Типовые проектные профили боковых стволов радиусы искривления бс реферат

Обновлено: 02.07.2024

Геологическая характеристика и конструкция скважины. Выбор и расчет профиля ствола скважины, способа бурения и плотности бурового раствора. Компоновка и расчет бурильной колонны. Причины возникновения газонефтеводопроявлений и охрана окружающей среды.

Рубрика	Геология, гидрология и геодезия
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	03.04.2014
Размер файла	591,9 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Курсовой проект

Проект строительства бокового ствола из скважины №5324

Нивагальского нефтяного месторождения с детальной разработкой

мероприятий по предупреждению аварий и осложнений

CОДЕРЖАНИЕ

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

2. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

3. КОНСТРУКЦИЯ СКВАЖИНЫ

4. СОВМЕЩЕННЫЙ ГРАФИК ДАВЛЕНИЙ

5. ВЫБОР И РАСЧЕТ ПРОФИЛЯ СТВОЛА СКВАЖИНЫ

6. ВЫБОР СПОСОБА БУРЕНИЯ

7. ВЫБОР ПЛОТНОСТИ БУРОВОГО РАСТВОРА

8. ОБОСНОВАНИЕ РАСХОДА ПРОМЫВОЧНОЙ ЖИДКОСТИ

9. ВЫБОР ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ЗАБОЙНОГО ДВИГАТЕЛЯ

10. КОМПОНОВКА И РАСЧЕТ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ

11. КРЕПЛЕНИЕ СКВАЖИНЫ

12. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

13. ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ГАЗОНЕФТЕВОДОПРОЯВЛЕНИЙ

14. РАННЕЕ ОБНАРУЖЕНИЕ ГАЗОНЕФТЕВОДОПРОЯВЛЕНИЙ

15. ПРИЧИНЫ ПЕРЕХОДА ГАЗОНЕФТЕВОДОПРОЯВЛЕНИЙ В ОТКРЫТЫЕ ФОНТАНЫ

16. СТАДИИ КОНТРОЛЯ СКВАЖИНЫ

17. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ ГАЗОНЕФТЕВОДОПРОЯВЛЕНИЙ И ОТКРЫТЫХ ФОНТАНОВ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН

18. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

19. ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

В курсовой работе разработан проект на бурение дополнительного ствола скважины №5324 куста №519б Нивагальского месторождения с детальной разработкой мероприятий по предупреждению аварий и осложнений при строительстве боковых стволов.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Сведения о районе буровых работ

Наименование

Значение (текст, название, величина)

Площадь (месторождение, лиц. участок)

Год ввода площади в бурение

Год ввода площади (месторождения) в эксплуатацию

Температура воздуха, о С

Среднегодовое количество осадков, мм

Максимальная глубина промерзания грунта, м

Продолжительность отопительного периода в году, сут

Продолжительность зимнего периода в году, сут

Преобладающее направление ветра

Наибольшая скорость ветра, м/с

Сведения о площадке строительства буровой

Наименование

Значение (текст, название, величина)

снежного покрова, м

почвенного слоя, м

4% лес, сфагновые и зеленые мхи, лишайники, угнетенные кустарники и сосны

В основном торфяные

Сведения о площадке строительства буровой

Наименование

Значение (текст, название, величина)

снежного покрова, м

почвенного слоя, м

4% лес, сфагновые и зеленые мхи, лишайники, угнетенные кустарники и сосны

В основном торфяные

Источник и характеристики водо- и энергоснабжения, связи и местных стройматериалов

азвание вида снабжения: (водоснабжение; для бурения, для дизелей, питьевая вода для бытовых нужд; энергоснабжение; связь; местные стройматериалы и т.д.)

Источник заданного вида снабжения

Рассто- яние от источ-ника до бу- ровой, км

Характеристикаводо -и энергопривода, связи и стройматериалов

Согласно транспорт- ной схемы

Бурение, крепление, испытание

Согласно транспорт- ной схемы

Подвоз воды осуществляется спеццистерной

СМР (монтаж, демонтаж)

Дизель- электрическая станция

Бурение и крепление;

БУ с электроприводом

БУ с дизельным приводом

Дизель- электрическая станция

АСДА-200 -1шт. (осн.)

АСДА-200 -1шт. (рез.)

Дизель- электрическая станция

СМР (монтаж, демонтаж)

Бурение и крепление

Котельная установка (топливо - нефть)

Передвижная котельная установка

Сведения о подъездных путях

Протяжен- ность, км

Характер покрытия (гравийное, из лесоматериалов и т.д.)

