Расчёт конструкции скважины - Геология, гидрология и геодезия контрольная работа

Главная

Геология, гидрология и геодезия
Расчёт конструкции скважины

Общие сведения о горных породах. Выбор технологических регламентов бурения скважин. Требования к конструкции скважины. Выбор конструкции скважины. Выбор профиля скважины. Выбор типа шарошечного долота. Породоразрушающий инструмент. Долота.


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.
2. Общие сведения о горных породах…………………….5
3. Выбор технологических регламентов бурения скважин……………………………………………………...6
3.1. Требования к конструкции скважины……………….6
3.2. Выбор конструкции скважины……………………….9
3.3. Выбор профиля скважины………………………..…10
3.4. Выбор типа шарошечного долота…………………..11
4. Породоразрушающий инструмент. Долота…………...52
Земная кора сложена главным образом изверженными и метаморфическими горными породами, на которых прерывистым покровом лежат осадочные породы. В строении нефтяных и газовых месторождений принимают участие только горные породы.
Важными признаками строения осадочных горных пород, имеющими существенное значение при их разрушении, являются их текстура и структура. Под структурой горной породы понимаются те её особенности, которые обусловлены формой, размерами и характером поверхности образующих их материалов. Большинство осадочных пород сложено рыхлыми сцементированными минеральными обломками различных размеров, имеющие неправильные очертания. Основная структурная особенность осадочных пород, характеризующая их механические свойства, - структура цементов, связывающих отдельные обломки.
Текстура указывает на особенности строения всей породы в целом и выявляет взаимное пространственное расположение минеральных частиц. Основные особенности текстуры осадочных пород - слоистость, сланцеватость (способность породы раскалываться по параллельным плоскостям на тонкие пластинки) и пористость (п. - это отношение объёма всех пустот к объёму всей породы, выраженное в процентах).
По природе сил сцепления между частицами осадочные породы делятся на 3 группы: скальные, связные и сыпучие. Силы сцепления скальных пород
(песчаников, известняков, мергелей и др.) характеризуются молекулярным притяжением частиц друг к другу, а также наличием сил трения.
Силы сцепления пластичных пород (глинистых) характеризуются взаимодействием коллоидных частиц, адсорбирующихся на поверхности обломков, а также наличием сил трения.
Сыпучие породы (песок) не обладают сцеплением ни в сухом состоянии, ни при полном насыщении водой. Только при ограниченном насыщении водой у сыпучих пород наблюдаются силы сцепления, обусловленные трением.
Всем породам, присущи силы внутреннего трения, зависящие от давления, прижимающего частицы друг к другу.
3. Выбор технологических регламентов бурения скважин
3.1. Требования к конструкции скважины
Пластовый флюид при поступлении в ствол скважины снижает средневзвешенную плотность промывочной жидкости в затрубном пространстве. Величина снижения плотности указывается геологической службы предприятия в технической части проекта на строительство данной скважины; она колеблется в широком диапазоне и может достигать на газовых месторождения 100%. Поэтому после закрытия превенторов в случае флюидопроявления в стволе скважины возникает внутреннее давление
1 2 Рисунок 1.Распределение внутреннего давления
по стволу скважины: 1 - в начале проявления;
2 - при полном замещении промывочной
H жидкости газом и поглощении его на глубине Н.
Во время длительного простоя вследствие выделения из флюида газа, пузырьки которое всплывают, на устье скважины образуется газовая шапка. Но при достижении на устье определённого давления начинается поглощение в пласт и может произойти полное замещение промывочной жидкости в стволе скважины пластовым или попутным газом. Поэтому при газовом факторе более 100 м3/т нефтяная скважина рассчитывается как газовая. В результате всплытия газа и соответственно оттеснения жидкости в пласт из ствола скважины величина внутреннего давления перераспределена по глубине (рис.1). Поэтому для предотвращения гидроразрыва пород в открытой части ствола, а следовательно, и грифонообразования надо чтобы внутреннее давление, действующее на горные породы, было меньше давления начала поглощения.
