Файл: Курсовой проект защищен с оценкой Иркутск 2023 г. Министерство науки и высшего образования рф федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский национальный исследовательский технический университет.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.02.2024

Просмотров: 127

Скачиваний: 0

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

    1. Проектирование конструкции скважины


Выбор конструкции скважины зависит от целого ряда геолого-техни-ческих факторов: назначение и глубина скважины; геологический разрез и физико-механические свойства слагающих пород и продуктивного горизонта, возможные осложнения. Запроектированная конструкция скважины должна обеспечить достижения скважиной проектной глубины, качественного вскрытия продуктивного горизонта, проведения намеченного комплекса исследований в скважине и требуемый срок эксплуатации скважины.Ниже приведен порядок проектирования конструкции скважины:– на основании изменения индексов пластового давления и давления гидроразрыва пласта строится совмещенный график давлений.– по результатам совмещенного графика давлений и выделенных интервалов осложнений выделяют интервалы с несовместимыми условиями бурения и определяют необходимое количество обсадных колонн.– выбираются способ вскрытия продуктивного горизонта и конструкция призабойной части скважины.– выбирается диаметр эксплуатационной колонны в зависимости от назначения скважины и проектного дебита скважины.– производится расчет диаметров промежуточных колонн, кондуктора и направления, а также диаметры долот для бурения ствола под каждую обсадную колонну.

– в заключительной части расчета производится определение интервалов цементирования всех обсадных колонн.


      1. Расчет и построение совмещенного графика давлений для выбора

конструкции скважины

Конструкция скважины проектируется в соответствии с конкрет­ными геологическими условиями бурения в заданном районе. Она должна обеспечить выполнение поставленной задачи, т.е. достижение проектной глубины, вскрытие нефтегазоносной за­лежи и проведение всего намеченного комплекса исследований и работ в скважине, включая ее использование в системе разработ­ки месторождения. Конструкция скважины зависит от сложности геологического разреза, способа бурения, назначения скважины, способа вскрытия продуктивного горизонта и других факторов. Она должна удовлетворять требованиям Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности, которые были утверждены


Постановлением Госгортехнадзора России № 101 от 15 декабря 2020 г., а также требованиям по охране недр и защите окружаю­щей среды. 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.

Исходные данные для проектирования конструкции скважины поступают от заказчика, финансирующе­го реализацию проекта. Они включают следующие сведения: на­значение и глубина скважины; проектный горизонт и характери­стика породы - коллектора; геологический разрез в месте зало­жения скважины с выделением зон 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.

Коэффициент аномальности пластового давления - отношение пластового давления к статическому давлению столба жидкости пресной воды (рж= рв= 1000 кг/ м3) высотою от рассматриваемого сечения до устья скважины, определяется по выражению 3.13.


ka =

(3.13)




где
ka – коэффициент давления аномальности;

Рпл – пластовое давление, Па;

Н - расстояние от поверхности до рассматриваемого сечения (интервала), м.

– плотность пресной воды, кг/м3, = 1000 кг/м3

– ускорение свободного падения, м/с2 , = 9,81 м/с2.


Коэффициент аномальности можно определить по упрощенной формуле 3.14


ka = =

(3.14)




где
ka – коэффициент давления аномальности;

Рпл – пластовое давление, МПа;

0,01 – коэффициент;

100 – коэффициент;

Н - расстояние от поверхности до рассматриваемого сечения (интервала), м


Пластовое давление считают нормальным, если ka = 1.

Если 1,0 ka 1,1, то пластовое давление считают повышенным или аномально высоким при ka > 1,1;

При 0,9 ka < 1 - пластовое давление считают пониженным или аномально низким ka 0,9.

Коэффициент давления гидроразрыва – отношение давления, при кото­ром возникает раскрытие старых и образование новых трещин к гидростатическому давлению столба пресной воды высотою от рас­сматриваемого сечения до устья скважины можно определить по формуле 3.15.


