Файл: Выпускная квалификационная работа на тему " Технология бурения эксплуатационной скважины глубиной 4800 метров в условиях поглощения бурового раствора на месторождении Южный Небитдаг (Республика Туркменистан) " Выпускную квалификационную.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.05.2024
Просмотров: 174
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
1. основные сведения о районе буровых работ
1.1. Состояние и изученности месторождения и анализ ранее проведенных работ
1.2. Целевое назначение скважины
1.3. Методика и объем ранее выполненных работ
2. Описание геологического месторождения
Рисунок 2.1. Структурная карта месторождения Юж.Небитдаг
2.5. Коллекторские свойства пород
2.6. Геотермическая характеристика месторождения
2.7. Возможные осложнения и авария при проводке
2.7.1. Поглощение бурового раствора
2.7.2. Нефтегазоводопроявления
2.7.3. Прочие возможные осложнения
2.8. Физико-механические свойства горных пород по разрезу скважины
2.9. Геофизические исследования при проводке
3.2. Выбор конструкции скважины
Рисунок 3.2. Буровая установка Уралмаш-3Д
3.5. Выбор породоразрушающего инструмента
3.6. Расчёт параметров режима бурения
3.7. Выбор вида и промывочной жидкости по слоям горных пород
3.8. Выбор бурильной колонны, компоновки ее низа, расчет бурильной колонны
3.9. Выбор аппаратуры для контроля процесса бурения, средств механизации и автоматизации
3.11. Выбор способа и расчет цементирования скважины
3.11.1. Технология цементирования
3.11.2. Расчёт одноступенчатого цементирования
3.13. Освоение и испытание скважины
3.14. Заканчивание и обоснование конструкции забоя
Предупреждение и борьба с поглощениями бурового раствора при бурении скважин
4.1. Причины поглощения промывочной жидкости
4.2. Методы исследования поглощающих зон в скважинах
4.3. Методы предупреждения и ликвидации поглощений.
4.4. Изоляция поглощающих горизонтов глиноцементными растворами
4.5. Тампонажные устройства для изоляции поглощающих зон
5. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН
5.1. Техника безопасности при бурении скважин
6. ЭКОНОМИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ
6.1. Геолого-экономическое обоснование необходимости строительства эксплуатационной скважины
разностей преобладают алевриты, алевролиты и песчаники. Мощность каждой из свит составляет примерно 50 % от общей мощности нижнего красноцвета [1].
По данным бурения вскрытая мощность нижнего красноцвета в районе площади работ на Южный Небитдаг составляет 560м, на Гогерендаге – 510м, Гызылгуме – 110м (табл.1.3.2).
Верхний красноцвет - N22kr2
В разрезе верхнего красноцвета преобладает равномерное чередование глин и песчано-алевролитовых пород. Максимальные мощности отдельных песчаных пластов достигают 30-50м. Верхняя граница красноцветной толщи соответствует подошве глинистой пачки акчагыльского яруса, чётко фиксирующейся по материалам ГИС (КС, ПС). Кровля красноцветной толщи во всех случаях характеризуется развитием песчаных пластов[1].
Мощность верхнекрасноцветных отложений на Южный Небитдаг составляет – 1152м, Гогерендаге – 1526м, Сев.Эрдекли – 1741м, Гызылгуме – 1516м (табл.1.3.2.).
Максимальная вскрытая мощность верхнекрасноцветных отложений на площади Узунада 322м, пройдена скважиной 2 (табл.1.3.1.).
Акчагыл – N23аk.
На отложениях красноцветной толщи, с небольшим угловым и стратиграфическим несогласием залегают породы акчагыльского яруса, также имеющие повсеместное площадное распространение в пределах Западно-Туркменской впадины.
На основании палеонтологических исследований, литологической характеристики и данных электрокаротажа разрез акчагыла расчленяется на три подъяруса: нижний, средний и верхний [1]. Нижний представлен в основном известковистыми глинами. Его подошва проводится по 10-15-метровой пачке глин. Средний акчагыл сложен в основном крупнозернистыми, слюдистыми песками, песчаниками с отдельными пластами глин. Верхний подъярус представлен монотонной толщей глин с единичными маломощными пропластками песчано-алевролитовых пород.
