Файл: Курсовая работа по дисциплине Технология бурения нефтяных и газовых скважин.docx
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 675
Скачиваний: 31
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение
высшего образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт нефти и газа
Кафедра бурения нефтяных и газовых скважин
КУРСОВАЯ РАБОТА
По дисциплине: «Технология бурения нефтяных и газовых скважин»
Преподаватель А.Л.Неверов
подпись, дата инициалы, фамилия
Студент ГБ18-01Б, 081830353 Д.С. Ульчугачев
номер группы, зачетной книжки подпись, дата инициалы, фамилия
Красноярск 2022
-
СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ 2
1Основные проектные данные 5
2Проектирование конструкции скважины 11
1.1Обоснование конструкции эксплуатационного забоя 11
1.2Конструкция скважины 12
1.2.1Назначение обсадных колонн 12
1.2.2Расчет плотности бурового раствора 13
1.2.3Расчет глубины спуска обсадных колонн 14
1.2.4Глубина спуска эксплуатационной колонны 14
1.2.5Выбор глубины спуска кондуктора 15
3Буровые растворы 18
1.3Выбор типа и обоснование параметров бурового раствора 18
1.4Химические реагенты и обработка бурового раствора 19
1.5Очистка бурового раствора 23
1.6Контроль параметров бурового раствора 24
1.7Требования безопасности при работе с химическими реагентами 25
4Углубление скважины 27
1.8Расчет диаметров долот и обсадных колонн 27
1.9Выбор буровых долот 30
1.10Расчет механической скорости проходки долот 31
1.11Расчет частоты вращения долота 32
1.12Расчет проходки на одно долото 33
1.13Выбор типа забойного двигателя 36
1.13.1Расчет геометрических параметров РО 36
1.13.2Расчет характеристики двигателя 43
1.13.3Расчет осевых сил 44
1.13.4Выбор ВЗД по рассчитанным параметрам 45
1.14Обоснование типа буровой установки 45
1.15Гидравлическая программа скважины 48
1.15.1Расчет необходимого расхода бурового раствора 48
1.15.2Гидродинамические расчеты бурового раствора 50
5Крепление скважины 53
1.16Условия работы колонны в скважине 53
1.17Подготовительные работы к спуску колонны (подготовка ствола и колонны) 54
1.18Технологический режим спуска колонн 56
1.19Проектирование обвязки обсадных колонн 58
1.20Расчет действующих нагрузок 59
1.21Конструирование обсадной колонны по длине 60
6Выбор бурильной колонны 62
1.22Расчёт бурильной колонный на прочность 63
7Расчет и обоснование цементирования 66
1.23Выбор интервалов цементирования 66
1.24Обоснование способа цементирования 67
1.25Расчет объема тампонажной смеси и количество составных компонентов 70
1.26Обоснование типа и расчёт объемов буферной, продавочной жидкостей и цементного раствора 72
1.27Выбор типа и расчёт необходимого количества цементировочного оборудования 74
1.28Организация работ по цементированию скважины. 79
8Испытание скважины 81
9Освоение скважины 83
1.29Вторичное вскрытие пласта 83
1.30Вызов притока флюида 84
10Дефектоскопия 86
11Мероприятия по охране окружающей среды 87
Вредные воздействия 89
Заключение 93
Список использованных источников 94
-
Основные проектные данные
1. Площадь – Западно-Лодочная (Туруханский район, Красноярского
края);
2. Цель и назначение скважины – поисковая;
3. Проектный горизонт – малышевская свита нижней юры;
4. Проектная глубина – 4200м;
5. Вид скважины (тип профиля) – вертикальная;
6. Способ бурения – ВЗД, роторный.
