Расчет бурильной скважины - Геология, гидрология и геодезия курсовая работа

Главная

Геология, гидрология и геодезия
Расчет бурильной скважины

Геологические условия бурения. Расчет плотности растворов. Выбор конструкции скважины и способа бурения, гидравлической программы бурения скважины. Выбор типа промывочной жидкости. Расчет обсадных колонн на прочность. Характеристика бурильной установки.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Район, область, республика: Сургутский район, Ханты-Мансийский Автономный Округ, Тюменская область.
Месторождение: Самотлорское нефтяное месторождение.
Проектный горизонт: песчаный горизонт
Мощность продуктивного пласта, подлежащего вскрытию: 300м
Ожидаемый дебит: нефть - 100 т/сут , газ-240т/сут
В процессе проводки скважины подъемная система выполняет различные операции. В одном случае она служит для проведения СПО с целью замены изношенного долота, спуска, подъема и удержания на весу бурильных колонн при отборе керна, ловильных или других работах в скважине, а также для спуска обсадных труб. В других случаях обеспечивает создание на крюке необходимого усилия для извлечения из скважины прихваченной бурильной колонны или при авариях с ней. Для обеспечения высокой эффективности при этих разнообразных работах подъемная система имеет два вида скоростей подъемного крюка: техническую для СПО и технологические для остальных операций.
В связи с изменением веса бурильной колонны при подъеме для обеспечения минимума затрат времени подъемная система должна обладать способностью изменять скорости подъема в соответствии с нагрузкой. Она также служит для удержания бурильной колонны, спущенной в скважину, в процессе бурения.
Подъемная система установки (рис. 1.1) представляет собой полиспастный механизм, состоящий из кронблока 4, талевого (подвижного) блока 2, стального каната 3, являющегося гибкой связью между буровой лебедкой 6 и механизмом 7 крепления неподвижного конца каната. Кронблок 4 устанавливается на верхней площадке буровой вышки 5. Подвижный конец А каната 3 крепится к барабану лебедки 6, а неподвижный конец Б -- через приспособление 7 к основанию вышки. К талевому блоку присоединяется крюк 1 , на котором подвешивается на штропах элеватор для труб или вертлюг. В настоящее время талевый блок и подъемный крюк во многих случаях объединяют в один механизм -- крюкоблок.
1.Обвалы стенок скважины в инт. 1100-1200м
2.Поглащение раствора в инт. 1900-2000м
Расчет ведем снизу-вверх для всей конструкции скважины. Диаметр последней спускаемой в скважину колонны известен до начала расчета:
D эк1(услов) =140мм D эк1 (по ГОСТу)=139.7мм
1. Определение диаметра долота для бурения первого снизу.
D м1 - наружный диаметр соединительной муфты обсадной колонны.
a 1 - рекомендуемый зазор между муфтой и стенками скважины; он зависит от диаметра обсадной колонны и выхода обсадной колонны из-под башмака предыдущей.
2. Подбор нормализованного размера долота по расчётному значению. Необходимые сведения по размерам долот и бурильных головок приведены в [1]
3. Определение внутреннего диаметра второй (снизу) обсадной колонны.
b-рекомендуемый радиальный зазор между долотом и внутренней стеной обсадной трубы.
4. Определение наружного нормализованного диаметра второй обсадной колонны. По расчетному значению внутреннего диаметра второй обсадной колонны с использованием таблиц ГОСТа отыскивается наружный нормализованный диаметр обсадной колонны D ок2.
5. Определение диаметра долота для бурения под вторую колонну.
а 2 -условный диаметр обсадных труб (по таблице 3)
6. Подбор нормализованного долота D д2 по расчетному значению
7. Определение внутреннего диаметра третьей снизу обсадной колонны. d k3
8. Определение наружного нормализованного диаметра третьей обсадной колонны. По расчетному значению внутреннего диаметра второй обсадной колонны с использованием таблиц ГОСТа отыскивается наружный нормализованный диаметр обсадной колонны D ок3
9. Определение диаметра долота для бурения под третью колонну.
Подбор нормализованного долота D д3 по расчетному значению.
В ходе выполнения проекта мы используем роторный способ, без отбора керна.
Для хорошо изученных районов осевая нагрузка может быть определена по формуле Шрейнера Л.А.
