Технология и техника строительства эксплуатационной скважины на Ванкорском нефтегазовом месторождении
Введение
Цементирование - одна из сложных и наиболее ответственных операций в технологическом цикле строительстве скважин. Особая важность и значимость операций по цементированию обусловлена тем, что неудачи при их выполнении могут свести на нет результаты работ на предшествующих этапах строительства скважины.
Низкое качество межпластовой изоляции скважин сокращает сроки их службы, приводит к большим затратам на ремонтно-восстановительные работы. При низком качестве крепи в затрубном пространстве возникают межпластовые перетоки флюидов, вследствие чего ухудшается качество добываемого углеводородного сырья.
К относительным особенностям цементирования скважин относятся:
- использование техники, которая позволяет цементировать скважины на достаточно высоком уровне;
- разнообразие применяемых способов цементирования (сплошное, двухступенчатое, секциями, обратное и др.);
Оглавление
1. Общие сведения о районе работ 7
1.1 Цель планируемых буровых работ 7
1.2 Географо-экономическая характеристика района работ 7
2. Геология месторождения 9
2.1 Стратиграфия и литология нефтегазоносных комплексов пород 9
2.2 Тектоника 12
2.3 Нефтегазоносность месторождения 13
2.4 Гидрогеология 16
2.5 Характеристика коллекторских и гидродинамических свойств продуктивных горизонтов. 16
2.6 Зоны возможных геологических осложнений 18
3. Профиль и конструкция скважины 22
3.1 Профиль скважины 22
3.2 Конструкция скважины 25
4. Технология процесса бурения скважины 38
4.1 Способы бурения 38
4.2 Породоразрушающий инструмент 38
4.3 Параметры режима бурения 41
4.4 Технология бурения наклонных и горизонтальных скважин 44
4.5 Технология бурения скважин кустами 45
4.6 Технология и технические средства бурения с отбором керна 45
4.7 Рациональная отработка долот 48
4.8 Контроль параметров режима бурения 49
5. Выбор типа и параметров буровых растворов 50
5.1 Расчет проектных плотностей бурового раствора исходя из скелетной прочности горных пород. 50
5.2 Технология приготовления и регулирования свойств буровых растворов 52
5.3 Гидравлическая программа бурения 58
6. Бурильная колонна 76
6.1 Конструкция бурильной колонны 76
6.2 Расчет бурильной колонны 82
6.3 Выбор и расчет конструкции КНБК 93
7. Крепление скважины обсадными колоннами 96
7.1 Расчет обсадных колонн 96
7.2 Технологическая оснастка обсадных колонн 102
7.2.1 Выбор технологической оснастки направления 102
7.2.2 Выбор технологической оснастки кондуктора 103
7.2.3 Выбор технологической оснастки эксплуатационной колонны 103
7.2.4 Выбор технологической оснастки хвостовика 104
7.3 Технология подготовки ствола скважины и спуск обсадных колонн. 106
8. Цементирование скважины 109
8.1 Выбор способа цементирования 109
8.2 Выбор тампонажного материала и расчет цементирования скважины 110
8.3 Выбор типа буферной жидкости 119
8.4 Оценка качества цементирования скважины и испытание колонн на герметичность 122
8.5 Спуск и цементаж хвостовиков (неполномерных, потайных) колонн 123
9. Обвязка устья скважины 126
9.1 Схема обвязки устья скважины при бурении, цементировании и испытании 126
10. Метод заканчивания скважины и вскрытие продуктивного горизонта 132
10.1 Технология первичного вскрытия продуктивного горизонта 132
10.2 Технология вторичного вскрытич продуктивного горизонта 133
10.3 Технология опробования перспективных горизонтов в процессе бурения и освоения скважин 137
11. Мероприятия по предупреждению и ликвидация осложнений и аварий при бурении и креплении скважины 141
12. Специальная тема - Технология и техника непрерывного цементирования скважин 155
12.1 Введение 155
12.2 Цементировочный агрегат СРF-573 155
12.3 Метод непрерывного смешивания 160
12.4 Цементирование скважины цементировочным агрегатом СРF-573 162
13. Применяемое буровое оборудование. 168
14 Вспомогательные цеха и службы 170
15. Экономика и организация производства 172
15.1 Структура и организационные формы бурового предприятия. 172
15.2 Расчет нормативной продолжительности строительства скважины. 173
15.3 Расчет сметной стоимости строительства скважины. 178
16. Безопасность жизнедеятельности 184
16.1 Оценка условий труда на проектируемых работах. Неблагоприятные факторы условий труда 184
16.2 Нормализация санитарно-гигиенических условий труда 185
16.2.1 Микроклимат 185
16.2.2 Вредные вещества 186
16.2.3 Освещение производственных объектов 187
16.2.4 Шум, вибрация 188
16.2.5 Аппараты, работающие под давлением 189
16.2.6 Обеспечение рабочих средствами индивидуальной защиты 190
16.3 Техника безопасности 192
16.3.1 Электробезопастность 192
16.3.2 Обеспечение безопасности производственного оборудования, технических устройств, инструмента 193
16.4 Пожарная безопасность 196
17. Охрана окружающей среды 199
17.2 Объемы отходов бурения 200
17.3 Система сбора и хранения отходов бурения 200
17.4 Организационные мероприятия по предупреждению загрязнения объектов природной среды 200
17.5 Охрана почв и водных объектов при подготовительных, строительно-монтажных работах и в процессе бурения скважин 202
17.6 Контроль за состоянием и охраной окружающей природной среды 203
17.7 Рекультивация земельных участков 203
Заключение 205
Список использованных источников 206
Список использованных источников
Басарыгин Ю.М. Заканчивание скважин: Учеб. пособие для вузов/Ю.М.Басарыгин, В.Ф.Будников, Ю.М. Проселков.– М.: Недра, 2000.
