25311 (686800), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Возможные осложнения по разрезу скважины предполагались как поглощение бурового раствора в интервале: 0-450 метров, с максимальной интенсивностью до 5 кубометров в час, при условии что параметры бурового раствора будут отклоняться от проектных. А также предполагалось разжижение глинистого раствора в интервале 1130-2015 метров при попадании в глинистый раствор агрессивной пластовой воды, сужение ствола скважины в интервале 2015-2700 за счет разбухания глины.
Также в интервале от 0 до 450 метров находились наиболее опасные прихватоопасные зоны, которые могли активизироваться за счет отклонения бурового раствора от проектных параметров и плохой очистки.
Возможные осыпи и обвалы стенок скважины по интервалам, а также их причины представлены в таблице 5.
Таблица 5. Осыпи и обвалы стенок скважины.
Индекс стратегр. Подразделения | Интервал, м | Интенсивность осыпей | Проработка в интервале из-за этого осложнения | Условия возникновения | ||
от | до | Мощность, м | Скорость, м/час | |||
Q-P3/2 P3/2-К2 К2-К1 | 0 450 1130 | 450 1130 2015 | Интенсивные слабые слабые | 550 680 885 | 100-120 100-120 100-120 | Нарушение технологии бурения, превышение скорости СПО, несоблюдение параметров бурового раствора, орг. простои. |
Таблица 6. Нефтегазоводопроявления.
Индекс Стратеграф подразделения | Интервал, м | Вид проявляемого флюида | Условия возникновения | |
от | до | |||
К2+К1 | 1130 | 1740 | Вода | Пренебрежение к постоянному доливу жидкости в скважину во время подъема инструмента снижение давления в скважине ниже гидростатического, низкое качество глинистого раствора |
К1(АС10) | 2470 | 2490 | Нефть | |
К1(АС11) | 2520 | 2535 | Нефть | |
К1(АС12) | 2590 | 2655 | Нефть |
1. Обоснование и проектирование конструкции скважины
Таблица 1.1. Профиль ствола скважины.
Интервал по вертикали, м | Длина интер- валапо верти-кали,м | Зенитный угол, град. | Горизонтальное Отклонение,м | Длина по стволу, м | |||||||||||||
от | до | В начале инт-ла | В конце инт-ла | За интервал | общее | Интервала | Общая | ||||||||||
0 | 145 | 145 | 0 | 0 | 0 | 0 | 145 | 145 | |||||||||
145 | 272 | 127 | 0 | 19,5 | 21,39 | 21 | 130 | 275 | |||||||||
272 | 750 | 478 | 19,5 | 19,5 | 169,24 | 191 | 506 | 781 | |||||||||
750 | 1710 | 960 | 19,5 | 19,5 | 339,82 | 530 | 1019 | 1800 | |||||||||
1710 | 2589 | 879 | 19,5 | 9,33 | 219,56 | 750 | 908 | 2708 | |||||||||
2589 | 2700 | 111 | 9,33 | 8,39 | 17,13 | 767 | 111 | 2819 |
Профиль скважины состоит из четырех участков (рисунок 1.):
-
Вертикальный участок
-
Интервал набора кривизны
-
Интервал стабилизации зенитного угла
-
Интервал спада зенитного угла
Рисунок 1. Профиль ствола скважины.
Конструкция скважины определяется заданием заказчика (добывающей организации) и геологическими условиями района работ. Обоснование конструкции проводится в два этапа. На первом этапе выбирается метод вхождения в пласт, число обсадных колонн и глубины их спуска. На втором – размеры колонн, диаметры долот, интервалы цементирования.
Расчитаем индексы давления по следующей формуле из [ 1 ]:
.
Результаты расчёта сведём в таблицу 1.2.
Таблица 1.2.
| | | | | |
0-450 | Q-P3/2 | 4,5 | 9 | 1,02 | 2,04 |
450-1130 | Р3/2-К2 | 11,3 | 22,6 | 1,02 | 2,04 |
1130-1740 | К2-К1 | 17,4 | 29,6 | 1,02 | 1,74 |
1740-2700 | К1 | 26,7 | 45,9 | 1,01 | 1,73 |
Рисунок 2. График индексов давлений пластового и гидроразрыва пласта.
Выбор диаметров обсадных колонн и диаметров долот
Проектом разработка предусмотрено использовать эксплуатационную колонну диаметром 146,1 мм.
Диаметр долота для бурения ствола под заданную колонну определяют по формуле:
Dд=Dм+2·δ,
где Dм – диаметр муфты обсадной колонны, мм.
δ=5…40 мм – минимальный зазор.
Диаметры кондуктора и направления можно рассчитать по формуле:
Dк=Dд+2·Δ,
где Δ=3…5 мм – зазор.
Диаметр долота под эксплуатационную колонну:
Dдэ=166 + 2·20=206 мм. По ГОСТ 20-692-75 выбираем Dдэ=215.9 мм.
Диаметр кондуктора :
Dк=215,9+2∙5=225,9 мм, Выбираем Dк=244,5 мм.
Диаметр долота под кондуктор :
Dдк=270+2∙10=290 мм. Выбираем Dдк=295,3 мм.
Диаметр направления :
Dн=295,3 +2∙5=305,3 мм. Выбираем Dн=323,9 мм.
Диаметр долота под направление :
Dдн=351+2∙10=371 мм. Выбираем Dдн=393,7 мм.
Колонна направления нужна для перекрытия водных горизонтов во избежании перемешивания их вод, попадания раствора и твердой фазы в них, которые приводят к экологическим проблемам, а также для исключения обвалов стенок скважины.
2. Расчёт обсадной колонны
Основными расчётами обсадных колонн, являются расчёты на наружное и внутреннее избыточное давление и расчёт на растяжение.
Расчёт на внутреннее давление действующее на колонну.
Определим давление на устье при условии, что скважина заполнена пластовой жидкостью:
.
Определим давление опрессовки на забое:
.
Где - опрессовочное давление на устье скважины.
Определим давление в конце эксплуатации:
.
Построим график внутренних давлений.
Рисунок 3. График внутренних давлений.
Расчёт на наружное давление действующее на обсадную колонну.
В не зацементированном интервале заполненным промывочной жидкостью, наружное давление определяется, как гидростатическое от столба промывочной жидкости.
.
В зацементированном интервале до затвердевания цемента, давление определяется по давлению столба промывочной жидкости и цементного раствора.
.
В случае когда обсадная колонна зацементирована разной плотности, то допускается использовать среднюю плотность раствора с учётом длины каждого интервала.
.
Отсюда получим наружное давление до затвердевания цемента:
.
Определим наружное давление после затвердения цемента:
,
где - гидростатическое давление столба промывочной жидкости;
- гидростатическое давление жидкости содержащейся в порах затвердевшего цемента.