2018-01-08
1791
Министерство образования и науки Российской Федерации
федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт природный ресурсов
Направление подготовки 131000 Нефтегазовое дело
Кафедра бурения нефтяных и газовых скважин
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
| Тема работы |
| ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЖИДКОСТИ |
Студент
| Группа | ФИО | Подпись | Дата |
| З-2Б3Б | Кураксин Алексей Николаевич |
Руководитель
| Должность | ФИО | Ученая степень, звание | Подпись | Дата |
| Доцент | Минаев Константин Мадестович | Канд.хим.наук |
Томск – 2017 г.
Содержание
Введение3
1. Геолого-технические условия бурения скважины.. 4
1.1. Геологическая характеристика разреза скважины.. 4
1.2 Построение совмещенного графика давлений.. 17
1.3 Определение числа обсадных колонн и глубины их спуска. 18
1.4 Выбор интервалов цементирования. 18
1.5 Расчет диаметров скважины и обсадных колонн.. 18
|
|
|
2. Выбор типа и рецептуры промывочной жидкости.. 22
2.1 Тип и рецептуры промывочной жидкости для бурения интервала под направления 0-50м.. 23
2.2 Тип и рецептуры промывочной жидкости для бурения интервала под кондуктор 50-1000м.. 24
2.3 Тип и рецептуры промывочной жидкости для бурения интервала 1000-2715м под эксплуатационную колонну до первичного вскрытия продуктивного пласта 26
2.4 Тип и рецептуры промывочной жидкости для бурения интервала 2715-2860м под эксплуатационную колонну для первичного вскрытия продуктивного пласта 27
2.5 Обоснование выбора плотности бурового раствора по интервалам. 29
2.6 Расчёт потребного количества бурового раствора. 31
2.7 Расчёт потребного количества химических реагентов. 33
2.8 Контроль параметров бурового раствора. 35
Заключение. 36
Список литературы.. 37
Введение
Успешная безаварийная проводка скважин определяется, прежде всего, степенью совершенства процесса промывки и оборудования для его осуществления. Процесс промывки скважин определяет режим разрушения породы, очистки забоя от обломков породы, охлаждения и смазки бурильного инструмента, транспортирования шлама на дневную поверхность и т.д.. Качественный подбор рецептуры бурового раствора может заметно сократить сроки строительства скважины, так как от качества бурового раствора зависят: скорость бурения, предотвращение аварий и осложнений связанных с прихватами и устойчивостью ствола скважин, износостойкостью бурового оборудования и инструмента, успешное цементирование, стоимость строительства скважин, а также их долговечность.
|
|
|
Геолого-технические условия бурения скважины
Геологическая характеристика разреза скважины
В подразделе приводятся стратиграфический разрез скважины, элементы зале-гания и коэффициент кавернозности пластов, литологическая характеристика и физи-ко-механические свойства горных пород по разрезу скважины, сведения по градиентам пластового, порового, горного давлений и давления гидроразрыва пород, приведенных к глубине исследования, данные представлены в таблицах (1-4).
Таблица 1 - Стратиграфический разрез скважины, элементы залегания и коэффициент кавернозности пластов
| Интервалы разреза с различными геолого-техническими условиями | Стратиграфическая приуроченность | Коэффициенткавернозности в интервале | Угол залегания пластов | |||
| от | до | Мощ-ность | Название свиты | Индекс | ||
| Четвертичные отложения | Q | 1,5 | ||||
| Туртасская свита | Р3/3 | 1,5 | ||||
| Новомихайловская свита | Р3/2 | 1,5 | ||||
| Атлымская свита | Р3/1-P3/2 | 1,5 | ||||
| Тавдинска свита | Р2/3-Р3/1 | 1,5 | ||||
| Люлинворкая свита | Р2 | 1,5 | ||||
| Талицкая свита | Р1 | 1,3 | ||||
| Ганькинская свита | К2 | 1,3 | ||||
| Березовская свита | К2 | 1,3 | ||||
| Кузнецовская свита | К2 | 1,3 | ||||
| Покурская свита | К1-К2 | 1,1 | 0°30” | |||
| Алымская свита | К1 | 1,1 | 0°30” |
Продолжение таблицы 1 на странице 5.
Продолжение таблицы1 - Стратиграфический разрез скважины, элементы залегания и коэффициент кавернозности пластов
| Интервалы разреза с различными геолого-техническими условиями | Стратиграфическая приуроченность | Коэффициент кавернозности в интервале | Угол залегания пластов | |||
| от | до | Мощ-ность | Название свиты | Индекс | ||
| Сангопайская свита | К1 | 1,1 | 0°30” | |||
| Усть-Балыкская свита | К1 | 1,1 | 0°30” | |||
| Сортымская свита | К1 | 1,1 | 0°30” | |||
| Баженовская свита | J3 | 1,1 | 1°30” | |||
| Георгиеевская свита | J3 | 1,1 | 1°30” | |||
| Васюганская свита | J3 | 1,1 | 1°30” | |||
| Тюменская свита | J1-2 | 1,1 | до 2° |
Литологическая характеристика разреза скважины представлены в таблице 2.
