- •Факультет разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений. Кафедра “Бурение нефтяных и газовых скважин”. КурсовОй Проект
- •Москва 2013
- •1.Общие сведения о проектной скважине
- •2.Конструкция скважины.
- •3.Конструкция бурильной колонны (длина секций)
- •4.Подача буровых насосов
- •5.Характеристика геологического разреза скважины
- •6.Газонефтеводоносность
- •7.Распределение давления и температуры по разрезу скважины
- •8. Осложнения при бурении скважины
- •1. Неустойчивость стенок скважины
- •2. Поглощение бурового раствора
- •11. Требования к промывочной жидкости.
- •11.1 График совмещённых давлений
- •12.Выбор вида промывочной жидкости.
- •13.Выбор плотности бурового раствора.
- •14.Выбор реологических свойств бурового раствора.
- •14.1.Значения пластической вязкости , динамического напряжения сдвига о
- •14.2.Эффективная вязкость
- •14.3.Условная вязкость
- •14.4. Статическое напряжение сдвига.
- •15.Проверка правильности выбора реологических свойств исходя из предотвращения размыва стенок скважины в неустойчивых породах.
- •16.Проверка выбора величины реологических параметров исходя из условия отсутствия поглощения в слабом пласте.
- •17.Проверка выбора значения 0 с целью обеспечения выноса шлама.
- •Выбор величины водородного показателя.
- •18.Выбор состава промывочной жидкости.
- •19. Рекомендации по реализации технологического регламента.
- •20. Расчет потребности в буровом растворе.
- •21.Расчет потребности в материалах, реагентах и добавках.
- •22.Выбор оборудования для наземной циркуляционной системы
- •Контроль количества бурового раствора осуществляется с помощью уровнемера уп-7м
- •23. Рекомендации по охране окружающей среды от загрязнения буровым растворам, шламом и сточными водами.
11. Требования к промывочной жидкости.
Интервал 0-792 м
должна обладать хорошими тиксотропными свойствами, для создания в кавернах “тиксотропной рубашки”,предотвращал обвалы;
желательно чтобы раствор в минимальной степени увлажнял и разупрочнял глинистые породы.
раствор должен быть экологически безопасным.
Интервал 792-2665 м
промывочная жидкость должна обеспечивать устойчивость стенок скважины, также необходимо предотвращать увлажнение и разупрочнение пород;
раствор должен образовывать тонкую малопроницаемую корку;
обладать хорошими смазочными свойствами;
раствор должен обеспечивать наилучшие условия работы долота;
плотность раствора не должна превышать заданную.
Интервал 2665-2795 м
промывочная жидкость должна как можно меньше загрязнять продуктивный пласт;
должна обеспечивать устойчивость стенок скважины, также необходимо предотвращать разупрочнение пород;
раствор должен образовывать тонкую малопроницаемую корку;
обладать хорошими смазочными свойствами.
обладать достаточной плотностью.
11.1 График совмещённых давлений
По данным строится график совмещённых давлений для определения совместимых участков бурения, по коэффициентам анормальности пластового давления и по коэффициентам поглощения горных пород. График построен в ЕКСЕЛЬ в соответствии с пунктом 7 данного задания. Он помогает легче расчленить интервалы применения одного типа растворов.
12.Выбор вида промывочной жидкости.
Интервал 0-206 м. Интервал представлен отложениями из песков, песчаников, известняков и глин. КА= 1,00, КП= 1,60 (в интервале 110-184 КП= 1,16). При бурении этого интервала необходима промывочная жидкость, способная к эффективному коркообразованию. Промывочная жидкость должна иметь хорошие коркообразующие свойства для предотвращения образования толстой корки. Она не должна разупрочнять глинистые породы, быть экологически безопасной(т.к. в этом разрезе присутствует пласт - источник пресной воды). Нормальные пластовые давления позволяют применить промывочную жидкость малой плотности. Эти условия делают малосолёная техническая вода.
Интервал 206-1900 м. Интервал представлен в основном каменной солью с прослоями глин, известняков и мергелей. КА=1,25, КП=2,00. В этом интервале рекомендуется обеспечение устойчивости стенок скважины. Промывочная жидкость должна иметь хорошие коркообразующие свойства для предотвращения образования толстой корки. Она не должна разупрочнять глинистые породы. Пластовое давление довольно высоко, поэтому необходими утяжелить буровой расвор. Исходя из этих условий, в качестве промывочной жидкости выбираем глинистый раствор дообработанный.
Интервал 1900-2830 м. Интервал представлен в основном известняками и доломитами. КА=0,80, КП=1,34. В этом интервале рекомендуется обеспечение устойчивости стенок скважины. В данном интервале будет вскрываться продуктивный пласт. Берём тот же глинистый раствор снижая его плотность путем удаления лишней дисперсной фазы.
13.Выбор плотности бурового раствора.
Выбор плотности бурового раствора регламентирован действующими правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности (ПБ), действующих с 2003 года (ПБ 08-624-03). Согласно этим правилам, плотность бурового раствора должна быть такой, чтобы статическое давление раствора превышало бы пластовое давление, препятствуя притоку в скважину пластовых жидкостей и газов. В то же время правила ограничивают превышение давления раствора над пластовым, чтобы не возник гидроразрыв пласта. Эти условия записываются следующим образом:
из этого следует
применимо для нашего случая:
отсюда
т.е.
где ρ – исходная плотность промывочной жидкости, кг/м3; Pпл – пластовое давление, Па; g – ускорение свободного падения, м/с2; Lк – глубина залегания кровли пласта с максимальным градиентом пластового давления, м;
Kр – коэффициент резерва; ∆Pр – величина превышения над пластовым давлением.
Причем величиной плотности принимается минимальное значение, это записывается следующим образом:
Согласно существующим правилам (ПБ 08-624-03) рекомендованы следующие значения Kр и ΔPр:
и
для скважин глубиной до 1200 м;
и
для скважин глубиной 1200 м и более.
Для продуктивных и непродуктивных пластов относительная плотность промывочной жидкости находится по следующей формуле:
и
Причем величиной плотности принимается минимальное значение, это записывается следующим образом:
При выборе плотности промывочной жидкости должно быть выполнено условие:
Поэтому следует проверить, выполняется ли это условие при выбранной плотности бурового раствора.
Интервал 0-206 м.
и
Задаём значение
плотности
Интервал 206-1900 м.
и
Задаём значение
плотности
Интервал 1900-2830 м.
и
Окончательно задаём значение плотности
Давление промывочной жидкости на стенки скважины увеличивается при ее циркуляции. Это увеличение обусловлено возникновением гидравлических сопротивлений в затрубном пространстве. Такое повышение давления может послужить причиной возникновения поглощения в слабых пластах, расположенных в рассматриваемом интервале. Поэтому следует определить максимально допустимую плотность бурового раствора, при которой может начаться поглощение в процессе циркуляции раствора.
Критическую плотность промывочной жидкости определяют по формуле:
где
- сумма гидравлических сопротивлений
в затрубном пространстве на участке от
подошвы поглощающего пласта до устья
скважины,
или в безразмерных величинах:
При определении предельно допустимой плотности промывочной жидкости приходится рассчитывать гидравлические сопротивления в затрубном пространстве. Для этого необходимы значения реологических свойств бурового раствора.
