Технико-технологическая часть

Контрольная работа

по дисциплине:

гидроаэромеханика в бурении

Тема: Гидравлическая программа промывки скважины №

месторождения

Разработал: студент гр. БНГС

Руководитель,проф. кафедры НГТ

Плотников В. М.

Пермь 2017 г.

Содержание

1. Задание

2. Геологическая часть

2.1. Сведения о районе работ 2.2. Стратиграфия и литология

2.3. Нефтегазоводоносность

2.4. Пластовое давление и температура

2.5. Осложнения 3. Конструкция скважины

4. Выбор бурового раствора 4.1. Обоснование плотности и расхода промывочной жидкости

4.1.1. Обоснование плотности промывочной жидкости

4.1.2. Обоснование расхода промывочной жидкости

4.2. Выбор способа бурения, типа привода долота и буровых насосов

4.3. Расчет перепадов давления в кольцевом пространстве скважины и определение критической плотности бурового раствора, расчет перепадов давления в бурильной колонне,

в элементах циркуляционной системе и определение давления на выкиде насоса.

Список используемой литературы Графическое приложение: график распределения давления от длины канала циркуляции жидкости.

Геологическая часть

Орогидрография

Таблица 1.1. Сведения о районе буровых работ

Наименование Значение (текст, название, величина)
Месторождение Андреевское
Административное расположение Республика Край Район   Россия Пермский Еловский
Год ввода площади (месторождения) в эксплуатацию
Температура воздуха, оС: - среднегодовая - наибольшая летняя - наименьшая зимняя   + 1,5 + 35 - 42
Среднегодовое количество осадков, мм
Максимальная глубина промерзания грунта, м 1,2
Продолжительность отопительного периода в году, сут.
Продолжительность зимнего периода в году, сут.

Таблица 1.2 . Сведения о площадке строительства буровой

Наименование Значение (текст, название, величина)
Рельеф местности Сильно всхолмленная равнина
Состояние местности Залесенность 60 %
Толщина, см: - снежного покрова; - почвенного слоя;  
Растительный покров Лес смешанный
Категория грунта Вторая

Таблица 1.3.Размеры отводимых во временное пользование земельных участков

Назначение участка Размер, га Источник нормы отвода земель
Под буровую установку на период бурения скважин   Подъездной путь 1,8 / 0,2     1,8   Норма отвода земель для нефтяных и газовых скважин СН – 459-74  

Таблица 1.4.Источник и характеристики водо - и энергоснабжения, связи и местных стройматериалов



  Название вида снабжения: (ВОДОСНАБЖЕНИЕ: для бурения, для дизелей, питьевая вода, для бытовых нужд; энергоснабжение, связь, местные стройматериалы) и т.д.   Источник заданного вида снабжения   Расстояние от источника до буровой, км Характеристика водо - и энергопривода, связи и стройматериалов
Водоснабжение Водяная скважина, водовод 0,1 0,1 Водовод Д= 100 мм по поверхности земли
Энергоснабжение Уральская энергосистема 0,1 ЛЭП-6 кВ
Связь Радиосвязь, сотовая - -
Теплоснабжение Электрокотел 0,05 ЭПВА-72
Стройматериалы Гравийный карьер Песок, гравий

Стратиграфия и литология

Таблица 2.1. Стратиграфический разрез скважины

А = 225 м

№№ пп Глубина залегания Стратиграфия   Стратиграфический индекс
по вертикали, м по стволу, м
от (верх) до (низ) от (верх) До (низ)
Четвертичные отложения Q
Казанский ярус Р2kz
Шешминский Р2šš
Соликамский горизонт Р2sl
Иренский горизонт Р1ir
Филипповский горизонт Р1fl
Артинский ярус Р1ar
Сакмаро-ассельский ярус Р1 s+a
Верхний карбон C3
Мячковский горизонт C2
Подольский горизонт C2pd
Каширский горизонт C2ks
Верейский горизонт C2vr
Башкирский ярус C2b
Серпуховский ярус +окский надгоризонт C2s + ok
Тульский горизонт ( к) C1tl ( к)
Тульский горизонт (т) C1tl (т)
Бобриковский горизонт C1bb
Нижневизейский подъярус C1 V1
Турнейский ярус C1t
Фаменский ярус Д3fm
Верхнефранский подъярус Д3fr3
Среднефранский подъярус Д3fr2
Тиманский горизонт Д3tm
Пашийский горизонт Д3
Живетский ярус муллинский горизонт Д2mla
Вендский комплекс V

