21

ВВЕДЕНИЕ

В последние десятилетия одной из актуальных задач в нефтегазовой промышленности, решением которой с переменным успехом занимается ряд крупнейших нефтегазовых и сервисных компаний, является качественная и надежная ликвидация скважин, выполнивших свое целевое назначение. Проблема межпластовых перетоков (МПП) и межколонных давлений (МКД) широко распространена во всем мире и не всегда зависит от условий конкретного нефтяного или газового месторождения. Количество скважин с МПП и МКД, в том числе и ликвидированных, зависит только от их возраста и сроков разработки месторождения.

Существует проблема с надежной ликвидацией скважин, выполнивших свое назначение и имеющих межколонные давления. Проблемы эти связаны, прежде всего, со сложным геологическим разрезом месторождения, в том числе с аномально высоким пластовым давлением (АВПД) по стволу скважины, представленным агрессивным газом, нефтью, рапой, высокопластичными солевыми и глинистыми отложениями, а также низким уровнем качества цементировочных работ во время капитального строительства скважин и плохим техническим состоянием обсадных колонн и цементного кольца после эксплуатации. Основными причинами возникновения избыточного давления в межколонных пространствах являются: негерметичность забойного и устьевого оборудования, обсадных колонн; цементных мостов; цементного кольца за колонной; дегазация пластовых вод. Негерметичность цементного камня между колоннами и горной породой обусловлена многими причинами, в том числе: низкая эффективность существующих технологий крепления скважин; вскрытие больших интервалов продуктивного горизонта в обсаженной колонне стреляющими перфораторами, что приводит к многократным встряхиваниям эксплуатационной колонны и разрушению цементного кольца за ней. Это подтверждается материалами АКЦ до перфорации и после нее; работы по ликвидации скважин и МКД производятся путем установки цементных мостов на глинистом растворе удельного веса, на котором вскрывается продуктивный горизонт во время бурения и перфорации, что не обеспечивает сцепления цементного раствора с колонной и породой; многократные опрессовки эксплуатационной колонны, цементных мостов, соляно-кислотные обработки вскрытого горизонта и резкое стравливание избыточного давления приводят к разрушению цементного кольца, образованию в нем трещин и "отлипанию" цемента от породы и колонны; старение цементного камня во времени; влияние агрессивных компонентов H2S и СО2 совместно с пластовыми водами.

Ликвидация скважин является одним из более сложных видов КРС, объединяющих в себе элементы строительства скважин, ремонтно-восстановительные работы, геофизические исследования по оценке технического состояния обсадных колонн, заколонных перетоков и чисто ликвидационные работы. Разработанные и нашедшие широкое применение на месторождениях Башкортостана технологии ликвидации скважин учитывают их технические, геологические, гидрогеологические и гидродинамические условия эксплуатации и на сегодня являются оптимальными, отвечают требованиям охраны недр и окружающей среды.

В курсовом проекте изложены мероприятия по ликвидации скважины №27, показаны особенности технологии работ, произведен расчет основных показателей.

1 ОБЩАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Общие сведения о месторождении.

Туймазинское нефтяное месторождение приурочено к обширной брахиантиклинальной структуре на восточном склоне Южно-Татарского свода и расположено в юго-западной части Башкортостана на территории Туймазинского района в 180 км от г. Уфы.

Месторождение открыто в 1937 году. Географические координаты месторождения - 54⁰43^| северной широты и 53⁰4^| восточной долготы. С вводом его в промышленную разработку Туймазинский район из сельскохозяйственного превратился в один из крупнейших промышленных районов Башкортостана. На территории месторождения вырос г. Октябрьский с населением 115000 жителей, который связан асфальтированными шоссе с городами Уфа, Бугульма, Белебей, Бавлы, р.п. Серафимовский, станция Уруссу и соседними нефтеносными площадями. Построена Уруссинская ТЭС, высоковольтная ЛЭП, системы нефтепарков и нефтепроводов, которые подключены к магистральному нефтепроводу Усть-Балык-Уфа-Альметьевск. В городе Октябрьском построены фарфорово-фаянсовый завод, швейная, обувная, мебельная фабрики, филиал учебного нефтяного института, нефтяной техникум.

По климатическим условиям территория месторождения относится к умеренно-сухому теплому агроклиматическому району Башкортостана. Отрицательные температуры устанавливаются в конце октября и держатся до первой декады апреля. Самым холодным месяцем является январь, когда абсолютный минимум температур может опуститься до -45⁰. Максимальные летние температуры наблюдаются в июле, которые достигают +40⁰.

