Файл: Эффективность бурения. Основные понятия.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.03.2024

Просмотров: 79

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Билет 1

  1. Эффективность бурения. Основные понятия

Эффективность поискового бурения – отношение (в %) количества поисковых скважин, давших промышленные притоки нефти (или газа), к общему их числу. Характеризует уровень теоретической базы и техники бурения.

Режим бурения – это совокупность тех факторов, которые влияют на эффективность разрушения породы, определяют интенсивность износа долота и которыми можно управлять в процессе работы долота на забое.

Оптимальный режим бурения – обеспечивает наилучшие показатели работы долота и углубления скважины (интервала).

Специальный режим бурения – обеспечивает выполнение специальных операций (набор или стабилизация угла наклона ствола скважины; предотвращение искривления ствола скважины; отбор керна; вскрытие продуктивного пласта; аварийные работы в скважине и др.).

Факторы, определяющие режим бурения, называются параметрами режима бурения.

Основные параметры режима бурения:

  • Расход бурового раствора Q, м3/с (л/с) - обеспечивает полную и своевременную очистку забоя и скважины от шлама, а также работу ГЗД.

  • Осевая нагрузка на долото G, кН (тс) - создает необходимое усилие для разрушения горной породы на забое.

  • Частота вращения долота n, с-1 (об/мин) - - оказывает влияние на скорость углубления забоя.

  • Плотность ρ, кг/м3 (г/см3) - масса единицы объема жидкости, кг/м3 (г/см3), характеризует гидростатическое давление столба жидкости в скважине и определяет гидравлические потери при циркуляции.

  • другие свойства бурового раствора.

Динамику бурения анализируют по следующим показателям:

- объем выбуренной породы на 1 м проходки, м3/м;

- расход металла (обсадных труб) на 1 м проходки, кг/м;

- скорость бурения, м/ст.-мес;

- скорости проходки, м/ч;

- расход долот на 1000 м проходки, шт.;

- баланс времени в часах: время по скважине в целом или на - 1 м проходки;

- себестоимость скважины в целом или на 1 м проходки.

  1. Подготовка и спуск эксплуатационной колонны

Комплекс подготовительных мероприятий включает подготовку обсадных труб, бурового оборудования и самой скважины.

В подготовку обсадных труб
входит проверка качества их изготовления и обеспечение сохранности при транспортировании к месту проведения работ и погрузо-разгрузочных операциях, а также при их перемещении на буровой. (обследование наружного вида обсадных труб, проверку резьб и шаблонирование внутреннего диаметра труб)

Обеспечить безотказную работу бурового оборудования и создать наиболее благоприятные условия для буровой бригады на период спуска обсадной колонны - таковы основные задачи подготовки оборудования. (проверка СПО системы, подготавливают рабочее место у устья скважины, устанавливают передвижную люльку для рабочего, доставка достаточного кол-ва инструмента с запасом)

Подготовка скважины: заранее выделяют интервалы, где отмечены затруднения при спуске бурильного инструмента, зоны сужения ствола, образования уступов, участки резкого перегиба оси скважины и т. д. В этих интервалах в подготовительный период проводят выборочную проработку ствола. Шаблонируют скважину обсадной трубой 25м (шаблон). Тщательно промывают скважину.

Спуск: сначала в скважину спускают низ обсадной колонны, включающий башмак, заливочный патрубок, обратный клапан и упорное кольцо. Все элементы низа колонны рекомендуется свинчивать с использованием твердеющей смазки на основе эпоксидных смол. Скорость спуска колонны поддерживают в пределах 0,3 - 0,8 м/с. Если колонна оснащена обратным клапаном, после спуска 10 - 20 труб доливают промывочную жидкость внутрь колонны, чтобы не допустить смятия труб избыточным наружным давлением.

Во время спуска обсадной колонны ведут документальный учет каждой наращиваемой трубы, в нем указывают номер трубы, группу прочности стали, толщину стенки, длину трубы, отмечают суммарную длину колонны и общую ее массу.


