Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Февраля 2013 в 21:46, дипломная работа
При бурении и эксплуатации скважин неизбежно возникновение песчаных пробок в стволе и на забое, оказывающих негативное влияние на производительность скважин. Наиболее эффективным и широко распространённым в последнее время средством решения данной проблемы является внедрение технологии НТ. Цель данного дипломного проекта состоит в том, чтобы доказать эффективность применения технологии НТ с целью промывки (очистки) забоя скважин от песчаных пробок на Холмогорском месторождении.
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Общая характеристика района
1.2 История освоения месторождения
2. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Геологическая характеристика месторождения
2.1.1 Стратиграфия
2.1.2 Структурно-тектонические особенности
2.2 Характеристика продуктивных пластов
2.3 Свойства пластовых жидкостей и газов
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
3.1 Основные проектные решения по разработке месторождения
3.2 Состояние разработки и фонда скважин Холмогорского месторождения
3.3 Контроль за разработкой Холмогорского месторождения
4. ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
4.1 Конструкция типовой скважины
4.2 Оборудование для работы с гибкими НКТ
4.2.1 Функции и характеристики наземного оборудования
4.2.2 Регистрируемые параметры
4.2.3 Скважинное оборудование для работы с гибкими НКТ
5. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
5.1 Опыт применение установок с непрерывной трубой при ремонте скважин в ОАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз»,ТПДН «Холмогорнефть»
5.2 Промывка скважины
5.2.1 Критерии расчета при проектировании работ
5.2.2 Несущая способность промывочных жидкостей
5.2.2.1 Вертикальные скважины и скважины с незначительным углом отклонения от вертикали
5.2.2.2 Скважины со значительным углом отклонения от вертикали
5.3 Промывка скважины с использованием пен
5.3.1 Влияние многофазного потока
5.3.2 Краткие сведения о пенах
5.3.3 Практическое применение
5.3.4 Основные критерии расчета
5.3.5 Упругие свойства пен при циркуляции в скважине
5.3.6 Гидростатическое давление, создаваемое пенной системой в стволе скважины
5.3.7 Плотность и дисперсность пен
5.3.8 Характеристики ПАВ
5.3.9 Незамерзающая пенообразующая жидкость
5.4 Гидромониторные инструменты
5.4.1 Различные конструкции гидромониторного инструмента
5.4.2 Основные критерии выбора гидромониторного инструмента
5.4.3 Основные расчеты
5.5 Лабораторные исследования и анализ процессов происходящих при промывке скважин
5.5.1 Постановка вопросов
5.5.2 Взаимосвязь скорости подъема «НТ» и выноса твердых частиц
5.5.3 Гидравлический расчет
5.5.4 Влияние типа промывочного инструмента
5.5.5 Влияние размера твердых частиц
5.5.6 Влияние вида промывочной жидкости
5.5.7 Влияние угла отклонения
6. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
6.1 Характеристика проектных решений
6.2 Методика расчета экономических показателей эффективности применения колонны гибких труб
6.3 Расчет показателей экономической эффективности
6.4 Анализ чувствительности проекта к риску
7. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА
7.1. Обеспечение безопасности работающих
7.2 Санитарные требования
7.3 Экологичность проекта
7.3.1 Влияние работ на окружающую среду
7.3.2 Выполнение природоохранных мероприятий
7.3.3 Оценка экологичности проекта
7.3.4 Чрезвычайные ситуации
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
- один пустой
барабан с энергоблоком и
- один комплект сварочного оборудования,
- одна сварочная стойка (для поддержки трубы в процессе сварки). [16]
Таблица 4.2. Габаритные размеры и технические характеристики блоков.
Тип блока |
Габаритные размеры Длина х ширина х высота |
Вес |
Технические характеристики |
Энергетический блок и блок управления |
4,5 х 2,5 х 2,5 м |
10500кг |
Мощность установки -+200 л/с |
Блок с инжекторной головкой |
2,8 х 2,5 х 3 м |
5100кг |
Максимальное тяговое усилие 27240кг (60000 фунтов) при направляющем желобе диаметром 1828,8мм (72"), с лубрикатором, с боковым окном, с рабочим давлением дюйм 700кг/см2 (10000 фунт/кв) |
Блок с барабаном для гибких НКТ |
4 х 2,5 х 3,3 м |
17000кг |
4880 м гибких НКТ диаметром 38,1мм (1 1/2") и вертлюгом на давление 700кг/см2 (10000 фунт/кв дюйм) |
Подъёмный кран |
С приводным двигателем и гидравлической системой управлением |
6. Один комплект ловильных инструментов (типа Bowen 1 25/32" или FTI 2 9/32" подходящий под типоразмер гибких НКТ на барабане);
7. Обратные клапаны, соединительные переводники для специальных инструментов, башмаки с промывкой;
8. Ликия обработки рабочей жидкости, вспомогательное оборудование. [16]
Наземное вспомогательное оборудование (табл. 4.3.):
• Насосное оборудование для перекачки жидкостей:
- стандартная насосная установка с нагнетательными отводами малого диаметра или специализированная насосная установка (с производительностью 80 - 800 л/мин при давлении до 700 кг\см2.[16]
• Чистые мерные емкости с соответствующими перемешивающими устройствами.
• Оборудование для хранения азота:
- азот хранится и транспортируется в виде жидкости в контейнерных резервуарах, рассчитанных на температуру -195°С и объемом около 8 м3.
• Азотные преобразователи (системы перекачки + восстановление теплового режима):
(примечание: так как азот, инертный газ, является безопасным, легко доступным и очень подходящим вытесняющим флюидом, то он используется на всех этапах работы с гибкими НКТ). [16]
• Криодиффузионный контейнер типа RPB 800 HLB.
