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

От качества спроектированной конструкции скважины, ее соответствия геологическим условиям в значительной степени зависят надежность, технологичность, долговечность, производительность и стоимость строительства скважины.

При проектировании конструкции скважины для снижения риска и удешевления ее строительства стараются в полной мере использовать последние достижения и накопленный опыт строительства скважин в данном районе работ и в других районах, близких по геологическим условиям

В разделе проекта по вопросу крепления скважины решаются сле­дующие задачи;

обоснование способа вскрытия продуктивного пласта и конструкции призабойной части скважины, обоснование конструкции скважины;

расчет обсадных колонн на прочность и выбор обсадных труб для комплектования;

установление интервалов цементирования обсадных колонн в соот­ветствии с Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности;

расчет цементирования обсадных колонн;

Из перечисленных задач здесь пока мы остановимся на задаче обоснования конструкции скважины. В свою очередь, она распадается на две части:

определение необходимого количества обсадных колонн для крепления ствола скважины и глубины спуска каждой колонны; согласование диаметров обсадных колонн и долот.

Исходные данные для проектирования конструкции скважины по­ступают от заказчика. Они включают следующие сведения, назначение и глубина скважины, проектный горизонт и характеристика породы-коллектора, геологический разрез в месте заложения скважины с выделением юн возможных осложнений и указанием пластовых давлений и давлений гидроразрыва пород по интервалам;

диаметр эксплуатационной колонны или конечный диаметр скважины, если спуск эксплуатационной колонны не предусмотрен.

Согласно совмещенного графика (рис.3.1) построенного с использованием прогнозных данных (пластовых давлений и давлений гидроразрыва пород слагающих разрез скважины) проектируется следующая конструкция скважины:

1. Спуск удлиненного направления Ø 530 мм в водонапорные горизонты на глубину 30 м, необходим для перекрытия верхней неустойчивой части разреза,

---

представленной рыхлыми песками плывунами, изоляции ствола скважины от гидростатический связанных с поверхностью вод и установки противовыбросового оборудования.

2. Спуск удлиненного направления Ø 430 мм в водонапорные горизонты на глубину 30 м, необходим для перекрытия верхней неустойчивой части разреза, представленной рыхлыми песками плывунами, изоляции ствола скважины от гидростатический связанных с поверхностью вод и установки противовыбросового оборудования.

3. Спуск кондуктора диаметром Ø 426 мм в водонапорные горизонты на глубину 400 м, необходим для перекрытия верхней неустойчивой части разреза, представленной рыхлыми песками плывунами, изоляции ствола скважины от гидростатический связанных с поверхностью вод и установки противовыбросового оборудования.

4. Спуск первой промежуточной колонны диаметром Ø 323,9 мм проектируется на глубину 1200 м, в пределах верхней зоны совместимых условий бурения, для перекрытия верхней неустойчивой части разреза скважины представленной песками и глинами, гидроизоляция ствола скважины от пластовых вод и эффективного управления скважиной при возможных ГНВП с помощью противовыбросового оборудования в процессе бурения под промежуточную колонну.

Высота подъема цемента за кондуктором – до устья.

Давление опрессовки кондуктора на воде – 100 кг/см².

4. Ø 244,5 мм вторая промежуточная колонна проектируется спустить на глубину 3500 м в пределах зоны совместимых условий бурения для предотвращения поглощений бурового раствора плотностью 1,64 г/см³ при бурении под эксплуатационную колонну и эффективного управления скважиной при возможных ГНВП с помощью противовыбросового оборудования.

Высота подъема цемента за колонной – до устья.

Давление опрессовки второй промежуточной колонны на воде - 345 кг/см².

6. Ø 139,7 мм эксплуатационная колонна спускается на проектную глубину 4800 м. с целью обеспечения необходимых условий заканчивания скважины и при испытании (опробовании) продуктивного горизонта.

Высота подъема цемента за колонной – до устья.

Давление опрессовки эксплуатационной колонны на воде – 525 кг/см².

В соответствии с данными совмещенного графика давлений, определена и выбрана нижеследующая конструкция скважины:

№№ п/п	Наименование колонны	Диаметр колонны, мм	Глубина, интервал спуска колонны, м	Высота подъема цементного раствора, м
1	Шахтное направление	630	5	5
2	Удлиненное направление	530	30	30
3	Кондуктор	426	400	400
4	1-ая промежуточная колонна	323,9	1500	1500
5	2-ая промежуточная колонна	244,5	3500	3500
6	Эксплуатационная колонна	139,7	4800	4800

---

Рис. 3.1. Совмещённый график давлений

---

3.3. Выбор профиля скважины

Для проектируемой скважины выбран вертикальный профиль скважины.

Выбор вертикального профиля в данном случае объясняется большим опытом и эффективным условиями добычи нефти при горизонтальном залегании полезного ископаемого, что обуславливает геологические условия месторождения.

3.4. Выбор буровой установки

Основным параметром буровой установки является грузоподъ­емность, определяющая конструкции и характеристики бурового и энергетического оборудования, входящего в нее. Потребная грузо­подъемность буровой установки зависит от конструкции скважины, которая определяет нагрузки, возникающие при спуске и подъеме бурильной и обсадной колонн. Так как вес бурильной колонны, как правило, больше веса обсадной колонны, спускаемой после завершения бурения определенного интервала, грузоподъемность буровой установки должна соответствовать весу бурильной колонны. Однако не исключены случаи, когда вес обсадной колонны может превысить вес бурильной и когда в связи с затяжками и прихватами последней грузоподъемность буровой установки должна быть больше веса бурильной колонны.

Поэтому буровые установки должны характеризоваться номи­нальной грузоподъемностью, при которой осуществляется длитель­ная эксплуатация оборудования, и максимальной грузоподъемно­стью, определяемой кратковременными перегрузками оборудования. Естественно, что разница между номинальной и максимальной грузоподъемностью должна увеличиваться с ростом глубины сква­жины, так как возможности кратковременной перегрузки оборудо­вания при бурении глубоких скважин значительно больше, чем при бурении мелких скважин.

Начнем подбор буровой установки:

При глубине бурении скважины 4800 метров наибольший вес у первой промежуточной колонны: Q = 146300 кг, удельный вес бурового раствора
Хб.р = 1,34 г/см³
Плотность материала трубы X

---

_м = 7,85 г/ см³.

Нагрузка на крючке



K- коэффициент, учитывающий растяжения, трение колонны; K=1,25.

Тогда


В качестве базовой примем буровую установку «Уралмаш 3Д–76» грузоподъемностью крюка 225т. Эта буровая установка относится к 6 классу. Относится к типу БУ-4000.Характеристики установки приведены в таблице 3.4.1.

Таблица 3.4.1. Характеристики буровой установки Уралмаш-3Д

Характеристики	Показатели
Высота вышки	53 м
Грузоподъемность	3200 кН
Номинальная глубина бурения (буровая колонна 4 ½’’)	3600-5000 м
Максимальная нагрузка на крюк	2250-3200 кН
Номинальная мощность буровой лебедки	1200 кВт
Оснастка талевой системы	6х7
Диаметр троса	32 мм
Мощность буровых насосов	600 кВт
Максимальная нагрузка на насос	25 МПа
Предельно возможная подача	51,9 л/с
Диаметр проходного отверстия ротора	700 мм
Мощность привода ротора	350 кВт

---