Таблица 2.2.Литологическая характеристика разреза скважины



Индекс cтратигра-фического подразде- ления Интервал, м горная порода Стандартное описание горной породы
по вертикали по стволу
от (верх) до (низ) от (верх) до (низ)
Q Суглинки, глины пески Отложения элювиально-делювиаль-ного происхождения
Р2kz Глины, алевролиты, песчаники, известняки, конгломераты Переслаивание красноцветных глин, алевролитов, песчаников, глин с прослоями известняков и конгломератов.
Р2šš Глины, алевролиты, песчаники  
Р2sl Известняки, мергели  
Р1ir Известняки, доломиты, ангидриты Ангидриты с прослоями доломитов. Известняки доломитизированные
Р1fl ангидриты, доломиты, известняки  
Р1ar Известняки, доломиты Известняки органогенно-детритовые, разнозернистые, плотные, прослоями пористые в различной степени окремнелые, местами доломитизированные.
Р1 s+a Известняки, доломиты Известняки органогенно-детритовые, микрозернистые, перекристаллизованные участками сульфатизированные, слабо окремнелые, плотные. Доломиты прослоями известковистые, разнозернистые, сгустково-комковатые, участками окремнелые.
C3 Доломиты, известняки, гипсы, ангидриты Известняки органогенно-детритовые, участками пористые с включением ангидрита и гипса, крепкие. Доломиты мелкозернистые с включениями ангидрита, неравномерно известковистые, участками пористые и кавернозные

Продолжение табл. 2.2

C2 Известняки, доломиты Известняки органогеннодетритовые, микрозернистые, иногда доломитизированные и сульфатизированные. Доломиты известковистые с включениями сульфатов с прослоями аргиллитов.
C2pd Известняки, доломиты Известняки органогеннодетритовые, доломитизированные. Доломиты тонкозернистые, известковистые, сульфатизированные, участками окремнелые.
C2ks Известняки, доломиты Известняки детритовые, доломитизированные и сульфатизированные с редкими стиллолитами. Доломиты микро-тонкозернистые, известковистые, с редкими прослоями аргиллитов.
C2vr Известняки, доломиты, аргиллиты Известняки биоморфные и детритовые (известняковые раковинные песчаники, а также сгустковые и микрозернистые доломитизированные, с терригенной примесью, прослоями неравномерно пористые).
C2b Известняки Известняки светло-серые биоморфные, сгустковые, детритовые, обломочные, перекристаллизованные, прослоями крупнозернистые.
C2s + ok Известняки Цемент кальцитовый
C1tl ( к) Известняки, доломиты Известняки темно-серые, тонко-зернистые детритовые, глинистые.
C1tl (т) Песчаники, алевролиты Песчаники серые и темно-серые, мелкозернистые, глинистые, углистые с пиритом, линзами известковистые. Алевролиты углисто-глинистые, крупнозернистые.

Продолжение табл. 2.2

C1bb Алевролиты, песчаники Песчаники светло-серые, мелкозернистые, слабо глинистые, с крупными углефицированными растительными остатками, прослоями известковистые Алевролиты углисто-глинистые, крупнозеонистые
C1 V1 Песчаники, алевролиты Песчаники мелкозернистые, алевролиты разнозернистые.
C1t Известняки Известняки мелкодетритовые, прослоями тонко- и мелкозернистые с редкими налетами коричневато-серой глины на плоскостях наслоения.
Д3fm Известняки, доломиты Известняки доломитизированные, слабо битуминозные. Доломиты разнозернистые, неравномерно известковистые.
Д3fr3 Известняки, доломиты Известняки тонкозернистые с детритом и прослоями доломитов мелкокавернозных.
Д3fr2 Известняки, доломиты Известняки тонкозернистые с детритом и прослоями доломитов мелкокавернозных.
Д3tm Известняки, алевролиты, аргиллиты, песчаники В верхней части известняки. Переслаивание алевролитов и аргиллитов с прослоями песчаников.
Д3 Алевролиты, песчаники Песчаники мелкозернистые, алевритистые, сцементированы уплотнением, пятнами глиной и сидеритом. Алевролиты разнозернистые с глинистым сидеритовым и цементом уплотнения зерен
Д2mla Песчаники, алевролиты, аргиллиты Алевролиты крупнозернистые
V Аргиллиты, алевролиты  
               

