Файл: Курсовая работа Осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважин.rtf
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 456
Скачиваний: 18
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»Факультет «Нефтетехнологический»Кафедра бурения нефтяных и газовых скважинКурсовая работа«Осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважин»Выполнил:Мифтахов Т. Х.студент VI-ЗФ-9Б, спец. 130504Проверил:Нечаева О. А.Доцент кафедры «БНиГС»Самара 2016гСАМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТНефтетехнологический факультетКафедра «Бурение нефтяных и газовых скважин»Задание на курсовую работу по дисциплине«Осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважин»Студенту Мифахову Т.Х.Вариант № 54Введение.. Сведения о возможных авариях и зонах осложнений по геологическому разрезу скважины. Выполнить анализ и оценку технологического риска, выделить зоны риска с указанием степени риска и обосновать мероприятия по его снижению.. Спец. Вопрос: Труболовки, назначение, устройство, технология применения.Графическая часть:. Геолого-технический наряд. Чертёж по спец.вопросу. Расчет глушения скважины (методика расчета + лист глушения) Вариант № 21Содержание курсовой работы:- титульный лист;задание на курсовую работу;содержание;введение;глава 1;глава 2;- глава 3;- заключение;библиографический список.ВведениеНезависимо от уровня технологии проводки скважины, при её бурении неминуемо возникают нештатные ситуации, наиболее неприятные из которых - осложнения и аварии. Что связано с разнообразием залегания пород, вариацией глубины пластов, их мощности и физико-химических свойств. Особенно непредсказуемо бурение первых, параметрических, скважин. По мере накопления информации о разрабатываемом месторождении технология проводки скважин совершенствуется. В настоящей работе рассматриваются вопросы, связанные с осложнениями при бурении скважин, с их предупреждением и ликвидацией.В буровой практике различают осложнения и аварии. В настоящее время их принято различать по экономическому признаку. Осложнения оплачивает заказчик, а аварии ложатся на себестоимость бурения.
Осложнение - это проявление факторов геологического происхождения, делающих дальнейшее бурение скважины нерентабельным, невозможным или опасным.Классификация осложнений:· - поглощения промывочной жидкости;· - газонефтеводопроявления;· - обвалы и осыпи;· - прихваты.Авария - нарушение технологического процесса строительства скважины, вызываемое потерей подвижности колонны бурильных труб или её поломкой с оставлением в скважине элементов колонны буровых труб, а также различных предметов и инструментов, для извлечения которых требуются специальные работы.Классификация осложнений:· - аварии с элементами колонны бурильных труб;· - прихваты бурильных и обсадных колонн;· - аварии с долотами;· - аварии с обсадными колоннами и элементами их оснастки;· - аварии из-за неудачного цементирования;· - аварии с забойными двигателями;· - аварии в следствии падения в скважину посторонних предметов;· - прочие аварии.Задачами курсовой работы являются обобщение сведений о возможных авариях и зонах осложнений по геологическому разрезу, анализ и оценка технологического риска с выделением зон риска и указанием его степени по интервалам, обоснование мероприятий по снижению вероятности возникновения осложнений при бурении скважины № 256 Южно-Ягунского месторождения с соблюдением норм безопасности труда, а также норм экологической и промышленной безопасности в условиях рационально распределённого времени.1. Геологическая частьСкважина № 256 Южно-Ягунского месторождения бурится на территории ХМАО. Нефтяное месторождение находится в северо-восточной части Сургутского нефтегазоносного района и расположено в северо- восточной части города Сургута, в 75 км от него и в 60 км на юго-запад от города Ноябрьска.Данные по скважине:) Назначение - эксплуатационная. Цель бурения - добывающая) Проектная глубина - 3007 м.) Проектный горизонт - ЮС1) Вид профиля - наклонно-направленный.Климат района резко континентальный с холодной, суровой зимой и коротким, но теплым летом. Среднегодовая температура зимой -23,20С, летом +16,10С. Устойчивый снежный покров образуется в третьей декаде октября и держится 200-220 дней. Толщина снежного покрова на отдельных участках не превышает 1,0 м, в заселенных местах до 1,2-1,6 м. Глубина промерзания составляет 1,3-1,7 м.
