Выбор и обоснование способа бурения нефтяных скважин

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Декабря 2012 в 11:11, дипломная работа

Описание

Расстояние до областного центра-650км, до поселка Новый Васюган-120км, до вахтового поселка Пионерный-250км.
Основным видом для доставки грузов является автотранспорт. К месторождению проложены магистральные пути с твердым покрытием, водных транспортных путей нет.
Для перевозки рабочего персонала используют вертолеты и автобусы. Из поселка Пионерный регулярно вылетают вахтовые рейсы самолетом Ан-24, перевозящие работников, проживающих в Томске.

Скачать (318.27 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Работа состоит из  1 файл

Выбор и обснование способа бурения.doc

— 1.45 Мб (Скачать документ)

qБР=0,0102·2830/9,8·2830+(0,04…0,07)·0,0101·2830/9,8·2830=1,08…1,1·104 Н/см3.

Так как на этом интервале  вскрывается продуктивный нефтеносный  пласт, то принимаем дельный вес  бурового раствора 1,08·104 Н/см3 .

Величина статистического напряжения сдвига через 10 минут при бурении  под эксплуатационную колонну на интервале 2500 - 2830 м, имея qП=2,4·104 Н/см3  и d  =3·10-3м;, по формуле (2.38) составит:

СНС10 >5· (2-exp (-110·5·10-3)) ·3·10-3 ·(2,4-1,08) ·104=20 дПа.

Величина статистического  напряжения сдвига через 1 минуту при  бурении под эксплуатационную колонну  на интервале 2500 - 2830 м по формуле (2.39) составит:

СНС1 > (3·10-3 ·(2,4-1,08) ·104·9,8·1,5)/6=10 дПа.

 Условная вязкость при бурении под эксплуатационную колонну на интервале  2500 – 2830 м по формуле (2.40) составит:

УВ< 21·1,08·104 ·10-4=23сек.

Показатель водоотдачи при бурении  под эксплуатационную колонну на интервале  2500 - 2830 м по формуле (2.41) составит:

Ф< (6·104/ 1,08·104)+3=8 см3/30 мин.

Примем значение показателя водоотдачи Ф=6…4 см3/30 мин.

Уровень рН по всем интервалам принимаем равный 8, так как применяемый  комплекс химреагентов обеспечивает стабильную работу при уровне рН>8.

Показатель содержания песка, исходя из опыта бурения скважин на данной площади, по всем интервалам принимаем равный 1%.

Так как проектируемая  скважина является наклонно направленной, то проектируемые параметры бурового раствора представлены по длине ствола и сведены в табл. 2.8.

 

Таблица 2.8.Параметры бурового раствора на интервалах бурения

Интервал бурения, м

Удельный вес,      104 Н/см3

СНС10 дПа

СНС1 дПа

Условная вязкость, сек

Показатель фильтрации, см3/30 мин

рН

П,%

от

до

0

650

1,18

40

20

25

8

8

1

650

2650

1,12

20

10

24

8

8

1

2650

3105

1,08

20

10

23

6 – 4

8

1


2.3.7. Расчет  необходимого расхода бурового  раствора

 

Расход промывочной  жидкости должен обеспечить:

  • эффективную очистку забоя скважины от шлама;
  • транспортирование шлама на поверхность без аккумуляции его в кольцевом пространстве между бурильными трубами и стенками скважины;
  • нормальную (устойчивую) работу забойного двигателя;
  • сохранение целостности и нормального диаметра ствола скважины (предупреждение эрозии стенок скважины и гидроразрыва пород).

Расчет расхода промывочной жидкости для эффективности очистки забоя скважины делается по формуле:

Q=К· SЗАБ л/сек,                                              (2.42)

 

где К – коэффициент  удельного расхода жидкости равный 0,3…0,65 м3/сек на 1 м2 забоя, принимается К=0,65;

SЗАБ – площадь забоя м2, определяется по формуле:

SЗАБ =0,785·ДД2 м2 .                                       (2.43)

 

При бурении под кондуктор  долотом диаметром 0,2953 м по формуле (2.42):

Q=0,65·0,785·0,29532 =0,044 м3/сек.

При бурении эксплуатационную колонну долотом диаметром 0,2159 м по формуле (2.42):

Q=0,65·0,785·0,21592 =0,023 м3/сек.

