Построение совмещенного графика давлений. Министерство образования и науки Российской Федерации

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

ТЕХНОЛОГИЯ БУРЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН

 

Студент

Группа	ФИО	Подпись	Дата
З-2Б3Б	Марочкин Константин Александрович

 

Руководитель

Должность	ФИО	Ученая степень, звание	Подпись	Дата
Старший преподаватель	Епихин Антон Владимирович

 

Томск – 2017 г.

Содержание

Введение………………………………………………………………………..…3

Геолого-технические условия бурения скважины……………………..…4

Ожидаемые осложнения и их характеристика…………………………….11

Нефтегазоводоносность по разрезу скважины……………………………..12

Построение совмещенного графика давлений….………………………….13

Определение числа обсадных колонн и глубины их спуска……….....…..14

Выбор способа бурения………………………………………………………...18

Выбор породоразрушающего инструмента…………………………………19

Проектирование режимов бурения…………………………………………...24

Расчёт необходимого расхода бурового раствора…………………………...27

Заключение…………………………………………………………………..…...30

Список литературы………………………………………………....…….......…31

 

Введение

Данная курсовой проект включает в себя обоснование, выбор и расчет конструкции скважины, интервалы цементирования скважины глубиной 2800 м, и дебитом 200 м3/сут.

В курсовом проекте были включены такие разделы как:геологическая, геофизическая часть, разрез данной скважины,условия для бурения и проводки скважины, возможные осложненияпри бурении и эксплуатации скважины. Технические решения по выбору породоразрушающего инструмента, керноотборного оборудования, винтовых забойных двигателей.

Технологические решенияпо строительству скважины, режимы бурения, частоты вращение,осевые нагрузки, расходы промывочной жидкости.

Геолого-технические условия бурения скважины

Геологическая характеристика разреза скважины

В подразделе приводятся стратиграфический разрез скважины, элементы залегания и коэффициент кавернозности пластов, литологическая характеристика и физикомеханические свойства горных пород по разрезу скважины, сведения по градиентам пластового, порового, горного давлений и давления гидроразрыва пород, приведенных к глубине исследования, данные представлены в табл.(1-4).

Таблица 1 -Стратиграфический разрез скважины, элементы залегания и коэффициент кавернозности интервалов

Глубина залегания по вертикали, м	Стратиграфическое Подразделение	Элементы залегания (падения) пластов по подошве	Коэффициент кавернозности в интервале
от (верх)	до (низ)	Названиесистемы	индекс	угол, град.	азимут, град.
		четвертичная	Q		-	1,2
		танамская	K2 tn		-	1,2
		салпадаяхинская	K2 sp		-	1,2
		насоновская	K2 ns		-	1,2
		дорожковская	K2 dr		-	1,2
		долганская	K1 dl		-	1,2
		яковлевская	K1 jak		-	1,2
		малохетская	K1 mch			1,2
		суходудинская	K1 cd			1,2
		нижнехетская	K1 nch			1,3

Литологическая характеристика разреза скважины представлены в табл. 2.