Высота насыпи, см

2. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Стратиграфический разрез скважины, элементы залегания и коэффициент кавернозности пластов

Глубина залегания по вертикали, м

Стратиграфическое подразделение

Коэффи- циент кавер- нозности в интервале

Название

K_2-1pkr

K₁alm

Индекс страти-графи-ческого подраз-деления

Интервал по вертикали, м

Стандартное описание горной породы: полное название, характерные признаки (структура, текстура, минеральный состав и т.п)

От (верх)

Пески, супеси, глины, суглинки серые, темно-серые.

Алевриты, пески кварцевые, с включениями зерен глауконита, глины.

Глины серые с различными оттенками (зеленоватым, желтым, голубым, шоколадным) и алевролиты.

Глины серые, пески мелкозернистые

Глины зеленоватые, отмечаются включения остатков растений и бурых углей.

Глины серо-зеленые с включением сидерита и пирита, с прослоями опок и кварц- глауконитового песчаника.

Глины серые, с прослоями алевролитов и песчаников.

Глины известковистые с прослойками алевролитов и мергелей.

Глины серые, темно-серые участками опоковидные. Опоки серые, прослои алевролитов.

Глины темно-серые, почти черные, участками известковистые с прослоями алевролитов.

K_2-1pkr

Неравномерно переслаивающиеся песчано-глинистые породы, нижняя часть свиты более глинистая.

K₁alm

Глины, переходящие в аргиллиты, известковистые с прослоями алевролитов.

Песчаники мелкозернистые. Аргиллиты и аргиллитоподобные глины зеленые, серые. Алевролиты зеленовато-серые, серые. Разрез характеризуется чередованием вышеуказанных пород.

Примечание. Интервалы залегания стратиграфических подразделений приведены по вертикали

Нефтегазоводопроявления

Индекс стратиграфи-ческого подразделения

Интервал (по вертикали),

Тип кол-лек-тора

Плотность нефти, г/см 3

Вяз-кость неф-ти в пл, усл. МПа*с

прони-цае-мость пласта,

мкм 2

Ожидаемые пластовые давления в объектах освоения, МПа

Параметры растворенного газа

В плас-товых усло-виях

После дегазации

Газовый фактор, м 3 /м 3

Содержание сероводо-рода, %

Содержание углекислого газа, %

Относитель-ная плотность газа, кг/м3

Давление насыщения в пластовых условиях, МПа

К₁alm-

Давление и температура по разрезу скважины

Индекс страти-графического подразделения

Интервал по вертикали, м

Градиент давления

Температура в конце интервала

Гидроразрыва пород

Горного давления

Источник получения

Кгс/см 2 на м

Источник полу-чения

Кгс/см 2 на м

Источник полу-чения

Кгс/см 2 на м

Источник получения

Кгс/см 2 на м

Источник получения

Примечание:

· пластовые давления и температуры приведены к середине интервалов;

· в графах 6, 10, 13 показаны условные обозначения источника получения градиентов: ПГФ- прогноз по геофизическим исследованиям и РФЗ- расчет по фактическим замерам в скважинах.

Поглощения бурового раствора

Индекс стратигра-фического подраз- деления

Интервал по вертикали, м

Интервал по стволу, м

Максимальная интенсивность поглощения, м3/ч

Имеется ли потеря циркуля- ции (да, нет, возможно)

Градиент давления поглощения, кгс/(см 2 .м)

Условия возникновения

При вскрытии

После изо- ляционных работ

Превышение плотности бурового раствора над проектными значениями, плохая очистка раствора, недопустимо высокие скорости спуска инструмента.

Осыпи и обвалы стенок скважины

Интервалы возможных осыпей и обвалов стенок скважины перекрыты обсадной колонной.

Нефтегазоводопроявления

Индекс стратигра-фического подразде- ления

Интервалы возможных нефтеводо- проявлений по вертикали, м

Интервалы возможных нефтеводо- проявлений по стволу, м

Вид прояв- ляемого флюида

Длина столба газа при ликви- дации газо- прояв- ления, м

Плотность смеси при проявлении для расчета избыточного давления, кг/м 3

Условие возникно- вения

Характер проявления (в виде пленок нефти, пузырьков газа, перелива воды, увеличения водоотдачи и т.д.)

Внутрен-него

K₁alm -K₁vd

При депрессии на водоносные и нефтеносные пласты.

Снижение удельного веса бурового раствора, увеличение объема бурового раствора на выходе. Появление пленки нефти. Снижение удельного веса бурового раствора, перелив на устье.