Расчет расхода промывочной  жидкости по скорости восходящего потока определяется по формуле:

Q=VВОСХ·SКП м3/сек,                                      (2.44)

 

где VВОСХ – скорость восходящего потока; рекомендуемая скорость согласно промысловой классификации горных пород находится в пределах: М=0,9…1,3 м/сек, С=0,7…0,9 м/сек.

SКП – площадь кольцевого пространства, м2, которая рассчитывается по        формуле:

SКП =0,785·( ДД2 – dБТ2)  м2,                              (2.45)

 

где dБТ – диаметр бурильных труб, м2; принимаем dБТ =0,147 метра.

При бурении под кондуктор  долотом диаметром 0,2953 м принимаем VВОСХ =0,9 согласно промысловой классификации, по формуле (2.44):

Q=0,9·0,785·(0,29532 – 0,1472) =0,046 м3/сек.

При бурении под эксплуатационную колонну долотом диаметром 0,2159 м  на интервале 650 –1400 метров принимаем VВОСХ =0,9 согласно промысловой классификации, по формуле (2.44):

Q=0,9·0,785·(0,21592 – 0,1472) =0,017 м3/сек.

При бурении под эксплуатационную колонну долотом диаметром 0,2159 м  на интервале 1400 – 3105 метров принимаем VВОСХ =0,7 согласно промысловой классификации, по формуле (2.44):

Q=0,7·0,785·(0,21592 – 0,1472) =0,014 м3/сек.

Расчет расхода промывочной жидкости, исходя из условия создания гидромониторного эффекта, рассчитывается по формуле:

Q=Fн·0,75 м3/сек,                                             (2.46)

 

где Fн – площадь  поперечного сечения насадок, м2; определяется по формуле:

Fн = π·dН/4·m м2,                                           (2.47)

 

где dН – диаметр насадок, м;

m – число насадок, m=3.

При бурении под кондуктор долотом III 295,3 СЗ-ГВ, имеющем dН =0,015 м по формуле (2.46):

Q=3,14·0,015/4·3·0,75=0,039 м3/сек.

При бурении под эксплуатационную колонну долотами III 215,9 МЗ-ГВ, III 215,9 С-ГВ, 8 ½ PDC имеющими dН =0,01 м по формуле (2.46):

Q=3,14·0,01/4·3·0,75=0,017 м3/сек.

Расчет расхода промывочной  жидкости, обеспечивающий вынос шлама  ведется по формуле:

Q= VКР·SMAX+(SЗАБ ·VMЕХ·(jП –jЖ))/(jСМ - jЖ) м3/сек,         (2.48)

 

где VКР – скорость частиц шлама относительно промывочной жидкости, м/сек; VКР =0,5 м/сек;

SMAX – максимальная площадь кольцевого пространства в открытом стволе, м2, определяемая по формуле (2.45);

VMЕХ – механическая скорость бурения, м/сек; применяем VMЕХ =0,005 м/сек;

jП – удельный вес породы, Н/м3;

jЖ - удельный вес промывочной жидкости, Н/м3;

jСМ - удельный вес смеси шлама и промывочной жидкости, Н/м3;

jСМ - jЖ=0,01…0,02·104 Н/м3; принимаем 0,02·104  Н/м3.

При бурении под кондуктор расход промывочной жидкости, обеспечивающий вынос шлама, по формуле (2.48) составит:

Q=1,5·0,785·(0,29532 – 0,1472) +( 0,785·0,29532· 0,005· (2,4·104 -1,18·104))/0,02·104 =0,049 м3/с.

При бурении под эксплуатационную колонну расход промывочной жидкости, обеспечивающий вынос шлама, по формуле (2.48) составит:

Q=0,5·0,785·(0,21592 – 0,1472) +( 0,785·0,21592· 0,05·(2,4·104-1,08·104))/0,02·104 =0,029 м3/с.

Расчет расхода промывочной  жидкости, предотвращающего размыв стенок скважины, ведется по формуле:

Q= VКП MAX·SMIN м3/сек,                                     (2.49)

 

где SMIN – минимальная площадь кольцевого пространства;

VКП MAX - максимально допустимая скорость течения, жидкости в кольцевом пространстве, м/сек; принимаем VКП MAX =1,5 м/сек.

Максимальные диаметры бурового инструмента: при бурении под кондуктор  – турбобур диаметром 0,240 м, при бурении  под эксплуатационную колонну –  турбобур диаметром 0,195 м .

