Проектирование строительства скважин реферат

Обновлено: 02.07.2024

При решении этой задачи часто может быть получено несколько вариантов конструкции. За окончательный нужно принимать наиболее экономичный, т. е. тот, который позволяет обеспечить выполнение поставленных перед скважиной задач при минимуме затрат на разведку (в случае поисково-разведочных скважин) или на разработку (для эксплуатационных, нагнетательных, наблюдательных скважин) месторождения или, по крайней мере, при минимальной себестоимости единицы добываемой продукции.

Проектирование конструкции скважин производится в два этапа. На первом этапе обосновьюается метод вхождения в пласт, количество обсадных колонн, глубины их спуска. На втором - размеры колонн, диаметры долот, интервалы цементирования. При этом следует учитывать накопленный опыт строительства скважин как в целом по региону, так и по рассматриваемому месторождению. Необходимо принимать во внимание действующие на предприятии инструкции, регламенты и т.д.

Проектирование скважин в РФ

Макет рабочего проекта на строительство скважин на нефть и газ (в дальнейшем "Макет") разработан на основании "Координационного плана НИОКР на 1983-1984 гг. по совершенствованию системы проектирования строительства нефтяных и газовых скважин, включая создание и внедрение САПР-бурения", утвержденного Первым заместителем министра нефтяной промышленности В.И.Игревским. "Макет" составлен с учетом требований "Инструкции о составе, порядке разработки, согласования и утверждения проектно-сметной документации на строительство скважин на нефть и газ" (ВСН 39-86), утвержденной приказом Министерства нефтяной промышленности 09.08.86, N 443

Технико-экономическая эффективность строительства нефтяных и газовых скважин во многом зависит от обоснованности процесса углубления и промывки. Проектирование технологии этих процессов включает в себя выбор способа бурения, типа породоразрушающего инструмента и режимов бурения, конструкции бурильной колонны и компоновки ее низа, показателей свойств и типов бурового раствора, необходимых количеств химических реагентов и материалов для поддержания их свойств, гидравлической программы углубления. Принятие проектных решений обуславливает выбор типа буровой установки, зависящей, помимо этого, от конструкции обсадных колонн и географических условий бурения. Для ряда указанных вопросов еще не выработано однозначных, а тем более научно-формализованных правил. При принятии многих решений (выбор режимно-технологических параметров бурения, некоторых свойств буровых растворов и др.) оказывается необходимым использовать результаты обобщения промыслово-статического материала, получаемого при бурении опорно-технологических и первых разведочных скважин.

Порядок проектирования конструкции скважины в РФ

Подготовка документа, где содержатся технико-экономические данные формирования проемов, характеристика территории, геологическая Информация о скважинах.
Организация строительства;
Проведение мероприятий, направленных на устранение негативного влияния производства на окружающую среду;
Учет всех необходимых правил и мер безопасности и прочее.

Категорийность скважин в Российской Федерации

Опорные скважины бурят для изучения строения крупных геоструктурных элементов земной коры, определения общих закономерностей распространения отложений благоприятных для нефтегазонакопления. Бурят такие скважины до вскрытия пород кристаллического фундамента или на максимально технически достижимую глубину. При этом производится сплошной отбор керна по всей длине ствола и отбор шлама через 1-5 метров проходки. В результате получают характеристику литологостратиграфического разреза осадочного чехла и определяют геолого-геофизические свойства всех типов пород. Это позволяет установить наличие в разрезе нефтегазоперспективных толщ и по фактическим геолого-геофизическим свойствам пород интерпретировать данные геофизических методов.

Структурные скважины бурят в ряде районов для выявления и подготовки к поисковому бурению перспективных площадей. Глубину скважин выбирают с таким расчётом, чтобы они вскрыли хотя бы верхние опорные горизонты, по которым геофизическими методами построены структурные карты. Это позволяет проверить эффективность и точность применяемых методов и уточнить детали строения площади. Отбор и исследования керна проводят в объёмах, обеспечивающих надёжное построение литолого-стратиграфического разреза.

