25438 (Бурение эксплуатационной наклонно-направленной скважины на Озерной площади), страница 3

Определяется диаметр долота под эксплуатационную колонну:

D_д.эк. = d_м + 2δ = 0,188 + 2 × 0,012 = 0,212м,

где d_м – диаметр муфты эксплуатационной колонны, δ – зазор между муфтой эксплуатационной колонны и стенками скважины, зависящий от диаметра и типа соединения обсадной колонны профиля скважины, сложности геологических условии, выхода из под башмака предыдущей колонны и т.д. Принимается 0,02 м. из опыта бурения. Принимается согласно ГОСТу 20692-75 диаметр долота 0,2159 м.

Определяется диаметр технической колонны из условия прохождения долота по эксплуатационной колонне:

D_внк = D_д.эк. + (0,006÷0,008)=0,2159 + 0,006 = 0,2219 м,

где 0,006÷0,008 м зазор между долотом и внутренним диаметром технической колонны. Принимается диаметр технической колонны по ГОСТу 632-80 равный 0,245 м.

Определяется диаметр долота под техническую колонну:

D_д.т. = D_м + 2δ = 0,271 + 2 × 0,012 = 0,295м.

Принимается диаметр долота по ГОСТу 20692-75 равный 0,2953 м.

Определяется диаметр кондуктора:

D_вн.к = D_д.т + (0,006 ÷ 0,008) = 0,2953 + 0,006 = 0,3013 м,

где 0,006÷0,008 м зазор между долотом и внутренним диаметром технической колонны. Принимается диаметр кондуктора по ГОСТу 632-80 равный 0,324 м.

Определяется диаметр долота под кондуктор:

D_д.к = d_м + 2δ = 0,351 + 2 × 0,015 = 0,381 м.

Принимается диаметр долота по ГОСТу 20692-75 равный 0,3937 м.

Определяется диаметр ІІ направления:

D_вн.н = D_д.к + 0,006 = 0,3937 + 0,006 = 0,3997м.

Принимается по ГОСТу 632-80 диаметр направления 0,426 м.

Определяется диаметр долота под II направление:

D_д.н = d_мн +2δ = 0,451+2 × 0,02 = 0,491 м.

Принимается по ГОСТу 20692-72 диаметр долота равный 0,490 м.

Диаметр I направления равен 0,530 м.

Диаметр долота под I направление равен 0,6 м.

КОНСТРУКЦИЯ СКВАЖИНЫ

Схема 1

3.2 ВЫБОР И РАСЧЕТ ПРОФИЛЯ НАКЛОННО-НАПРАВЛЕННОЙ СКВАЖИНЫ

Принимается для бурения наклонно-направленной скважины. На данной площади 3-х участковый профиль, состоящий из вертикального участка, искривленного участка и прямолинейно-наклонного участка. Учитывается для расчета, что третий участок представляет приблизительно прямую линию. Глубина зарезки наклонного ствола на глубине 200 метров. Бурение искривленного участка осуществляется отклонителем ШО1-195. При бурении под эксплуатационную колонну для изменения направления ствола скважины используют отклонитель ШО-195. Первый спуск отклонителя осуществляется по меткам. Последующие ориентирования отклонителя на забое производится с помощью телесистемы. Интенсивность искривления участка набора кривизны, угла (искривленного участка) принимается i₁₀ = 1°.

РАСЧЕТ НАКЛОННОГО СТВОЛА СКВАЖИНЫ

Исходные данные:

Глубина скважины L _в – 1838 м.

Глубина зарезки наклонного ствола Н _в = 200 м.

Диаметр долота D _д = 0,2953 м.

Диаметр забойного двигателя D _з.д = 0,24 м.

Длина отклонителя L_.що= 10м.

Длина забойного двигателя L _2тсш = 17 м.

Определяется радиус искривления ствола скважины:

R = × 10 × К = × 10× 1,05 = 600 м, где К – коэффициент, учитывающий ошибки в расчетах принимается (1,05÷1,10).

Определяются минимальные радиусы искривленного ствола скважины при использовании различных забойных двигателей:

= = = 282 м;

f_от = = = 9,9 мм;

I = 0,049 = 0,049 × 24⁴ = 16,257см²;

= = = 429,4 м,

где К₁ – принимаемый зазор между забойным двигателем и стенкой скважины, в зависимости от твердости горных пород 2 – 6см;

f _зд – прогиб отклонителя забойного двигателя в искривленном стволе

скважины;

I – момент инерции поперечного сечения забойного двигателя;

Е – модуль Юнга, Е = 2,1 × 10⁷

= = = 599 м,

f_зд = = = 6,31 мм;

I = 0,049 = 0,049 × 19,5⁴ = 7085 см²,

где: q _зд – масса забойного двигателя длиной в 1 см (кг).

Так как минимальные радиусы меньше расчетного радиуса искривления ствола скважины, то принимается R = 600 м.

Определяется максимальный угол наклона ствола скважины:

соs α = = = 0,9910; α = 7^о,

где: А – проложение – 200 м; Н = L_в – Н_в = 1838 – 200=1638 м.

Определяется горизонтальная проекция искривленного участка:

а = R × (1 – соs α) = 600 × (1 – 0,9910) = 5,4 м.

Определяется вертикальная проекция искривленного участка:

h = R × sin α = 600 × 0,1219 = 73,14 м.

Определяется вертикальная проекция прямолинейного наклонного участка:

Н = L_в – (Н_в + h) = 1838 – (200 + 73,14) = 1565 м.