  1. Профили наклонно-направленных скважин

Простейшим с точки зрения геометрии является двухинтервальный профиль (см. рис. А), содержащий вертикальный участок и участок набора зенитного угла. Такой тип профиля обеспечивает максимальный отход скважины при прочих равных условиях, но требует постоянного применения специальных компоновок на втором интервале, что приводит к существенному увеличению затрат средств и времени на бурение.

Трехинтервальный тип профиля, состоящий из вертикального участка

, участка набора зенитного угла и третьего участка, имеет две разновидности. В одном случае (см. рис. Б) третий участок прямолинейный (участок стабилизации зенитного угла), в другом (см. рис. В) – участок малоинтенсивного уменьшения зенитного угла.

Четырехинтервальный тип профиля (см. рис. Г) включает вертикальный участок, участок набора зенитного угла, участок стабилизации и участок уменьшения зенитного угла. Это самый распространенный тип профиля в Западной Сибири.

Редко применяемая на практике разновидность четырехинтервального профиля включает в себя четвертый интервал с малоинтенсивным увеличением зенитного угла (см. рис. Д), что обеспечивается применением специальных КНБК. Такая разновидность профиля дает достаточно большой отход скважины и вскрытие продуктивного пласта с зенитным углом скважины при входе в него равным 40-60 градусов.

При большой глубине скважины в четырехинтервальном типе профиля первой разновидности в конце четвертого интервала зенитный угол может уменьшиться до 0 градусов, что при дальнейшем углублении скважины ведет к появлению пятого вертикального интервала (см. рис. Е).

Стандартный тип профиля со средним радиусом кривизны (см. рис. Ж) содержит наклонный прямолинейный участок 3, длина которого может меняться для обеспечения попадания ствола в заданную точку. Однако если накоплен значительный опыт бурения таких скважин, то этот участок может быть исключен (см. рис. З).
Билет 2

  1. Дисперсная фаза. Дисперсионная среда.

В состав дисперсионной системы входят дисперсионная среда, в которой находятся взвешенные частицы, и дисперсная фаза. Различие между дисперсными системами определяется агрегатным состоянием фазы и среды. И дисперсионная среда, и дисперсная фаза могут быть твердыми, жидкими и газообразными.

Промывочные жидкости относятся к дисперсным системам, у которых дисперсионная среда представляет собой жидкость. Частицы дисперсной фазы в промывочных жидкостях могут быть различными. Если эти частицы твердые, система именуется суспензией. Если частицы жидкие (не растворяющиеся в дисперсионной среде), систему называют эмульсией. Если это частицы газа (пузырьки), система называется пеной или аэрированной жидкостью (если пузырьки образованы воздухом). Характерным для всех систем является существование границы раздела между частицами и средой – межфазной границы. Система может быть и трехфазной, содержащей кроме дисперсионной среды (жидкой) частицы дисперсной фазы твердые и газообразные.


Процесс измельчения частиц дисперсной фазы называется диспергированием.

  1. Способы бурения.

Механический метод разрушения пород бывает вращательным и ударным. При вращательном бурении порода разрушается вращающимся породоразрушающим инструментом, находящимся в постоянном контакте с забоем. Вращение инструмента осуществляется ротором с поверхности земли или забойным двигателем, установленным над породоразрушающим инструментом.

При ударном способе бурения породоразрушающему инструменту сообщается вертикальное возвратно-поступательное движение, и скважина как бы «выдалбливается» ударами инструмента.

Промышленное применение находят только способы механического бурения – ударное и вращательное. Остальные пока не вышли из стадии экспериментальной разработки.

Существует две разновидности вращательного бурения – роторный и с забойными двигателями. При роторном бурении углубление долота в породу происходит при движении вдоль оси скважины вращающейся бурильной колонны. При бурении с забойным двигателем – невращающейся бурильной колонны.
Билет 3

  1. Конструкция скважины.