Басарыгин Ю.М. Технология бурения нефтяных и газовых скважин: Учеб. пособие для вузов/ Ю.М. Басарыгин, А.И. Булатов, Ю.М. Проселков.– М.: Недра, 2001
Булатов А.И. Техника и технология бурения нефтяных и газовых скважин: Учеб. пособие для вузов / А.И. Булатов, Ю.М. Проселков, С.А. Шаманов. - М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 2003. -1007 с. 4. Бурение наклонных и горизонтальных скважин: Справочник / А.Г. Калинин, Б.А. Никитин, [и др.].– М.: Недра, 1997. – 648 с
Ганджумян Р.А. Расчеты в бурении: Справочное пособие/ Р.А. Ганджумян, А.Г. Калинин, Н.И. Сердюк.– М.: РГГРУ, 2007. – 668 с.
Ганджумян Р.А. Расчеты в бурении: Справочное пособие/ Р.А. Ганджумян, А.Г. Калинин, Н.И. Сердюк.– М.: РГГРУ, 2007. – 668 с.
ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации в воздухе рабочей зоны».
ГОСТ 12.0.003-2015 «Опасные и вредные производственные факторы. Классификация».
ГОСТ 12.0.230-2007. Межгосударственный стандарт. ССБТ. Системы управления охраной труда. Общие требования (введен в действие Приказом Ростехрегулирования от 10.07.2007 № 169-ст) (ред. от 31.10.2013).
ГОСТ 13862-90 «Оборудование противовыбросовое»
ГОСТ 20692-2003 «Долота шарошечные. Технические условия».
ГОСТ 1581-96 «Портландцементы тампонажные»
ГОСТ 632-80 «Трубы обсадные и муфты к ним». – 50 с.
Заливин В.Г. «Осложнения при бурении нефтегазовых скважин»: учебное пособие / В. Г. Заливин. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2013. – 247 с.
Заливин В.Г. Методические рекомендации по выполнению практических занятий по дисциплине «Осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважин». Иркутск: ИРНИТУ, 2007. – 40 с.
Заливин В.Г. Осложнения при бурении нефтегазовых скважин. Иркутск: ИРНИТУ, 2013. – 247 с.
Заливин В.Г., Вахромеев А.Г. Аварийные ситуации в бурении: учеб. Пособие. Иркутск: Изд-во ИРНИТУ. 2016. – 484 с.
dвн – внутренний диаметр бурильной колонны (УБТ), м;
Q – расход промывочной жидкости;
pб.р.– плотность бурового раствора
Pб.к=8∙0,02∙390∙1120∙0,02223,142∙0,07015=2 МПаРассчитаем потери для УБТ
PУБТ=8∙0,019∙160∙1120∙0,02223,142∙0,0455=7,2 МПаПроизведем расчет потерь давления в обсаженном и необсаженном пространстве (5.3.2.12):
Pобс=8∙λ∙L∙pб.р.∙Q2π2∙(D-dб.т.)3∙(D+dб.т.)2где λ – коэффициент гидравлического сопротивления, определяющийся согласно значению числа Рейнольдса;
L – длина колонны, м;
Q – расход промывочной жидкости м;
pб.р.– плотность бурового раствора, кг/м3;
D – внутренний диаметр колонны, м;
dб.т. – наружный диаметр бурильной трубы, м
Расчет в обсаженном пространстве:
Так как колонна хвостовик подвешивается к башмаку предыдущей колонны расчет потерь в обсаженом интервале будет равен потерям в эксплуатационной колонне.