Министерство науки и высшего образования Российской Федерации



Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Санкт-Петербургский горный университет

Кафедра бурения скважин

Расчетно-графическое задание

Вариант 6

По дисциплине Буровые и тампонажные растворы

^{(наименование учебной дисциплины, согласно учебному плану)}

Тема работы: Растворы для вскрытия нефтегазовых пластов

Выполнил: студент гр. НБШ-19 Ветров В.О.

^{(шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)}

Дата:

Проверил:

руководитель работы: ассистент Фиалковский И.С.

(должность) (подпись) ^(Ф.И.О.)

Санкт-Петербург

2022

Задание для расчета

Таблица 1 – Задание для расчёта

Интервал глубины, м	Пористость, %	Средняя плотность, кг/м3		Kа – коэффициент аномальности
		Скелета породы	Пластовой жидкости
0-200 200-400 400-600 600-800 800-1000 1000-1200 1200-1400 1400-1600 1600-1800 1800-2000 2000-2200 2200-2400	39 36 33 30 27 27 29 32 36 39 36 32	2680 2760 2720 2760 2760 2720 2720 2760 2760 2760 2720 2760	1040 1040 1070 1090 1130 1130 1130 960 780 710 710 960	1 1,04 1,06 0,95 1,12 1,08 1,23 1,05 1,2 1,24 1,17 1,20

Глубина скважины 2300 м. Диметры скважины различных участков в скважине: 114, 178, 245, 351 мм.

1. Определения показателей свойств бурового раствора

---

1) Плотность бурового раствора

Плотность горных пород для первого интервала (0-200), кг/м³:



где П – пористость горной породы, дол.ед; – плотность твердого фазы горной породы, кг/м³; - плотность жидкости в порах породы, кг/м³.

Средняя плотность горных пород, кг/м³:



где H – глубина от поверхности до рассматриваемой точки, м; - мощность отдельного интервала, м.

Горное давление для первого интервала (0-200), МПа:



где g – ускорение свободного падения, м/с²

Давление гидроразрыва для первого интервала (0-200), МПа:



Пластовое (поровое) давление для первого интервала (0-200), МПа:



где - плотность воды, кг/м³; - коэффициент аномальности.

Давление гидроразрыва через пластовое давление для первого интервала (0-200), МПа:



Давление при котором происходит поглощение для первого интервала (0-200), МПа:





где К_спо – коэффициент, учитывающий колебания гидростатического давления при СПО, К_спо=0,5 при диаметре скважины D_c≤215,9 мм и К_спо=0,3 при диаметре скважины D_c>215,9 мм.

Расчет плотности бурового раствора для вертикальных и условно-вертикальных скважин для первого интервала (0-200), кг/м³:



где

---

- коэффициент безопасности, не менее 0,1 при Н ≤ 1200 м и 0,05 при Н> 1200 м.

2) Пластическая вязкость

Пластическая вязкость бурового раствора для первого интервала (0-200), мПа с:



3) Динамическое напряжение сдвига τ₀, Па:





где α – угол отклонения ствола скважины от вертикали, град.

4) Статическое напряжение сдвига для первого интервала (0-200), Па:



где d_ч –диаметр частиц, принимается в диапазоне от 0,5 до 1,5∙10^-3 м

5) Водоотдача бурового раствора для первого интервала (0-200), см³:





Определение показателей свойств бурового раствора для всех интервалов (таблица 5).

2. Выбор конструкции скважины

Индекс давления поглощения для первого интервала (0-200):



Индекс давления гидроразрыва для первого интервала (0-200):



Относительная плотность для первого интервала (0-200):



где ????_р - коэффициент резерва, если глубина скважины до 1200 м, то 1,1-1,15, если глубина скважины 1200-2500 м, то 1,05- 1,1; для интервалов ниже 2500 м – 1,04-1,07; ℎ – глубина скважины, м.

Расчетные данные по разрезу скважины для построения графика совмещенных давлений (таблица 2).

