КР3 Прикладные программные продукты Архипов
.docx1. Варианты привязки устьев скважин на местности. Системы
геодезических координат. Цилиндрические проекции. Геомагнитные
модели
На форме «Скважина» вводятся и редактируются основные данные о скважине и ее координатах.
Координаты устья скважины вводятся в декартовых координатах в виде смещений от реперной точки. В случае, если известны координаты какой-либо скважины на том же кусте, можно ввести «Азимут смещения» (направление движения станка) и «Смещение по азимуту» (сдвижку) и рассчитать через них координаты вводимой скважины. На рисунке в правой части формы отображается взаимное расположение скважин куста.
Цилиндрическая проекция — это проекция, в которой все объекты с глобуса проецируются сначала на цилиндр, а затем с цилиндра на плоскость. (проекция меркатора)
Геомагнитные модели используются в бурении для более точного определения забоя скважины, поскольку магнитному полю Земли могут быть присущи аномалии и изменение со временем.
Инклинометр с магнитными датчиками определяет свою ориентацию в пространстве путем измерения вектора напряженности магнитного поля Земли, поэтому основная часть погрешностей напрямую связана с непостоянством геомагнитного поля.
2. Ввод геологической информации в прикладных программных
продуктах: справочники, исходные данные, типовые расчеты,
взаимосвязь с другими модулями программы.
На форме «Геология» находятся семь вкладок. Вкладки «Стратиграфия», «Нефтеносные пласты». «Газоносные пласты», «Водоносные пласты», «Поглощение бурового раствора» служат для ввода и редактирования данных, вкладки «Геология» и «Диаграммы» – для отображения введенных параметров.
Исходные данные:
Характеристики каждого пласта: плотность, коэф кавернозности, твёрдость по штампу, температура, интервал залегания, давления (пластовое, грп)
Данные о газонефтеводоносности (интервалы)
Расчёты: давления пласта и грп могут быть рассчитаны из градиентов
Связь с другими модулями: геология является основой для всех последующих расчётов и напрямую связана со всеми остальными модулями.
3. Проектирование траектории ствола скважины в прикладных
программных продуктах: справочники, исходные данные, типовые
расчеты, взаимосвязь с другими модулями программы.
На форме «Профиль» осуществляется ввод и редактирование точек профиля с использованием трех параметров: глубины по стволу, зенитного угла, азимута.
В левой части профиль представлен в табличном виде, в правой - в виде горизонтальной и вертикальной проекций, и трехмерной траектории.
Двухмерный профиль строится как частный случай трёхмерного.
Профиль строится поинтервально с применением различных способов (пространственная кривая, плоская дуга на точку, плоская дуга на направление, участок стабилизации, дуга-прямая-дуга).
По исходным данным рассчитываются точки, из которых строится траектория скважины. Это формулы расчёта изменения координат, которые могут немного различаться в зависимости от применяемого способа.
По данным из модуля «профиль» выполняются расчёты во всех остальных модулях, поскольку траектория ствола является фундаментом для всех других расчётов при проектировании скважины. (обсадная колонна, цементирование, подъём/спуск ОК, гидравлика промывки, бурильная колонна)
4. Проектирование конструкции скважины в прикладных программных
продуктах: справочники, исходные данные, типовые расчеты,
взаимосвязь с другими модулями программы.
Конструкция скважины выбирается из встроенных справочников.
Исходные данные: диаметры долот, диаметры обсадных колонн, глубины их спуска, типы соединений.
Связь с другими модулями: конструкция скважины является основой для всех последующих расчётов и напрямую связана со всеми остальными модулями.
5. Расчет потребности бурового раствора в прикладных программных
продуктах: справочники, исходные данные, типовые расчеты,
взаимосвязь с другими модулями программы.
Справочники: - внутренний справочник программы (насосы) ?
Исходные данные: плотность БР, пластическая вязкость, днс, глубина применения; буровой насос (его предельное давление и подача)
Рассчитываются и указываются на графике: предельные плотности БР, минимальные плотности БР
Связь с другими модулями: параметры БР используются в расчётах гидродинамики; исходные данные (давления пласта и грп) применяются для расчёта плотностей БР
6. Гидравлические расчеты при промывке скважины в прикладных
программных продуктах: справочники, исходные данные, типовые
расчеты, взаимосвязь с другими модулями программы.
При вводе растворов указываются реологические свойства, которые участвуют в гидравлических расчетах. Кроме того, указывается в каком качестве может использоваться жидкость.
Справочники – справочные характеристики насосов, ГЗД, наземного оборудования, труб и т.д.
Исходные данные: интервал глубин, параметры насоса, параметры насадок долота, параметры БР (плотность, вязкость, днс), нагрузка на долото
Рассчитываются: потери давления в двигателе, в наземном оборудовании.
Так же рассчитываются и выводятся в графическом виде: скорости БР в трубье и затрубье, скорости выноса шлама, эффективной плотности циркуляции, потери давления на различных участках, концентрация шлама по глубине; давления пласта, грп, гидродинамики, свабирования и поршневания.
Данные берутся из модуля «исходные данные»
7. Прочностные расчеты бурильной колонны в прикладных программных продуктах: справочники, исходные данные, типовые расчеты, взаимосвязь с другими модулями программы.
Алгоритмы «Проверочных расчетов для заданной глубины» детально анализируют нагрузки, напряжения и запасы прочности для различных видов нагружения бурильной колонны, спущенной на заданную глубину.
Структура и состав данных о бурильных трубах соответствует «Инструкции по расчету бурильных колонн для нефтяных и газовых скважин», Москва, 1997г.
Данные берутся из модуля «исходные данные», формы «Рейсы/КНБК/Бурильной колонны», «Геология», «Буровой раствор/буровой насос».
Используемые данные: плотность БР, твёрдость породы, осевая нагрузка, скорость вращения долота, перепад давления на долоте, момент на долоте, различные коэффициенты.
Результаты расчётов представляются в виде графиков:
Нагрузки: растягивающая нагрузка, предельная нагрузка, предельная с учётом изгиба кручения, допустимая осевая для замковых соединений, критическая (синусоидальный изгиб), критическая (винтовой изгиб)
Моменты: изгибающий момент, предельный крутящий момент, -//- с учётом изгиба и растяжения, допустимый крутящий момент для замковых соединений
Напряжения: сжатия/растяжения, изгиба, кручения, эквивалентное
Коэффициенты запаса прочности: по статической прочности, по усталости, нормативный
8. Проверка обсадных колонн на прочность в прикладных программных
продуктах: справочники, исходные данные, типовые расчеты,
взаимосвязь с другими модулями программы.
Ввод конструкции обсадной колонны осуществляется в два этапа:
- Задание типа, глубины спуска, внешнего диаметра колонны и диаметра долота, которым ведется бурение под колонну.
- Задание секций, включая длину, тип соединения, толщину стенки, группу прочности.
Секции обсадной колонны выбираются из справочника.
Структура и состав данных об обсадных трубах соответствует «Инструкции по расчету обсадных колонн для нефтяных и газовых скважин», Москва, 1997г.
Типовые расчёты: внутренние и наружные давления, а на их основе внутренние и наружные избыточные, расчёты производятся для различных этапов строительства и эксплуатации скважины, эпюры давлений на основе расчётов; сравнение полученных давлений с нормативными даёт расчёт коэффициентов запаса прочности; рассчитывается растягивающая нагрузка и сравнивается с нормативной, из этого рассчитывается коэффициент запаса прочности
На расчёт влияют (связь с другими модулями): конструкция ОК, геология, параметры бурового раствора и промывки, параметры цементирования обсадной колонны.
9. Расчет проходимости и центрирования обсадных колонн в прикладных программных продуктах: справочники, исходные данные, типовые расчеты, взаимосвязь с другими модулями программы.
Справочники: «Инструкции по расчету бурильных колонн для нефтяных и газовых скважин», Москва, 1997г.
Исходные данные: из модуля «исходные данные» - обсадные трубы, профиль, скважина. Это конструкция обсадной колонны (диаметр, толщины стенок, тип соединения, группа прочности, вес), плотность БР и различные коэффициенты (трения)
Рассчитывается и выводится на график: нагрузка на крюке, зоны баклинг эффекта, прижимающая (изгибная) жёсткость, сжимающая нагрузка, глубина сжимающей нагрузки
Глубины спуска, на которых колонна имеет участки потери устойчивости, на диаграмме помечены красным цветом.
10. Цементирование обсадных колонн в прикладных программных
продуктах: справочники, исходные данные, типовые расчеты,
взаимосвязь с другими модулями программы.
Справочники: - ?
Указываются: количество ступеней для цементирования, глубина установки муфты для двухступенчатого цементирования, высота цементного стакана, нормативный коэффициент безопасности. Под коэффициентом безопасности понимается отношение максимального давления в произвольной точке открытого ствола скважины в процессе цементирования к давлению гидроразрыва в той же точке; характеристики тампонажных растворов.
Рассчитывается и выводится в графики: Объемы растворов. Уровни растворов. Давление в открытом стволе. Закачанный объем. Коэффициент вытеснения. Давления. Расход. Скорости замещения.
Расчёт цементирования проводится по данным из модулей «Геология» и «Обсадная колонна», «Конструкция скважины»