Файл: Технология бурения вертикальной скважины глубиной 4220м на Самотлорское месторождении.docx

Значение водородного показателя рН определяется типом промывочной жидкости, видом химических реагентов, используемых длярегулирования параметров бурового раствора, характером и интенсивностью взаимодействия фильтрата промывочной жидкости с породами и флюидами продуктивных пластов и неустойчивыми породами в стенках скважины. При выборе значения рН необходимо учитывать возможность изменения интенсивности коррозии бурового оборудования и инструмента.

---

3.1 Расчет плотности бурового раствора

Плотность бурового раствора выбирается исходя из условий предотвращения потери устойчивости горных пород, слагающих стенки скважины. Важно также создание нормального противодавления на пласты, насыщенные пластовыми флюидами, препятствующего притоку их в скважину. Кроме того, давление циркулирующего бурового раствора не должно приводить к раскрытию трещин наиболее слабых пород и возникновению поглощения и гидроразрыва пластов этих пород

3.1.1 Интервал от 0 до 800 м

(под кондуктор 377 мм)

Данный интервал представлен песчаником и глинистыми отложениями, а так же небольшим поверхностным суглинистым слоем. Обвалы стенок скважины маловероятны, риск кавернообразования минимален.

Принимаем: К_а=1,3; ΔР_min=1 МПа; К_СПО=0,3, т.к. диаметры колонн D>215,9 мм.

ΔР^′ = К_СПО  К_а = 1,30,3 = 0,39 МПа;

ΔР_Σ = ΔР_min + ΔР^’ = 1+0,33=1,39 МПа;

Р_п.л = ρgHК_а = 10009,818001,3= 10,2 МПа;

ρ_б.р. = (Р_п.л.+ ΔР_Σ) / gH = (10,210⁶ + 1,3910⁶) / 9,81800 = 1477кг/м³.

3.1.2 Интервал от 800 до 2150 м

(под первую техническую колонну 298,5 мм)
Интервал представлен переслоями песчаника и глин. Возможны посадки и затяжки бурильного инструмента, поглощение промывочной жидкости.

Принимаем К_а=1,5; ΔР_min=1,5 МПа; К_СПО=0,3, т.к. диаметр колонны D>215,9 мм.

ΔР^′ = 1.50,3 = 0,45 МПа;

ΔР_Σ = 1,5 + 0,45 = 1,95 МПа;

Р_п.л = 10009,8121501.5 = 31,63 МПа;

ρ_б.р. = (31,6310⁶ + 1,9510⁶) / 9,812150 = 1592кг/м³.

3.1.3 Интервал от 2150 до 2950 м

---

(под вторую техническую колонну 219 мм)
Интервал представлен переслоями песчаника и глин. Возможны посадки и затяжки бурильного инструмента, поглощение промывочной жидкости.

Принимаем К_а=1,7; ΔР_min=2 МПа; К_СПО=0,9, т.к. диаметр колонны D>215,9 мм.

ΔР^′ = 1.70,9 = 1,53 МПа;

ΔР_Σ = 2 + 1,53 = 3,53 МПа;

Р_п.л = 10009,8129501.7 = 49,19 МПа;

ρ_б.р. = (49,1910⁶ + 3,5310⁶) / 9,812950 = 1821кг/м³

3.1.3 Интервал от 2950 до 4220 м

(под эксплуатационную колонну 127мм)
Интервал представлен мощными слоями песчаника и глин, а так же небольшим слоем аргелитов и нефтеносным песком. Возможны затяжки, посадки, прихваты бурильного инструмента, газонефтеводопроявления.

Принимаем К_а=2; ΔР_min=2 МПа; К_СПО=0,9, т.к. диаметр колонны D≤215,9 мм.

ΔР^′ = К_СПО  К_а = 20,9 = 1,8 МПа;

ΔР_Σ = ΔР_min + ΔР^’ = 2,0 + 1,8 = 3,8 МПа;

Р_п.л = ρgHК_а = 10009,8142202 = 82,8 МПа;

ρ_б.р. = (Р_п.л.+ ΔР_Σ) / gH = (82,810⁶ + 3,810⁶) / 9,814220  2091кг/м³.

---

3.2 Выбор состава промывочного агента

Выбираем тип промывочной жидкости, соответствующий условиям бурения в каждом интервале.

3.2.1 Интервал от 0 до 800 м (под кондуктор)
Для бурения под кондуктор (до глубины 800м) промывка скважины будет осуществляться глинистым раствором следующего состава:

Бентонит 5%; КМЦ 3%; Барит – до получения нужной плотности.