Таблица 2 - – Расчетные данные по разрезу скважины для построения графика совмещенных давлений

Глубина, м		Коэффициенты			Относительная плотность
от	до	аномальности	поглощения	гидроразрыва
0	200	1	1,43	1,51	1,15
200	400	1,04	1,46	1,53	1,2
400	600	1,06	1,47	1,55	1,22
600	800	0,95	1,40	1,47	1,15
800	1000	1,12	1,51	1,59	1,29
1000	1200	1,08	1,48	1,56	1,24
1200	1400	1,23	1,57	1,66	1,32
1400	1600	1,05	1,46	1,54	1,27
1600	1800	1,2	1,56	1,64	1,28
1800	2000	1,24	1,58	1,66	1,33
2000	2200	1,17	1,54	1,62	1,25
2200	2400	1,2	1,56	1,64	1,28

---

Расчетный диаметр долота:



где ????_м – наружный диаметр соединительной муфты обсадной колонны,  – радиальный зазор между муфтой обсадной колонны и стенкой скважины, мм.

Внутренний диаметр обсадной колонны, через которую проходит соответствующее долото рассчитывается по формуле:



где – ∆ радиальный зазор между долотом и стенкой обсадной трубы, обычно принимается 3÷10 мм. Далее по ГОСТ подбирается ближайшее большее значение внутреннего диаметра колонны и указывается наружный диаметр и толщина стенки подобранной колонны.

Таблица 3 – Конструкция скважины

Обсадная колонна	Диаметр, мм					Толщина стенки обсадной колонны, мм		Типоразмер обсадной колонны
	Долото	Обсадной колонны
		муфты	наружный	внутренний
Хвостовик	146	127	114	103,9	5,2		114
Потайная	222,3	194,5	177,8	164	6,9		178
Промежуточная	304,8	269,9	244,5	228,7	7,9		245
Кондуктор	444,5	376	351	333	9		351

Совмещенный график безразмерных давлений (Рис. 1).


Рисунок 1 - – Совмещенный график безразмерных давлений, выбранной по интервалам относительной плотности бурового раствора и запроектированной конструкции скважины

3. Расчет потребного количества бурового раствора

В качестве примера рассчитаем потребное количество бурового раствора для интервала обсадной колонны – промежуточная.

---

Объем скважины на конец бурения интервала, м³ :





где ????_дол – диаметр долота в пробуренном интервале, м; ????_ОК – внутренний диаметр ОК, м; ???? – длина интервала в открытом/закрытом стволе, м.

Объём выбуренной породы, м³ :



Объем восполнения потерь в системе очистки, м³ :



где ???? – степень очистки бурового раствора (0,7 для трехступенчатой системы очистки, 0,9 – для четырехступенчатой),????_П – объем выбуренной породы, м³ ; ????_гп – плотность выбуренной породы, кг/м³ ; ????_ж – плотность жидкой фазы бурового раствора, кг/м³ .

Объём потерь при фильтрации, м³ :





где ℎ – толщина фильтрационной корки (принимается равным 0,002-0,003 м для растворов с низкой водоотдачей), ????_k – коэффициент кавернозности для интервала.

Объём потерь при СПО, м³ :



Объём восполнения потерь в системе очистки, потерь при фильтрации и СПО:



Потребное количество бурового раствора:



где ????_ем – объём раствора в емкостях (для направления и кондуктора – 40 м³ , для интервалов продуктивного горизонта = ????_скв); ????_оч – объём системы очистки (принимаем равным 3-8 м³ ).

Потребное количество бурового раствора отдельно для каждого интервала бурения (таблица 4).
Таблица 4 – Потребное количество бурового раствора

Обсадная колонна	, м3	, м3	, м3	, м3	, м3	, м3	, м3
Хвостовик	114,01	48,07	13,88	40,18	7,11	0,77	6
Потайная	171,59	72,58	22,43	23,29	16,57	1,05	4,8
Промежуточная
Кондуктор	208,89	94,31	70,57	86,9	65,4	2,85	2,32

---

Смотрите также файлы

• 3 ай aрнaлaн Мектеп миссиясы.docx

• Современные востребованные профессии Казахстана экономика. Банковское дело.pptx

• Тема практика уголовноисполнительного права практическое задание 3.odt

• Исследование показателей работы железнодорожного транспорта чрезвычайно трудная задача, поскольку она представляет собой систему, в которой одновременно протекают детерминированные и случайные процессы, связанные между собой очень сложным образом..docx

• Основы теории бд.docx