Бурение эксплуатационной скважины на нефть на Западно–Камынском месторождении
Курсовой проект - Геодезия и Геология
Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология
?толба пресной воды высотой от рассматриваемого сечения до устья скважины.
Относительная плотность промывочной жидкости (?0) - отношение плотности промывочной жидкости к плотности пресной воды.
Коэффициент аномальности пластового давления
(1)
где Рпл - пластовое давление, h - глубина от устья до рассматриваемого сечения.
Индекс давления поглощения
(2)
где Рп - давление поглощение,
(3)
(4)
где kр = 1,05 - коэффициент резерва
По приведенным формулам рассчитывается ?0,ka, kп.
) Находится коэффициент аномальности при пластовом давлении:
при Рпл = 24,1 МПа, глубина Н = 2405 мkа = 1
при Рпл = 24,4 МПа, глубина Н = 2440 мkа =1
при Рпл = 28,2 МПа, глубина Н = 2820 мkа =1
при Рпл = 28,5 МПа, глубина Н = 2865 мkа =0,99
при Рпл = 30,2 МПа, глубина Н = 3000 мkа =1
) Находится коэффициент поглощения при давлении гидроразрыва:
при Ргр = 31,33 МПа, глубина Н = 2405 мkп = 1,3
при Ргр = 31,72 МПа, глубина Н = 2440 мkп =1,3
при Ргр = 36,66 МПа, глубина Н = 2820 мkп =1,3
при Ргр = 37,05 МПа, глубина Н = 2865 мkп =1,29
при Ргр = 39,26 МПа, глубина Н = 3000 мkп =1,3
) Находится относительную плотность
при kа =1, глубина Н = 2405 м?0 = 1,05
при kа =1, глубина Н = 2440 м?0 = 1,05
при kа =1, глубина Н = 2820 м?0 = 1,05
при kа =0,99, глубина Н = 2865 м?0 = 1,0395
при kа =1, глубина Н = 3000 м?0 = 1,05
Выбирается относительная плотность промывочной жидкости:
для интервала 0-3000 м?0 = 1,05
Результаты вычислений представлены в таблице 2.
Таблица 2.
Результаты вычислений
2405ka11kп11,3? 011,052440ka21kп21,3? 021,052820ka31kп31,3? 031,052865ka40,99kп41,29? 041,03953000ka51kп51,3? 051,05
На основании данных таблицы 2 строится график совмещенных давлений (рис.1.)
Рис. 1. График совмещенных давлений
Проанализировав состав горных пород и коэффициенты аномальности выбирается для всех интервалов один вид бурового раствора - на нефтяной основе: безводный известково-битумный (ИБР) для глинистых пород склонных к обвалам: ?0 = 980 - 1060 кг/м3, ТС(температурная стабильность) = 200 - 2200С, СНС1 =0,2-0,5Па, СНС10 =0,4-2,0Па. Для бурения под направление, кондуктор и эксплуатационную колонну выбирается раствор с ?0 = 1050 кг/м3.
С учетом расчетов конструкция скважины принимает следующий вид: спуск направления производится на глубину 50 м с целью необходимости предупреждения размыва и разрушения устья скважины. Кондуктор спускается на глубину 730 м. Данный выбор определяется необходимостью охраны от загрязнения верхних водоносных горизонтов, которые могут служить источниками водоснабжения, предупреждения осложнений в верхней неустойчивой части разреза, подвеской последующих обсадных колонн. До глубины залегания эксплуатационного горизонта 3000 м спускается эксплуатационная колонна.
Расчет диаметров обсадных колон и труб
Эксплуатационная колонна диаметром 168,3 мм (ГОСТ 632-80) спускается на глубину 3000 м по вертикали. Определяется диаметр долот и диаметры обсадных колонн при бурении:
Диаметры обсадных колонн рассчитываются снизу вверх.
Используемые формулы:
Расчетный диаметр долота:
dд = dм + 2(5)
где dм - наружный диаметр соединительной муфты обсадной колонны, d - радиальный зазор между стенками скважины и муфтой обсадной колонны;
Внутренний расчетный диаметр трубы:
вн = dд + 2(6)
где ? - зазор между стенкой трубы и долотом
а) Диаметр эксплуатационной скважины: dэ = 168 мм
Диаметр муфты:dм =188 мм
Расчетный диаметр долота:
Dд.р. = 188 + 25 = 213 мм
Диаметр долота:
Dд = 215.9 мм;
б) Внутренний расчетный диаметр кондуктора:
Dк.вн. = 215.9 + 10 = 225.9 мм
Диаметр кондуктора:
dк = 244.5 мм, толщина стенки ? = 10.0 мм
Диаметр муфты кондуктора: dмк = 269.5 мм
Расчетный диаметр долота:
Dд.р. = 269.5 + 25 = 294.5 мм
Диаметр долота: Dд = 295.3 мм
в) Внутренний диаметр направления:
Dн.вн. = 295.3 + 10 =305.3 мм
Диаметр направления:
dн = 323.9 мм, толщина стенки ? = 8.5 мм
Диаметр муфты направления: dмн = 353.9 мм
Расчетный диаметр долота:
Dд.р. = 353.9 + 30 = 383.9 мм
Диаметр долота:
Dд = 393.7 мм;
На основе полученных значений ка, кп и плотности бурового раствора р0 построен график совмещенных давлений. Поскольку геологический разрез не содержит зон с явной несовместимостью внешних условий, и оптимальная плотность бурового раствора принимает близкие значения на всем интервале бурения. Выбрана следующая конструкция скважины: эксплуатационная колонна (глубина спуска 3000 м, трубы стальные, наружный диаметр dн=168 мм, диаметр муфт 188 мм), кондуктор (глубина спуска 730 м, dн=244,5 мм), направление (глубина спуска 50 м, dн=323,9 мм).
Расчет обсадных колонн на прочность
Обсадные колонны рассчитываются с учетом требований Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности. Расчет колонны выполняется исходя из условия, что при любом самом неблагоприятном сочетании действующих нагрузок напряжение в опасном сечении трубы не превысит предела текучести ее материала и не вызовет необратимой деформации, которая в конечном счете может привести к разрушению обсадной колонны. Расчет избыточных давлений и веса колонны. Так при проектировании обсадной колонны учитывают нагрузки двух видов:
наружное избыточное давление смятия;
внутреннее избыточное давление в колонне;
С учетом регламентированных коэффициентов запаса прочности и справочных данных о показателях прочности обсадных труб при расчете обсадной колонны по расчетным нагрузкам подбираются трубы, соответст