При бурении под кондуктор расход промывочной жидкости, предотвращающий размыв стенок скважины по формуле (2.38) составит:

Q=1,5·0,785·(0,29532 – 0,2402) =0,035 м3/сек.

При бурении под эксплуатационную колонну расход промывочной жидкости, предотвращающий размыв стенок скважины составит по формуле (2.49):

Q=1,5·0,785·(0,21592 – 0,1952) =0,01 м3/сек.

Расчет расхода промывочной  жидкости, для предотвращения прихватов  ведется по формуле:

Q= VКП MIN·SMAX м3/сек,                                  (2.50)

 

Где VКП MIN – минимально допустимая скорость промывочной жидкости в кольцевом пространстве; принимаем VКП MIN =0,5 м/сек;

SMAX – максимальная площадь кольцевого пространства; минимальный диаметр бурового инструмента у бурильных труб диаметр =0,127 м.

При бурении под кондуктор  расход промывочной жидкости, предотвращающий прихваты составит по формуле (2.50):

Q=0,5·0,785·(0,29532 – 0,1272) ·103=0,027 м3/сек.

При бурении под эксплуатационную колонну расход промывочной жидкости, предотвращающий прихваты составит по формуле (2.50):

Q=0,5·0,785·(0,21592 – 0,1272) ·103=0,012 м3/сек.

Окончательный выбор расхода промывочной жидкости обусловлен производительностью насосов при заданном коэффициенте наполнения по формуле:

Q=m·n·Qн м3/сек,                                       (2.51)

 

где m – коэффициент наполнения (m=0,8);

n – число насосов;

Qн – производительность насоса с коэффициент наполнения m=1,0.

В расчете принимаеются4 показатели бурового насоса УНБТ – 950 с диаметром втулок равным 160 мм Qн=0,037 м3/сек.

При бурении под кондуктор  расход промывочной жидкости составит по формуле (2.51):

Q=0,8·2·0,037=0,059 м3/сек

При бурении под эксплуатационную колонну расход составит:

Q=0,8·1·0,037=0,029 м3/сек

Расчетные значения расхода  промывочной жидкости на интервалах  бурения заносим в табл. 2.9.

 

Таблица 2.9 Расход промывочной жидкости по интервалам бурения

 

Интервал, метр

Расход промывочной  жидкости, м3/сек

0 – 650

650 – 3100 

0,059

0,029


 

 

2.3.8. Выбор гидравлической  программы промывки скважины

Цель составления гидравлической программы бурения – определение  рационального режима промывки скважины, обеспечивающего наиболее эффективную отработку долот, при соблюдении требований и ограничений, обусловленных геологическими особенностями вскрываемого интервала, энергетическими, техническими и эксплуатационными характеристиками применяемого инструмента.

     При составлении гидравлической программы предполагается:

  - исключить флюидопроявления  из пласта и поглощения бурового  раствора;

  -предотвратить размыв  стенок скважины и диспергирование      транспортируемого шлама;

  -обеспечить очистку  забоя и вынос шлама из кольцевого пространства скважины;

  - рационально использовать  гидравлическую мощность насосной  установки;

-исключить аварийные ситуации при остановках циркуляции и пуске буровых насосов.   

 

Исходные данные для  расчета:

 Глубина бурения скважины L, м                                                                    2830.

Удельный вес разбуриваемых пород qГП, Н/м3                                          2,4·104.

Механическая скорость бурения Vм м/с                                                       0,005.

Момент турбобура, необходимый  для разрушения породы, Мр Н·м          1450.

Реологические свойства жидкости:

- динамическое напряжение  сдвига tО, Па                                                         20.

- пластическая вязкость h, Па·с                                                                      0,027.

Удельный вес бурового раствора  qГП, Н/м3                                              1,08·104.

Тип бурового насоса                                                                                УНБТ 950.

Число буровых насосов                                                                                          1.

Наминальный расход насоса Qн ,м3/сек                                                        0,037.

Наминальное рабочее давление Рн, МПа                                                           23.                         

Элементы бурильной  колонны

УБТ – 178x90:

длина l1,м                                                                                                               62;

наружный диаметрdн1,м                                                                                  0,178;

внутренний диаметр dв1, м                                                                              0,080.

УБT – 146x74:

длина l2,м                                                                                                                 8;

Информация о работе Выбор и обоснование способа бурения нефтяных скважин