Таблица 2 -Литологическая характеристика разреза скважины

индекс стратигра-фического разреза	интервал, м	горнаяпорода	Стандартное описание горной породы: полное название, характерные признаки (структура, текстура, минеральный состав и т.п.)
от (верх)	до (низ)	краткое название
Q			Пески, супеси, суглинки, Глины	Пески, глины, супеси, суглинки с редкой галькой изверженных пород. Имеют место межледниковые и ледниковые отложения в виде валунно-галечниковых, моренных образований.
K2 tn			Алевриты, пески, глины	Алевриты светло-серые, слюдистые с прослоями песков серых, желтовато-серых, плотных, мелкозернистых, глинистых и глин темно-серых, зеленовато-серых.
K2 sp			Глины, алевриты, пески	Глины темно-серые, зеленовато-серые с прослоями алевритов светло-серых, слюдистых и песков серых, желтовато-серых, плотных, мелкозернистых, глинистых.
K2 ns			Алевриты, пески, Глины	Алевриты серые, серо-зеленые плотные с прослоями песков серых и глин темно-серых.
K2 dr			Глины, алевриты	Глины темно-серые, с зеленоватым оттенком, алевритистые, алевриты серые, зеленовато-серые, прослоями глауконитовые.
K1 dl			Песчаники, алевролиты, аргиллиты	Чередование песчаников серых, светло-серых, разнозернистых, кварцполевошпатовых, косослоистых с алевролитами и аргиллитами зеленовато-серыми, кварцполевошпатовыми реже аркозовыми.
K1 jak			Песчаники, аргиллиты, алевролиты, угли	Неравномерноепереслаивание песчаников серых, желтовато-серых, мелкозернистых с прослоями углистых аргиллитов темно-серых, зеленовато-серых тонкослоистых, плитчатых и алевролитов серых тонкозернистых, плотных, массивных. Встречаются прослои углей бурых.
K1 mch			Песчаники, алевролиты, аргиллиты, угли	Песчаники светло-серые, мелко-среднезернистые, каолинитизированные, слабоцементированные. Алевролиты серые, тонкозернистые, плотные, массивные. Аргиллиты темно-серые, плотные, тонкослоистые, плитчатые. Углибурые.
K1 cd			Песчаники, алевролиты, аргиллиты	Песчаники серые, темно-серые цвета, мелко-среднезернистые, глинистые, местами известковистые. Алевролиты серые, темно-серые, плотные, сильно песчанистые. Аргиллиты темно-серые, плотные.

K1 nch

Аргиллиты, алевролиты, песчаники

Переслаивание аргиллитов и алевролитов темно-серых, плитчатых, тонкослоистых, слюдистых, слабопесчанистых. Песчаники серые, светло-серые, мелко- и среднезернистые, слюдистые с глинистым

 

 

Таблица 3 -Физико-механические свойства пород по разрезу скважины

Индекс страти- графи-ческогоподразде-ления

Интервал, м

Краткое название горной породы

Плотностьг/см3

Пористость%

Проницаемость, м.Дарси

Глинистость%

Карбонатность%

Твёрдость, кгс мм2

Расслоенностьпороды

Абразивность

Категория породы по промысло-войклассифи-кации (мягкая, средняя и т.п.)

от (верх)

до (низ)

Q

супеси суглинки пески глины

1.5 1.8 1.5 2.0

30-35 25-30 30-35 25-30

<10 <10 <10 <10

мягкая мягкая мягкая мягкая

 

 

K2 tn

алевриты пески глины

1.9 1.8 2.0

25-30 30-35 25-30

мягкая мягкая мягкая

K2 sp

глиныалевритыпески

2.0 1.9 1.8

мягкая мягкая мягкая

K2 ns

алевритыпески глины

1.9 1.8 2.0

30-35

мягкая мягкая мягкая

K2 dr

глиныалевриты

2.2 2.0

мягкая мягкая

K1 dl

песчаникиалевролитыаргиллиты

1.9 2.1 2.1

до 18

мягкая мягкая

K1 jak

песчаникиаргиллитыалевролитыугли

1.9 2.2 2.0 1.3

100-1500 20-50

средняя средняя средняя мягкая

K1 mch

Песчаникиалевролиты

2.0 2.2

200-1950

средняя средняя

K1 cd

песчаникиалевролитыаргиллиты

2.3 2.5 2.8

200-1950 20-50

средняя средняя средняя

K1 nch

Аргиллитыалевролитыпесчаники

2.8 2.7 2.8

20-50 100-1300

до 23

средняя средняя средняя

 

