Буровые промывочные растворы - Геология, гидрология и геодезия курсовая работа

Главная

Геология, гидрология и геодезия
Буровые промывочные растворы

Литолого-стратиграфическая характеристика разреза и конструкция скважины. Виды промывочных жидкостей, их параметры по интервалам бурения, нормы расхода, технология приготовления и компоненты, средства очистки, меры по экологической безопасности.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Министерство образования Российской Федер а ции
Уфимский государственный нефтяной технический униве р ситет
Кафедра бурения нефтяных и газовых скважин
по дисциплине “Буровые промывочные растворы”
1. Исходные данные для выполнения курсовой работы
1.1 Литолого-стратиграфическая характеристика разреза
2. Выбор растворов по интервалам бурения скважин
2.1 Анализ используемых в УБР буровых растворов
2.2 Обоснование выбора типа растворов по интервалам бурения
2.3 Обоснование параметров бурового раствора
2.4 Обоснование рецептур буровых растворов
3. Уточнение рецептур буровых растворов
3.2 Разработка матрицы планированного эксперимента
33.3 Результаты опытов и их обработка. Заключение
3.4 Определение оптимальной концентрации реагентов
4. Определение потребного количества растворов, расхода компонентов по интервалам бурения
5.1 Технология приготовления буровых раств оров
5.2 Выбор оборудования для приготовления буровых растворов
6. Управление свойствами растворов в процессе бурения скважин
6.1 Контроль параметров буровых растворов
6.2 Технология и средства очистки буровых растворов
6.3 Управление свойствами буровых растворов
7. Мероприятия по экологической безопасности применения буровых растворов
Данный проект выполнен на строительство наклонно-направленной скважины для геологических условий Сугмутского месторождения расположенного в районе крайнего севера на Ямале. Данное месторождение находится в районе деятельности ООО Сервисная Буровая Компания.
Где бы ни происходило бурение скважины, везде необходимо соблюдать основные требование по проводке ствола скважины. Желаемое условие бурения - это бурение с постоянной депрессией на пласт. И даже когда процесс бурения приостановлен, необходимо соблюдать это условие. Основополагающей причиной данного явления служит буровой раствор, качественно приготовленный и подобранный для конкретных условий.
Целью данного курсового проекта является проектирование рецептур буровых растворов по интервалам бурения для Сугмутского месторождения. А также определения потребного количества химреагентов по интервалам бурения. Кроме того, необходимо усвоить управление свойствами буровых растворов в процессе бурения.
Качественно приготовленный и хорошо подобранный раствор - это пятьдесят процентов успешного бурения без осложнений и аварий.
1. Исходные данные для выполнения курсовой работы
1.1 Литолого-стратиграфическая характеристика разреза Таблица 1
Глины листоватые (60), с прослоями кварцевого песчаника (40)
Глины (80), в нижней части алевриты (20)
Глины (80), с прослоями алевролитов (20)
Глины (70), с прослоями алевролитов (20) и песчаников (10)
Алевролиты (60) и песчаники (30) с прослоями глин (10)
Глины (50) в основании свиты пески (25) и алевриты (25)
Песчаники (50), алевролиты (30), глины (20)
Глины (65), с прослоями песчаников (20) и алевролитов (15)
Песчаники (50), с прослоями алевролитов (20) и глин (30)
Глины аргиллитоподобные (75), с линзами алевролитов (15), песчаников (10)
Песчаники (50), алевролиты (30), аргиллиты (20)
Неравномерное чередование аргиллитов (40), песчаников (30), алевролитов (30)
Давл. насыщения в пласт. усл-ях, кгс/см2
Химический состава воды % эквивалентной форме
Является ли источником питьевого снабжения
Максимальная интенсивность поглощения, м3/ч
Поглощение ожидается при отклонении параметров бурового раствора от проектного
Мероприятия по ликвидации последствий
В случае образования осадка на забое скважины производится промывка и проработка ствола со скоростью 120 м/ч
В случае понижения уровня в скважине при подъеме инструмента
Разжижение глин. раствора в результате разбавления минеральными водами
В случае когда давление в пласте превышает давление столба промывочной жидкости
Наличие ограничений на оставление ин-та без движения или промывки
Недостаточная очистка бурового раствора от шлама и нарушение режима бурения
Характеристика осложнения и условия возникновения
Сужение ствола вследствие разбухания глин, слагающих разрез скважины и образование гл. корки в интервале проницаемых пластов (песчаников и алевролитов) при условии Рпл>Р столба промывочной жидкости
Номинальный диаметр ствола скважины (долота), в интервале, мм
Необходимость (причина) спуска колонны
Перекрытие верхних неустойчивых отложений, изоляция верхних водоносных горизонтов, оборудование устья ПВО
Проведение испытания эксплуатационного объекта в колонне (васюганская свита)
1.6 Состав и свойства промывочных жидкостей по интервалам бурения
Номер интервала с одинаковым долевым составом бурового раствора
Название компонента в порядке ввода
Содержание вещества в товарном продукте (жидкости), %
Содержание компонента в буровом растворе, кг/м3
1.7 Применяемое оборудование в циркуляционной системе
На данном предприятии используется типовая схема очитки бурового раствора. В нее входят:
- две емкости по 100 м 3 , запасная и основная;
- глиномешалка, для внедрения реагентов в буровой раствор в процессе бурения;
- два вибросита со сменными сетками;
- лопастные перемешиватели, применяемые для предупреждения осаждения на дно емкости дисперсной фазы.
1.8 Нормы расхода буровых растворов по интервалам бурения (ра с четные)
Расход бурового раствора по интервалам бурения
2. Выбор растворов по интервалам бурения скважин
2.1 Анализ используемых в УБР буровых растворов
С точки зрения бурового предприятия данная гамма буровых растворов подобрана вполне правильно и целесообразно. При проводке основного ствола скважины используется глинистый водный раствор. Он удовлетворяет общепринятым требованиям при бурении: обеспечивает необходимую репрессию на пласт, поддерживает гидростатическое давление в скважине, очищает забой от шлама и т.д.
Основой в глинистом растворе является куганакский глинопорошок. Он применяется для структурообразования и увеличения плотности промывочной жидкости.
Кальцинированная сода - порошок марки Б или I-III сортов (при изготовлении из нефелинового сырья). Добавляется в промывочную жидкость в сухом виде или в виде водного раствора 5-10 %-ной концентрации. Сильная щелочь. Применяется при модификации глинопорошков и баритового утяжелителя. Поставка в мешках массой 40-50 кг. Гарантийный срок годности 3-6 мес (зависит от завода-изготовителя). Вводится для повышения устойчивости стенок скважины и связи ионов Ca + и Mg + в процессе бурения.
Хлористый кальций - применяется для регулирования СНС. Порошок, чешуйки или гранулы; типы - кальцинированный, плавленый или жидкий. Добавляется в промывочную жидкость в товарном виде или в виде 30-50%-ного водного раствора. Величина добавки 0,1-10%, зависит от типа применяемой промывочной жидкости. Неприменим в калиевых растворах. Поставляется в стальных барабанах массой 100-150 кг, полиэтиленовых мешках массой 50 кг, контейнерах МК2-1,5, или специальных железнодорожных цистернах. Срок годности не ограничен.
Celpol - RX ( SL ) - экспериментальный импортный реагент вводится для понижения водоотдачи.
Графит - смазочная добавка. Порошок марок ГС-1, ГС-2, ГС-3 и ГС-4, применяется совместно с нефтью (СМАД-1) или отработавшим маслом в количестве 1-2%. Поставка в мешках массой 40 кг. Срок хранения не ограничен.
Т-66, Т-80 - флотореагенты, жидкость плотностью 1,02-1,05 г/см 3 , добавляются в промывочную жидкость в виде водного раствора 50%-ной концентрации. Применяются как стабилизаторы в соленасыщенных промывочных жидкостях, пеногасители и поглотители сероводорода. Величина добавки 0,5-1% (в пересчете на товарный продукт). Пожароопасны, при добавке 10% воды не горят. Поставки в железнодорожных цистернах. Срок хранения не ограничен.
Хлористый калий или хлоркалий-электролит - ингибитор диспергации глины. Повышает устойчивость раствора к воздействию солей, устойчивость горных пород, а также улучшается качество вскрытия пласта. Порошок (гранулы, кристаллы) или куски различного размера. Добавляется в промывочную жидкость в товарном виде. Величина добавки 1-7%, зависит от типа и влажности разбуриваемых глинистых пород и типа промывочной жидкости. Поставляется в мешках массой 40-50 кг или навалом в крытых вагонах. Гарантийный срок годности 6-12 мес.
НТФ - нитрилтриметил фосфоновая кислота. Понизитель вязкости.
ФХЛС - феррохромлигносульфонат. Понизитель вязкости. Порошок, добавляемый в промывочную жидкость с pH=8,5-9,5 в сухом виде или в виде водного раствора 30-40%-ной концентрации. Величина добавки 2-3% (в пересчете на товарное вещество). Сильно вспенивает. Поставка в мешках массой 40 кг. Гарантия 12 мес.
2.2 Обоснование выбора типа растворов по интервалам б у рения
Основной исходный раствор - глинистый буровой раствор для первого интервала бурения. Данный тип раствора вполне приемлем для бурения данной площади. Если в процессе бурения корректно регулировать свойства (=1,14-1,16 г/см 3 , УВ=60-80 с, ПФ=5-6 см 3 /30 мин, СНС=15,25(20,35) мгс/см 2 , pH=8-8,5) бурового раствора, то на этом растворе можно бурить до глубины 1515 м. Осложнения в этом разрезе не серьезные, если не отклоняться от параметров бурового раствора по ГТН.
Для бурения нижележащего интервала следует перейти на ингибированный раствор, так как в интервале 1515-2500 м предположительно может наблюдаться сужение ствола скважины вследствие разбухания глин. На этом интервале не стоит использовать РУО, так как их применение может оказаться не целесообразным. А осложнения, связанные с литологией, легко ликвидировать, придерживаясь технологии бурения и обработки бурового раствора.
Данные растворы грамотно подобраны и оправдывают себя, ввиду того что затраты на химреагенты минимальны, не нужны дополнительные емкости (исходный раствор - основа, при бурении нижележащих интервалов добавляются только различные присадки).
2.3 Обоснование параметров буровых растворов
В связи с опасностью проявления, строго нормируется плотность бурового раствора, остальные параметры проектируются, исходя из имеющихся научных знаний и опыта промыслового бурения.
Интервалы 1,2,3 совместимы по условиям бурения.
где P ПЛ - пластовое давление, Па,
K П - коэффициент превышения гидростатического давления бурового раствора над пластовым давлением, при H=1200-2500 м K П =1,05-1,1,
g - ускорение свободного падения, g=9,81 м/с 2 ,
H - глубина залегания кровли горизонта с максимальным градиентом пластового давления, м;
Предварительные значения параметров буровых растворов
2.4 Обоснование рецептур буровых растворов
В интервалах бурения 1,2,3,4 необходимо предварительно заменить реагент Celpol -RX (SL) на аналогичный по свойствам отечественный - гивпан. А при вскрытии продуктивного пласта вместо двух реагентов - понизителей вязкости использовать один экспериментальный реагент: ЛСТП - лигносульфанат технический порошковый. Это сэкономит средства на строительство скважины.
Технологическая карта поинтервальной обработки растворов при бурении скважин на Сугмутском месторождении.
повышение устойчивости стенок скважины
повышение устойчивости стенок скважины
стабилизатор, пеногаситель, поглотитель H2S
3. Уточнение рецептур буровых растворов
Объектом исследования является интервал бурения на хлоркалиевом растворе (1515-2500 м). Исходный буровой раствор представлен в таблице 15.
Название компонента в порядке ввода
Параметры бурового раствора после химической обработки приведены в таблице 16.
Название компонента в порядке ввода
Средствами регулирования являются химреагенты: КМЦ, ФХЛС, НТФ.
Планирование и реализация эксперимента включает следующие основные этапы:
- разработка матрицы планированного эксперимента;
- выполнение лабораторных экспериментов;
3.2 Разработка матрицы планированного эксперимента
Выбираем факторы и уровни их варьирования. Факторами являются химреагенты, а уровнями варьирования - их концентрации.
Применение плана типа 2 K рассмотрим на примере исследования влияния трех химических реагентов: КМЦ, ФХЛС, НТФ, на показатель фильтрации буровых растворов.
КМЦ: 0,2-0,5%; ФХЛС: 0,5-1,5%; НТФ: 0,01-0,03%.
По формуле (2) рассчитывается основной уровень, где i - номер фактора.
По формуле (3) рассчитывается интервал варьирования.
Для математического описания влияния трех химических реагентов на свойства бурового раствора используемая модель первого порядка имеет вид:
Рассчитанные значения выбранных уровней (нижний и верхний уровни концентрации реагентов в растворе) варьируемых факторов (трех химических реагентов) заносятся в таблицу 17.
Матрица планирования эксперимента с расчетными столбцами взаимодействия факторов представлена в таблице 18.
Матрица планированного эксперимента
3.3 Результаты опытов и их обработка. Заключение
Результаты восьми опытов вносим в таблицу 19.