Параметры раствора:

плотность – 1,477 г/см³;

условная вязкость – 35 с;

статическое напряжение сдвига – СНС_1/10=30/45дПа;

водоотдача – 3-4 см³/30 мин;

водородный показатель рН=10;

толщина фильтрационной корки – 1,5 мм;

содержание песка – 0,5%.

3.2.2 Интервал от 800 до 2150 м

(под первую техническую колонну)
При углублении скважины используем высокоингибирующий полимерглинисный раствор (ВИПГР) следующего состава:

Бентонит 5%; ПАЦ-В 1,58%; ФХЛС 3,9%; KCl 0,8%; бишофит 0,8%; ацетат калия 0,4%; софэксил 40К 0,05%; барит – до получения нужной плотности.

Параметры раствора под техническую колонну:

плотность – 1,592 г/см³;

условная вязкость – 25-30 с.;

статическое напряжение сдвига – СНС_1/10= 15-30/30-60 дПа;

водоотдача – 4-5 см³/30 мин;

водородный показатель рН=10-11;

толщина фильтрационной корки – 1-1,5 мм;

содержание песка – 1 %

3.2.3 Интервал от 2150 до 2950 м

(под вторую техническую колонну)
При углублении скважины используем высокоингибирующий полимерглинисный раствор (ВИПГР) следующего состава:

НТФ 0,01%; пента 465 0,5-1%; ПФК-1 1%; ПАЦ-В 1,7%; КСl 0,26%; ФХЛС 2%; хромпик K2CrO4 0,1% бишофит 0,7%; ацетат калия (СН₃СООК) 0,2%; софэксил 40К 0,45%; барит – до получения нужной плотности.

Параметры раствора под вторую техническую колонну:

плотность – 1,821 г/см³;

условная вязкость – 25-30 с.;

статическое напряжение сдвига – СНС_1/10= 20-40/50-80 дПа;

водоотдача – 3-4 см³/30 мин;

водородный показатель рН=9-10;

толщина фильтрационной корки – 1-1,25 мм;

---

содержание песка – 1 %.

3.2.4 Интервал от 2950 до 4220 м

(под эксплуатационную колонну)
При углублении скважины используем высокоингибирующий полимерглинисный раствор (ВИПГР) следующего состава:

НТФ 0,01%; пента 465 0,5-1%; ПФК-1 1%; ПАЦ-В 1,7%; КСl 0,26%; ФХЛС 2%; хромпик K2CrO4 0,1% бишофит 0,7%; ацетат калия (СН₃СООК) 0,2%; софэксил 40К 0,45%; барит – до получения нужной плотности.

Назначение реагентов: бентонит – структурообразователь раствора; ПАЦ-В обеспечивает снижение фильтрации; бишофит поддерживает синергетический эффект ингибирования; ФХЛС обеспечивает снижение вязкости, способствует проявлению синергетического эффекта действия реагентов; КСl – ингибитор глин, играет определяющую роль в ингибирующем действии ВИПГР; ацетат калия (СН₃СООК) дополняет ингибирующее действие КСl; софэксил 40К – гидрофобизация, ингибирование глин; барит – утяжелитель.

Параметры раствора под эксплуатационную колонну:

плотность – 1,821 г/см³;

условная вязкость – 25-30 с.;

статическое напряжение сдвига – СНС_1/10= 25-50/60-90 дПа;

водоотдача – 3-4 см³/30 мин;

водородный показатель рН=9-11;

толщина фильтрационной корки – 1 мм;

содержание песка – 1 %.

4 Расчет бурильной колонны

и определение нагрузок на крюке буровой установки

4.1 Определение допускаемой

глубины спуска бурильной колонны

Исходя из принятой конструкции скважины и геолого-физических особенностей разреза целесообразно использовать одноразмерную двухсекционную бурильную колону. При этом учитываем, что бурение интервалов под техническую и эксплуатационную колонны будет вестись с использованием винтового забойного двигателя ВЗД Д-240.

Для бурения глубоких вертикальных скважин с использованием забойных двигателей рекомендуется применять трубы типа ТБН (трубы бурильные с высаженными наружу концами), ТБНК (трубы бурильные с высаженными наружу концами и коническими стабилизирующими поясками) и ТБПК (трубы бурильные с приваренными соединительными концами к трубной заготовке с комбинированной высадкой).

С учётом всего вышеперечисленного и исходя из опыта бурения принимаем трубы бурильные с приваренными по высаженной части соединительными концами ТБПВ 101,6х8,4.

---