Геологический разрез Южно-Ягунского месторождения представлен породами двух структурных комплексов: мезозойско-кайнозойского чехла и доюрских образований.К отложениям подсвиты Верхнеюрского отдела приурочен горизонт ЮС1, верхняя часть которого является промышленно-нефтеносной. Индексирована, как пласт ЮС1-1 и выделена в объект подсчета. Возраст осадков васюганской свиты - верхнекелловый-оксфордский, установлен по фауне аммонитов и фораминифер. Мощность всей свиты в целом - 75 - 80 м, верхней подсвиты - 30 - 35 м. Продуктивный пласт ЮС1 представляет собой пачку переслаивающихся песчаников и алевролитов с прослоями аргиллитов.Стратиграфические и литологические данные скважины - на Рис. 1.Рис. 1. Стратиграфия и литологияТаблица 1. Перечень горизонтов нефтепроявлений
Перечень продуктивных пластов скважины № 256 Южно-Ягунского месторождения и их характеристики приведены в Таблице 2.Табл. 2. Перечень продуктивных пластов скважины № 2731 Давыдовского месторождения и их характеристики
Поинтервальные ожидаемые величины пластового давления и давления гидроразрыва, а также величины репрессий по интервалам указаны в Табл. 3.Табл. 3. Поинтервальные ожидаемые величины пластового давления и давления гидроразрыва, а также величины репрессий по интервалам
Обвалы песчано-глинистых породТаблица 4. Перечень горизонтов обвалов песчано-глинистых пород
Разжижение промывочной жидкостиТаблица 5. Перечень горизонтов разжижения промывочной жидкости.
Сужение ствола скважиныТаблица 6. Перечень горизонтов сужения ствола скважины.
2. Анализ и оценка технологического риска. Зоны риска и его степени. Мероприятия по снижению.1 Факторы рискаВ равной степени со всякой иной областью подземного строительства, бурение добывающей скважины сопряжено с риском возникновения технологических проблем. Аварийные и непредвиденные ситуации могут сорвать сроки сдачи скважины, повысить стоимость бурения или сделать весь проект нерентабельным, даже повлечь за собой катастрофы техногенного характера. В некоторых случаях может потребоваться радикальное изменение методов и технологии бурения. Непредвиденные ситуации также могут привести к травмам на производстве у персонала.
Как и во многих иных сферах, большая доля рисков, относящихся к стадии бурения скважины, является следствием неточностей и ошибок при проектировке и документировании, а также недостатке информации.Неполный объём инженерных исследований, неточности и огрехи приводят к ошибкам в геологическом разрезе, при подборе буровой установки, бурового инструмента, буровой колонны, а также характеристик и состава бурового раствора. Ошибки и недочёты при составлении сметы могут привести к недофинансированию проекта.Понятие риска включает в себя сочетание частоты (или вероятности) и тяжести последствий аварий, следовательно, оценка степени риска определяет качественный и количественный анализ частоты возникновения аварий и анализ их последствий..2 Технологические рискиСтруктура технологических процессов бурения скважины представлена в табл. 7.Таблица 7 Структура технологических процессов бурения скважиныОсновные виды рисков, которые могут возникнуть на нефтедобывающих предприятиях, и мероприятия по их снижению представлены в табл.8.скважина бурение риск технологическийТаблица 8. Основные виды рисков инвестиционного проекта нефтедобывающего предприятияИз-за выбора неэффективных проектно-технологических решений или непредвиденных геотехнических факторов и условий на этапе строительства вероятен риск возникновения аварийных ситуаций и иных технологических трудностей, в том числе:обрушения скважины;необнаружения продуктивного пласта;отклонения от проектной траектории бурения;потери бурового инструмента;недостаточной мощности буровой установки;повреждения защитного покрытия труб;заклинивания бурильной колонны;прорыва подошвенной воды;получение заколонного перетока;загрязнения грунтовых вод полимерными и химическими добавками буровых растворов (активные и моющие вещества, полимеры, кальцинированная сода);выхода бурового раствора в водоём, в подземные сооружения и коммуникации по траектории бурения;повреждения трубопровода из-за превышения предельно допустимых нагрузок при бурении.При аварийной ситуации может быть потеряна часть бурильной колонны