Кгр =

(3.15)




где
Кгр – коэффициент давления гидроразрыва;

Ргр - давление поглощения пласта, МПа;

Н - расстояние от поверхности до рассматриваемого сечения (интервала), м.

– плотность пресной воды, кг/м3, = 1000 кг/м3

– ускорение свободного падения, м/с2 , = 9,81 м/с2.


Коэффициент гидроразрыва можно определить по упрощенной формуле 3.16.


Кгр =

(3.16)




где
Кгр – коэффициент давления гидроразрыва;

Ргр – давление гидроразрыва, МПа;

100 – коэффициент;

Н - расстояние от поверхности до рассматриваемого сечения (интервала), м.


Расчет по представленным формулам выполнен и занесен в таблицу 3.2

Необходимые значения относительной плотности промывочной жидкости по каждому интервалу несовместимых условий определяются по формуле 3.15.


pо = kзап *kа
(3.17)




где
ро – относительная плотность жидкости;

ka - коэффициент аномальности;

kзап – коэффициент запаса


Все результаты расчетов по формулам 3.13., 3.14., 3.15 сведены в табл. 3.3. На основании результатов построения значений коэффициентов аномальности и коэффициентов гидроразрыва определяются глубины спуска обсадных колонн и соответственно их количество. В совмещенном графике давлений также указывается относительная плотность бурового раствора по каждому интервалу.

Таблица 3.2. - Совмещенный график давлений, глубина спуска обсадных колон


Глубина, м
Литологический разрез
Давление, МПа
Коэффициент
Относит. плотность бурового раствора, рбр
Коэффициент аномальности Ка, индекс давления гидроразрыва Кгр, относительная плотность бурового раствора, рбр
Глубина спуска обсадных колонн

Пласто-вое
Гидро-разрыва
Ка
Кгр

40
Супеси, суглинки, песчаники
0,38
0,68
0.95
1,7
1,045
. . . . . . . . . . . . . . .



90
Доломиты, известняки

0,86
1,53
0.95
1,7
1,045
1.0 1.5 2.0




212
Доломиты, соли
2,01
3,60
0.95
1,7
1,045






248
Доломиты, известняки
2,36
4,22
0.95
1,7
1,045






620
Доломиты, соли
5,89
10,54
0.95
1,7
1,00






640
Доломиты, известняки
6,40
11,2
1.00
1,75
1,10






747
Доломиты, соли
7,47
13,07
1.00
1,75
1,10






850
Интрузивные породы (долериты)
8,50
14,88
1.00
1,75
1,10






996
Доломиты, известняки
9,96
17,43
1.00
1,75
1.10






1106
Доломиты, ангидриты
11,06
19,36
1.00
1,75
1,10






1188
Доломиты, известняки, соли
11,88
20,79
1.00
1,75
1,10






1512
Доломиты, аргиллиты
15,12
26,46
1.00
1,75
1,05






1620
Доломиты, мергели
16,20
28,35
1.00
1,75
1,05






1740
Доломиты, аргиллиты, ангидриты
17,40
30,45
1.00
1,75
1,05






1826
Доломиты, мергели, ангидриты
18,26
31,96
1.00
1,75
1,05






1930
Песчаники, алевролиты, известняки
19,30
33,78
1.00
1,75
1,05








3.3.2. Расчет глубин спуска обсадных колонн по стволу скважины

Учитывая, что эксплуатационные скважины бурятся наклонно-направленными необходимо отразить глубины спуска как по вертикали, так и по стволу скважины. Помним о том, что совмещенный график давления строится с отметкой глубин по вертикали.

Используя информацию по расчету трехинтервального профиля и совмещенного графика давлений, отражающего глубины спуска всех обсадных колонн по вертикали производим расчет глубины спуска всех обсадных колонн по стволу скважины.
На первоначальном этапе был произведен расчет трехинтервального профиля, определен угол

Смотрите также файлы