Таблица 2-Литологическая характеристики разреза скважины
| Индекс стратиграфического подразделения | Интервал, м | Горная порода | ||
| от | до | Краткое название | Процент в интервале, % | |
| Q | глина | |||
| песчаник | ||||
| P3/3 | глина | |||
| песчаник | ||||
| алевролит | ||||
| Р3/2 | глина | |||
| песчаник | ||||
| уголь | ||||
| алевролит |
Продолжение таблицы 2 на странице 6.
Продолжение таблицы 2 - Литологическая характеристики разреза скважины
| Индекс стратиграфического подразделения | Интервал, м | Горная порода | ||
| от | до | Краткое название | Процент в интервале, % | |
| Р3/1-P3/2 | песчаник | |||
| уголь | ||||
| Р2/3-Р3/1 | глина | |||
| алевролит | ||||
| Р2 | глина | |||
| Р1 | глина | |||
| песчаник | ||||
| К2 | глина | |||
| известняк | ||||
| К2 | глина | |||
| К2 | глина | |||
| алевролит | ||||
| песчаник | ||||
| К1 –К2 | глина | |||
| алевролит | ||||
| песчаник | ||||
| К1 | аргиллит | |||
| песчаник | ||||
| К1 | песчаник | |||
| аргиллит | ||||
| алевролит | ||||
| К1 | песчаник | |||
| аргиллит | ||||
| алевролит |
Продолжение таблицы 2 на странице 7.
Продолжение таблицы 2 - Литологическая характеристики разреза скважины
| Индекс стратиграфического подразделения | Интервал, м | Горная порода | ||
| от | до | Краткое название | Процент в интервале, % | |
| К1 | песчаник | |||
| аргиллит | ||||
| алевролит | ||||
| J3 | аргиллит | |||
| глина | ||||
| J3 | аргиллит | |||
| алевролит | ||||
| песчаник | ||||
| J3 | песчаник | |||
| аргиллит | ||||
| известняк | ||||
| J1-2 | аргиллит | |||
| алевролит | ||||
| песчаник | ||||
| уголь |
|
|
|
Таблица 3 - Физико-механические свойства горных пород по разрезу скважины
| Индекс стратиграф. подразделения. | Интервал, м. | Краткое название горной породы. | Плотность, г/см3 | Пористость, % | Трещеноватость | Глинистость, % | Абразивность | Категория пород | |||
| По буримости | Породы промысловой классификации | ||||||||||
| от | до | ||||||||||
| Q | глина | 2,0 | 25-30 | - | X | I-II | мягкая | ||||
| песчаник | 2,0 | - | IV | ||||||||
| P3/3 | глина | 2,4 | - | X | I-II | мягкая | |||||
| песчаник | 2,1 | - | IV | ||||||||
| алевролит | 2,2 | - | X | ||||||||
| Р3/2 | глина | 2,3 | - | IV | I-III | мягкая | |||||
| песчаник | 2,1 | - | X | ||||||||
| уголь | 1,5 | - | - | V | |||||||
| алевролит | 2,2 | - | X | ||||||||
| Р3/1-P3/2 | глина | 2,35 | - | IV | I-III | мягкая | |||||
| песчаник | 2,1 | - | X | ||||||||
| уголь | 1,5 | - | - | V | |||||||
| алевролит | 2,3 | - | X |
Продолжение таблицы 3 на странице 9.
Продолжение таблицы3- Физико-механические свойства горных пород по разрезу скважины
| Индекс стратиграф. подразделения. | Интервал, м. | Краткое название горной породы. | Плотность, г/см3 | Пористость, % | Трещеноватость | Глинистость, % | Абразивность | Категория пород | ||||
| По буримости | Породы промысловой классификации | |||||||||||
| от | до | |||||||||||
| Р2/3-Р3/1 | глина | 2,35 | - | IV | I-III | мягкая | ||||||
| Р2 | песчаник | 2,1 | - | VIII | I-III | мягкая | ||||||
| глина | 2,3 | - | IV | |||||||||
| Р1 | глина | 2,35 | - | V | I-IV | Мягкая- средняя | ||||||
| известняк | 0,8 | - | - | X | ||||||||
| К2 | глина | 2,25 | - | IV | I-IV | Мягкая | ||||||
| К2 | песчаник | 2,2 | - | III | I-IV | Мягкая | ||||||
| глина | 2,3 | - | VI | |||||||||
| алевролит | 2,3 | - | X | |||||||||
| К2 | песчаник | 2,2 | - | III | I-IV | Мягкая- средняя | ||||||
| глина | 2,3 | - | VI | |||||||||
| алевролит | 2,2 | - | X |
Продолжение таблицы 3 на странице 10.
|
|
|
Продолжение таблицы3 - Физико-механические свойства горных пород по разрезу скважины
| Индекс стратиграф. подразделения. | Интервал, м. | Краткое название горной породы. | Плотность, г/см3 | Пористость, % | Трещеноватость | Глинистость, % | Абразивность | Категория пород | ||||
| По буримости | Породы промысловой классификации | |||||||||||
| от | до | |||||||||||
| К1 –К2 | глина | 2,35 | - | V | I-V | Мягкая- средняя | ||||||
| песчаник | 2,2 | 0,5 | 2,5 | III-VIII | ||||||||
| алевролит | 2,3 | - | IX | |||||||||
| К1 | песчаник | 2,2 | - | X | I-V | средняя | ||||||
| алевролит | 2,3 | - | VI | |||||||||
| К1 | песчаник | 2,18 | 0,25 | 7-14 | III-VIII | I-V | средняя | |||||
| алевролит | 2,3 | - | VI | |||||||||
| аргиллит | 2,4 | - | IV | |||||||||
| К1 | песчаник | 2,2 | - | III-VIII | I-V | средняя | ||||||
| алевролит | 2,3 | - | VI | |||||||||
| аргиллит | 2,4 | - | IV |
Продолжение таблицы 3 на странице 11.
Продолжение таблицы3 - Физико-механические свойства горных пород по разрезу скважины
| Индекс стратиграф. подразделения. | Интервал, м. | Краткое название горной породы. | Плотность, г/см3 | Пористость, % | Трещеноватость | Глинистость, % | Абразивность | Категория пород | |||
| По буримости | Породы промысловой классификации | ||||||||||
| от | до | ||||||||||
| К1 | песчаник | 2,2 | 0,15 | 9-15 | III-VIII | I-V | средняя | ||||
| алевролит | 2,3 | - | VI | ||||||||
| аргиллит | 2,4 | - | IX | ||||||||
| J3 | аргиллит | 2,4 | - | IX | I-V | средняя | |||||
| глина | 2,3 | - | X | ||||||||
| J3 | аргиллит | 2,4 | - | IX | I-V | средняя | |||||
| алевролит | 2,3 | - | VI | ||||||||
| песчаник | 2,15 | - | III-VIII | ||||||||
| J3 | песчаник | 2,2 | 0,02 | III-VIII | I-V | средняя | |||||
| аргиллит | 2,4 | - | X | ||||||||
| известняк | 2,1 | - | - | V |
Продолжение таблицы 3 на странице 12.
Продолжение таблицы3 - Физико-механические свойства горных пород по разрезу скважины
| Индекс стратиграф. подразделения. | Интервал, м. | Краткое название горной породы. | Плотность, г/см3 | Пористость, % | Трещеноватость | Глинистость, % | Абразивность | Категория пород | |||
| По буримости | Породы промысловой классификации | ||||||||||
| от | до | ||||||||||
| J1-2 | песчаник | 2,18 | 0,01 | 6-21 | III-VIII | I-V | Средняя | ||||
| аргиллит | 2,45 | - | IV | ||||||||
| алевролит | 2,45 | - | VI | ||||||||
| уголь | 1,4 | - | - | - | V |
Таблица 4 - Прогноз давлений и температур по разрезу скважины
| Индекс стратигра- фического подраздела | Прогнози- руемый интервал, м | Градиент давлений | Температура в конце интервала, 0С | ||||||||
| от | до | Пластового, (кгс/см2)/м | Порового, (кгс/см2)/м. | Гидроразрыва, (кгс/см2)/м | Горного, (кгс/см2)/м. | ||||||
| от | до | от | до | от | до | от | до | ||||
| Q – Р2/3 | 0,100 | 0,100 | 0,100 | 0,100 | 0,20 | 0,20 | 0,22 | ||||
| Р2/3 - К2 | 0,100 | 0,100 | 0,100 | 0,100 | 0,20 | 0,20 | 0,23 | 0,23 | |||
| К2 – К1 | 0,100 | 0,100 | 0,100 | 0,100 | 0,18 | 0,18 | 0,23 | 0,23 | |||
| К1 | 0,100 | 0,100 | 0,100 | 0,100 | 0,16 | 0,16 | 0,23 | 0,23 | |||
| К1 - J3 | 0,100 | 0,100 | 0,100 | 0,100 | 0,16 | 0,16 | 0,23 | 0,23 | |||
| J3 | 0,102 | 0,102 | 0,100 | 0,102 | 0,16 | 0,16 | 0,23 | 0,23 | |||
| J1 -J2 | 0,102 | 0,102 | 0,102 | 0,102 | 0,16 | 0,16 | 0,23 | 0,23 |
Поглощение бурового раствора, осыпи и обвалы стенок скважины, нефтеводопроявления, прихватоопасные зоны и прочие возможные осложнения представлены в таблицах (5-6).