Р ш - твердость породы по Шрейнеру Л.А, МПа
S k - площадь контакта зубьев с забоем, м 2 может быть определена по формуле Федорова В.С. для шарошечных долот.
з - коэффициент перекрытия долота (1.2 - 1.7)
б - начальное притупление зубьев, м ((0.7 - 1.5)>10 -3 )
S k1 =0.508 х (1.5/2) х (0.7 x 10 -3 )=0.00027 м 2
S k3 =0.3492 х (1.5/2) х (1 x 10 -3 )=0.00027 м 2
S k3 =0.200 х (1.5/2) х (1.5 x 10 -3 )=0.0002 м 2
Таблица 3 Твердость пород по Шрейнеру Л.А.
G песчаник(0-150м) =0.7 x 1500 x 0.00027=0.286 кH
G известняк(150-300м) =0.1 x 2000 x 0.00027=0.054 кН
G мергель(300-1000м) =1.0 x 250 x 0.00027=0.068 кH
G известняк(1000-1800м) =0.1 x 2000 x 0.00027=0.054 кH
G глина(1800-2200м) =1.5 x 100 x 0.00027=0.04 кH
G сланец(2200-3000м) =0.1 х 2000 х 0.0002=0.04 кН
G известняк(3000-3400м) =0.1 х 2000 х 0.0002=0.04 кН
Определяется по формуле Владиславлева В.С.
n- частота вращения долота, об/мин.
n min - минимальная частота вращения ротора, берется по характеристике буровой установки, об/мин.
G max - максимальная нагрузка на долото, рассчитанная по формуле Шрейнера Л.А., кг (кН)
G - фактическая нагрузка на долото, выбранная для данного долота кг (кН)
n песчаник(0-150м) = 0.286 x 100/0.286 =100 об/мин
n известняк(150-300м) = 0.286 x 100/0.054=530 об/мин
n мергель(300-1000м) = 0.286 x 100/0.068=421 об/мин
n известняк(1000-1800м) = 0.286 x 100/0.054=530 об/мин
n глина(1800-2200м) = 0.286 x 100/0.04=715 об/мин
n сланец(2200-3000м) = 0.286 x 100/0.04=715 об/мин
n известняк(3000-3400м) = 0.286 x 100/0.04=715 об/мин
Q= 0.785 x (D 2 д - D 2 т ) x V в , м 3 /с (5.4)
V в - скорость восходящего потока промывочной жидкости м/с
для пород средней твердости 0.9 - 1.2 м/с
Q песчаник(0-150м) =0.785 х (0.508 2 - 0.168 2 ) х 1.0=0.180 м 3 /с=180 л/с
Q известняк(150-300м) =0.785 x (0.508 2 - 0.168 2 ) x 0,9=0.162 м 3 /с=162 л/с
Q мергель(300-1000м) =0.785 x (0.3492 2 - 0.127 2 ) x 1.5=0.124 м 3 /с=124 л/с
Q известняк(1000-1800м) =0.785 x (0.3492 2 - 0.127 2 ) x 0,9=0.074 м 3 /с=74 л/с
Q глина(1800-2200м) =0.785 x (0.3492 2 - 0.127 2 ) x 1.5=0.124 м 3 /с=124 л/с
Q сланец(2200-3000м) =0.785 x (0.200 2 - 0.114 2 ) x 0.9=0.019 м 3 /с=19 л/с
Q известняк(3000-3400м) =0.785 x (0.200 2 - 0.114 2 ) x 0.9=0.019 м 3 /с=19 л/с
В зависимости от геологических условий и величины запроектированной нагрузки на долота, выбираем диаметр и тип бурильных труб, диаметр и длину утяжеленных бурильных труб (УБТ.)
Длина УБТ (L убт ) определяется по формуле:
L убт =k x G/[q(1 - с р /с м )],м. (6.1)
с р , с м - плотность раствора и металла труб, кг/м 3
Тип бурильных труб - бурильных труб с высаженными внутрь концами.
Тип утяжеленных бурильных труб- сбалансированные.
