Контрольные задания

Задача №1 Гидравлический расчет промывки бурящейся скважины

Определить скорость движения бурового раствора в колонне бурильных труб и кольцевом пространстве и рассчитать потери давления ( гидродинамические потери) в циркуляционной системе скважины. Оценить гидромониторные возможности долота.

Данные для решения задачи выбрать из табл. 1

Таблица 1

Последняя цифра шифра	Глубина скважины, H,м	Наружный диаметр бурильной колонны,dн,мм	Диаметр скважины,D,мм	Предпоследняя цифра шифра	Динамическое напряжение сдвига,τ0,Па	Пластическая вязкость,ή,Па×с	Плотность бурового раствора,ρр,кг/м3
1	2	3	4	5	6	7	8
0	2600	140	190	0	5	0,05	1200
1	3500	127	172	1	7	0,08	1250
2	3000	114	161	2	3	0,02	1400
3	3200	168	295	3	6	0,04	1300
4	2950	102	140	4	9	0,09	1350
5	3700	140	214	5	4	0,05	1150
6	3850	127	190	6	5	0,03	1250
7	4000	114	172	7	8	0,02	1450
8	4300	102	132	8	7	0,06	1300
9	3900	140	190	9	6	0,03	1300

Указание: принять толщину стенок бурильных труб δ = 10 мм; плотность горной породы ρ_п = 2500 кг/м³; диаметр частиц шлама d_ч = 0,01 м; сумму коэффициентов гидравлических сопротивлений в наземной обвязке ( стояк, вертлюг,буровой шланг, ведущая труба) .

Пласт считают неоднородным, если он рас­членен пропластками с изменяющейся прони­цаемостью, имеет подошвенные воды, газовые шапки или чередование нефтегазоводонасыщенных пропластков с различным пластовым давлением. При превышении указанных выше пределов изменения проницаемости пород кол­лектор по признаку «К» считают неоднород­ным.

К прочным коллекторам относят породы, которые при эксплуатации скважины сохра­няют устойчивость и не разрушаются под воздействием фильтрационных и геостатических нагрузок. Оценка устойчивости пород призабойной зоны при эксплуатации скважины при­ведена в РД 39-2-771—82 и заключается в оценке соотношения б_сж < [б]_сж, где [б]_сж —предельная прочность пород продук­тивного пласта при различных вариантах экс­плуатации объекта (жидкость извлекается из пласта, нагнетается в пласт или движение жидкости отсутствует); определяется экспе­риментально в условиях одноосного сжатия; б_сж — ожидаемое напряжение в породах про­дуктивного пласта при соответствующих ва­риантах эксплуатации объекта; определяется в зависимости от плотности горных пород, пластовых и гидростатических давлений с ис­пользованием РД 39-2-235—79 «Руководство по прогнозированию и предупреждению осы­пей и обвалов в процессе бурения, связанных с АВПД».

К слабосцементированным коллекторам от­носят неустойчивые породы, частицы которых при эксплуатации скважин выносятся на по­верхность вместе с флюидом. Последнего не произойдет при условии р меньше или равно [р]_д, где р — прогнозная депрессия на пласт в процессе эксплуатации, определяемая как гидро­статическое давление; [р]_д — предельная де­прессия на пласт, определяемая силой сцеп­ления горных пород, размерами скважины и контура питания, проницаемостью (см. РД 39-2-771—82).

Высокими, нормальными и низкими пласто­выми давлениями считают давления, соответ­ствующие условиям: р_пл>0,1, р_пл =0,1, р_пл <0,1 МПа/10м.

Высокопроницаемым пластом является кол­лектор, у которого следующие значения поровой (К_п) или трещинной (К_т) проницаемо­стей: К_п >0,1; К_т больше или равно 0,01 мкм²

При значениях К_п и К_т меньших указан­ных величин коллектор считают низкопрони­цаемым. Близкорасположенным пластом по отноше­нию к продуктивному является объект, рас­стояние до которого меньше 5 м.

Конструкция скважин определяется числом спускаемых обсадных колонн, глубиной их установки, диаметром применяемых труб, диаметром долот ,которыми ведется бурение под каждую колонну, высотой подъема тампонажного раствора в затрубном пространстве и конструкцией забоя .

Характеристики указанного перечня показателей при выборе конструкции скважины в общем случае зависят от комплекса неуправляемых и управляемых факторов. К неуправляемым факторам следует отнести геологические условия месторождения глубину залегания продуктивных пластов, их продуктивность и коллекторские свойства; пластовые и поровые давления а также давления гидроразрыва проходимых пород; физико-механические свойства и состояние пород, вскрываемых скважиной с точки зрения возможных обвалов, осыпей, ковернообразования, передачи на колонны горного давления и т.д.