Давление начала поглощения и гидроразрыва для глиносодержащих пород практически мало отличается друг от друга. А в сильно кавернозных или имеющих большую открытую пористость породах давление начала поглощение немного превосходит пластовое.
Давление поглощения можно высчитать как по известным формулам с помощью коэффициента Пуассона, так и по более точному методу определения давления начала поглощения пород - нагнетание промывочной жидкости в ствол скважины. После разбуривания цементного стакана и башмака обсадной колонны необходимо бурить ствол скважины на 1-2 м и довести все параметры промывочной жидкости до указанных в геолого-техническом наряде (ГТН) величин, закрыть превентор и закачать промывочную жидкость через бурильные трубы до начала поглощения её в пласт.
Закачку необходимо производить порциями по 40-50 л с интенсивностью 40-60 л/мин, после каждой порции давать выдержку времени 1,5-2 мин для стабилизации давления. Точка А отклонения от прямолинейной зависимости указывает на начало поглощения пород (рис . 2).
Продолжать закачку до получения 2-3 точек стабилизации давления (точка В). Но желательно, закачать в пласт менее 0,5 м3.
Давление начала поглощения будет значительно ниже при закачке воды в пласт (рис. 2). В процессе углубления скважины периодически проводят аналогичные закачки промывочной жидкости в пласт, установив предварительно над забоем пакер. Давление снижают плавно со скоростью
0,5-1 МПа/мин через штуцер, иначе произойдёт обвал стенок скважины.
Затем по формулам рассчитывается градиент поглощения пород и строится график по глубине скважины или по фактическим значениям поблизлежащим скв.(рис.3). На графике проводят градиенты пластовых(поровых) давлений и давлений начала поглощения. Параллельно оси глубин снизу вверх проводят эквивалентны давлений промывочной жидкости для интервалов максимальной мощности. Граничными критериями интервала применения промывочной жидкости одинаковой плотности является условие, что сотая доля плотности жидкости лежит в пределах от минимального градиента поглощения пород до произведения коэффициента запаса на максимальный градиент пластового давления.
1,2,3 - градиенты давлений порового,
В первом приближении границы изменения эквивалентов давления промывочной жидкости и являются глубинами спуска обсадных колонн
(рис. 3). Определённые таким методом глубины спуска обсадных колонн H должны удовлетворять условию прочности горных пород в интервале необсаженного ствола скважины (т. е. До момента спуска следующей обсадной колонны) в случае ликвидации флюидопроявления: H боль Hсл*k. Где k - коэффициент на который влияют проектные градиенты пластового давления га глубине Hсл (глубина следующей ОК) и начала поглощения пород под башмаком обсадной колонны на глубине Н; коэффициент безопасности; плотность промывочной жидкости.
Соблюдение этой зависимости обязательно, так как известны случаи грифонообразования на глубине спущенной колонны более 1200 м. Проверив правильность расчёта глубины спуска последующей промежуточной колонны, уточняют глубины спуска всех предыдущих колонн вплоть до кондуктора.
Во время эксплуатации скважины, а также открытого фонтана, происходит прогрев ОК, цементного камня за ними и всего комплекса горных пород. Поэтому при наличии в разрезе многолетнемёрзлых пород с открытой льдистостью обсадная колонна (кондуктор или первая промежуточная) должна быть спущена на 50-100 м ниже границы нулевой изотермы в плотные породы. В противном случае даже после нескольких часов фонтанирования скважины (из неперекрытого ОК пласта) происходит оотаивание пород, провал устья и грифонообразование.
Геологическая служба предприятия обуславливает диаметр эксплуата-ционной колонны. Диаметры обсадных колонн, глубины спуска которых определены согласно рис. 1, рассчитывают снизу вверх. Соотношение меж-ду диаметрами эксплуатационной колонны и долота выбираются по данным показанным на рисунке 4 и формулам.
Затем подбирают промежуточную колонну, исходя из диаметра долота под эксплуатационную колонну. Подбор остальных промежуточных колонн и кондуктора, а также долот проводят аналогично.