D убт(1слой) =273 мм (шифр - УБТС2-273)
D убт(2слой) =203 мм (шифр - УБТС2-203)
D убт(3слой) =146 мм (шифр - УБТС2-146)
(1 - с р /с м ) - коэффициент потери веса колонны УБТ в буровом растворе
L убт песчаник(0-150м) = 1.25 x 286 /[360(0.834)=1.19 м
L убт известняк(150-300м) = 1.25 x 54 /[360(0.834)=0.22 м
L убт мергель(300-1000м) = 1.25 x 68 /[192(0.886)=0.49 м
L убт известняк(1000-1800м) = 1.25 x 54 /[192(0.886)=0.39 м
L убт глина(1800-2200м) = 1.25 x 40 /[192(0.886)=0.29 м
L убт сланец(2200-3000м) = 1.25 x 40 /[98(0.873)=0.58 м
L убт известняк(3000-3400м) = 1.25 x 40 /[98(0.873)=0.58 м
4.Выбор гидравлической программы бурения скважины
Суммарные потери давления при циркуляции промывочной жидкости по скважине в процессе бурения будут равны:
УP=P обв + P бт + P убт + P кп.бт. + P кп.убт +P д + P заб.дв.
P обв - потери напора в обвязке буровых насосов
P бт - потери напора в бурильных трубах
P кп.бт. - потери напора в кольцевом пространстве бурильных труб
P кп.убт - потери напора в кольцевом пространстве УБТ
P заб.дв. - потери напора в забойном двигателе
При роторном бурении последний член формулы P заб.дв. - отсутствует.
При паспортной характеристике буровых насосов подбирают диаметр втулок, способных обеспечить требуемую подачу при определенном давлении. Расчет ведется для каждого интервала бурения под соответствующую обсадную колонну.
5.Выбор типа промывочной жидкости и её параметров
Способ цементирования - одноступенчатое с двумя пробками
Расчет цементирования обсадных колонн.
При расчёте цементирования скважины определяются следующие показатели:
V цр =0,785 х К 1 [Кк х Н ц х (D 2 д - D 2 ок ) + d 2 ок х h c], м 3 (9.1)
К 1 - коэффициент потерь цемента (1.03 - 1.05)
(Определяется по кавернометрии 1.20-1.25)
d ок - внутренний диаметр обсадной колонны, м
Н ц - высота подъема цементного раствора в затрубном пространстве, м (1200)
h c - высота цементного стакана, м (обычно 10-15м.)
V цр =0,785 х 1.03 [1.20 х 1200 х (0.200 2 - 0.1397 2 ) + 0.373 2 x 10]=24.97 м 3
q ц - норма расхода сухого цемента для приготовления 1м 3 цементного раствора (1.22 т/ м 3 )
3. Объем воды V в для приготовления цементного раствора
4. Объем продавочной жидкости V пж равен
V пж = К ж х 0.785 х D 2 экс.в.н х (Н - h c ), м 3 (9.4)
К ж - коэффициент потери воды (1.1 - 1.2)
d экс.в.н - внутренний средний диаметр эксплуатационной колонны, м; (0.1243 м)
Н - длина эксплуатационной колонны, м (1200)
V пж = 1.1 x 0.785 x 0.1243 2 x (1200 - 10)= 15.9 м 3
5. Максимальное давление цементирования
P г = 0.02 x H + 16 - гидростатическое давление цементирования (9.6)
P с =(H ц - h c )(с цр - с цж )/10 - давление разности плотности жидкостей, участвующих в цементировании. (9.7)
P с =(1200 - 10)(1080 - 1860)/10= -0.093 МПа
Количество цементирующих агрегатов, необходимых для цементирования.
Q ца - суммарная производительность агрегата.
q ср - средняя производительность цементирующего агрегата за время цементирования скважины м 3 /с (берется из справочника и усредняется по применяемым скоростям цементирования)
Так, как я собираюсь использовать 3 и 4 скорости агрегата , беру среднее число q ср =6.7
F 3 - площадь поперечного сечения затрубного пространства, м 2
V кр - скорость подъема цементого раствора в затрубном пространстве (2 м/с)
F 3 =0.785 x K x (D 2 д - D 2 эн ), м 2 (9.10)
D эн - наружный диаметр эксплуатационной колонны, м
F 3 =0.785 х 1.2 х (0.200 2 - 0.1397 2 ) = 0.019 м 2
Q ца =0.019 х 2 = 0.038 м 3 /с = 38дм 3 /с
Число цементосмесительных машин n см принимается из расчета одна цементосмесительная машина на два цементировочных агрегата
Принимаем 3 цементных машины (УС6-30)
Т ц = (V цр + V пж )/(n ца х q ср ) + 10 (9.12)
Т ц =(24.97 x 15.9)/(6 х 6.7) + 10=19.9 мин
6. Расчет обсадных колонн на прочность
Расчёт приводится в следующем порядке:
1. Выбираем самую дешевую марку прочности стали эксплуатационной колонны (Д)
2. Из таблиц выписываем давление смятия для каждой толщины стенки выбранной трубы. Например: трубы марки Д, диаметром 146мм.
Определяем допустимую глубину спуска выбранных обсадных труб для каждой толщины стенки по формуле:
H доп =Р кр.см /(с р х g x К см ), м
К см - коэффициент запаса прочности на смятие ( 1.0-1.3)
g - ускорение свободного падения 9.8 м/с
H доп =177/(1000 х 9.8 х 1)=0.018 м
4. Результаты расчётов заносятся в таблицу (таблица 8)
Проверяем верхнее сечение эксплуатационной колонны на страгивание по формуле:
К стр - коэффициент запаса прочности на страгивание, берется из таблиц. (1.15)
Р ст - страгивающая нагрузка, при которой в резьбовом соединении трубы напряжение достигает предела прочности. Берется из таблиц(637)
Р ф - фактическая нагрузка на резьбовое соединение. Она равна весу обсадной колонны
Р ф =q 1 x l 1 + q 2 x l 2 + … q n x l n
q- вес 1м труб отдельных секции, т.
Будем считать, что длина секции равна длине эксплуатационной колонне.
В целом нефтепереработчики стремятся получить как можно меньше других продуктов одновременно с нефтью. Вода до продажи должна быть отделена от сырой нефти -- и чем больше объем воды, которую придется отделять, тем меньше останется нефти на продажу. Желательно также снизить объем добываемого газа либо совсем исключить его (кроме тех случаев, когда скважина ведет в газовый коллектор). В нефтяном коллекторе газ играет роль той силы, которая выталкивает флюиды в ствол скважины. Поэтому имеет смысл сохранять его как можно дольше -- это увеличивает продолжительность эксплуатации месторождения.
Во многих коллекторах поверх нефтеносной зоны располагается газоносная, либо снизу находится зона воды, либо вместе и то и другое. В этих случаях заканчивание скважины нужно провести таким образом, чтобы не допустить попадания в нее свободного газа или воды. Следовательно, важное значение приобретает правильный выбор горизонта в пределах интересующей зоны.
При исследовании по методу “снизу вверх” скважину доводят до проектной глубины, закрепляют обсадной колонной и цементной оболочкой за ней. Испытания начинают с самого нижнего объекта, для чего обсадную колонну против этого пласта перфорируют осуществляют вызов притока, отбирают пробы пластовой жидкости и проводят необходимые измерения. После завершения испытания нижнего объекта устанавливают цементный мост или резиновый тампон выше перфорированного участка , рассчитанный на перепад давления 25 МПа. Затем перфорируют обсадную колонну против выше расположенного объекта, испытывают его и переходят к следующему объекту, перемещаясь вверх.
Выбор бурового оборудования определяется проектной конструкцией скважины, способом бурения, параметрами бурового инструмента, а также требованиями к транспортабельности буровой установки.
при конечном диаметре скв………………………..3200 м
Начальный диаметр скв., мм………………………. 295
Диаметр бурильных труб,мм……………………….146.1;244.5;406.4
Частота вращения.Об/мин……….100;157;661;750;833;1125
Общая установочная мощность, кВт…………..............1900
Наибольшая оснастка талевого механизма………….…5х6
Диаметр талевого механизма, мм………………………28
Привод буровой установки………………Переменный ток
Мощность лебедки, кВт……………………………645
Число скоростей подъема…………………………….6
Буровой насос ………………………………….ЧУНБТ-950
Мощность насоса, кВт……………………………...630
Мощность привода ротора, кВт……………………..368
Статическая грузоподъёмность ротора, т……………………..250
Вышка………………………………………СБ-01-01/БУ2500ЭУ
Полезная высота вышки, м …………………………………………2
Грузоподъемность вышки, т……………………………………...185
Задача данной курсовой работы заключалась в построении геологоразведочной скважины с учетом определения типа промывочной жидкости, выбора бурильного оборудования и инструмента, расчета всех необходимых параметров для строительства конструкции скважины.