Мощность яруса увеличивается с запада на восток от 25-50м. на Челекене до порядка 300м. на Гызылгуме. По площади отчетных исследований мощность отложений акчагыла изменяется от 200м.(Узунаде) до 384м. (Южный Небитдаг).
Апшерон - N23 ар.
Отложения апшеронского яруса согласно залегают на отложениях акчагыльского яруса. По литологическому составу и фауне они подразделяются на три подъяруса и
представлены монотонной толщей глин, алевролитов и песчаников. Между нижним и средним подъярусами отмечается поверхность внутриформационного размыва с присутствием в разрезе мелкогалечникового конгломерата.
Мощность отложений апшерона изменяется в широких пределах: от 615м. (Гызылгум) до 1751м. (Узун-Ада).
Четвертичная система – Q.
Отложения четвертичной системы представлены бакинским, хазарским, хвалынским, новокаспийским ярусами и современными эоловыми образованиями. Они с размывом залегают на отложениях апшеронского яруса. Сложены чередованием мощных пачек глин, алевритов, песков, супесей и суглинков. Их мощности изменяются от 1668 до 602м. (Сев.Эрдекли, Гогерендаг). Максимальная мощность на площади Узун-Ада достигает – 2054м.
Ниже, в таблицах 1.3.1. и 1.3.2, приводятся стратиграфические отметки по скважинам и усредненные мощности описанных стратиграфических комплексов для отдельных площадей отчётной территории.
Площадь отчетных исследований охватывает большую часть Гызылгумского прогиба. Он разделяет Прибалканскую и Гогерендаг-Экеремскую зоны поднятий. В его строении отмечается некоторая асимметрия: северный борт значительно короче и круче юго-восточного. К западу прогиб расширяется и открывается в сторону Каспийского моря, в зону максимального погружения Южно-Каспийской области прогибания. Ширина его на западе составляет около 25-30 км, восточная ограничена Гобек-Гумдагской линией складок. Прогиб представляет собой зону максимального погружения:мощность отложений красноцветной толщи, акчагыла, апшерона и антропогена достигает здесь по данным сейсморазведки 7500м.
В его состав входит известные структуры Узунада, Сев.Эрдекли, Южный Небитдаг, Гызылгум, Гуйыджык и Гумдаг (Дикенштейн Г.Х., Ибрагимов А.Б. и др.). Кроме первой и второй из них, остальные четыре в настоящее время являются нефтегазоконденсатными месторождениями. Гызылгумский прогиб отличается относительно слабой дифференцированностью, плиоценовые и четвертичные отложения образуют здесь очень пологие морфологические формы с углами наклона до 5°. В пределах прогиба в его восточной части расположены складки Гызылгум, Гуйыджык, Гумдаг, а на его южном борту – складка Южный Небитдаг.
Площадь отчетных работ охватывает структуру Южный Небитдаг, Сев.Эрдекли, Узунада, юго-западную периклиналь Гызылгумского поднятия.
Ниже приводится их краткое описание близлежащих структур по литературным источникам.
Южный Небитдаг. По материалам МОГТ с/п 3/06 [10] для этой площади построены карты по условным сейсмическим горизонтам УСГ-II, УСГ-III и УСГ-IV, проведенным соответственно вблизи подошвы красноцвета, в нижней части миоценовых отложений.
Южнонебитдагская складка представляет собой антиклиналь юго-запад-северо-восточного простирания, амплитуда которой возрастает с глубиной. На всех картах Южнонебитдагская складка представлена двумя куполами, разделенными неглубокой седловиной.
