Файл: Курсовой проект по дисциплине Бурение нефтяных и газовых скважин (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану) задание.docx

Найдем следующий внутренний диаметр колонны:



где всегда будем брать 3 мм.



По ГОСТу 632-80 «Трубы обсадные и муфты к ним» находим , находим внешний диаметр и диаметр муфты.





Рассчитаем диаметр долота:



Найдем ближайший по ГОСТу 20692-2003 «Долота шарошечные». Технические условия:



Аналогичные действия произведем для оставшихся обсадных колонн и занесем полученные данные в таблицу 6.

Таблица 6. Расчетные параметры обсадных колон

Обсадная колонна	Диаметр, мм				Толщина стенки, мм
	Долото	Обсадной колонны
		муфта	наружный	внутренний
Эксплуатационная	187,3	166	146,1	-	-
Техническая	269,9	244,5	219,1	205,7	6,7
Кондуктор	365,1	323,9	298,5	281,5	8,5
Направление	490	431,8	406,4	387,4	9,5

Используя все полученные данные строим схему скважины (Рисунок 2).



Рисунок 2 - Схема конструкции скважины

---

2.2 Выбор породоразрушающего инструмента

Выбор типа породоразрушающего инструмента (ПРИ) базируется на информации о физико-механических свойствах пород, анализе условий литологического строения конкретного разреза и разделении его на интервалы одинаковой буримости, а также 18 выполняемых задач (бурение, проработка, разбуривание цементного стакана, вырезание окна в обсадной колонне, отбор керна и т.п.). При отсутствии необходимых промысловых данных для ориентировочного выбора можно воспользоваться рекомендуемыми областями применения отечественных долот различной конструкции в соответствии с категориями твердости и абразивности горных пород.

Долота выбираются по типу зубьев, типу промывки и типу опор подшипников по ГОСТ 20692-2003.

Результаты выбора приведены в таблице 7.

Таблица 7. Породоразрушающий инструмент

Интервал, м	Выполняемая задача	Горные породы	Диаметр, мм	Условное обозначение
0-80	Бурение	Мягкие породы	409	Долото шарошечное III 409 М-ЦГАУ
80-1130	Бурение	Мягкие породы	365,1	Долото шарошечное III 365,1 М-ЦГАУ
		Средние породы		Долото шарошечное III 365,1 С-ЦГАУ
		Средние породы с пропластками твердых		Долото шарошечное V 365,1 СТ-ЦГАУ
1130-2030	Бурение	Средние породы	269,9	Долото шарошечное III 269,9 С-ЦГАУ
2030-3090	Бурение	Средние породы с пропластками твердых	187,3	Долото шарошечное V 187,3 СТ-ЦГАУ
		Твердые породы		Долото шарошечное V 187,3 Т-ЦГАУ

2.3 Выбор типа бурового раствора

Буровые растворы являются важным звеном в процессе бурения, выполняя множество функций и оказывая значительное влияние на сам процесс. От правильного выбора бурового раствора зависят технико-экономические показатели бурения.

---

Условия применения различных типов буровых растворов зависят от их физических, технологических свойств, а также от свойств разбуриваемых пород, величины пластового давления, минерализации пластовых вод и других факторов

Возможные пределы относительной плотности бурового раствора определялись, исходя из условия предотвращения флюидопроявления и одновременно поглощения промывочной жидкости, с помощью следующего выражения:

(3.1)

Выбор типа бурового раствора основывается на типе горных пород. Так в интервале от 0 до 1120 м присутствуют в основном неустойчивые глины. Для бурения этого интервала можно использовать гидрофобизирующий раствор. В состав этого раствора входит вода, глина, понизитель фильтрации (КМЦ) и ингибирующие кремнийорганические соединения (ГКЖ-10, ГКЖ-11). Состав реагента (в кг): ПАА (в перерасчете на сухое вещество) 2 – 3, кремнийорганическая жидкость (ГКЖ-10, ГКЖ-11) 40 – 60, вода 958 – 937.

Для интервала 1120 – 3020 м используется известковый раствор с высоким pH так как в разрезе появляются алевролиты. Для приготовления 1 м³ известкового раствора (в пересчете на сухое вещество) требуется (в кг): глины 80 – 120, УЩР 5 – 10, лигносульфонат 30 – 50, каустик 3 – 5, вода 913 – 915, утяжелитель – до получения раствора требуемой плотности.

Для вскрытия продуктивного интервала 3020 – 3090 м можно применить раствор на углеводородной основе, например высококонцентрированный инвертный эмульсионный раствор (ВИЭР). Для приготовления 1 м³ данного раствора необходимо: дизельное топливо или нефть 450 л, водный раствор соли 450 л, СМАД 30 – 40 л, эмульгатор (эмультал) 10 – 20 л, бентонит 10 – 15 кг, барит – до получение необходимой плотности раствора.

Параметры подобранных буровых растворов показаны в таблице 8.

Необходимый объем бурового раствора для интервала рассчитывается по следующей формуле:

(3.2)

где – объем скважины, м³; - объем циркуляционной системы, м³ (

---

); – объем приемных емкостей буровых насосов, ( ); – требуемый объем бурового раствора для механического бурения, .

Таблица 8. Параметры выбранных буровых растворов

Название (тип) раствора	Интервал, м		Плотность,	Условная вязкость,	Водоотдача,		pН
	от	до
ингибирующий гидрофобизирующий раствор	0	1120	1,2	25-30	5-8	2/8	9
Известковый раствор с высоким pH	1120	2020	1,5	18-30	4-8	6/24	11-12,5
	2020	3020	1,35
Высококонцентрированный инвертный эмульсионный раствор	3020	3090	1,35	40-60	0,5-1	20/40	-

где – длина интервалов одного диаметра бурения, м; – нормы расхода бурового раствора на 1 м проходки,

---

(при H < 100 м: n=0,52; при H < 800 м: n=0,32; H > 800 м: n=0,24).



где – длина скважины, м; – площадь кольцевого пространства, м²; – внутренняя площадь бурильной колонны, м² (возьмем средний диаметр бурильной колонны 114,3 мм).

Далее рассчитываем объемы каждого типа бурового раствора и количество реагентов для их приготовления:

1. 
   Ингибирующий гидрофобизирующий раствор:
   

Объем раствора:





Масса реагентов:

ПАА - 2·600 = 1200 кг

ГКЖ-10 - 40·600 = 24000 кг

Вода – 937·600 = 562200 кг

2. 
   Известковый раствор с высоким pH:
   

Объем раствора:





Масса реагентов:

Глина - 80·700 = 56000 кг

УЩР - 5·700 = 3500 кг

Лигносульфонат - 30·700 = 21000 кг

Каустик - 3·700 = 2100 кг

Вода - 913·700 = 639100 кг

3. 
   Высококонцентрированный инвертный эмульсионный раствор:
   

Объем раствора:





Масса реагентов:

Нефть – 450·260 = 117000 л

Водный раствор соли - 450·260 = 117000 л

СМАД - 30·260 = 7800 л

Эмульгатор - 10·260 = 2600 л

Для очистки бурового раствора будет использоваться система ЦС-200, которая состоит из:

• 
  Вибросита ACB-585(710)-S x3
  
• 
  Вибросито СГУ АСВ-585(710)-S
  
• 
  Пескоотделитель АСВ-Р x2
  
• 
  Илоотделитель АСВ-I x12
  
• 
  Дегазатор
  
• 
  Насос шламовый x2
  
• 
  Центрифуга
  
• 
  Емкость технологическая (40 м³) x2
  
• 
  Смесительной воронки
  

Технические характеристики системы ЦС-200 показаны в таблице 9.

Таблица 9. Основные технические характеристики ЦС-40

Максимальная пропускная способность, м3/ч	Суммарное энергопотребление, кВт/ч	Полезный объем бурового раствора, м3
180	400	200

---