Контрольные вопросы

1. Как классифицируются породоразрушающий инструмент.

2. По каким признакам классифицируются шарошечные долота.

3. Классификация шарошечных долот по взаимодействию с горной породой.

4. Классификация шарошечных долот по твёрдости и абразивности.

5. Классификация шарошечных долот по опоре и промывке.

6. Назовите типы долот.

7. Классификация долот по вооружению.

8. Назовите конструкцию шарошечных долот.

9. Что означает код износа долота.

10. По каким признакам классифицируется износ долота.

11. Сколько символов входит в кодировку долот по коду IADC/

12. Что обозначает первая цифра кода.

13.Что обозначает вторая цифра кода.

14.Что обозначает третья цифра кода.

15. Что обозначает четвёртая цифра кода.

16. По каким признакам классифицируются износ долот

Тема 4: Конструкция скважины.

Практическое занятие № 5.Определение совместимых интервалов бурения.

Конструирование скважины и выбор плотности бу-

рового раствора для совместимых интервалах бурения.

Цель работы: Обоснование конструкции скважины и плотности бурового

раствора по интервалам бурения.

Исходные материалы: Исходные данные для выполнения расчетов( ГТН,

приложение№3 Варианты расчетных задач.)

Ход выполнения работы:

1. Краткое объяснение преподавателем методики расчета задач.

2. Самостоятельное изучение теоретического материала.

3. Выполнение расчета по заданию ,заданным преподавателем.

Теоретический материал 5:

Обоснование требуемого количества обсадных колонн и глубин их спуска

Разработка конструкции скважины осуществляется на основе анализа особенностей геологического разреза и накопленного опыта строи­тельства скважин в данном районе. При этом особое внимание обра­щается на возможное упрощение и облегчение конструкции скважины с учетом имеющегося опыта. Если буровые работы в данном районе ранее не проводились и имеются сомнения в достоверности представ­ленного геологического разреза, то в конструкции первой скважины может быть предусмотрена резервная колонна на случай возникновения непредвиденной ситуации. При изучении геологического разреза в нем выделяются осложнен­ные интервалы (катастрофических поглощений, высокопластичных глин, соленосные и т.п.), которые необходимо изолировать обсадными колоннами, и интервалы с несовместимыми условиями бурения. Несо­вместимыми считаются условия в тех смежных интервалах, которые по показателям пластовых давлений (коэффициент аномальности пласто­вого давления k_а) и давлений гидроразрыва (индекс давления поглоще­ния k_п) невозможно проходить открытым стволом с буровым раствором одной плотности без угрозы возникновения осложнений в виде перето­ков.

Определение совместимых интервалов бурения

Согласно правилам безопасности в нефтяной и газовой промышленности конструкция скважины по надежности, технологичности и безопасности должна обеспечивать:

Конструкция скважины в части надежности, технологичности и безопасности должна обеспечивать:

— максимальное использование пластовой энергии продуктивных горизонтов и процессе эксплуатации за счет выбора оптимального диаметра эксплуатационной колонны и возможности достижения проектного уровня гидродинамической связи про­дуктивных отложений со стволом скважины;

— применение эффективного оборудования, оптимальных способов и режимов эксплуатации, поддержания пластового дав­ления, теплового воздействия и других методов повышения нефтеотдачи пластов;

— условия безопасного ведения работ без аварий и осложне­ний на всех этапах строительства и эксплуатации скважины;

— получение необходимой горно-геологической информации по вскрываемому разрезу;

— условия охраны недр и окружающей среды, в первую оче­редь за счет прочности и долговечности крепи скважины, герме­тичности обсадных колонн и кольцевых пространств, а также изоляции флюидо содержащих горизонтов друг от друга, от про­ницаемых пород и дневной поверхности;

— максимальную унификацию по типоразмерам обсадных труб и ствола скважины.

Конструкции устья скважины, колонных головок, герметизирующих устройств должны обеспечивать:

— подвеску с расчетной натяжкой промежуточных и эксплуа­тационных колонн с учетом компенсации температурных дефор­маций на всех стадиях работы скважины (колонны), а также подвеску колонны бурильных труб на противовыбросовом обо­рудовании;

— контроль за возможными флюидо-проявлениями за обсад­ными колоннами;

— возможность аварийного глушения скважины;

— герметичность межколонных пространств при строитель­стве и эксплуатации скважин;

— испытание обсадных колонн и межколонных пространств на герметичность.

Конструкция скважины должна предусматривать возможность реконструкции крепи скважины, в том числе путем забуривания и проводки нового ствола скважины.

Геологический разрез скважины представлен пластами значительной толщины. Верхняя граница пласта называется кровлей, и нижняя- подошвой пласта. Замеры пластового давления и давления гидроразрыва осуществляются лишь в отдельных точках.

Разработка конструкции скважины начинается с определения количества обсадных колонн и глубины их спуска. Для этого используется совмещённый график относительных - пластового давления и давления гидроразрыва.

Относительное пластовое давление определяется как отношение пластового давления и давления столба воды на глубине замера

р'_оп = р_п/р_в , где (5.1)

р_в - давление столба воды на глубине замера соответствующих давлений:

р_{в =} ρ_вgz (5.2)

где ρ_в - плотность воды;

g- ускорение силы тяжести;

z - глубина бурения по вертикали, на которой произведен замер соответствующего давления. Обычно принимается ρ_в = 1000кг/м³, g = 9,81 м/с².

Если отсутствуют данные о давлениях гидроразрыва, то в исключительных случаях его можно определить:

P_гр = 0,0083 · H + 0,66 · P_пл, где (5.3)

H – глубина определения давления гидроразрыва, м.

P_пл – пластовое давление на глубине определения давления гидроразрыва, Мпа

Относительное давление гидроразрыва определяется как отношение давления гидроразрыва и давления столба воды на глубине замера,

р'_огр = р_гр/р_в; (5.4)

Пласты считаются совместимыми для бурения, если относительные плотности бурово­го раствора ρ₀, рассчитанные по величинам названных давлений для этих пла­стов удовлетворяют неравенству

ρ_omin ≤ ρ_o ≤ ρ_omax (5.5)

где ρ_omin - минимально допустимая плотность бурового раствора, рассчитанная по пластовому давлению; ρ_omax - максимально допустимая плотность бурового раствора, рассчитанная по максимально допустимому давлению в скважине из условий гидроразрыва или экологических требований по предупреждению за­грязнения буровым раствором пластов пресной воды и продуктивных пластов.

ρ_omin = кр'_оп; (5.6)

ρ_omax = к_грр'_огр , (5.7)

где к и к_гр - коэффициенты запаса,(репрессии на пласт) учитывающие возможные колебания давле­ния в скважине. к-из таблицы 5.1. к_гр-принимается = 0,9.

Экологические требования предусматривают ограничение избыточного статического давления бурового раствора на пласты с пресной водой и продук­тивные пласты величиной Δр, значения которой также приведены в табл. 5.1. Тогда

ρ_omaxэ = р'_оп + Δр/р_в (5.8)

Таблица 5.1

Глубина залегания подошвы пласта, м	≤1200	>1200
к	1,10÷1,15	1,05÷1,10
Δр, МПа, не более	1,5	2,5

Проверяется соответствие плотности промывочной жидкости, использованной в скважине, правилам безопасности.

По формуле

ρ ≥ [ Р_пл + ∆Р + αР_пл / (10³ qL_к)] / (qL_к), (5.9)

где α = 0,35 ÷ 0,5 м/с при роторном способе и электробурении;

L_к - глубина залегания кровли продуктивного пласта

Таблица 5.2