Поисково-оценочные скважины бурят на площадях, подготовленных к поисковым работам, с целью открытия новых месторождений нефти и газа или новых залежей на ранее открытых месторождениях и оценки их промышленной значимости. Отбор керна в них сплошной только по перспективным на нефть и газ горизонтам, а в остальной части ствола – на границах стратиграфических подразделений. По результатам бурения поисково-оценочных скважин даётся обоснование промышленной значимости выявленных залежей нефти и газа, либо даётся заключение о бесперспективности опоискованного объекта (при отрицательном результате поискового бурения).

Разведочные скважины бурят на площадях с установленной промышленной нефтегазоносностью для уточнения величины запасов и сбора данных для составления технологической схемы разработки для месторождений нефти или проекта опытнопромышленной эксплуатации для месторождений газа. При этом производят пробную эксплуатацию продуктивных скважин.

Эксплуатационные скважины бурят для разработки и эксплуатации залежей нефти и газа. В эту категорию входят опережающе-эксплуатационные, эксплуатационные, нагнетательные и наблюдательные (контрольные, пьезометрические) скважины. Опережающие эксплуатационные скважины бурят на разрабатываемую или подготовленную к опытной эксплуатации залежь нефти с целью уточнения параметров и режима работы пласта, выявления и уточнения границ обособленных продуктивных участков и оценки их выработки. Эксплуатационные скважины бурят для извлечения нефти и газа из залежи.

Нагнетательные скважины бурят для поддержания пластового давления в эксплуатируемом пласте с помощью закачки в него воды, газа или других агентов. Движение нефти по пласту к скважинам происходит за счёт разности давлений в пласте и в стволе скважины. Если пластовое давление быстро падает, при помощи таких скважин его поддерживают на необходимом уровне, в результате чего увеличивается приток нефти.

Наблюдательные скважины для систематического наблюдения за изменением давления, положения межфлюидных контактов и других параметров в процессе эксплуатации пласта. К наблюдательным относятся пьезометрические и контрольные скважины. Они предназначены для определения пьезометрического уровня флюида в пласте и контроля за изменением этого уровня в процессе эксплуатации

Специальные скважины бурят для: проведения специальных исследований, сброса промысловых вод, ликвидации открытых фонтанов нефти и газа, подготовки подземных хранилищ углеводородов и закачки в них нефти или газа, строительства установок для захоронения промышленных стоков (нагнетательные, контрольные, наблюдательные), разведки и добычи технических вод. При проектировании конструкций параметрических, поисковых, оценочных и разведочных скважин необходимо предусматривать возможность использования их для эксплуатации залежей нефти и газа

Первый этап проектирования

При пониженных пластовых давлениях, отсутствие пропластковых и подошвенных вод и достаточной прочности пород пласта в некоторых случаях, после вскрытия объекта, эксплуатационную колонну, имеющую фильтр против продуктивных горизонтов, цементируют через боковые отверстия расположенные над кровлей этих горизонтов (манжетной цементирования).

На рисунке 2 показаны различные конструкции эксплуатационных колонн в зависимости от метода вскрытия и способа крепления продуктивного пласта.

Рисунок 2. Типы конструкций эксплуатационных колонн:

1, 2 – сплошные колонны, зацементированные соответственно через башмак и специальные отверстия над пластом; 3, 4 – зацементированные колонны с хвостовиком; 5 – колонна спущенная до пласта (эксплуатация с открытым забоем); 6, 7 – комбинированные колонны спущенные секциями.

Необходимое количество промежуточных обсадных колонн и глубины установки их башмаков определяются графически, по числу зон с несовместимыми условиями бурения, которые строятся сопоставлением градиентов пластовых (поровых) давлений (grad Р_пл), давлений гидроразрыва (поглощения) пластов (grad Р_гр), прочности и устойчивости пород (grad Р_уст) (рис. 3).

Условия бурения в двух смежных зонах несовместимы, если технологические параметры бурения нижнего интервала приводят к возникновению осложнений в верхнем. Для того чтобы осложнения не возникали, до начала разбуривания нижней зоны, верхнюю необходимо надежно изолировать.

В предварительном варианте конструкции скважин количество обсадных колонн равно количеству зон с несовместимыми условиями бурения, а глубины спуска колонн соответствуют границам этих зон.