Определяется горизонтальная проекция прямолинейного наклонного участка:

А = Н × tg α = 1565 × 0,1228 = 192 м.

Определяется длина искривленного участка:

ℓ₂ = 0,01745 × R × α = 0,01745 × 600 × 7 = 73,3 м.

Определяется длина прямолинейного наклонного участка:

ℓ₃ = Н₁ / соs α = 1565 / 0,9910 = 1579 м.

Определяется длина наклонного участка:

L_н = ℓ₁ + ℓ₂ + ℓ₃ =200 + 73,3 + 1579 = 1852 м.

Определяются коэффициенты приращения по интервалам наклонной скважины:

к₂ = ℓ₂ / h = 73,3 / 73,1 = 1,002;

к₃ = ℓ₃ / Н = 1579 / 1565 = 1,009.

ПРОФИЛЬ НАКЛОННОЙ СКВАЖИНЫ

Схема 2

3.3 ВЫБОР ТИПОВ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ ПО ИНТЕРВАЛАМ СКВАЖИНЫ

Типы буровых растворов выбираются по интервалам бурения с учетом геолого-технических условий, опыта проводки скважины на данной площади с целью предупреждения осложнений, снижения проницаемости продуктивных пластов и получения максимальных технико-экономических показателей бурения скважины.

Бурение под I направление в интервале от 0 до 12 м «всухую» шнеком D_д = 600 мм.

Бурение под II направление в интервале от 12 до 40 м. ведется на естественном глинистом растворе ρ = 1080 кг/м³, УВ = 20-25 с, рН = 6,5.

Бурение под кондуктор от глубины II направления до башмака кондуктора от 40 до 160 м ведется на глинистом растворе ρ = 1230-1240 кг/м³.

Бурение под техническую колонну от 160 до 579 м, на соленасыщенном растворе ρ = 1,21-1,23 г/см³, УВ = 22 с.

Бурение под эксплуатационную колонну в интервале от 579 до 972 м. ведется на технической воде ρ = 1000 кг/м³, остальные параметры не регулируются;

в интервале от 972 до 1497 м – ХНР (хлорнатриевый раствор), ρ = 1120-1140 кг/м³, остальные параметры не регулируются;

в интервале от 1497 до 1852 м – на безглинистом растворе на основе полисахаридов с ρ = 1120-1140 кг/м³, УВ=20-25 с, фильтроотдача 6-8 × 10^–6 м³ × 30 мин, рН = 7,5-8,5, корка – пленка.

Определяется плотность бурового раствора из условия предупреждения проявления.

Ρ_б.р = Р_пл × К / 0,01L = 14,08×1,05 / 0,01×1838 = 804 кг/м³.

С целью предупреждения проявления продуктивного пласта и осложнений вышележащих пластов принимается ρ_б.р = 1140 кг/м³, со следующими параметрами: УВ=25-30 с, фильтроотдача 6-8 × 10^–6 м³ × 30 мин, рН=7,5-8,5, корка – пленка, СНС = 0.

Определяется количество материалов для приготовления и обработки бурового раствора по интервалам:

V_м – объем мерников, м³;

К₁ – коэффициент кавернозности 1,1;

К₂ – коэффициент, учитывающий потери бурового раствора от фильтрации 1,1;

К₃ – коэффициент, учитывающий потери бурового раствора при его очистке 1,1;

Интервал бурения 0 – 12 м:

V_бр = V_м + 0,785 × × L_н × К₁ × К₂ × К₃ = 50 + 0,785 × 0,490² × 40 × 1,1 × 1,1 × 1,1 = 55,6м³.

Интервал бурения 0 – 40 м:

V_бр = V_м + 0,785 × D_д² × L_н × К₁ × К₂ × К₃ = 50 + 0,785 0,490² × 40 × 1,1 × 1,1 × 1,1 = 60,5м³.

Интервал бурения 0 – 160 м:

V_бр = V_м + 0,785 × D_д² × L_н × К₁ × К₂ × К₃ =50 + 0,785 × 0,3937² × 160 × 1,1 × 1,1 × 1,1 = 76 м³;

Интервал бурения 0 – 579м.:

V_бр = V_м + 0,785 × D_д² × L_н × К₁ × К₂ × К₃ = 50 + 0,785 × 0,2953² × 579 × 1,1 × 1,1 × 1,1 = 101 м³;

Интервал бурения 0 – 972 м:

V_бр = V_м + 0,785 × D_д² × L_н × К₁ × К₂ × К₃ = 50 + 0,785 × 0,2159² × 972 × 1,1 × 1,1 × 1,1 = 102 м³;

Интервал бурения 0 – 1497 м:

V_бр = V_м + 0,785 × D_д² × L_н × К₁ × К₂ × К₃ = 50 + 0,785 × 0,2159² × 1497 × 1,1 × 1,1 × 1,1 = 118 м³;

Интервал бурения 0 – 1852 м:

V_бр = V_м + 0,785 × D_д² × L_н × К₁ × К₂ × К₃ = 50 + 0,785 × 0,2159² × 1852 × 1,1 × 1,1 × 1,1 = 141 м³.

Для приготовления бурового раствора применяется гидросмеситель УС – 6 – 30. Для обработки бурового раствора химическими реагентами применяют глиномешалку МГ-2-4.

Для очистки бурового раствора применяется циркуляционная система: 2 вибросита (DЕRRІСК), гидроциклоны, илоотделитель, центрифуга, емкость-отстойник.

3.4 РАСЧЕТ ОБСАДНЫХ КОЛОНН