Проверка однородности дисперсий проводится с целью принятия решения о возможности их использования для регрессионного анализа путем сравнения значений расчетного (G p ) и табличного (G T ) критериев Кохрена. Если G T >G P , то гипотеза об однородности дисперсии принимается.
Расчетное значение критерия Кохрена определяется по формуле:
гдеS u 2 -дисперсия параллельных опытов,
Дисперсию параллельных опытов определяем по формуле:
v - порядковый номер повторного опыта,
y uv - значения параметров оптимизации в повторных опытах,
y u - среднеарифметическое значение параметров оптимизации.
Определим расчетное и табличное значение критерия Кохрена.
G T выбираем из таблицы 7 [1] при числе степеней свободы f 1 =r-1 и f 2 =N, т.е. f 1 =3-1 и f 2 =8, и заданном уровне значимости p=0,05.
В нашем случае G T =0,51. Так как G T >G P , гипотеза об однородности дисперсии принимается.
Результаты испытаний и расчета дисперсий опытов
Коэффициенты уравнения регрессии рассчитаем по формулам
После всех расчетов уравнение (4) примет вид:
Статистическая значимость коэффициентов уравнения (7) проверяется по условию b i 2b i , где 2b i - доверительный интервал. Если это условие выполняется, то коэффициенты незначимы и члены уравнения (b i ) с незначимыми коэффициентами отбрасываются.
Граница доверительного интервала определяется по формуле:
гдеt kp - критическое значение критерия Стьюдента,
S(b i ) - средняя квадратичная ошибка коэффициентов уравнения регрессии.
гдеS 2 (y) - дисперсия воспроизводимости, определяемая по формуле:
Для полнофакторного эксперимента ошибки всех коэффициентов равны между собой.
Критическое значение критерия Стьюдента выбирается по таблице 8 [1] в зависимости от числа степеней свободы f=8(3-1)=16 и заданного уровня значимости p=0,05 (t kp =2,12).
Тогда: b i =2,120,28=0,59 и 2b i =1,18.
Следовательно, коэффициенты b 12 , b 13 , b 23 , b 123 статистически не значимы и уравнение (7) примет вид:
Гипотеза об адекватности уравнения регрессии проверяется по условию: F p F T , где
F p ,F T - расчетное и табличное значения критерия Фишера.
Расчетное значение F p определяется по формуле:
гдеS ад 2 - дисперсия адекватности, определяемая по формуле:
где - количество значимых коэффициентов уравнения регрессии,
y u - расчетное значение параметра оптимизации для каждого опыта.
Для составления таблицы 20 в уравнение (8) подставляем для каждого опыта значения X 1 , X 2 , X 3 из таблицы 18 и подсчитываем значения y u .
Расчетные и экспериментальные значения параметра оптимизации
Определим расчетное значение критерия Фишера:
Табличное значение критерия Фишера определяется для соответствующих степеней свободы: f ад =N-; f E =N(r-1) и принятого уровня значимости p=0,05 из таблицы 10 [1].
F т =3,0 для f ад =4; f E =16. F p Буровые промывочные растворы курсовая работа. Геология, гидрология и геодезия.
Реферат: Экономическая эффективность использования земли и резервы ее повышения
Реферат: Мировой рынок услуг и основные операции по их реализации
Реферат: Jacksonian Era Rise Of Democracy Essay
Курсовая Работа Гражданство Рф
Реферат На Тему Банковская Система России
Курсовая работа: Анализ хозяйственной деятельности торгового предприятия ОАО "Азалия"
Реферат по теме Порядок исчисления и уплаты в бюджет налога на имущество предприятий
Курсовая работа по теме Разработка систем обработки почвы
Реферат Волейбол Казакша
Дневник Практики Юриста Образец Заполнения
Контрольная работа: Исполнительная власть в РФ
Контрольная Работа 10 Класс Графики Функций
Контрольная работа: Особенности договора поручительства
Налогообложение и бюджетный процесс
Доклад: О чем писать в пресс-релизе
Курсовая Амортизационная Политика
Курсовая работа по теме Документообіг: сутність та вимоги до організації
Статья: Особенности интерпретации данных газового каротажа при исследовании глубоких скважин
Особливості компаративних фразеологізмів
Курсовая работа по теме Розрахунок електроустаткування вертикально-фрезерного верстату
Казахстан - География и экономическая география реферат
Географія Сахари - География и экономическая география реферат
Правовое регулирование и органы обеспечения безопасности жизнедеятельности - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда контрольная работа