Осложнение - это проявление факторов геологического происхождения, делающих дальнейшее бурение скважины нерентабельным, невозможным или опасным.Классификация осложнений:· - поглощения промывочной жидкости;· - газонефтеводопроявления;· - обвалы и осыпи;· - прихваты.Авария - нарушение технологического процесса строительства скважины, вызываемое потерей подвижности колонны бурильных труб или её поломкой с оставлением в скважине элементов колонны буровых труб, а также различных предметов и инструментов, для извлечения которых требуются специальные работы.Классификация осложнений:· - аварии с элементами колонны бурильных труб;· - прихваты бурильных и обсадных колонн;· - аварии с долотами;· - аварии с обсадными колоннами и элементами их оснастки;· - аварии из-за неудачного цементирования;· - аварии с забойными двигателями;· - аварии в следствии падения в скважину посторонних предметов;· - прочие аварии.Задачами курсовой работы являются обобщение сведений о возможных авариях и зонах осложнений по геологическому разрезу, анализ и оценка технологического риска с выделением зон риска и указанием его степени по интервалам, обоснование мероприятий по снижению вероятности возникновения осложнений при бурении скважины № 256 Южно-Ягунского месторождения с соблюдением норм безопасности труда, а также норм экологической и промышленной безопасности в условиях рационально распределённого времени.1. Геологическая частьСкважина № 256 Южно-Ягунского месторождения бурится на территории ХМАО. Нефтяное месторождение находится в северо-восточной части Сургутского нефтегазоносного района и расположено в северо- восточной части города Сургута, в 75 км от него и в 60 км на юго-запад от города Ноябрьска.Данные по скважине:) Назначение - эксплуатационная. Цель бурения - добывающая) Проектная глубина - 3007 м.) Проектный горизонт - ЮС1) Вид профиля - наклонно-направленный.Климат района резко континентальный с холодной, суровой зимой и коротким, но теплым летом. Среднегодовая температура зимой -23,20С, летом +16,10С. Устойчивый снежный покров образуется в третьей декаде октября и держится 200-220 дней. Толщина снежного покрова на отдельных участках не превышает 1,0 м, в заселенных местах до 1,2-1,6 м. Глубина промерзания составляет 1,3-1,7 м.
Геологический разрез Южно-Ягунского месторождения представлен породами двух структурных комплексов: мезозойско-кайнозойского чехла и доюрских образований.К отложениям подсвиты Верхнеюрского отдела приурочен горизонт ЮС1, верхняя часть которого является промышленно-нефтеносной. Индексирована, как пласт ЮС1-1 и выделена в объект подсчета. Возраст осадков васюганской свиты - верхнекелловый-оксфордский, установлен по фауне аммонитов и фораминифер. Мощность всей свиты в целом - 75 - 80 м, верхней подсвиты - 30 - 35 м. Продуктивный пласт ЮС1 представляет собой пачку переслаивающихся песчаников и алевролитов с прослоями аргиллитов.Стратиграфические и литологические данные скважины - на Рис. 1.Рис. 1. Стратиграфия и литологияТаблица 1. Перечень горизонтов нефтепроявлений
| Наименование горизонта | Интервал | Тип флюида |
| 1. Алымская свита | 1830-1950 | нефтегаз |
| 2.Баж.+Георг.+Васюганская свита | 2830-2850 | нефтегаз |
| Продуктивный пласт | H, м | Pпл., МПа |
| ЮС1 | 51,0 | 29,0 |
| Интервал по вертикали, м | Рпл., МПа | Ргидр., МПа | ∆Р, МПа |
| 0-650 | - | - | - |
| 650-750 | 7,8 | 11,2 | 3,4 |
| 750-850 | 9,81 | 13,83 | 4,02 |
| 850-1020 | 12,85 | 16,77 | 3,92 |
| 1020-1235 | 15,93 | 21,81 | 5,88 |
| 1235-1470 | 17,07 | 25,65 | 8,58 |
| 1470-1640 | 18,42 | 27,48 | 9,06 |
| 1640-1828 | 19,89 | 29,15 | 9,26 |
| 1828-1950 | 20,42 | 32,11 | 11,69 |
| 1950-2100 | 21,58 | 35,85 | 14,27 |
| 2100-2335 | 23,89 | 39,36 | 15,47 |
| 2335-2570 | 26,08 | 43,78 | 17,7 |
| 2570-2740 | 28,0 | 46,32 | 18,32 |
| 2740-2780 | 28,19 | 47,27 | 19,08 |
| 2780-2830 | 28,57 | 47,46 | 18,89 |
| 2830-2980 | 28,78 | 48,13 | 19,35 |
| 2980-3050 | 29,0 | 48,89 | 20,89 |
Обвалы песчано-глинистых породТаблица 4. Перечень горизонтов обвалов песчано-глинистых пород
| 1. Четвертичная свита | 0-100 |
| 2. Туртасская свита | 100-200 |
| 3. Новомих.+Алтымская свита | 200-300 |
| 4. Тавдинская+Люлинвор. свита | 300-650 |
| 5. Талицкая+Ганькинская свита | 650-900 |
| 6. Березовская+Кузнецовская свита | 900-1050 |
| 7. Покурская+Алымская свита | 1050-1950 |
| 8. Сангопайская+Усть-Балыкская свита | 1950-2300 |
| 9. Сортымская свита | 2300-2750 |
| 10. Баж.+Георг.свита | 2750-2830 |
| 11. Васюганская свита | 2830-3007 |
| 1. Четвертичная свита0-100 | |
| 2. Туртасская свита | 100-200 |
| 3. Новомих.+Алтымская свита | 200-300 |
| 4. Тавдинская+Люлинвор. свита | 300-650 |
| 5. Талицкая+Ганькинская свита | 650-900 |
| 6. Березовская+Кузнецовская свита | 900-1050 |
| 7. Покурская+Алымская свита | 1050-1950 |
| 8. Сангопайская+Усть-Балыкская свита | 1950-2000 |
| 1.Сангопайская+Усть-Балыкская свита | 1950-2300 |
| 2.Сортымская свита | 2300-2750 |
| 3. Баж.+Георг.свита | 2750-2830 |
| 4.Васюганская свита | 2830-3007 |
Как и во многих иных сферах, большая доля рисков, относящихся к стадии бурения скважины, является следствием неточностей и ошибок при проектировке и документировании, а также недостатке информации.Неполный объём инженерных исследований, неточности и огрехи приводят к ошибкам в геологическом разрезе, при подборе буровой установки, бурового инструмента, буровой колонны, а также характеристик и состава бурового раствора. Ошибки и недочёты при составлении сметы могут привести к недофинансированию проекта.Понятие риска включает в себя сочетание частоты (или вероятности) и тяжести последствий аварий, следовательно, оценка степени риска определяет качественный и количественный анализ частоты возникновения аварий и анализ их последствий..2 Технологические рискиСтруктура технологических процессов бурения скважины представлена в табл. 7.Таблица 7 Структура технологических процессов бурения скважиныОсновные виды рисков, которые могут возникнуть на нефтедобывающих предприятиях, и мероприятия по их снижению представлены в табл.8.скважина бурение риск технологическийТаблица 8. Основные виды рисков инвестиционного проекта нефтедобывающего предприятияИз-за выбора неэффективных проектно-технологических решений или непредвиденных геотехнических факторов и условий на этапе строительства вероятен риск возникновения аварийных ситуаций и иных технологических трудностей, в том числе:обрушения скважины;необнаружения продуктивного пласта;отклонения от проектной траектории бурения;потери бурового инструмента;недостаточной мощности буровой установки;повреждения защитного покрытия труб;заклинивания бурильной колонны;прорыва подошвенной воды;получение заколонного перетока;загрязнения грунтовых вод полимерными и химическими добавками буровых растворов (активные и моющие вещества, полимеры, кальцинированная сода);выхода бурового раствора в водоём, в подземные сооружения и коммуникации по траектории бурения;повреждения трубопровода из-за превышения предельно допустимых нагрузок при бурении.При аварийной ситуации может быть потеряна часть бурильной колонны