Таблица 4 - Давление и температура по разрезу скважины

Индeкc стратиг- рафи- ческого подраз- деления	Интервал, м	Градиентдавления	Температура в концеинтервала
от (верх)	до (низ)	пластового	порового	гидроразрывапород	горного	градус	источник получения
кгс/см2 на м	источник получения	кгс/см2 на м	источник получения	кгс/см2 на м	источник получения	кгс/см2 на м	источник получени
Q			0,100	0,100	РФЗ	0,000	0,100	РФЗ	0,000	0,165	ПАЗ		0,18	РФЗ	-1	РФЗ
K2 tn			0,100	0,100	РФЗ	0,100	0,100	РФЗ	0,165	0,165	ПАЗ	0,19	0,19	РФЗ	-1	РФЗ
K2 sp			0,100	0,100	РФЗ	0,100	0,100	РФЗ	0,165	0,165	ПАЗ	0,19	0,19	РФЗ		РФЗ
K2 ns			0,100	0,100	РФЗ	0,100	0,100	РФЗ	0,178	0,178	ПАЗ	0,20	0,20	РФЗ		РФЗ
K2 dr			0,100	0,100	РФЗ	0,100	0,100	РФЗ	0,178	0,178	ПАЗ	0,21	0,21	РФЗ		РФЗ
K1 dl			0,100	0,100	РФЗ	0,100	0,100	РФЗ	0,178	0,178	ПАЗ	0,21	0,21	РФЗ		РФЗ
K1 jak			0,100	0,100	РФЗ	0,100	0,100	РФЗ	0,178	0,178	ПАЗ	0,21	0,21	РФЗ		РФЗ
K1 mch			0,100	0,100	РФЗ	0,100	0,100	РФЗ	0,178	0,178	ПАЗ	0,23	0,23	РФЗ		РФЗ
K1 cd			0,100	0,100	РФЗ	0,100	0,100	РФЗ	0,194	0,194	ПАЗ	0,27	0,27	РФЗ		РФЗ
K1 nch			0,100	0,100	РФЗ	0,100	0,100	РФЗ	0,199	0,199	ПАЗ	0,28	0,28	РФЗ		РФЗ

Таблица 5 - Ожидаемые осложнения и их характеристика

Индексстратиграфическогоподразделения	Интервал, м	Типосложнения	Характеристика и условиявозникновения
От	До
Q- K2 tn			Обвал стенок скважины, прихват инструмента, кавернообразование	Засчетрастепления ММП
K1 dr			Каверно- образование	При прохождении глинистых пород, их набухании и обваливании в следствии некачественного бурового раствора
K1 jak			Каверно- образование
K1 cd			Сужениествола	В интервалах поглощения за счет образования глинистой корки
K1 nch			Каверно-образование	В интервалах залегания глинистых пород, при их набухании и обваливании
Q- K2 tn- K2 sp			Поглощениябуровогораствора	При прохождении песчаных пластов за счет естественной фильтрации в пласт. Увеличение плотности промывочной жидкости против проектной, репресия на пласт более 20% гидростатического давления.
K2 ns
K1 dl
K1 mch
K1 cd
K2 ns			Газонефтево-допроявления	Несоблюдение параметров бурового раствора с скорости спуско-подъемных операций, снижение противодавления на пласт
K1 dl
K1 jakЯк III-VII
K1 jakЯк III-VII
K1 nchНх I
K1 nchНх III-IV
K1 nchНх III-IV

 

Таблица 6- Нефтегазоводоносность по разрезу скважины

Индексстратиграфическогоподразделения	Интервал	Типколлектора	Плотность, кг/м3	Свободныйдебит, м3/сут	Газовый фактор (для нефтяных пластов), м3/м3	Относится ли к источникам водоснабжения, краткая характеристика химического состава (для водяных горизонтов)
от	до
Нефтеносность
K1 jakЯк III-VII			Поровый	0,846		27,9	-
K1 nchНх I			Поровый	0,702			-
K1 nchНх III-IV			Поровый	0,720			-
Водоносность
K2 ns			Поровый			–	Не относится, хлорнатриевый
K1 dl			Поровый			-	Не относится, хлорнатриевый
K1 jak			Поровый			-	Не относится, хлорнатриевый
K1 cd			Поровый			-	Не относится, хлорнатриевый
K1 nch			Поровый			-	Не относится, хлорнатриевый

 

 

Построение совмещенного графика давлений

Совмещенный график давлений иллюстрирует изменение по глубине скважи­ны градиентов пластовых давлений, градиентов давлений гидроразрыва пород и градиентов давлений столба буро­вого раствора. С учетом наличия геологических осложне­ний по совмещенному графику давлений решается вопрос о необходимости спуска про­межуточных (технических) колонн, их числа и глубины спуска.

Рисунок1 – Совмещенный график давлений

Из анализа графика градиентов пластового давления и гидроразрыва пласта видно, чтонесовместимых интервалов по условию бурения не наблюдается, необходимость в спуске про­межуточной (технической) колонны отсутствует.