Прихватоопасные зоны

Индекс стратиграфического деления

Интервал по вертикали, м

Интервал по стволу, м

Вид прихвата (перепад давления, заклинка, сальнико-образование и т.д.)

Раствор, при применении которого может произойти прихват

Наличие ограничений на оставление инструмента без движения или промывки (да, нет)

Условия возникновения

До (низ)

Плот-ность, кг/м 3

Водо-отдача см 3 /30 мин

Смазыва-ющие добавки (название)

Сальникообразование, заклинка от перепада давления

Отклонение показателей свойств бурового раствора от проектных. Увеличение фильтратоотдачи и плотности раствора, толстая корка, оставление инструмента без движения и промывки

Прочие возможные осложнения

Индекс стратиграфического подразделения

Интервал по вертикали, м

Интервал по стволу, м

Вид (название) осложнения: желобообразование, перегиб ствола, искривление, грифонообразование

Характеристика осложнения и условия возникновения

Сужение ствола, сальникообразование.

Разбухание глинистых пород разреза и потеря устойчивости стенок скважин из-за слабой ингибирующей способности и недостаточной плотности бурового раствора

Примечание: В случае посадок инструмента, при спуске бурильной колонны, проработать места сужений ствола скважины с использованием калибрующих и райбирующих элементов в компоновке низа бурильной колонны, набор и размеры которых подбираются с учётом компоновок, которыми производилось бурение этих мест. Размеры калибратора и райбера по диаметру и длине, используемых для проработки ствола, не должны быть больше аналогичных размеров калибратора или стабилизатора (с учётом конструкции опорной поверхности стабилизатора), которые применялись при бурении интервалов проработки.

3. КОНСТРУКЦИЯ СКВАЖИНЫ

Принимая во внимание геологические особенности разреза, а также проектируемый комплекс исследований предусматривается следующая конструкция скважины:

Направление, кондуктор и эксплуатационная колонна - имеющаяся конструкция. Диаметр эксплуатационной колонны 146 мм.

Предлагаются комплексы технических средств ПХЦ 102/146.000 и ПХЦ 102/146.000-01. Отличительной особенностью комплекса ПХЦ 102/146.000-01 является использование в его составе заколонных гидравлических рукавных проходных пакеров, которые входят в конструкцию.

Спуск комплекса технических средств ПХЦ 102/146.000 (-01) осуществляется в составе хвостовика 102мм на равнопроходной транспортировочной колонне бурильных труб с внутренним диаметром не менее 51мм. Производится следующая последовательность технологических операций:

· Проведение цементирования хвостовика с пуском цементировочной пробки после закачки цементного раствора, для разделения цементного раствора от продавочной жидкости;

· Повышение внутреннего избыточного давления и последовательное приведение в действие узлов якоря, пакера и автоматического разъединителя хвостовика от транспортировочной колонны;

· Проведение промывки и подъём транспортировочной колонны.

При использовании комплекса ПХЦ 102/146.000-01 производится следующая последовательность технологических операций:

· Проведение пакеровки скважины путём повышения внутреннего избыточного давления на 4 МПа, с последующим сбросом давления до нуля для закрытия клапанной системы пакера ПГП 102;

· Проведение промывки и подъём транспортировочной колонны.

Совмещенный график давлений и проектная конструкция скважины приведены на рисунке 1.

Проектирование траектории ствола производится с учетом:

– исключения сближения или встречи с ранее пробуренными скважинами куста;

– исключения возникновения недопустимого изгиба КНБК при бурении и заканчивании скважины;

– оптимизации длины бокового ствола.

При строительстве боковых стволов должны быть соблюдены следующие требования к профилю бокового ствола:

–участок забуривания бокового ствола должен выбираться в устойчивой части разреза, забуривание бокового ствола осуществляется на 30-50 м выше кровли или на 10-20 м ниже подошвы неустойчивых пород;

–интенсивность искривления ствола скважин должна обеспечивать беспрепятственное прохождение КНБК бурильной колонны и хвостовика с оснасткой;

–профиль ствола скважины должен обеспечивать возможность вращения бурильной колонны в процессе бурения с сохранением её прочностных характеристик;

–профиль ствола скважины должен обеспечивать сохранение герметичности резьбовых соединений обсадной колонны в процессе спуска и длительной эксплуатации;

–профиль ствола скважины должен обеспечивать заданное смещение точки входа в продуктивный пласт и прохождение ствола под заданным углом в продуктивном пласте.

Интервал вырезания окна в колонне должен быть выбран в устойчивых карбонатных породах, где риск вскрытия зон поглощения минимален.