По УСГ-III, проведенному вблизи подошвы красноцвета, Южный Небитдаг оконтуривается изогипсой с отметкой – 5350м, по которой ее размеры составляют порядка 17,3х4,5км, амплитуда – 420м. Складка имеет два свода: размеры северо-восточного по изогипсе – 5150м составляют 8,5х2,6км, амплитуда – 220м; юго-западного по той же изогипсе – 3,5х1,0км, амплитуда – 70м. Оба свода разделяются синклинальным прогибом с отметкой – 5160м. Северо-западное крыло складки протяженное и крутое, юго-восточное-короткое и пологое, углы наклона около 14° и 7° соответственно. Складка отличается довольно спокойным строением: дизъюнктивные нарушения в пределах свода не отмечены.
В настоящее время Южнонебитдагское поднятие является газоконденсатным месторождением, но в 2014 году при бурении скв. №88 из нижнекрасноцветных отложений была получена нефть с дебитом 10м Здесь пробурено большое количество поисковых и разведочных скважин, большинство из них продуктивные.
Рисунок 2.2. Геологический профиль
Исследованы подземные воды апшеронского, акчагыльского ярус верхней и нижней части красноцветной толщи Западного и Центрального участка. К апшеронским отложениям Западного месторождения приурочены воды ХК типа с минерализацией 25 - 119 г/л. Значения коэффициента метаморфизации изменяются в пределах 0,70 - 0,95.
На западном погружении участка в горизонтах II, IIа залегают рассолы ХК типа с минерализацией до 125 г/л. По площади распространения горизонтов увеличение минерализации и метаморфизации вод происходит с запада по восток и к северу от зоны крупных нарушений.
В акчагыльских отложениях (горизонты II, IIа, IIв геотермических условий месторождения в) распространены воды ХК, ХМ и ГКН типов. ХК воды Западного Небит-Дага имеют минерализацию 15 - 119 г/л, ХМ типа 18 - 45 и ГКИ 20 - 30 г/л. На Центральном участке воды распространены преимущественно ХК типа с минерализацией 18 - 220 г/л.
В верхней части красноцветнои толщи (горизонты III— Vlil) встречены воды ХК, ХМ, ГКН типа с минерализацией соответственно 19 - 77, 35 - 53, 31 - 68 г/л. На Центральном участке воды ХК типа (29—170 г/л). Наименее минерализованные воды приурочены к присбросовой зоне, по мере удаления от которой на север и восток соленость увеличивается и тип изменяется от ГКН к ХК. С глубиной распространенность вод ГКН типа возрастает.
Пластовые воды нижней части красноцветнои толщи изучены на нефтеносном южном крыле складки. Здесь в основном распространены воды ХМ и ГКН типов с небольшой минерализацией (20 - 40 г/л). Локальными участками встречаются и воды ХК типа с минерализацией 100 г/л и выше.
Общая минерализация вод по разрезу от горизонта II до горизонта IIа изменяется незакономерно, но можно отметить тенденцию ее уменьшения. От горизонта IIв к низам отложений она закономерно уменьшается от 130 до 35
г/л. В наибольших количествах среди анионов содержатся ионы хлора, сульфаты и бикарбонаты; в большей части разреза они содержатся в долях процента, увеличиваясь в водах нижнего красноцвета до 5% мг.экв/л. Содержание кальция и магния с глубиной уменьшается с одновременным увеличением концентрации натрия.
По данным бурения вскрытая мощность нижнего красноцвета в районе площади работ на Южный Небитдаг составляет 560м, на Гогерендаге – 510м, Гызылгуме – 110м (табл.1.3.2).
Верхний красноцвет - N22kr2
В разрезе верхнего красноцвета преобладает равномерное чередование глин и песчано-алевролитовых пород. Максимальные мощности отдельных песчаных пластов достигают 30-50м. Верхняя граница красноцветной толщи соответствует подошве глинистой пачки акчагыльского яруса, чётко фиксирующейся по материалам ГИС (КС, ПС). Кровля красноцветной толщи во всех случаях характеризуется развитием песчаных пластов[1].
Мощность верхнекрасноцветных отложений на Южный Небитдаг составляет – 1152м, Гогерендаге – 1526м, Сев.Эрдекли – 1741м, Гызылгуме – 1516м (табл.1.3.2.).
Максимальная вскрытая мощность верхнекрасноцветных отложений на площади Узунада 322м, пройдена скважиной 2 (табл.1.3.1.).
Акчагыл – N23аk.
На отложениях красноцветной толщи, с небольшим угловым и стратиграфическим несогласием залегают породы акчагыльского яруса, также имеющие повсеместное площадное распространение в пределах Западно-Туркменской впадины.
На основании палеонтологических исследований, литологической характеристики и данных электрокаротажа разрез акчагыла расчленяется на три подъяруса: нижний, средний и верхний [1]. Нижний представлен в основном известковистыми глинами. Его подошва проводится по 10-15-метровой пачке глин. Средний акчагыл сложен в основном крупнозернистыми, слюдистыми песками, песчаниками с отдельными пластами глин. Верхний подъярус представлен монотонной толщей глин с единичными маломощными пропластками песчано-алевролитовых пород.
Мощность яруса увеличивается с запада на восток от 25-50м. на Челекене до порядка 300м. на Гызылгуме. По площади отчетных исследований мощность отложений акчагыла изменяется от 200м.(Узунаде) до 384м. (Южный Небитдаг).
Апшерон - N23 ар.
Отложения апшеронского яруса согласно залегают на отложениях акчагыльского яруса. По литологическому составу и фауне они подразделяются на три подъяруса и
представлены монотонной толщей глин, алевролитов и песчаников. Между нижним и средним подъярусами отмечается поверхность внутриформационного размыва с присутствием в разрезе мелкогалечникового конгломерата.
Мощность отложений апшерона изменяется в широких пределах: от 615м. (Гызылгум) до 1751м. (Узун-Ада).
Четвертичная система – Q.
Отложения четвертичной системы представлены бакинским, хазарским, хвалынским, новокаспийским ярусами и современными эоловыми образованиями. Они с размывом залегают на отложениях апшеронского яруса. Сложены чередованием мощных пачек глин, алевритов, песков, супесей и суглинков. Их мощности изменяются от 1668 до 602м. (Сев.Эрдекли, Гогерендаг). Максимальная мощность на площади Узун-Ада достигает – 2054м.
Ниже, в таблицах 1.3.1. и 1.3.2, приводятся стратиграфические отметки по скважинам и усредненные мощности описанных стратиграфических комплексов для отдельных площадей отчётной территории.
Рисунок 2.1. Структурная карта месторождения Юж.Небитдаг
2.2. Тектоника
Площадь отчетных исследований охватывает большую часть Гызылгумского прогиба. Он разделяет Прибалканскую и Гогерендаг-Экеремскую зоны поднятий. В его строении отмечается некоторая асимметрия: северный борт значительно короче и круче юго-восточного. К западу прогиб расширяется и открывается в сторону Каспийского моря, в зону максимального погружения Южно-Каспийской области прогибания. Ширина его на западе составляет около 25-30 км, восточная ограничена Гобек-Гумдагской линией складок. Прогиб представляет собой зону максимального погружения:мощность отложений красноцветной толщи, акчагыла, апшерона и антропогена достигает здесь по данным сейсморазведки 7500м.
В его состав входит известные структуры Узунада, Сев.Эрдекли, Южный Небитдаг, Гызылгум, Гуйыджык и Гумдаг (Дикенштейн Г.Х., Ибрагимов А.Б. и др.). Кроме первой и второй из них, остальные четыре в настоящее время являются нефтегазоконденсатными месторождениями. Гызылгумский прогиб отличается относительно слабой дифференцированностью, плиоценовые и четвертичные отложения образуют здесь очень пологие морфологические формы с углами наклона до 5°. В пределах прогиба в его восточной части расположены складки Гызылгум, Гуйыджык, Гумдаг, а на его южном борту – складка Южный Небитдаг.
Площадь отчетных работ охватывает структуру Южный Небитдаг, Сев.Эрдекли, Узунада, юго-западную периклиналь Гызылгумского поднятия.