Для глубоких скважин после определения конструкции проводят проверочный расчёт обсадных труб на прочность. Определив минимально необходимые толщины стенок труб промежуточных колонн, задаются величиной абсолютного износа труб и проверяют их на механический износ в процессе бурения и СПО под следующую колонну по специальной методике. А именно, все ОК, спускаемые в искривлённые участки ствола скважины, проверяются на проходимость в этих участках.
Минимальные диаметры УБТ наддолотного комплекса, обеспечивающие успешный спуск обсадных колонн в скважину, приведены на рис. 5.
Жёсткость УБТ, обеспечивающая успешный спуск ОК должна быть > 1.
При необходимости проводки наклонной скважины с заданным геологической службой предприятия отходом от вертикали А технологическая служба выбирает профиль (рис. 6), основываясь на её расчётной конструкции, технических возможностей предприятия, квалификации и опыте исполнителей, достигнутом технологическом уровне бурения в данном регионе. При выборе профиля необходимо учитывать естественное искривление скважин в азимутной плоскости, имеющееся на данном месторождении. В случае дальнейшей эксплуатации скважин штанговыми насосами градиент кривизны ствола в интервале под насосом не должен превышать 0,5 градуса на 10 м во избежание протирания труб и поломки штанг.
После выбора профиля устанавливают глубину и её характерные точки по инструменту, рассчитывают траекторию ствола, компоновки для бурения вертикальных, наклонных и кривых участков. Траекторию ствола определяют практически методом подбора, задаваясь градиентами набора и спада кривизны, а также максимальным углом наклона.
Рисунок 6. Типы профилей наклонных скважин с отходом от вертикали А:
1- двухинтервальный; 2, 5 - трёхинтервальный; 3, 6 - четырёхинтервальный;
Рациональное сочетание типа шарошечного долота и разбуриваемой породы показано ниже.
Диаметр насадок Dн шарошечных долот выбирают по номограмме (рис. 7).
Рисунок 7: Номограмма определения диаметра насадок для получения гидро-
4. Породоразрушающий инструмент. Долота
Породоразрушающий инструмент предназначен для передачи энергии горной породе с целью ее разрушения. Эффективность разрушения породы зависит от ее механических свойств и характера воздействия породораз-рушающего инструмента. Приведём здесь классификация породоразру-шающего инструмента по превалирующему механизму разрушения горной породы:
- режущего и режуще-скалывающего действия,
- скалывающего и дробяще-скалывающего,
- инструмент для сплошного бурения (бурение без отбора керна). Разрушает горную породу по всему забою и предназначен для проходки ствола скважины. Инструмент, принадлежащий к этой группе, обычно называют долотом;
- инструмент для бурения с отбором керна (колонковое бурение). Горная порода разрушается по кольцевому забою. В осевой части забоя формируется керн - целик породы в виде колонки, который извлекают на поверхность. В зависимости от конструктивных особенностей различают коронки и бурильные головки;
- инструмент (долота) специального назначения. Применяют для разбуривания цементных стаканов в обсадных колоннах, искривления скважин, разрушения попавших на забой посторонних металлических предметов, расширения ствола скважины и выполнения различных вспомогательных работ.
- опорный (шарошечный). Имеет опору, на которой закреплена шарошка, независимо вращающаяся во время вращения долота по забою. Опора может быть герметизированной (современные конструкции долот) и негерметизи-рованной. Шарошка имеет породоразрушающие элементы - зубья (литые, кованные или фрезерованные) или твердые зубки(штыри). Шарошек может быть несколько, как правило, три.
- безопорный. Имеет лопасти или матрицу, составляющие с корпусом одно целое (лопастной, истирающе-режущий, алмазный инструмент). На лопастях или матрице закреплены породоразрушающие элементы.
- с периферийной промывкой, в том числе гидромониторной.
Колонковое бурение имеет целью получение из скважины образцов горных пород (керн). Керн формируется на забое скважины в процессе ее углубления с помощью породоразрушающего инструмента, который разрушает горную породу лишь по кольцевому забою и оставляет в центре нетронутый целик породы (колонку). При этом должно обеспечиваться не только эффективное разрушение породы на забое, но и сохранность керна при его формировании и поступлении в керноприемную трубу. Отбор керна возможен при всех способах бурения. Применяют коронки и бурильные головки. Буровая коронка представляет собой кольцо с присоединительной резьбой, у которого резцы располагаются на нижнем торце и боковых повер-хностях. В глубоком бурении они практически не используются.