Вырезание окна в теле обсадной колонны для бурения бокового ствола производится в интервале присутствия цемента за колонной. Перед проведением работ по зарезке БГС или БННС провести исследования состояния цементного камня и обсадной колонны геофизическими и гидравлическими методами.

Рекомендуемый профиль бокового ствола скважины состоит из следующих элементов.

При вскрытии продуктивного пласта наклонно-направленным стволом:

– участок забуривания бокового ствола скважины;

– прямолинейный наклонный участок (участок стабилизации зенитного угла и азимута);

– участок изменения зенитного угла до входа в продуктивный пласт (в случае необходимости).

При вскрытии продуктивного пласта горизонтальным стволом:

– участок забуривания бокового ствола (набор параметров);

– прямолинейный наклонный участок;

– участок донабора параметров;

При выборе направления бокового ствола необходимо учитывать зенитный угол и азимут существующего ствола скважины в интервале зарезки. При зенитном угле ствола скважины в интервале зарезки менее 5°, проектный азимут БГС может быть направлен в любую сторону. Если зенитный угол в интервале зарезки превышает 5°, то проектный азимут БГС должен отличаться от азимута старого ствола не более чем на 90°. Изменение азимутального направления БГС ведет к удлинению участка набора зенитного угла, т.е. снижается отношение части ствола, вскрывшей продуктивные отложения, к общей длине БГС. Кроме того, при изменении направления бурения существенно увеличиваются силы трения в скважине при проведении спуско-подъемных операций (СПО), ухудшаются условия передачи нагрузки на долото, следовательно, возрастают технологические риски и снижаются технико-экономические показатели бурения.

Интервал вырезки окна и зарезки бокового горизонтального ствола расчетной протяженности (предположительная длина горизонтального участка ствола скважины 100-150 м) определяются индивидуально, применительно к каждой конкретной скважине. Смещение точки входа в пласт от старого забоя и длина горизонтального участка выбираются исходя из сетки разработки и представлений о размерах конуса обводненности. Коридор бурения по вертикали определяется толщиной коллектора.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

ствола.
Строительство БС осуществляется по трём технологическим схемам:

бурение БС после подъёма верхней части эксплуатационной колонны;

углубление скважины ниже башмака эксплуатационной колонны;

отечественной практике проводку наклонных и горизонтальных БС

осуществляют преимущественно по среднему радиусу кривизны в диапазоне от
60 до 190 м.
Проектный профиль БС может быть плоским или пространственным. Профиль БС включает участки (рисунок 6.1):
- забуривания;
- изменения зенитного угла и азимута;
- стабилизации зенитного угла и азимута;
- увеличения зенитного угла и корректирования азимута при горизонтальном вскрытии продуктивного пласта (рисунок 6.1, а);
- горизонтальный участок (рисунок 6.1, б).
Интервал БС от точки забуривания до точки, при которой
породоразрушающий инструмент в процессе бурения будет находиться за пределами основного (старого) ствола, называется участком забуривания.
Участок забуривания является частью проектного профиля БС. Поэтому при бурении данного участка двигатель-отклонитель и клин-отклонитель
должны обеспечивать расчётную интенсивность искривления в соответствии с проектным профилем БС.

а) б)
Рисунок 7.1 Типы пространственного профиля бокового ствола:

Выбор точки забуривания БС производится на основе анализа геологических, технических и технологических данных, полученных в процессе бурения основного ствола скважины.

случае необходимости осуществляются дополнительные инклинометрические измерения и геофизические исследования. На основании

полученной при этом информации уточняются координаты точки и параметры участка забуривания.
Участок забуривания БС планируют в пластах, сложенных монолитными устойчивыми горными породами большой мощности. В перемежающихся по твёрдости разрезах участок забуривания располагают таким образом, чтобы забуривание произошло не меньше чем на 1. 2 м от кровли или подошвы выбранного устойчивого пласта горной породы, что обеспечит сохранность ответвления в процессе бурения БС.
При забуривании с клина-отклонителя место установки последнего
выбирается в интервале с минимальной кавернозностью ствола и наличием цементного камня за обсадной колонной.
При определении длины участка забуривания следует учитывать, что интервал фрезерования обсадной колонны по всему сечению должен быть
меньше расстояния между торцами муфт обсадной трубы на рассматриваемом интервале основного ствола.
Длина окна в обсадной колонне при использовании ориентируемого клина-отклонителя колеблется в пределах 2¸5 м в зависимости от угла наклона