Все аспекты данной работы были соблюдены и успешно выполнены.
1. А.Г. Калинин и др. Разведочное бурение. Москва. Недра 2000 г.
2. Н.И. Сердюк и др. Бурение скважин различного назначения. Москва. РГГРУ 2006 г.
Принципы проектирования конструкции скважины, обоснование ее конструкции и плотности бурового раствора по интервалам бурения. Расчет диаметров долот и обсадных колонн. Требования безопасности и защита окружающей среды при применении промывочной жидкости. курсовая работа [196,8 K], добавлен 12.03.2013
Литолого-стратиграфическая характеристика разреза. Выбор долот для бурения скважины. Составление гидравлической программы бурения. Организационно-производственная структура бурового предприятия. Сметный расчет бурения скважины Коринской площади. дипломная работа [949,3 K], добавлен 12.03.2013
Литолого-стратиграфическая характеристика Нарыкско-Осташкинской площади. Выбор конструкции скважины, способа бурения, типа забойного двигателя. Выбор бурильной колонны и ее технологическая оснастка. Проектирование гидравлической программы промывки. дипломная работа [1,5 M], добавлен 02.02.2015
Основная характеристика составов горных пород и разрезов скважины. Выбор промывочной жидкости. Расчет реологических свойств буровых растворов, химических материалов и реагентов на основе геологических, промысловых и технологических условий бурения. курсовая работа [227,7 K], добавлен 07.12.2012
Основные функции промывочных жидкостей: гидродинамические, гидростатические, коркообразующие и физико-химические. Краткая геологическая характеристика разреза скважины. Особенности технологии бурения. Анализ инженерно-геологических условий бурения. курсовая работа [341,4 K], добавлен 21.12.2010
Геологические сведения о месторождении. Технология и этапы проектирования наклонно-направленной бурильной скважины. Тектоническая характеристика и строение нефте- и газоносных пластов. Конструкция и профиль скважины, выбор инструмента, режима бурения. дипломная работа [430,1 K], добавлен 31.12.2015
Состояние наклонно направленного бурения при строительстве скважин в РУП "ПО "Белоруснефть". Геологическое строение Речицкого месторождения. Выбор конструкции скважины. Технология бурения, расчет бурильных колонн. Рекомендации по заканчиванию скважины. дипломная работа [166,9 K], добавлен 02.06.2012
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Расчет бурильной скважины курсовая работа. Геология, гидрология и геодезия.
Эмпирическая База Это Курсовой
Информационные Технологии Управления Персоналом Реферат
Система Физического Воспитания В России Контрольная Работа
Контрольная работа: Строительные конструкции
Организация и планирование рекламной кампании.
Реферат: Концепция психологии влияния в книге Чалдини "Психология влияния". Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа: Александр Фадеев
Курсовая работа по теме Первая Итальянская кампания Наполеона Бонапарта
Курсовая работа: Лексические трансформации при переводе поэзии с латышского языка на русский на примере стихов И. Гайле "Плакать нельзя смеяться"
Реферат по теме Современная земельная реформа
Курсовая работа: Педагогическая деятельность Джона Дьюи
Сочинение: Хаос и космос в лирике Тютчева. Скачать бесплатно и без регистрации
Дипломная работа по теме Методология стратегического планирования
Доклад: Алексей Алексеевич Бирилев
Лабораторная Работа По Физике 9 Губанов
Дипломная работа по теме Лексическая репрезентация концепта 'сон' в поэтической картине мира Ф. Сологуба
Реферат На Тему Шкала Электромагнитных Излучений
Сочинение: Проблема маленького человека в творчестве Н. В. Гоголя
Реферат по теме Мовна політика та національна ідентичність українців в Австро-Угорській та Російській імперіях
Системный Подход И Системный Анализ Реферат Кратко
Биология клетки. Размножение. Закономерности наследственности и изменчивости - Биология и естествознание контрольная работа
Організація обліку реалізації сільськогосподарської продукції, робіт і послуг - Бухгалтерский учет и аудит дипломная работа
Контроль и ревизия - Бухгалтерский учет и аудит контрольная работа