При бурении скважин на нефть и газ используют колонковые наборы, состоящие из бурильной головки, корпуса и керноприемной трубы. Бурильная головка, разрушая породу по периферии забоя, оставляет в забоя колонку породы (керн), поступающую по мере углубления скважины в керноприемную трубу. Корпус колонкового набора служит для соединения бурильной головки с бурильной колонной, размещения керноприемной трубы и защиты ее от механических повреждений, а также для пропуска ПЖ между ним и керноприемной трубой. Керноприемная труба предназначена для приема керна, сохранения его во время бурения и при подъеме на поверхность. Для выполнения этих функций в нижней части керноприемной трубы размещены кернорватели и кернодержатели, а вверху - шаровой клапан для пропуска вытесняемой из керноприемной трубы жидкости по мере заполнения ее керном. Керноприемная труба в корпусе колонкового набора может быть вращающейся и невращающейся, со съемной и несъем-ной.
Стратиграфический разрез скважины, ее нефте-, водо- и газоносность. Выбор и расчет конструкции и профиля наклонно-направленной скважины. Подготовка буровой установки к креплению нефтяных скважин. Показатели работы долот и режимы бурения скважины. курсовая работа [538,3 K], добавлен 12.03.2013
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. курсовая работа [74,5 K], добавлен 20.01.2016
Литолого-стратиграфическая характеристика и физико-механические свойства горных пород по разрезу скважины. Возможные осложнения при бурении. Обоснование, выбор и расчет типа профиля скважины и дополнительных стволов. Расчет диаметра насадок долота. дипломная работа [3,1 M], добавлен 22.01.2015
Проектирование разведочной скважины. Проработка целевого задания и геологических условий бурения. Выбор и обоснование способа бурения, конструкции скважины, бурового оборудования. Мероприятия по повышению выхода керна. Меры борьбы с искривлением скважин. курсовая работа [52,4 K], добавлен 07.02.2010
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
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
Технологии проведения геологоразведочных работ и проектирование геологоразведочных работ. Выбор и обоснование способа бурения и основных параметров скважины. Выбор и обоснование проектной конструкции скважины. Расчет параметров многоствольной скважины. курсовая работа [224,7 K], добавлен 12.02.2009
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



Расчёт конструкции скважины контрольная работа. Геология, гидрология и геодезия.
Курсовая работа по теме Товароведная характеристика и экспертиза качества шерстяных камвольных тканей
Реферат: Местное самоуправление. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Особенности системы разделения властей в РФ как смешанной республике
Сочинение На Тему Счастье По Рассказу Короленко
Реферат Тема Клетка
Контрольная работа по теме Статистические расчеты
Белгілердің Тұқым Қуалау Түрлері Реферат
Темы Сочинений По Первому Направлению
Реферат Введение На Тему Филиппины Японской Кухни
Реферат по теме Межкультурный диалог в поле диаспор
Пунктуация Сочинение Рассуждение
Краткосрочная Финансовая Политика Курсовая
Дипломная Работа По Педагогике Среднего Образования
Вводные Конструкции Для Итогового Сочинения По Литературе
Реферат: Озеро Байкал (Доклад)
Ответ на вопрос по теме Техника безопасности
Контрольная Работа На Тему Развитие Психики И Сознания
Курсовая работа: Малярка. Скачать бесплатно и без регистрации
Контрольная работа по теме Математические методы оптимизации
Реферат: Вчера, сегодня, завтра в пьесе А. П. Чехова "Вишневый сад". Скачать бесплатно и без регистрации
Учет затрат на производство продукции, работ, услуг - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Биология белого медведя - Биология и естествознание курсовая работа
Формирование, учет и оценка финансовых результатов деятельности ЗАО "Электро-ком" - Бухгалтерский учет и аудит дипломная работа