Рисунок 3.- График изменения градиентов пластового давления и давления гидроразрыва горных пород с глубиной скважины

Затем конструкцию конструкцию скважины корректируют:

1. Если ту или иную зону можно изолировать другим способом, кроме спуска обсадной колонны, и стоимость скважины при этом не возрастет, то соответствующую колонну из конструкции исключают;

2. Учитывая особенности геологического разреза, предусматривают направление и кондуктор, выбирают тип промежуточных колонн.

3. Уточняют глубины спуска тех колонн, на которых должно быть установлено противовыбросовое оборудование.

Минимальная глубина спуска кондуктора или промежуточной колонны уточняется из условия недопущения прорыва пластового флюида под башмаком колонны при закрытом устье во время ликвидации ГНВП.

Второй этап проектирования

После того, как было определено необходимое количество обсадных колонн, приступают к определению диаметров обсадных колонн и долот. Расчет диаметров ведется снизу вверх. За исходный размер принимается диаметр эксплуатационной колонны (фильтровой) или конечный диаметр ствола скважины, если спуск обсадной (фильтровой) колонны проектом не предусмотрен. Диаметр долота для бурения под обсадную колонну определяется по ее габаритному наружному размеру (наружный диаметр соединительной муфты) с таким расчетом, чтобы обсадная колонна свободно проходила по стволу скважины с регламентируемым радиальным зазором

Кроме того, проектная высота подъема тампонажного раствора за обсадными колоннами должна обеспечивать:

- превышение гидростатических давлений составного столба бурового раствора и жидкости затворения цемента над пластовыми давлениями перекрываемых флюидосодержащих горизонтов;

- исключение гидроразрыва пород или интенсивного поглощения раствора;

- возможность разгрузки обсадной колонны на цементное кольцо для установки колонной головки.

Проектирование конструкций скважин за рубежом

Так же развитие технологии бурения горизонтальных скважин получили в США, где ГС использовались как для разведки и доразведки месторождений (например в бас. Уиллисон Северной Дакоты), так и с целью интенсификации добычи нефти. В 1990 г. в штатах Техас, Северная Дакота, Юта и других было пробурено 850 скважин. За пределами США в том же году было пробурено 200 ГС, половина из которых находится в Канаде. Диапазон показателей эффективности применения технологий бурения ГС достаточно широк. Так, например, повторное заканчивание 30–летней скважины в Западном Техасе, при котором на глубине 2360 м был пробурен горизонтальный ствол длиной 60 м, увеличило дебит от 1,27 до 31,8 м3/сут. Затраты окупились через 45 дней. С другой стороны, в том же Западном Техасе многие ГС оказались нерентабельными. Это объясняется ошибками, как при проектировании скважин, так и при подготовке экономического обоснования проектов.

Выбор методики для проектирования

выбирается конструкция призабойного участка скважины
обосновывается требуемое количество обсадных колонн и глубин их спуска
обосновывается выбор диаметра эксплуатационной колонны и согласовываются диаметры обсадных колонн.

Заключение

Поэтому объективно необходимо дальнейшее совершенствование процессов проектирования, строительства, эксплуатации ГС, непрерывного мониторинга функционирования систем разработки с применением ГС.

Проектирование строительства скважин - один из основных этапов подготовки производства, определяющий качество и эффективность сооружения нефтяных, газовых и нагнетательных скважин. Показателями развития этого этапа являются опережающие по сравнению со строительством темпы создания лроектно-сметной документации ( ПСД), научная обоснованность и оптимальность принятия проектных решений по технологическим процессам и операциям цикла строительства скважин. [1]

Проектирование строительства скважин ведут в одну стадию - рабочий проект. Строительство первой поисковой скважины на новой площади, впервые вводимой в разведку, опорных, параметрических и опорно-технических скважин проводят по индивидуальным рабочим проектам. В других случаях применяют групповые ( на усредненную скважину для строительства группы скважин на одной площади) или зональные ( для использования их на нескольких площадях) рабочие проекты. [2]

Обычно проектирование строительства скважин ведется отдельно от проектирования системы разработки нефтяного месторождения. При проектировании разработки исходят из предположения, что скважины нужной глубины и нужного диаметра будут существовать нужное время, что продолжительность времени существования скважин достаточно большая, во всяком случае больше, чем это необходимо для выполнения ими технологической функции. [3]