Измерение и регистрация рабочих параметров
- конструкция и форма безмуфтовых гибких НКТ очень удобна для регистрации параметров рабочих операций;
Таблица 4.3. Характеристики наземного оборудования
Расчетные характеристики |
Показатели |
Емкость брутто |
8,1 м3 |
Емкость нетто |
7,69 м3 |
Эквивалентный объем азота при атмосферном давлении и температуре |
5330 м3 |
Максимальное рабочее давление |
0,3 МПа |
Вес тары |
5500 кг |
Общий вес (с азотом) |
11700 кг |
Нормальная испаряемость |
менее 1 % азота/сутки |
- они позволяют регистрировать конструкционные недостатки и совершенствовать методы проведения работ;
- сохраняемые в магнитной памяти, они позволяют создавать банк данных для проведения последующих экспериментов;
4.2.2 Регистрируемые параметры
• Механические характеристики гибких НКТ:
• Параметры циркуляции при нагнетании рабочей жидкости в скважину: - давление нагнетания на вертлюге, на входе в НКТ на барабане;
- величина фазового расхода нагнетаемой жидкости и азота при их совместной закачке;
- плотность нагнетаемой жидкости и смеси. [16]
• Параметры циркуляции на выходе:
устьевое давление;
• Скважинное оборудование для работы с гибкими НКТ:
Рисунок 4.6. Клиновое соединение
- герметичность достигается главным образом за счет применения металлического уплотнения (типа "металл-металл").[16]
• прижимное соединение (рис. 4.7.):
Рисунок 4.7 Прижимное соединение Рисунок 4.8 Соединение с фиксирующим потайным болтом
- соединение нельзя использовать при бурении забойными двигателями.[16]
• Соединение с фиксирующим потайным болтом (рис. 4.8.):
- соединение крепится к гибким НКТ путем ввинчивания болта в углубление в теле НКТ; [16]
- соединение плотно прилегает к наружной поверхности гибких НКТ и практически не искажает поток флюида внутри труб. [16]
• Соединение с ловильным захватом:
Створчатый и шаровые клапана представлены на рис. 4.9. и рис. 4.10, а их характеристики приведены в таблице 4.4. [16]
- обратный створчатый клапан; 1 - шаровой обратный клапан;
Рисунок 4.9 Створчатый обратный клапан Рисунок 4.10 Шаровой обратный
клапан
Таблица 4.4. Характеристики шарового и створчатого клапанов
Тип обратного клапана |
Длина, мм (дюймы) |
Наружный диаметр, мм (дюймы) |
Внутренний диаметр,мм (дюймы) |
Давление, кг/см2 (фунт/кв. дюйм) |
Макс. тем-ра, °С (F) |
Макс. усилие растяжения |
Шаровой |
152,4-304,8 (6-12) |
42,9(1,688) 53,97(2,125) 65,1(2,563) |
Нет данных |
350(5000) |
150 °С (300) |
Превосхо дит оптическую величину для гибких НКТ |
Створчатый |
152,4-304,8 (6-12) |
42,9(1,688) 53,97(2,125) 65,1(2,563) |
15,87 (0,625) 25,4(1,0) 33,02(1,3) |
350(5000) |
150 °С (300) |
Превосхо дит критическую величину для гибких НКТ |
• Локатор для определения глубины спуска гибких НКТ:
- позволяет производить корректировку, глубины скважины, измеренной с поверхности, относительно глубины спуска эксплуатационной колонны НКТ. [16]
• Переводник со срезными шпильками:
- предназначен для отсоединения колонны НКТ в случае прихвата забойных инструментов;
- используется в гидромониторных забойных устройствах или в гидравлических пакерах. [16]
• Гидромониторные устройства:
- используются для создания ударного воздействия на нижнем конце колонны гибких НКТ. [16]
• Надувные пакерные пробки и пакеры:
- для проведения селективных работ в отдельных интервалах продуктивного горизонта (испытание продуктивного горизонта испытателем пласта на бурильных трубах, работы по интенсификация скважины и т.д.). [16]
• Забойный двигатель для:
- расширение ствола скважины (применение раздвижного бурового расширителя вместо бурового долота). [16]
• Гидравлический яс:
- создает ударное усилие и дополнительное усилие растяжения в гибких НКТ при ловильных работах, или же позволяет использовать гибкие НКТ в качестве инструмента для спуска кабельных инструментов. [16]
• Усилитель для яса:
• Овершот и труболовки:
- для ловильных работ. [16]
5. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
5.1 Опыт применение
установок с непрерывной
В настоящее время
во всем мире при бурении, заканчивании,
эксплуатации и ремонте скважин
все большую популярность приобретает
использование установок «
Основными преимуществами НТ по сравнению с традиционным КРС являются:
- значительное сокращение
времени и стоимости
- большая мобильность и компактность оборудования;
- возможность проведения
работ без проведения спуско-
- безопасность проведения работ (все работы проводятся при закрытом устье);
- экологическая безопасность (замкнутая циркуляционная система); [7]
К недостаткам установки НТ можно отнести:
- невозможность проворота
гибкой трубы, что усложняет
проведение некоторых видов
В ТПДН «Холмогорнефть» установки НТ используются для проведения работ по КРС и зарезке боковых стволов силами бригад УЗБС и КРС. [7]
5.2 Промывка скважины
В соответствии с РД 153-39.0-083-01 промывку скважины от песчаных пробок относят к виду ремонта КР3-4. [17]