В течение года осадки распределяются неравномерно. Необходимо отметить, что осадки летнего периода нередко носят ливневый характер. Осадки такого характера не успевают впитываться в почву, частично стекают по склонам, способствуя тем самым развитию водной эрозии.

Безморозный период составляет 120 дней. Снежный покров накапливается с последней декады октября и достигает наибольшей мощности в половине февраля. Основными полезными ископаемыми являются нефть и строительные материалы.

В орогидрографическом отношении Туймазинское нефтяное месторождение расположено в пределах Бугульминско-Белебеевской возвышенности и представляет собой холмисто-увалистое плато, сильно расчлененное речной и овражной сетью на отдельные гряды. Средний коэффициент густоты речной сети составляет 0,41 км/км².

Максимальные абсолютные отметки рельефа наблюдаются в центральной части района (правобережье реки Ик) и равнины +340 - +350 м.

В северо-восточном и юго-западном направлениях наблюдается плавное понижение абсолютных отметок соответственно до +165м и 300 м. Минимальные

абсолютные отметки, характеризующие долины рек, равны +100 м (р. Ик) и 102,5 м (р. Дымка). Таким образом, общая амплитуда колебаний рельефа в пределах района составляет около 250 м. Водный режим района определяется сетью рек системы Ика и Усени. Речные долины хорошо разработаны, с резкой ассиметрией склона. Ширина аккумулятивной части долины р. Ик достигает 4,5-6 км. Хорошо выражены и прослеживаются разрозненными участками пойма, первая и вторая надпойменная террасы шириной до 2 км. Ширина долины притоков р. Ик (р. Ютаза, Дымка, Кидаш) не превышает 0,7 – 1,0 км, р. Усени: 2–4 км. Дно долин полностью занято низкой кустарниковой заболоченной поймой. Русла рек на этих участках петляющие.

Водный режим характеризуется высоким весенним и незначительным летним и осенним паводками. Источниками питания рек являются: таяние снега в весенний и выпадение осадков в летне-осенний периоды, подземные воды в летнюю и осеннюю межень. Уровни весеннего половодья являются наивысшими годовыми уровнями, а сток весеннего паводка составляет до 65 – 75 % (на малых реках 80 – 90 %) годового стока.

Река Ик протекает по территории месторождения с юга на северо-восток. Правый склон р. Ик крутой, левый пологий. Русло меандрирующее, шириной от 30 до 50 – 70 м, глубина 1 – 5 м, встречаются плесы и перекаты. Дно выполнено песчаным гравийно-гадечным материалом, илистые отложения развиты в плесах и береговой полосе шириной до 8м. Средний уклон русла в районе города Октябрьского – 0,003 - 0,004. Из левобережных притоков реки Ик наиболее крупными являются реки Дымка и Ютаза.

Река Ютаза – северный левобережной приток р. Ик, направление ее течения юго-восточное. Ширина реки 5 – 10 м, русло ровное, илистое, средний уклон – 0,002.

Река Дымка (нижнее течение) имеет сильно извилистое русло шириной от 5 до 10 – 25 м, направление течения северо-восточное, средний уклон – 0,001, характерны плесы и перекаты.

Пойменные озера мелкие, илистые, заросшие камышом и кустарником. Наиболее крупные старичные озера приурочены к тыловому шву первой надпойменной террасы. Форма этих озер вытянутая, иногда длиной до 2 км при ширине 20 – 50 м.

Карстовые озера представляют собой заиленные и заполненные атмосферными и поверхностными водами карстовые воронки и воронки с днищем ниже уровня подземных вод. Первые развиты по нижним частям коренных склонов долины реки Ик (в районе г. Октябрьского и ниже по правому и левому склонах). Озера второго типа встречаются на пойме, первой надпойменной террасы долины р. Ик (ниже г. Октябрьского), Дымки (ниже д. Ишмуратово), Ютазы (ниже д. Яссы-Тугай).

1.2 Стратиграфия, литология и тектоника района

В геологическом строении месторождения принимают участие отложения девонской, каменноугольной, пермской систем и современные отложения. В основном разрез представлен карбонатными отложениями-известняками, доломитами, мергелем. Подчиненное значение имеют терригенные породы-песчаники, пески, алевролиты, аргиллиты, глины и гидрохимические гипсы, ангидриты.

ПРОТЕРОЗОЙСКАЯ ГРУППА PZ

РИФЕЙСКАЯ СИСТЕМА R

Отложения кристаллического фундамента рифейской системы докембрия представлены биотитовыми парагнейсами и гранитами. На биотитовых гнейсах кристаллического фундамента несогласно залегают зеленовато-серые гидрослюдистые аргиллиты, которые переслаиваются с кварцево-полевошпатовыми алевролитами, присутствуют редкие прослои кварцево-полевошпатовых и полимиктовых зеленовато-серых песчаников. Мощность от 0 до 20 метров.

ПАЛЕОЗОЙСКАЯ ГРУППА PZ

Бавлинская свита

Отложения Бавлинской свиты, представлены переслаиванием зеленовато-серых, кварцево-полевошпатовых аргиллитов, алевролитов и песчаников. Мощность свиты от 0 до 160 метров.

Бийский горизонт D₂ ef₁ bs

Бийский горизонт нижнего подъяруса эйфельского яруса представлен известняками серыми с редкими прослоями мергелей, аргиллитов и алевролитов глинистых и известковистых. В промысловой практике они получили название “нижний известняк”, мощность горизонта от 10 до 15 метров.

Ардатовский горизонт D₂ gv ard

Ардатовский горизонт сложен преимущественно терригенными породами. В его составе выделяются нижний песчанистый пласт D_IV, песчаный пласт D_III и карбонатная пачка “средний известняк”. В большинстве разрезов известняки перекрываются мергельно-аргиллитовой пачкой, в породах которых встречаются включения сидерита. Мощность горизонта 20 - 40 метров.

Муллинский горизонт D₂ gv ml

К муллинскому горизонту относят песчаный пласт D_II кварцевый, мелкозернистый, переходящий местами в крупнозернистые алевролиты. Верхняя аргиллитовая карбонатная толща является литологическим разделом между песчанистыми пластами D_II и D_I и называется “глинистым разделом”. Он частично размыт, а местами произошел полный размыв. В местах полного размыва отмечается слияние песчанистых пластов D_II и D_I. Мощность горизонта составляет 25 - 30 метра.

Пашийский горизонт D₃ f₁ psch

Пашийский горизонт надгоризонта Коми нижнего подъяруса франского яруса верхнего девона представлен песчанистыми и песчано-алевролитовыми породами с прослоями аргиллитов. Его граница совпадает с границами промыслового объекта - пласта D₁. Песчаники пласта D₁ кварцевые, мелкозернистые с незначительным количеством кварцевого, глинистого и карбонатного цемента. Алевролиты по составу кварцевые с различной степенью примеси глинистого материала. Мощность меняется от 25 до 35 метров.

Нижнефаменский подъярус D₃ fm₁

Нижнефаменский подъярус фаменского яруса верхнего девона представлен плотными кристаллическими доломитами с подчиненными прослоями известняков, ангидритов и глин. Мощность-105-155 метров.

Туймазинское месторождение расположено в юго-восточной части Татарского свода. Оно приурочено к двум поднятиям, собственно Туймазинскому и Александровскому, разделенным между собой неглубоким прогибом. Указанным поднятиям соответствует повышенное залегание кристаллического фундамента.

Туймазинская структура по подошве репера «верхний известняк» представляется в виде обширной брахиантиклинали северо-восточного простирания. Размеры ее по замкнутой изогипсе - -1485м. составляют 40×20км. Складка имеет асимметричное строение. Юго-восточный склон более крутой - углы наклона до 2-4 градусов, а северо-западный более пологий - углы менее 1 градуса. Ось складки смещена к юго-восточному крылу структуры.

Анализ соотношения структурных планов по поверхности кри­сталлического фундамента и вышележащих отложений показывает, что Туймазинская структура, по определению Л. Н. Розанова относится «к древним структурным формам, начавшим формиро­ваться еще в додевонские времена и сохранившим положительный знак движения в течение всей последующей истории». После крупного уступа наблюдается довольно обширная структурная терраса. На ней установлено большое число отдельных куполов и мульд с небольшими амплитудами (до 10-15 м.). Далее, к юго-востоку, пологое залегание сменяется новым резким падением слоев. Глубина залегания кровли пашийских отложений здесь достигает 1500 метров и более.

Сложным строением характеризуется центральная сводовая часть структуры, где отмечается большое число отдельных вершин и опусканий. Размеры их в большинстве случаев незначительные, длинные оси не превышают 1,5км, амплитуда 5-15 метров. Простирание этих отложений разнообразное. Четко выделяются два свода структуры: собственно Туймазинский и Александровский, наиболее высокое залегание репера "верхний известняк" на Туймазинском своде - 1422 метра (скв.1406), а на Александровском - -1488 метра (скв.733). Амплитуды поднятий составляют, соответственно, 63 и 37 метров. На самих структурах выделяется серия локальных куполов различных размеров, обычно не превышающих 1км.