Таблица 5 -Нефтегазоводоносность по разрезу скважины
| Индекс стратигра- фического подразделения | Интервал | Тип коллектора | Плотность, кг/м3 | Свободный дебит, м3/сут | Газовый фактор (для нефтяных пластов), м3/м3 | Относится ли к источникам водоснабжения, краткая характеристика химического состава (для водяных горизонтов) | ||
| От | До | |||||||
| Нефтеносность | ||||||||
| К1 (АС4-6) | Поров. | - | - | |||||
| К1 (БС10) | Поров. | - | - | |||||
| J1– J2 | Поров. | 80-130 | - | |||||
| Водоносность | ||||||||
| K2-К1 | Поров. | 1200-1500 | - | Минерализ. – 18 г/л. Хим. состав (преоб.: Cl- - 98 %, Na+ - 91%) | ||||
| К1 (АС4) | Поров. | Подержание пластового давления АС4. Минерализ. – 18,14 г/л. Хим. состав (преоб.: Cl- - 97,82 %, Na+ - 95,73%) | ||||||
| К1 (БС10) | Поров. | Подержание пластового давления БС10. Минерализ. – 16,9 г/л. Хим. состав (преоб: Cl- - 98 %, Na+ - 94,13%) | ||||||
Таблица 6 -Возможные осложнения по разрезу скважины
| Индекс стратиграфического подразделения | Интервал, м | Тип осложнения | Характеристика и условия возникновения | |
| От | До | |||
| Q – P2/3 | Поглощение бурового раствора | Интенсивность –до 5 м3/час, потери циркуляции – нет. Возникает при превышении градиента поглощения вследствие несоблюдения режима бурения и плотности бурового раствора. | ||
| Q – P2/3 | Осыпи и обвалы горных пород | Осыпи и обвалы из-за неустойчивости глинистых пород, возникающие при повышенной водоотдаче бурового раствора и его слабой ингибирующей способности. Длительные простои при бурении. | ||
| Q – P2/3 | Прихватоопас-ность | Отклонение параметров бурового раствора от проектного. Плохая очистка ствола скважины от шлама. | ||
| Р2/3-К1 | Осыпи и обвалы горных пород | Осыпи и обвалы из-за неустойчивости глинистых пород, возникающие при повышенной водоотдаче бурового раствора и его слабой ингибирующей способности. Длительные простои при бурении. | ||
| Р2/3-J1-2 | Прихватоопас-ность | Отклонение параметров бурового раствора от проектного. Плохая очистка ствола скважины от шлама. Сужение ствола скважины. | ||
| K2-К1 | Поглощение бурового раствора | Интенсивность –до 7 м3/час, потери циркуляции – нет. Возникает при превышении градиента поглощения вследствие несоблюдения режима бурения и плотности бурового раствора. |
Продолжение таблицы 6 на странице 16.
Продолжение таблицы 6 -Возможные осложнения по разрезу скважины
| Индекс стратиграфического подразделения | Интервал, м | Тип осложнения | Характеристика и условия возникновения | |
| От | До | |||
| K1-J1-2 | Осыпи и обвалы горных пород | Осыпи и обвалы из-за неустойчивости глинистых пород, возникающие при повышенной водоотдаче бурового раствора и его слабой ингибирующей способности. Длительные простои при бурении | ||
| K1-J1-2 | Поглощение бурового раствора | Интенсивность –до 3 м3/час, потери циркуляции – нет. Возникает при превышении градиента поглощения вследствие несоблюдения режима бурения и плотности бурового раствора. | ||
| К1 (АС4) | Нефтегазо-проявление | Нефтегазопроявление с плотностью флюида 0,913 г/см3. Возникает при снижении противодавления на пласт ниже гидростатического. | ||
| К1 (БС10) | Нефтепроявле-ние | Нефтепроявление с плотностью флюида 0,803 г/см3. Возникает при снижении противодавления на пласт ниже гидростатического. | ||
| J2-1(ЮС2) | Нефтепроявле-ние | Нефтепроявление с плотностью флюида 0,840 г/см3. Возникает при снижении противодавления на пласт ниже гидростатического. |