Вид профиля БС выбирается в зависимости от величины зенитного и азимутального углов и координат основного ствола в точке забуривания и проектными параметрами в точке вскрытия продуктивного пласта или в начале горизонтального участка.
При наклонном вскрытии продуктивного пласта и изменении азимута не более чем на 90° применяют профили типа а (рисунок 6.1). В случае необходимости изменения азимута более чем на 90° при наклонном, а также при горизонтальном вскрытии продуктивного пласта используют профиль типа б (рисунок 6.1).
6.2 Расчёт пространственного профиля наклонного бокового ствола

Основной ствол скважины в точке А(1) забуривания в общем случае на-клонный, поэтому в данной задаче зенитный угол и азимут в точке А(1) не рав-ны нулю (рисунок 6.2).

Рисунок 6.2 – Расчётная схема профиля наклонно направленного бокового ствола

Профиль наклонного бокового ствола состоит из участка А(1)-С(2), при

бурении которого увеличивают зенитный угол и корректируют азимут с целью выведения ствола скважины в точку с заданными координатами на кровле пла-

ста, и тангенциального интервала С(2)-D(3). Участок А(1)-С(2) является про-странственно расположенной дугой окружности.

Исходные данные для расчёта двухинтервального профиля БС с целью выведения ствола в точку с заданными координатами.

Известные параметры в точке забуривания:
- длина ствола скважины до точки забуривания – 1000 м;
- зенитный угол ствола скважины в точке забуривания (α₁) – 10 град.; - азимут ствола скважины в точке забуривания (φ₁) – 40 град.;
- координаты точки А(1) забуривания X₁ = 200 м, Y₁ = 100 м, Z₁ = 1000 м; - координаты точки D(3) вскрытия пласта боковым стволом X_D = 800 м,

Существует несколько типов профилей для скважин с боковыми стволами. В качестве основных критериев выбора профилей принято считать:

· Радиус искривления при выходе на горизонталь

· Угол охвата резко искривленного участка

По этим признакам в зависимости от способа бурения и использования технических средств можно выделить три группы характерных профилей боковых стволов:

I – трех интервальный профиль

II, III – двух интервальный профиль

IV – четырех интервальный профиль

На рисунке представлены профили применяемые при бурении боковых стволов.

В практике бурения боковых стволов средние радиусы искривления на участке набора зенитного угла в зависимости от геологических условий и технической оснащенности бригады составляет 60 – 660 метров. Этот показатель зависит от целей поставленных перед боковым стволом.

В одних случаях, при наличии на забое аварийного инструмента, радиусы могут составлять малую величину.

В других случаях, уход от фронта обводненности или разработка целиков нефти, радиусы могут составлять значительную величину.

В настоящее время разработано более пяти технологических способов бурения бокового ствола. При анализе способов бурения было выделено несколько проблем, возникающих в процессе строительства боковых стволов.

На части скважин для успешного отхода от основного ствола в заданном направлении устанавливается клин – отклонитель. Он должен быть устойчив к нагрузкам от инструмента, не проворачиваться в процессе фрезерования и бурения.

Схемы также показывают фрезерования значительных объемов металла. Для успешного и безаварийного проведения данного процесса необходимо иметь надежные вырезающие устройства, которые позволяют фрезеровать колонну при разных зенитных углах.

Бурение скважин на старых месторождениях ранее проводилось без цементирования основной части ствола. Это упущение приводит к экологически опасным последствиям. Бурение боковых стволов позволяет произвести подъем верхней части колонны и заменить ее на хвостовик.

При переходе на нижележащие горизонты, возникает необходимость удлинения ствола скважины

Технология и техника вскрытия окна в эксплуатационной колонне.

Основной проблемой бурения боковых стволов в настоящее время является вырезание окна в эксплуатационной колонне и забуривание на начальном участке бокового ствола, обеспечивающий надежный выход инструмента из старого ствола.

Известны два способа вскрытия окна, применяемых на практике:

· Вырезание окна с помощью райбера по клиновому отклонителю

· Полное вырезание секции э/колонны с последующей установкой цементного моста

На базе опыта бурения боковых стволов установлены границы применения обоих методов.

В наклонных скважинах с углом наклона более 20° применение вырезающих устройств с круговым фрезерованием становится сложным вследствие необходимости центровки фреза.

В условно – вертикальных скважинах применение клина – отклонителя осложняется в ориентации клина. Для ориентирования клина необходимо дорогостоящее оборудование. Поэтому клиновые отклонители предпочтительнее применять на участках скважин с углом перекоса более 20°.

© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.003)

Читайте также: