насосов ЦА для обеспечения скорости восходящего потока цементного раствора равной W= 2 м/с:

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru м3

где Vст – объём цементного стакана , м3

Нцр = Н - высота подъёма цементного раствора, м.

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru

9.Определяем максимальное деление на цементировочной головке в конце цементирования:

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru

где P1 – давление, необходимое для преодоления сопротивления обусловленного разностью плотностей жидкости в трубах и затрубном пространстве, МПа

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru

где Pпл – пластовое давление, МПа

g - ускорение свободного падения

Р2- давление, необходимое для преодоления гидравлических сопротивлений, МПа

Величину Р2 обычно находят по эмпирическим формулам. Наиболее распространённой является формула Шищенко – Бакланова

Для скважины глубиной более 1500м

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru 1.6 , МПа

10.В соответствии с Q и Pмах выбираем тип ЦА.

11.Определяем число ЦА из условий их подачи q, рассчитанной при Pмах.

По таблицам 4,6 находим диаметр втулки насоса, при которой обеспечивается максимальное давление несколько большее или равное расчётному Рмах

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru

12.Рассчитываем необходимое число цементносместительных машин в зависимости от массы цемента, его насыпной объёмной массы и вместимости бункера

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru , машин

где Vбун – объём бункера

Yн- насыпная объёмная масса цемента для нормальных цементов при водоцементном отношении равном 0,5 принимается 1,21 г/см3

13.Определяем количество n1 работающих ЦА при закачке буферной жидкости исходя из объёма буферной жидкости и объёма мерного бака цементировочного агрегата:

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru агрегата

где qмб –объем мерного бака цементировочного агрегата

14.Определяем число работающих ЦА-n2 при закачке тампонажного цементного раствора:

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru = 2 ∙ 5,15 = 10,3 = 11 агрегатов

15.Закачивание 0,98 объёма продавочного раствора будет осуществляться 5 ЦА при подаче ЦА на III скорости – qIII =14,1 л/с.

Оставшиеся 0.02 объёма продавочного раствора будут закачиваться одним агрегатом при подаче qIII.

16.Определяем время цементирование обсадной колонны:

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru

17. Выбираем тип цемента в зависимости от забойной температуры и продолжительности цементирования из условия:

При решении задач измерения величин принимаются в Международной системе (СИ). - student2.ru , мин.

где tз – начало загустевания

Тзаб = G∙ Н , ᵒС

где G - геотермический градиент

Тип и характеристика цементов даны в таблицах( 2, стр.246..251)

Краткая техническая характеристика цементировочного оборудования

Наши рекомендации