В таблице 1 приведена литологическая характеристика разреза скважины и физико-механические свойства горных пород
Таблица 1 – Литологическая характеристика разреза скважины и физико – механические свойства горных пород
Интервал, м | Краткое название породы | Плотность, г/см3 [6] | Пористость, % [6] | Проницаемость, мД [10] | Глинистость, % [20] | Карбонатность, % [10] | Твердость, кгс/мм2 [21] | Абразивность [6] | Модуль Юнга, Е·10-4 МПа [8] | Коэффициент Пуассона [9] | Категория буримости по промысловой классификации |
0-25 | Супесь | | 1,5 | | | | | | | | М |
25-50 | Суглинки | 1,7 | 27 | 10 | 90 | 0 | 4 | 4 | 0,5 | 0,4 | М |
50-75 | Пески | 1,35 | 30 | 1500 | 5 | 0 | 3 | 4 | 0,8 | 0,32 | М |
75-100 | Глины | 2 | 31 | 0 | 95 | 0 | 4 | 4 | 0,7 | 0,3 | М |
100-275 | Пески | 1,35 | 30 | 1500 | 5 | 0 | 3 | 4 | 0,8 | 0,32 | С |
275-450 | Глины | 2,01 | 31 | 0 | 95 | 0 | 4 | 4 | 0,7 | 0,3 | С |
450-576 | Пески | 1,36 | 30 | 1500 | 5 | 0 | 4 | 4 | 0,8 | 0,32 | С |
576-703 | Алевриты | 2,5 | 22 | 20 | 55 | 0 | 10 | 5 | 0,65 | 0,37 | С |
703-830 | Глины | 2,05 | 31 | 0 | 95 | 0 | 4 | 4 | 0,7 | 0,3 | С |
830-990 | Алевриты | 2,5 | 22 | 20 | 55 | 0 | 10 | 5 | 0,65 | 0,37 | С |
990-1150 | Песчаники | 2,72 | 26 | 500 | 5 | 5 | 30 | 6 | 0,36 | 0,27 | С |
1150-1220 | Аргиллиты | 2,73 | 21 | 35 | 25 | 1 | 20 | 4 | 0,6 | 0,3 | С |
1220-1290 | Алевролиты | 2,8 | 23 | 147 | 25 | 2 | 25 | 5 | 0,68 | 0,3 | С |
1290-1425 | Песчаники | 2,72 | 26 | 500 | 5 | 5 | 30 | 6 | 0,36 | 0,27 | С |
1425-1560 | Алевролиты | 2,8 | 22 | 147 | 25 | 2 | 25 | 5 | 0,68 | 0,3 | С |
1560-1760 | Песчаники | 2,73 | 26 | 500 | 5 | 5 | 30 | 6 | 0,36 | 0,27 | С |
1760-1960 | Аргиллиты | 2,73 | 21 | 35 | 25 | | 20 | 4 | 0,6 | 0,3 | С |
1960-2505 | Песчаники | 2,73 | 26 | 500 | 5 | 5 | 30 | 6 | 0,36 | 0,27 | С |
2505-3050 | Алевролиты | 2,8 | 22 | 147 | 25 | 2 | 25 | 5 | 0,68 | 0,3 | С |
3050-3238 | Аргиллиты | 2,73 | 21 | 35 | 25 | 1 | 20 | 4 | 0,6 | 0,3 | С |
3238-3425 | Алевролиты | 2,81 | 22 | 147 | 25 | 2 | 25 | 5 | 0,68 | 0,3 | С |
3425-3583 | Аргиллиты | 2,74 | 21 | 35 | 25 | 1 | 20 | 4 | 0,6 | 0,3 | СТ |
3583-3740 | Алевролиты | 2,81 | 22 | 147 | 25 | 2 | 25 | 5 | 0,68 | 0,3 | СТ |
3740-3835 | Песчаники | 2,73 | 23 | 500 | 5 | 5 | 30 | 6 | 0,36 | 0,27 | СТ |
3835-3930 | Алевролиты | 2,81 | 22 | 147 | 25 | 2 | 25 | 5 | 0,68 | 0,3 | СТ |
3930-3955 | Алевролиты | 2,81 | 22 | 147 | 25 | 2 | 25 | 5 | 0,68 | 0,3 | СТ |
3955-3980 | Аргиллиты | 2,74 | 21 | 35 | 25 | 1 | 20 | 4 | 0,6 | 0,3 | СТ |
3980-4200 | Песчаники | 2,74 | 23 | 500 | 5 | 5 | 30 | 6 | 0,36 | 0,27 | СТ |
Нефтеносность представлена в таблице 2
Таблица 2 - Нефтеносность
Интервал | Тип коллектора | Свободный дебит, м3/сут |
1850-1890 | Поровый | 83 |
3050-3090 | Поровый | 43 |
3140-3200 | Поровый | - |
3880-3920 | Поровый | - |
В таблице 3 представлена газоносность скважины
Таблица 3 – Газоносность
Интервал | Тип коллектора | Свободный дебит, тыс. м3/сут |
3760-3800 | Поровый | Незначительный |
3980-4040 | Поровый | 1500 |
4160-4200 | Поровый | - |
Водоносность по разрезу отсутствует.
Также нам представлены градиенты пластового давления и давления гидроразрыва (таблица 4).
Таблица 4 – Давление по разрезу скважины
Интервал | Градиент давления, МПа/м | |
Пластового | Гидроразрыва | |
0-3740 | 0,01 | 0,0165 |
3740-3980 | 0,0118 | 0,0173 |
3980-4200 | 0,0128 | 0,0178 |
Далее необходимо рассмотреть возможные осложнения по разрезу скважины, они будут представлены в таблице 5 и таблице 6.
Таблица 5 – Поглощение бурового раствора
Интервал | Максимальная интенсивность поглощения, м3/час | Потеря циркуляции | Градиент давления поглощения при вскрытии, МПа/м |
450-830 | Частичное | Нет | 0,0157 |
830-1150 | Частичное | Нет | 0,0157 |
1290-1560 | Частичное | Нет | 0,0157 |
1560-1960 | Частичное | Нет | 0,0157 |
1960-3050 | Частичное | Нет | 0,0157 |
3050-3425 | Частичное | Нет | 0,0157 |
3740-3930 | Частичное | Нет | 0,0164 |
3980-4200 | Частичное | Нет | 0,0169 |
Таблица 6 – Прочие возможные осложнения
Интервал | Вид осложнения |
0-500 | Обвалы стенок скважины. Прихват инструмента. Кавернообразование |
830-1150 | Сужение ствола скважины |
1150-1290 | Кавернообразование |
1290-1560 | Сужение ствола скважины |
1560-3050 | Кавернообразование |
3050-4200 | Сужение ствола скважины |
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Проектирование конструкции скважины
-
Обоснование конструкции эксплуатационного забоя
В нашем случае коллектор является поровым, однородным, прочным, гранулярного типа. Близко расположенных водонапорных горизонтов нет. Подошвенные воды отсутствуют. Коллектор с аномально высоким пластовым давлением, так как ∆pпл≥ 0,11 МПа/10 м.
Проведем расчет коллектора на устойчивость.
Оценка устойчивости пород в призабойной зоне производится сравнением прочности породы коллектора на одноосное сжатие с радиальной сжимающей нагрузкой на породу в призабойной зоне скважины. Породы устойчивы, если выполняется условие:
(1)
где σсж – предел прочности пород продуктивного пласта при одноосном сжатии (для коллектора, слоенного песчаником, составляет 110 МПа), МПа;
σсжрасч– расчетное значение предела прочности пород продуктивного пласта при одноосном сжатии, МПа.
(2)
где К – коэффициент бокового распора, рассчитываемый по формуле:
(3)
где μ – коэффициент Пуассона
Горное давление Ргор в подошве продуктивного пласта рассчитывается по формуле:
(4)
где gradiPгор– градиент горного давления на i-ом интервале, МПа/м;
hi – величина i-го интервала, м.
Пластовое давление Рпл в подошве продуктивного пласта рассчитывается по формуле:
(5)
где gradPiпл– градиент пластового давления на i-ом интервале, МПа/м;
hi– величина i-го интервала, м.
Минимальное забойное давление Рз для газовых скважин принимается равным 0,5 Мпа.
Далее подставив все известные значения в формулы, получаем: