Проектирование технологического регламента на промывочные растворы для бурения скважины глубиной 3800 м на месторождении «Тамарлы»

Введение

Данный  проект выполнен на строительство разведочной скважины для геологических условий на месторождении Тамарлы Шахпахтинского инвестиционного блока расположенного в Устюртском регионе. Данное месторождение находится в районе деятельности  Устюртское УРБ.

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 месторождении Тамарлы. 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.Краткие сведения о районе работ.

 

№ п/п	Наименование показателей  и данных.					Единица измере-ния.	Значения (текст, название, величина)
1	2					3	4
1.	Наименование площади						Тамарлы
2.	Блок (номер, название)						17-б
3.	Административное расположение	-республика					Республика Узбекистан
		-область					Республика Каракалпакстан
		-район					Кунградский
4.	Год ввода в эксплуатацию						Не вводилась
5.	Температура воздуха			-среднегодовая		°С	Январь	-(5-6)
							Июль	+(28-30)
				-максимальная летняя			+(44-45)
				-максимальная зимняя			-(30-40)
6.	Среднегодовое количество осадков					мм.	Зима	50-100
							Лето	Менее 50
							Осень-весна	150-170
7.	Интервал залегания ММП					м.	Отсутствует
8.	Продолжительность отопительного  периода в году					сут.	167
9.	Преобладающее направление  ветра					стороны света	Зима:		(С-В)
							Лето:		(Ю-З)
10.	Максимальная скорость ветра					м/с	До 16
11.	Состояние грунта					описание	Глинисто-илистые, известковистые супеси с включением дресвы и щебня, известняка и мергеля
12.	Толщина снежного покрова					см.	20-30
13.	Мощность сезоннооттаивающего  слоя						ММП отсутствует
14.	Характер растительного  покрова						Редкие низкорослые полукустарниковые  растения; боялыч, полынь, саксаул; сплошного травяного покрова нет;
15.	Характеристика подъездных дорог		Протяженность, всего			км
			покрытие		-асфальт
					-гравий
					-грунт
16.	Источник водоснабжения						2 скважины-колодца глубиной  по 120 м. каждая
17.	Источник энергоснабжения						ДВС
18.	Источник электроснабжения
19.	Средства связи						Спутник
20.	Источник местных строительных материалов.
21.	Местонахождение баз		База предприятия			км.
			Геофизическая база
22.	Транспортные маршруты		-автодорога				согласно схеме транспортировки  грузов и перевозки вахт
			-авиация				-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Инженерно-геологическая характеристика условий бурения.

 Стратиграфия-литология.

Табл 2.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение

 

 

 

 

 

 

Продолжение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1 Обзорная схема района работ.

 

Рис. 2  Расположение площади  Тамарлы на схеме тектонического районирования

 

Рис.3 Схема структурной карты  по отражающему горизонту T_v¹

 

Физика механическая свойства горных пород по разрезу  скважины.

Табл 2.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристика  вскрываемых пластов.

Табл 2.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нефтегазаносность.

табл 2.4

 

 

 

 

Градиенты давление и температура  по разрезу.

Табл 2.5

 

Водоносность.

Табл 2.6

 

ь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание: глубина залегания  грунтовых вод- более 10м 

Возможные осложнения при проведении технологических  операций.

Табл 2.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отбор керна и шлам                                                                                                                                        

 

Примечания

1  " Указывается величина проходки (м), через которую производится отбор шлама в рассматриваемом интервале.

2  " В зависимости от наличия допускается применение снаряда «Недра».

 

Испытание продуктивных горизонтов в эксплуатационной колонне

Табл 2.10

Примечание -    Допускается  применение перфораторов ПК-102 и их модификаций.

 

Опробование пластов  в процессе бурения.

                            Табл 2.11

 

3.Разделение геологического  разреза на технологические интервалы  по устойчивости горных пород  и осложненности разреза.

                             Характеристика конструкции скважины                                                                                           табл 3.1

Наименование колонн	Интервал спуска, м	Диаметр колонны, мм	Нормативные документы на изготовление	Тип резьбового соединения	Тип тампонажного цемента	Интервал подъема тампонажного раствора,м	Плотность тампонажного раствора, кг/м
1	2	3	4	5	6	7	8
Направление шахтовое Удлиненное направление     Кондуктор       Промежуточная           Эксплуатационная	0-10 0   0-150     0-700       0-2125           0-3800	530   426     324       245           168,3	ГОСТ 8732-78 ГОСТ 632 - 80     ГОСТ 632 - 80     ГОСТ 632 - 80         ст. АНИ	-   треуг.       ОТТМ       ОТТГ           VAM, NK-3SB. BDS или другие имп. аналоги	ПЦТ 1-50   ПЦТ 1-50 ЦТРОС-4 Арм. или ПЦТШ-об.5-50   ПЦТ 1-50 ЦТРОС-4 Арм. или ПЦТШ-об.5-50   ПЦТ1-G-СС-1 или ПЦТ 1-100 ЦТРОС-4 Арм. или ПЦТШ-об.5-100     ЦТТРС-1 Арм. ПЦТ1-G-СС-1 или ПЦТ 1-100 ЦТРОС-4 Арм. или ПЦТШ-об.5-100	10-6   150-100 100-0     700-450 450-0     2125-1550 1550-0         3800-2100 2100-1600 1600-0	1850   1850-1870 1400-1500   1830-1870 1400-1500       1830-1920 1400-1500         1800-1850 1850-1920 1400-1500

Обоснование выбранной конструкции

Табл 3.2

Наименование колонн	Диаметр, колонн,   мм	Глубина спуска, м	Назначение обсадных колонн, обоснование выбора секционности, глубины спуска колонны и способа цементирования.
1	2	3	4
Направление     Удлиненное направление      Кондуктор       Промежуточная колонна       Эксплуатационная колонна	530     426       324       245         168,3	10     150       700       2125         3800	Спускается для предупреждения размыва устья при забуривании скважины и вывода циркуляции в заводскую циркуляционную систему. Цементируется в интервале 10-6 м. Спускается с целью  перекрытия верхних неустойчивых отложений  с возможными осложнениями в виде осыпей, обвалов стенок скважины и поглощением. Цементируется до устья. Спускается с целью  перекрытия верхних неустойчивых отложений  палеогеновой и верхнемеловой систем; обеспечения надежной крепи скважины при бурении под промежуточную колонну. Цементируется до устья. Устье скважины оборудуется системой ПВО. Спускается с целью  перекрытия неустойчивых отложений  нижнемеловой системы; обеспечения противофонтанной безопасности (ПФБ) при бурении под эксплуатационную колонну. Колонна цементируется в одну ступень с подъемом цемента до устья. Устье скважины оборудуется системой ПВО. Спускается с целью  перекрытия продуктивных отложений  и обеспечения качественного  испытания объектов. Колонна цементируется до устья в две ступени с установкой МСЦ на глубине 2100 м. Устье скважины оборудуется системой ПВО.

 

4. Обоснование требуемых параметров промывочной жидкости по интервалам бурения.

Свойства буровых растворов  в комплексе с технологическими мероприятиями и технологическими средствами должны обеспечивать безаварийные условия бурения с высокими технико-экономическими показателями при условии качественного  вскрытия продуктивных горизонтов.

Параметры промывочной жидкости определяются в первую очередь необходимостью создания гидростатического давления в стволе скважины, препятствующего  проявлению пластового и порового давления геологических формаций. Кроме того, состав и свойства промывочной жидкости должны способствовать предупреждению обвалов и осыпей пород, слагающих  разрез скважины, обеспечивать создание минимальной зоны проникновения  фильтрата в продуктивные пласты и своими реологическими свойствами способствовать максимальной реализации технических характеристик забойных двигателей и наземного оборудования, качественной промывки ствола скважины и выносу шлама.

Одним из основных показателей бурового раствора является плотность, которая  выбирается исходя из требований правил безопасности, особенностей геологического строения разреза и опыта бурения  скважин в аналогичных условиях. Согласно [4] плотность бурового раствора в интервалах совместимых условий  бурения должна определятся из расчета  создания столбом бурового раствора гидростатического давления в скважине превышающего пластовое (поровое давление) на величину:

• 10-15% для скважин глубиной до 1200 м (интервалов от 0 до 1200 м) но не более 15 кгс/см2(1,5 МПа);
• 5% для скважин глубиной более 1200 м (интервалов от1200 до проектной глубины), но не более 25÷30 кгс/см2(2,5÷3,0 МПа);

 

Сначала определяется допустимый диапазон изменения планируемой плотности  бурового раствора из условия недопущения  поступления пластовых флюидов  в скважину и гидроразрыва пород разреза по формуле [1,2,3,4]:

 

,      (1)

 

где ρ – плотность бурового раствора, кг/м³;

g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с²;

Н – текущая глубина скважины, м;

Р_пл – пластовое (поровое) давление на глубине Н, кг/м²;

Р_г– горное (геостатическое) давление на глубине Н, кг/м² (или давление раскрытия трещин);

1.Неоген+четвертичные

 Р_пл=5,5 МПа , Р_г = 11,3МПа, Н=550 м

  ,

  ,    [кг/м³]

2.Сеноманский

Р_пл=13,2МПа , Р_г =26 МПа, Н=1300 м

                    [кг/м³]

 

3.Неокомский

Р_пл=21,6МПа , Р_г =46 МПа, Н=2100 м

                     [кг/м³]

 

4.Батский 

Р_пл=26,5МПа , Р_г =57,7 МПа, Н=2570 м

                    [кг/м³]

 

5.Пермо-Триас

Р_пл= 37,7 МПа , Р_г =81,07 МПа, Н=3525 м

                    [кг/м³]