Ниже приводится их краткое описание близлежащих структур по литературным источникам.
Южный Небитдаг. По материалам МОГТ с/п 3/06 [10] для этой площади построены карты по условным сейсмическим горизонтам УСГ-II, УСГ-III и УСГ-IV, проведенным соответственно вблизи подошвы красноцвета, в нижней части миоценовых отложений.
Южнонебитдагская складка представляет собой антиклиналь юго-запад-северо-восточного простирания, амплитуда которой возрастает с глубиной. На всех картах Южнонебитдагская складка представлена двумя куполами, разделенными неглубокой седловиной.
По УСГ-III, проведенному вблизи подошвы красноцвета, Южный Небитдаг оконтуривается изогипсой с отметкой – 5350м, по которой ее размеры составляют порядка 17,3х4,5км, амплитуда – 420м. Складка имеет два свода: размеры северо-восточного по изогипсе – 5150м составляют 8,5х2,6км, амплитуда – 220м; юго-западного по той же изогипсе – 3,5х1,0км, амплитуда – 70м. Оба свода разделяются синклинальным прогибом с отметкой – 5160м. Северо-западное крыло складки протяженное и крутое, юго-восточное-короткое и пологое, углы наклона около 14° и 7° соответственно. Складка отличается довольно спокойным строением: дизъюнктивные нарушения в пределах свода не отмечены.
В настоящее время Южнонебитдагское поднятие является газоконденсатным месторождением, но в 2014 году при бурении скв. №88 из нижнекрасноцветных отложений была получена нефть с дебитом 10м Здесь пробурено большое количество поисковых и разведочных скважин, большинство из них продуктивные.
Рисунок 2.2. Геологический профиль
2.3. Гидрогеология
Исследованы подземные воды апшеронского, акчагыльского ярус верхней и нижней части красноцветной толщи Западного и Центрального участка. К апшеронским отложениям Западного месторождения приурочены воды ХК типа с минерализацией 25 - 119 г/л. Значения коэффициента метаморфизации изменяются в пределах 0,70 - 0,95.
На западном погружении участка в горизонтах II, IIа залегают рассолы ХК типа с минерализацией до 125 г/л. По площади распространения горизонтов увеличение минерализации и метаморфизации вод происходит с запада по восток и к северу от зоны крупных нарушений.
В акчагыльских отложениях (горизонты II, IIа, IIв геотермических условий месторождения в) распространены воды ХК, ХМ и ГКН типов. ХК воды Западного Небит-Дага имеют минерализацию 15 - 119 г/л, ХМ типа 18 - 45 и ГКИ 20 - 30 г/л. На Центральном участке воды распространены преимущественно ХК типа с минерализацией 18 - 220 г/л.
В верхней части красноцветнои толщи (горизонты III— Vlil) встречены воды ХК, ХМ, ГКН типа с минерализацией соответственно 19 - 77, 35 - 53, 31 - 68 г/л. На Центральном участке воды ХК типа (29—170 г/л). Наименее минерализованные воды приурочены к присбросовой зоне, по мере удаления от которой на север и восток соленость увеличивается и тип изменяется от ГКН к ХК. С глубиной распространенность вод ГКН типа возрастает.
Пластовые воды нижней части красноцветнои толщи изучены на нефтеносном южном крыле складки. Здесь в основном распространены воды ХМ и ГКН типов с небольшой минерализацией (20 - 40 г/л). Локальными участками встречаются и воды ХК типа с минерализацией 100 г/л и выше.
Общая минерализация вод по разрезу от горизонта II до горизонта IIа изменяется незакономерно, но можно отметить тенденцию ее уменьшения. От горизонта IIв к низам отложений она закономерно уменьшается от 130 до 35
г/л. В наибольших количествах среди анионов содержатся ионы хлора, сульфаты и бикарбонаты; в большей части разреза они содержатся в долях процента, увеличиваясь в водах нижнего красноцвета до 5% мг.экв/л. Содержание кальция и магния с глубиной уменьшается с одновременным увеличением концентрации натрия.