Отдел проектирования строительства скважин является подразделением территориальных научно-исследовательских и проектных институтов или других научно-исследовательских и проектных организаций Миннефтепрома, выполняющих весь комплекс работ по составлению и выдаче заказчику утвержденной проектно-сметной документации на строительство нефтяных и газовых скважин. [4]

При проектировании строительства скважин следует руководствоваться действующими нормативными документами по всем основным видам работ. [5]

При проектировании строительства скважины , прежде чем найти оптимальную программу бурения с использованием газообразных агентов, необходимо объединить или увязать несколько рациональных вариантов, полученных для каждого из рассмотренных интервалов, в которых используются различные типы газообразных агентов, в несколько вариантов общей программы. [6]

Задание на проектирование строительства скважин составляется заказчиком ( пользователем недр) с учетом требований проекта геологоразведочных работ и технологического проекта ( схемы) разработки месторождения. [7]

Задачами отдела проектирования строительства скважин являются составление научно обоснованных рабочих проектов и смет на строительство скважин в соответствии с заданиями на проектирование в установленные плановые сроки и осуществление авторского надзора за использованием проектно-сметной документации в целях обеспечения требуемого качества и достижения высоких технико-экономических показателей строительства проектируемых скважин за счет творческого использования новейших достижений науки, техники и передового производственного опыта, накопленного как в подсистеме строительства скважин Миннефтепрома, так и в смежных отраслях, деятельность которых связана с производством буровых работ. [9]

Обычно при проектировании строительства скважин учитывают максимально возможные кратковременные нагрузки и перегрузки и стремятся обеспечить прочность и работоспособность конструкции, фактически принимая во внимание требования лишь бурения и испытания, игнорируя требования многолетней эксплуатации. [10]

Особое место в вопросах проектирования строительства скважин занимают разработка и внедрение методов автоматизированного проектирования и его информационного обеспечения с использованием ЭВМ, профилем наклонно-направленных скважин. [11]

Специалисты подразделения авторского надзора отдела проектирования строительства скважин территориального НИПИнефть ( либо другой проектной организации Миннефтепрома), осуществляющие регламентированный описанным выше образом контроль за исполнением рабочих проектов и смет на строительство нефтяных и газовых скважин, премируются за успешное выполнение возложенных на них обязанностей в установленном порядке. [12]

Проект разрабатывается на основании задания на проектирование строительства скважин , которое составляется заказчиком на основе проекта геологоразведочных работ и технологического проекта ( схемы) разработки месторождения. [13]

Для выполнения указанных задач на отдел проектирования строительства скважин возложены следующие функции. [14]

Для обеспечения более эффективной разработки при проектировании строительства скважин на неокомские отложения Заполярного НГКМ необходимо учесть опыт разработки, приобретенный на Ямбургском, Уренгойском НГКМ и предусмотреть, что разработку неокомских залежей и строительство скважин необходимо начинать с нефтяных оторочек, расположенных на крыльях структуры за пределами контура сеноманской газовой залежи. [15]

При Z = S1 = 2110 м: Р ниz = 21.1- 10−6.1.104(2663−1400) = 14 МПа г) Определяем избыточные давления по окончании эксплуатации Рниz = 10−6 гр. Z при 0? Z? h, (32). Под конструкцией эксплуатационного забоя понимается конструкция низа эксплуатационной колонны в районе продуктивного пласта. При обосновании конструкции скважины учитываются следующие геологические и технико — экономические факторы… Читать ещё >

заканчивание эксплуатационной скважины глубиной 2200 м на советском месторождении

Проектирование конструкции скважины ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Способ заканчивания скважины

Под конструкцией эксплуатационного забоя понимается конструкция низа эксплуатационной колонны в районе продуктивного пласта.