Нефтегазоводоносность

Таблица 3.1.Нефтеносность

Индекс стратиграфического подразделения Интервал, м Тип коллектора Плотность, кг/м3 Подвижность мкм2, мПа×с Содержание серы, % по весу Содержание парафина, % по весу Дебит т/сут Параметры растворенного газа  
в пластовых условиях после дегазации газовый фактор, м3 содержание сероводорода, % содержание углекислого газа, % относительная по воздуху плотность газа давление насыщения в пластовых условиях, МПа местоположение ВНК  
По вертикали По стволу  
от (верх) до (низ) от (верх) до (низ)  
 
  Д3tm   Гранул.   0,02 2,58 3,26 4,3 29,8 Отс. 0,33 1,257 9,73 -1954  
  Д3pš   Гранул. 0,06 2,76 2,37 38,6 Отс. 0,16 1,21 9,90 -1962 -1958  
  Д2ml(a)   Гранул. 0,02 2,44 2,90 16,8 22,5 Отс. 1,61 1,338 9,8 -1963 -1969  

Таблица 3.2.Газоносность

Индекс стратиграфического подразделения Интервал, м Тип оллектора Состояние (газ, конденсат) Содержание, % по объёму Относительная по воздуху плотность газа Коэффициент сжимаемости газа в пластовых условиях Свободный дебит, м3/сут Плотность газоконденсата, г/ см3 Фазовая проницаемость, мД
от (верх) до (низ) сероводорода углекислого газа в пластовых условиях на устье скважины
  Свободный газ отсутствует  

Таблица 3.3.Водоносность

Индекс стратиграфического подразделения Интервал, м Тип коллектора Плотность, кг/м3 Химический состав воды в % мг –эквивалентной форме Тип воды по Сулину ХЛК- хлоркальциевый Относится к источнику питьевого водоснабжения (да, нет)
по вертикали по стволу Анионы Катионы
от (верх) до (низ) от (верх) от (верх) до (низ) от (верх) Cl¯ SO4¯ HCO3¯ ++ Mg++ Na+ +K+
C2ks   Трещинный 49,8 0,196 0,01 4,19 6,76 19,05 ХЛК нет
C2b+ C1s Порово-трещинный 37,82 0,21 0,02 6,69 3,01 28,35 ХЛК нет
C1bb   Трещинный 40,68 0,006 Отс. 7,82 2,91 30,01 ХЛК нет
C1t   Трещинный 49,94 0,06 Отс. 7,29 4,45 18,26 ХЛК нет
Д2ml(a) Гранул. 50,98 0,007 Отс. 18,21 4,28 28,56 ХЛК нет

Примечание: 1. Глубина залегания пресных вод до 75м;

2. Возможны проявление пластовых вод зараженных сероводородом из отложений верхнего карбона.

Пластовое давление

Таблица 4.1.Давление и температура в продуктивных пластах (РФЗ – расчёт по фактическим замерам в скважинах)

Индекс стратиграфического подразделения Интервал, м Пластовое давление, МПа Температура в конце интервала  
0С источник получения  
по вертикали по стволу  
от (верх) до (низ) от (верх) до (низ)  
 
Д3tm 20,8 +50 РФЗ  
Д3 22,4 +53 РФЗ  
Д2mla 23,2 +53 РФЗ  

Осложнения

Таблица 5.1.Поглощение бурового раствора

  Индекс стратиграфического подразделения   Интервал, м Максимальная интенсивность поглощения, м3 Имеется ли потеря циркуляции: Да, нет Условия возникновения
по вертикали по стволу
от (верх) до (низ) от (верх) до (низ)
Q частичные - 1. Наличие высокопроницаемых пород. 2. Превышение давления, создаваемого буровым раствором на стенки скважины, над пластовым
P1ir частичные -
C1s + ok частичные -

Таблица 5.2. Осыпи и обвалы стенок скважины

Индекс стратиграфического подразделения     Интервал, м Мероприятия по ликвидации последствий (проработка, промывка и т.д.)
по вертикали по стволу
от (верх) до (низ) от (верх) до (низ)
Q + P2kz + P2šš 1. Спуск направления и кондуктора Бурение с промывкой буровым раствором в соответствии с показателями свойств, указанными в табл. 7.1.   Проработка ствола в интервалах обвалообразований.   4. Промывка. 5. Установка цементного моста в процессе бурения не позднее, чем через 36 часов после вскрытия отложений верейского горизонта.
C2vr
C1tl (т) + C1bb + C1V1
Д3tm (тер)

Таблица 5.3.Нефтегазоводопроявления

Индекс стратиграфического подразделения Интервал, м Вид проявляемого флюида Условия возникновения Характер проявлений
по вертикали по стволу
от (верх) до (низ) от (верх) до (низ)
C3 Пластовая вода с запахом Н2S При бурении с промывкой буровым раствором с отклонением показателей свойств от указанных в табл. 7.1 Пластовая вода с запахом Н2S
Д3tm Нефть Пленка нефти в буровом растворе
Д3ps Нефть
Д2ml a Нефть

Таблица 5.4.Прочие возможные осложнения

Прихватоопасные зоны в интервалах обвалообразований и в интервалах высокопроницаемых пластов.

Конструкция скважины

Таблица 6.1 - Глубина спуска и характеристика обсадных колонн

№ п.п Название колонны Интервал по стволу скважины, м   Номи-нальный диаметр ствола скв. (долота) в инт-ле, мм Расстояние от устья скв. до уровня подъема тампо-нажного раствора за колон- ной, м   Число раздельно спускае-мых частей колонны, шт   Номер раздельно спускаемой части в порядке спуска   Интервал установки раздельно спускаемой части, м   Необходимость (причина) спуска колонны
от до от до
I Направление     Для перекрытия неустойчивых четвертичных отложений. Для предотвращения размыва устья скважины при бурении под кондуктор
II Направление 393,7    
    Кондуктор 295,3 295,3 Для крепления верхних неустойчивых интервалов разреза, изоляции возможных зон поглощений и водоносных горизонтов от загрязнения, установки противовыбросового оборудования.  
Эксплуатационная 215,9   Для разобщения продуктивных горизонтов и изоляции их от других горизонтов разреза скважины и извлечения нефти на поверхность  

Таблица 6.2-Характеристика раздельно спускаемых частей обсадных колонн

Номер колонны в порядке спуска (т.5.2 гр.1)   Раздельно – спускаемые части
номер в поряд- ке спуска (т. 5.1 гр. 8)   число диамет- ров, шт номер однораз- мерной части в порядке спуска наружный диаметр, мм интервал установки одноразмерной части, м соединения обсадных труб в каждой одноразмерной части
от до число типов соединений, шт номер в порядке спуска условный код типа соеди- нения max. наружный диаметр соединения, мм интервал установки труб с заданным типом соединения, м
от до
    НОРМКА
    НОРМКБ
    НОРМКБ
НОРМКА    

Рис. 1. Конструкция скважины №176гор. Андреевского месторождения

Технико-технологическая часть - student2.ru

Конструкция скважины определяется числом спущенных обсадных колонн, отличающихся друг от друга глубиной спуска, диаметром, толщиной стенки, группой прочности, применяемых долот по интервалам, а также высотой подъема цементного раствора в затрубном пространстве.

Выбор числа обсадных колонн и глубины спуска производится по совмещенному графику давления. Выбор конструкции скважины производится на основании геологических условии залегания пород, ожидаемых осложнений, глубины скважины и т.д.,

На данной площади для успешной проводки скважины спускаются следующие обсадные колонны:

Направление – для перекрытия неустойчивых обваливающихся, осыпающихся пород, ликвидации зоны поглощения; цементируется до устья.

Кондуктор - для перекрытия неустойчивых обваливающихся, осыпающихся пород, предупреждения прихвата бурильной колонны, перекрытия интервала поглощения и изоляции пресных подземных вод от загрязнения; цементируется до устья.

Эксплуатационная колонна – для разобщения продуктивных горизонтов, извлечения нефти на поверхность при испытании; цементируется до устья.

Расчет диаметров обсадных колонн и долот производится снизу вверх. Диаметр эксплуатационной колонны принимается из условия ожидаемого дебита и наличия эксплуатационного и ремонтного инструмента, оборудования, и принимается равным 0,168 м. по ГОСТ 632-80

Определяется диаметр долота под эксплуатационную колонну.

Технико-технологическая часть - student2.ru

где Технико-технологическая часть - student2.ru -диаметр муфты эксплуатационной колонны;

Технико-технологическая часть - student2.ru -зазор между муфтой эксплуатационной колонны и стенками скважины, зависящий от диаметра и типа соединения обсадной колонны профиля скважины, сложности геологических условии, выхода из под башмака предыдущей колонны и т.д; Принимается 0,02 м из опыта бурения. Принимается согласно ГОСТу 20692-75 диаметр долота 0,2159 м.

Определяется диаметр кондуктора из условия прохождения

долота по эксплуатационной колонне:

Dвнк= Dд эк+(0,006-0,008)=0,2159+0,006=0,2219 м

где 0,006-0,008 м зазор между долотом и внутренним диаметром технической

колонны.

Принимается диаметр кондуктора по ГОСТу 632-80 0,245 м

Определяется диаметр долота под кондуктор

Технико-технологическая часть - student2.ru

Принимается диаметр долота по ГОСТу 20692-75 0,2953 м.

Определяется диаметр направления II

где 0,006-0,008 м зазор между долотом и внутренним диаметром технической колонны.

Принимается диаметр направления II по ГОСТу 632-80 0,324 м

Определяется диаметр долота под направления II

Технико-технологическая часть - student2.ru

Принимается диаметр долота по ГОСТу 20692-75 0,3937м.

Определяется диаметр направления I.

Технико-технологическая часть - student2.ru

Принимается по ГОСТу 632-80 диаметр направления I 0,426 м.

Определяется диаметр долота под направление I.

Dд н = dмн+2*δ = 0,451+2*0,04=0,531 м

Принимается диаметр долота по ГОСТу 20692-75 равный 0,490 м.

Выбор бурового раствора

Список используемой литературы

1. Отчетные материалы производственно-технического и геологического отделав бурового предприятия.

2. Леонов Е.Г. Гидроаэромеханика в бурении/ Е.Г. Леонов, И.И. Исаев// - М.: Недра, 1987.-304 с.

3. Маковей Н. Гидравлика бурения/ Н. Маковей// - М.: Недра, 1986.-536 с.

4. Ганджумян Р.А. Инженерные расчеты при бурении глубоких скважин: Справочное пособие/ Р.А. Ганджумян, А.Г. Калинин, Б.А. Никитин// - М.: Недра, 2000.- 489 с.

5. Графическое приложение

Зависимость давления от длины канала циркуляции:

1 – турбобур с долотом;

2 - утяжеленные бурильные трубы;

3 - бурильные трубы;

4 – обсадная колонна.

Определим дополнительные данные, необходимые для построения графика давлений.

Гидростатическое давление раствора без шлама:

Р с= ρпж·g·H;

Р с=1140·10·2290=26100000≈26,1 МПа;

Гидростатическое давление с учетом шлама:

Р`с=φ·ρ пж·g·H+(1-φ) ρш·g·H;

Р`с=0,9987·1140·10·2290+(1-0,9987) ·2600·10·2290=26150000≈26,15 МПа.

0 – a`- b` - d`` - график изменения гидродинамического давления в затрубном пространстве при циркуляции;

e – k` - m` - s` - Pн – график изменения давления от забоя скважины до насоса.

Контрольная работа

по дисциплине:

гидроаэромеханика в бурении

Тема: Гидравлическая программа промывки скважины №

месторождения

Разработал: студент гр. БНГС

Руководитель,проф. кафедры НГТ

Плотников В. М.

Пермь 2017 г.

Содержание

1. Задание

2. Геологическая часть

2.1. Сведения о районе работ 2.2. Стратиграфия и литология

2.3. Нефтегазоводоносность

2.4. Пластовое давление и температура

2.5. Осложнения 3. Конструкция скважины

4. Выбор бурового раствора 4.1. Обоснование плотности и расхода промывочной жидкости

4.1.1. Обоснование плотности промывочной жидкости

4.1.2. Обоснование расхода промывочной жидкости

4.2. Выбор способа бурения, типа привода долота и буровых насосов

4.3. Расчет перепадов давления в кольцевом пространстве скважины и определение критической плотности бурового раствора, расчет перепадов давления в бурильной колонне,

в элементах циркуляционной системе и определение давления на выкиде насоса.

Список используемой литературы Графическое приложение: график распределения давления от длины канала циркуляции жидкости.

Геологическая часть

Орогидрография

Таблица 1.1. Сведения о районе буровых работ

Наименование Значение (текст, название, величина)
Месторождение Андреевское
Административное расположение Республика Край Район   Россия Пермский Еловский
Год ввода площади (месторождения) в эксплуатацию
Температура воздуха, оС: - среднегодовая - наибольшая летняя - наименьшая зимняя   + 1,5 + 35 - 42
Среднегодовое количество осадков, мм
Максимальная глубина промерзания грунта, м 1,2
Продолжительность отопительного периода в году, сут.
Продолжительность зимнего периода в году, сут.

Таблица 1.2 . Сведения о площадке строительства буровой

Наименование Значение (текст, название, величина)
Рельеф местности Сильно всхолмленная равнина
Состояние местности Залесенность 60 %
Толщина, см: - снежного покрова; - почвенного слоя;  
Растительный покров Лес смешанный
Категория грунта Вторая

Таблица 1.3.Размеры отводимых во временное пользование земельных участков

Назначение участка Размер, га Источник нормы отвода земель
Под буровую установку на период бурения скважин   Подъездной путь 1,8 / 0,2     1,8   Норма отвода земель для нефтяных и газовых скважин СН – 459-74  

Таблица 1.4.Источник и характеристики водо - и энергоснабжения, связи и местных стройматериалов

  Название вида снабжения: (ВОДОСНАБЖЕНИЕ: для бурения, для дизелей, питьевая вода, для бытовых нужд; энергоснабжение, связь, местные стройматериалы) и т.д.   Источник заданного вида снабжения   Расстояние от источника до буровой, км Характеристика водо - и энергопривода, связи и стройматериалов
Водоснабжение Водяная скважина, водовод 0,1 0,1 Водовод Д= 100 мм по поверхности земли
Энергоснабжение Уральская энергосистема 0,1 ЛЭП-6 кВ
Связь Радиосвязь, сотовая - -
Теплоснабжение Электрокотел 0,05 ЭПВА-72
Стройматериалы Гравийный карьер Песок, гравий

Стратиграфия и литология

Таблица 2.1. Стратиграфический разрез скважины

А = 225 м

№№ пп Глубина залегания Стратиграфия   Стратиграфический индекс
по вертикали, м по стволу, м
от (верх) до (низ) от (верх) До (низ)
Четвертичные отложения Q
Казанский ярус Р2kz
Шешминский Р2šš
Соликамский горизонт Р2sl
Иренский горизонт Р1ir
Филипповский горизонт Р1fl
Артинский ярус Р1ar
Сакмаро-ассельский ярус Р1 s+a
Верхний карбон C3
Мячковский горизонт C2
Подольский горизонт C2pd
Каширский горизонт C2ks
Верейский горизонт C2vr
Башкирский ярус C2b
Серпуховский ярус +окский надгоризонт C2s + ok
Тульский горизонт ( к) C1tl ( к)
Тульский горизонт (т) C1tl (т)
Бобриковский горизонт C1bb
Нижневизейский подъярус C1 V1
Турнейский ярус C1t
Фаменский ярус Д3fm
Верхнефранский подъярус Д3fr3
Среднефранский подъярус Д3fr2
Тиманский горизонт Д3tm
Пашийский горизонт Д3
Живетский ярус муллинский горизонт Д2mla
Вендский комплекс V

Таблица 2.2.Литологическая характеристика разреза скважины

Индекс cтратигра-фического подразде- ления Интервал, м горная порода Стандартное описание горной породы
по вертикали по стволу
от (верх) до (низ) от (верх) до (низ)
Q Суглинки, глины пески Отложения элювиально-делювиаль-ного происхождения
Р2kz Глины, алевролиты, песчаники, известняки, конгломераты Переслаивание красноцветных глин, алевролитов, песчаников, глин с прослоями известняков и конгломератов.
Р2šš Глины, алевролиты, песчаники  
Р2sl Известняки, мер<

Наши рекомендации