Под конструкцией скважины понимается совокупность данных о числе и размерах (диаметр и длина) обсадных колонн, диаметрах ствола скважины под каждую колонну, интервалах цементирования, а также о способах и интервалах соединения скважины с продуктивным пластом.

    1. Категории скважин.

Категории скважин - деление эксплуатационного фонда скважин в зависимости от срока ввода скважин в эксплуатацию независимо от их состояния на две группы: старые скважины, новые скважины.

Категории скважин по назначению: 1) Эксплуатационные – для добычи нефти, газа и газового конденсата. 2) Нагнетательные – для закачки в продуктивные горизонты воды (газа) с целью поддержания пластового давления и продления фонтанного периода разработки месторождений. 3) Разведочные – для выявления продуктивных горизонтов, оконтуривания, испытания и оценки их промышленного значения. 4) Специальные – опорные, параметрические, оценочные, контрольные – для изучения геологического строения малоизвестного района, определения изменения коллекторских свойств продуктивных пластов, наблюдения за пластовым давлением и фронтом движения водонефтяного контакта.

    1. Профиль скважины.

Простейшим с точки зрения геометрии является двухинтервальный профиль (см. рис. А), содержащий вертикальный участок и участок набора зенитного угла. Такой тип профиля обеспечивает максимальный отход скважины при прочих равных условиях, но требует постоянного применения специальных компоновок на втором интервале, что приводит к существенному увеличению затрат средств и времени на бурение.


Трехинтервальный тип профиля, состоящий из вертикального участка, участка набора зенитного угла и третьего участка, имеет две разновидности. В одном случае (см. рис. Б) третий участок прямолинейный (участок стабилизации зенитного угла), в другом (см. рис. В) – участок малоинтенсивного уменьшения зенитного угла.

Четырехинтервальный тип профиля (см. рис. Г) включает вертикальный участок, участок набора зенитного угла, участок стабилизации и участок уменьшения зенитного угла. Это самый распространенный тип профиля в Западной Сибири.

Редко применяемая на практике разновидность четырехинтервального профиля включает в себя четвертый интервал с малоинтенсивным увеличением зенитного угла (см. рис. Д), что обеспечивается применением специальных КНБК. Такая разновидность профиля дает достаточно большой отход скважины и вскрытие продуктивного пласта с зенитным углом скважины при входе в него равным 40-60 градусов.

При большой глубине скважины в четырехинтервальном типе профиля первой разновидности в конце четвертого интервала зенитный угол может уменьшиться до 0 градусов, что при дальнейшем углублении скважины ведет к появлению пятого вертикального интервала (см. рис. Е).

Стандартный тип профиля со средним радиусом кривизны (см. рис. Ж) содержит наклонный прямолинейный участок 3, длина которого может меняться для обеспечения попадания ствола в заданную точку. Однако если накоплен значительный опыт бурения таких скважин, то этот участок может быть исключен (см. рис. З).

    1. Виды скважин.

По назначению различают скважины: При поисках, разведке и разработке нефтяных и газовых месторождений бурят опорные, параметрические, структурные, поисковые разведочные, эксплуатационные, нагнетательные, наблюдательные и другие скважины.

Опорные скважины закладываются в районах, не исследованных бурением, и служат для изучения состава и возраста слагающих их пород.

Параметрические скважины закладываются в относительно изученных районах с целью уточнения их геологического строения и перспектив нефтегазоносности.

Структурные скважины бурятся для выявления перспективных площадей и их подготовки к поисково-разведочному бурению.

Поисковые скважины бурят с целью открытия новых промышленных залежей нефти и газа.

Разведочные скважины бурятся на площадях с установленной промышленной нефтегазоносностью для изучения размеров и строения залежи, получения необходимых исходных данных для подсчета запасов нефти и газа, а также проектирования ее разработки.