Конструкция эксплуатационного забоя должна удовлетворять следующим условиям:

1. устоичивость ствола скважины в процессе всего периода эксплуатации;
2. проведению технологических операций по повышению нефтеотдачи;
3. возможность проведения ремонтно — изоляционных работ;
4. максимальная производительность скважины;

При обосновании конструкции скважины учитываются следующие геологические и технико — экономические факторы:

а) геологические условия проводки скважины;
б) накопленный опыт бурения в аналогичных геолого-технических условиях;
в) выделение зон несовместимых по условиям бурения;
г) достижение максимальной коммерческой скорости бурения;
д) обеспечение минимального расхода материалов на 1 метр проходки;
е) требование действующих инструкций и правил;
ж) обеспечение условий эксплуатации и возможности проведения ремонтных работ;
з) охрана окружающей среды.

При проектировании конструкции скважины в первую очередь выбираем число обсадных колонн, глубины их спуска и способ заканчивания скважины.

Существует несколько способов заканчивания скважин. На основании геолого-технических условий выбираем способ заканчивания, который заключается в том, что эксплуатационная колонна спускается на всю длину скважины.

Давление столба промывочной жидкости должно превышать Р_пл на глубине 0−1200 м на 10−15% но не более 15 атм, на глубине 1200 — 2200 м на 7−10% но не более 25 атм по ЕТП.

В данной курсовой работе рассматривается проект строительства скважины глубиной 2000 м на горизонте ПК-21 на Южно-Тарасовском месторождении. Назначение скважины — эксплуатационная. На указанном горизонте проводится добыча нефти. Проектное смещение забоя относительно устья 1050 м. Способ бурения Ротор, ГЗД (А9ГТШ-240, 3ТСШ-195, ДРУ-172). Диаметр эксплуатационной колонны 146 мм.

Сведения о геологическом строении.

Возможные осложнения при бурении.

Обоснование градиентов гидроразрыва пород геологического разреза.

График совмещённых давлений.

Нужна помощь в написании курсовой?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Обоснование и расчёт конструкции скважины.

Обоснование и расчёт профиля скважины.

Расчёт профиля скважины.

Обоснование и выбор бурового оборудования.

Прочностной расчёт эксплуатационной обсадной колонны.

Прогнозирование спуска колонны в наклонный ствол.

Правила подготовки обсадных труб к спуску в скважину.

Список использованных источников.

Нужна помощь в написании курсовой?

Возможные осложнения при бурении

Обоснование градиентов гидроразрыва пород геологического разреза

Геологический разрез Южно-Тарасовского нефтяного месторождения сложен терригенными породами (глинами, в том числе опоковидными и аргиллитоподобными, песками, алевритами, аргиллитами, песчаниками, алевролитами. Пластовые давления находятся на уровне гидростатических.

Определение репрессии, вызывающей гидроразрыв при воздействии воды и буровых растворов, производилось по известным формулам для каждой литологически значимой разности горных пород, слагающих геологический разрез. В результате, градиенты давления гидроразрыва для каждого интервала глубин обозначились не одним, а двумя уровнями (двумя линиями): min — для песчанистых и max — для глинистых горных пород. Знание этих уровней является одним из основных технологических элементов успешной проводки скважины, особенно в интервалах ММП, покурской, евояхинской и вартовской свит.

В указанных свитах, представленных чередующимися глинистыми и песчанистыми породами, интервал изменения градиентов гидроразрыва (от min до max) достигает 0,5 (в размерности обозначения плотности буровых растворов).

Для расчёта использованы формулы:

— градиент горного давления, Мпа/м;

— средневзвешенная плотность горных пород до расчётной глубины, г/см3;

— градиент пластового давления, МПа/м;

— коэффициент гидроразрыва, Мпа/м.

Нужна помощь в написании курсовой?

Горные породы, слагающие геологический разрез Южно-Тарасовского нефтяного месторождения, имеют коэффициент Пуассона от 0,22 до 0,46 и соответственно коэффициенты бокового распора от 0,28 до 0,85.

При расчете было принято, что уплотнение горных пород стенок скважины при действии дифференциального давления (репрессии) от бурового раствора, происходит только после образования глинистой корки, т.е. после проникновения фильтрата бурового раствора в породу. Поэтому наихудшими считаются условия действия воды (фильтрата). В расчетах цементирования минимальные значения градиентов гидроразрыва можно увеличивать до 1,2 раза.

График совмещённых давлений

С учетом указанных требований плотность бурового раствора должна удовлетворять соотношению:

для H = 0-1200 м. Рпл*1,1*103/9,81*Н

Читайте также: