Помощь студентам в учебе
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА РАЗВЕДОЧНОЙ ВЕРТИКАЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ ГЛУБИНОЙ 3350 МЕТРОВ НА НЕФТЯНОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ (ТОМСКАЯ ОБЛАСТЬ)
|
ВВЕДЕНИЕ 12
1 ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИНЫ 13
1.1 Геологическая характеристика разреза скважины 13
1.2 Характеристика нефтегазоводоносности месторождения (площади) .... 18
1.3 Зоны возможных осложнений 19
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА 20
2.1 Обоснование и расчет профиля (траектории) скважины 20
2.2 Проектирование конструкции скважины 20
2.2.1 Обоснование конструкции эксплуатационного забоя 20
2.2.2 Построение совмещенного графика давлений 20
2.2.3 Определение числа обсадных колонн и глубины их спуска 22
2.2.4 Выбор интервалов цементирования 23
2.2.5 Расчет диаметров скважины и обсадных колонн 23
2.2.6 Проектирование обвязки обсадных колонн 23
2.3 Проектирование процессов углубления скважины 23
2.3.1 Выбор способа бурения 23
2.3.2 Выбор породоразрушающего инструмента 24
2.3.3 Расчет осевой нагрузки на долото 26
2.3.4 Расчет частоты вращения долота 27
2.3.5 Расчёт необходимого расхода бурового раствора 27
2.3.6 Выбор и обоснование типа забойного двигателя 29
2.3.7 Проектирование и расчет компоновок бурильной колонны 30
2.3.8 Обоснование типов и компонентов состава буровых растворов ... 33
2.3.9 Разработка гидравлической программы промывки скважины 38
2.3.10 Технические средства и режимы бурения при отборе керна 41
2.4 Проектирование процессов заканчивания скважины 41
2.4.1 Расчет обсадных колонн на прочность 41
2.4.2 Выбор технологической оснастки обсадных колонн 45
2.4.3 Расчет и обоснование параметров цементирования скважины 46
2.4.4 Проектирование процессов испытания и освоения скважин 48
2.5 Выбор буровой установки 52
3 СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВОПРОС НА ТЕМУ «СТРУЙНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И
ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В БУРЕНИИ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН» .... 53
Виды струйных технологий 53
3.1 Гидромониторные насадки долота 53
3.2 Кольматационные переводники 55
3.3 Струйная перфорация 56
3.4 Гидромониторное бурение 58
3.5 Устройство эжекторного гидронасоса 59
4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 62
4.1 Расчет нормативной продолжительности строительства скважины 62
4.2 Линейный календарный график выполнения работ 65
4.3 Сметная стоимость строительства скважины в нефтегазовой отрасли .. 66
5 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 72
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 72
5.1.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства 72
5.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны ... 72
5.2 Производственная безопасность 73
5.2.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 73
5.3 Экологическая безопасность 77
5.3.1 Защита атмосферы 77
5.3.2 Защита гидросферы 77
5.3.3 Защита литосферы 78
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 79
5.4.1 Анализ возможных ЧС, возникающих при строительстве скважин
5.4.2 Обоснование мероприятий по предупреждению и ликвидации ЧС
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 82
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 84
Приложение А 88
Приложение Б 91
Приложение В 94
Приложение Г 96
Приложение Д 102
Приложение К 103
Приложение Л 104
1 ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИНЫ 13
1.1 Геологическая характеристика разреза скважины 13
1.2 Характеристика нефтегазоводоносности месторождения (площади) .... 18
1.3 Зоны возможных осложнений 19
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА 20
2.1 Обоснование и расчет профиля (траектории) скважины 20
2.2 Проектирование конструкции скважины 20
2.2.1 Обоснование конструкции эксплуатационного забоя 20
2.2.2 Построение совмещенного графика давлений 20
2.2.3 Определение числа обсадных колонн и глубины их спуска 22
2.2.4 Выбор интервалов цементирования 23
2.2.5 Расчет диаметров скважины и обсадных колонн 23
2.2.6 Проектирование обвязки обсадных колонн 23
2.3 Проектирование процессов углубления скважины 23
2.3.1 Выбор способа бурения 23
2.3.2 Выбор породоразрушающего инструмента 24
2.3.3 Расчет осевой нагрузки на долото 26
2.3.4 Расчет частоты вращения долота 27
2.3.5 Расчёт необходимого расхода бурового раствора 27
2.3.6 Выбор и обоснование типа забойного двигателя 29
2.3.7 Проектирование и расчет компоновок бурильной колонны 30
2.3.8 Обоснование типов и компонентов состава буровых растворов ... 33
2.3.9 Разработка гидравлической программы промывки скважины 38
2.3.10 Технические средства и режимы бурения при отборе керна 41
2.4 Проектирование процессов заканчивания скважины 41
2.4.1 Расчет обсадных колонн на прочность 41
2.4.2 Выбор технологической оснастки обсадных колонн 45
2.4.3 Расчет и обоснование параметров цементирования скважины 46
2.4.4 Проектирование процессов испытания и освоения скважин 48
2.5 Выбор буровой установки 52
3 СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВОПРОС НА ТЕМУ «СТРУЙНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И
ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В БУРЕНИИ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН» .... 53
Виды струйных технологий 53
3.1 Гидромониторные насадки долота 53
3.2 Кольматационные переводники 55
3.3 Струйная перфорация 56
3.4 Гидромониторное бурение 58
3.5 Устройство эжекторного гидронасоса 59
4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 62
4.1 Расчет нормативной продолжительности строительства скважины 62
4.2 Линейный календарный график выполнения работ 65
4.3 Сметная стоимость строительства скважины в нефтегазовой отрасли .. 66
5 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 72
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 72
5.1.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства 72
5.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны ... 72
5.2 Производственная безопасность 73
5.2.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 73
5.3 Экологическая безопасность 77
5.3.1 Защита атмосферы 77
5.3.2 Защита гидросферы 77
5.3.3 Защита литосферы 78
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 79
5.4.1 Анализ возможных ЧС, возникающих при строительстве скважин
5.4.2 Обоснование мероприятий по предупреждению и ликвидации ЧС
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 82
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 84
Приложение А 88
Приложение Б 91
Приложение В 94
Приложение Г 96
Приложение Д 102
Приложение К 103
Приложение Л 104
Представленный проект выпускной квалификационной работы связан с созданием вертикальной исследовательской скважины глубиной 3350 метров на месторождении Томской области. Ключевым этапом является проектирование скважины, которое оказывает влияние на все процессы, связанные со строительством и эксплуатацией. Поэтому, важно тщательно продумать все аспекты проектирования, включая геологические условия местности, для обеспечения максимальной эффективности работы скважины.
Для строительства вертикальной разведочной скважины в горно-геологических условиях с мягкими и средними по твердости горными породами, такими как глины, алевролиты, аргиллиты и песчаники, применяются специальные технологические решения. В данном случае, разрез содержит нефтяной пласт на глубине 3300-3320м, что делает эту скважину особенно важной для добычи нефти. При проектировании такой скважины необходимо учитывать все особенности геологической структуры, чтобы обеспечить максимальную эффективность ее работы.
Изучение указанных геологических условий позволит нам определить наилучшие параметры для проектирования скважины, подбора состава бурового раствора и инструмента для разрушения пород.
Цель данной работы заключается в разработке наиболее эффективных и оптимальных технологических решений для строительства вертикальной разведочной скважины глубиной 3350 метров на нефтяном месторождении, учитывая особенности горно-геологических условий данной области.
В рамках данной работы осуществляется исследование использования струйных технологий при проведении работ по строительству скважин.
Для строительства вертикальной разведочной скважины в горно-геологических условиях с мягкими и средними по твердости горными породами, такими как глины, алевролиты, аргиллиты и песчаники, применяются специальные технологические решения. В данном случае, разрез содержит нефтяной пласт на глубине 3300-3320м, что делает эту скважину особенно важной для добычи нефти. При проектировании такой скважины необходимо учитывать все особенности геологической структуры, чтобы обеспечить максимальную эффективность ее работы.
Изучение указанных геологических условий позволит нам определить наилучшие параметры для проектирования скважины, подбора состава бурового раствора и инструмента для разрушения пород.
Цель данной работы заключается в разработке наиболее эффективных и оптимальных технологических решений для строительства вертикальной разведочной скважины глубиной 3350 метров на нефтяном месторождении, учитывая особенности горно-геологических условий данной области.
В рамках данной работы осуществляется исследование использования струйных технологий при проведении работ по строительству скважин.
В рамках данной выпускной квалификационной работы были разработаны технологические решения для бурения разведочной вертикальной скважины глубиной 3350 метров на нефтяном месторождении, основанные на требованиях технического задания.
Конструкция скважины, определенная в проекте, включает в себя колонны: направление, кондуктор и эксплуатационную колонну.
Проведя анализ геологических условий, была разработана оптимальная конструкция скважины. Спуск кондуктора на глубину 1300 метров позволит предотвратить возможное поглощение бурового раствора неустойчивыми пластами.
Диаметр эксплуатационной колонны был определен с учетом производительности скважины и составляет 168,3 мм.
Инструмент, применяемый для разрушения пород, был подобран исходя из категории твердости пород. Для эффективной промывки всех интервалов, была разработана гидравлическая программа, учитывающая геологические особенности и экономические факторы. Подбор компонентов буровых растворов производился с учетом требований к геологическому составу пласта и оптимизации процесса бурения.
Для обеспечения надежности обсадных колонн были проведены расчеты, на основании которых были выбраны оптимальные толщины стенок и группы прочности стали. Разработана схема крепления эксплуатационной колонны с использованием цементировочной техники. При выборе устьевого оборудования ОКК2-35-168х245х324 К1 ХЛ и противовыбросового оборудования ПВО ОП5- 350/80х35 учитывались параметры давления опрессовки эксплуатационной колонны, состояние пластового флюида и особенности конструкции скважины. Фонтанную арматуру по схеме АФ1-80/65х35 устанавливают на место демонтированного противовыбросового оборудования после завершения процесса бурения.
Выбор буровой установки для проекта был осуществлен в пользу 3Д-86, так как она идеально подходит для бурения разведочных скважин. Эта установка обладает необходимыми техническими характеристиками, такими как условная глубина бурения и максимальная грузоподъёмность.
В процессе разработки специального запроса были проанализированы различные струйные технологии и их использование в бурении скважин. Рассмотрены наиболее распространенные струйные технологии, изучены их устройство и принцип работы, а также определены преимущества и недостатки некоторых из них.
Рассмотрены вопросы обеспечения безопасности труда в рабочей зоне, сохранения экологической чистоты и предотвращения чрезвычайных ситуаций.
В разделе, посвященном экономическим аспектам, представлены расчеты продолжительности строительства скважины, составлен календарный план- график работ, а также определена сметная стоимость строительства скважины.
Конструкция скважины, определенная в проекте, включает в себя колонны: направление, кондуктор и эксплуатационную колонну.
Проведя анализ геологических условий, была разработана оптимальная конструкция скважины. Спуск кондуктора на глубину 1300 метров позволит предотвратить возможное поглощение бурового раствора неустойчивыми пластами.
Диаметр эксплуатационной колонны был определен с учетом производительности скважины и составляет 168,3 мм.
Инструмент, применяемый для разрушения пород, был подобран исходя из категории твердости пород. Для эффективной промывки всех интервалов, была разработана гидравлическая программа, учитывающая геологические особенности и экономические факторы. Подбор компонентов буровых растворов производился с учетом требований к геологическому составу пласта и оптимизации процесса бурения.
Для обеспечения надежности обсадных колонн были проведены расчеты, на основании которых были выбраны оптимальные толщины стенок и группы прочности стали. Разработана схема крепления эксплуатационной колонны с использованием цементировочной техники. При выборе устьевого оборудования ОКК2-35-168х245х324 К1 ХЛ и противовыбросового оборудования ПВО ОП5- 350/80х35 учитывались параметры давления опрессовки эксплуатационной колонны, состояние пластового флюида и особенности конструкции скважины. Фонтанную арматуру по схеме АФ1-80/65х35 устанавливают на место демонтированного противовыбросового оборудования после завершения процесса бурения.
Выбор буровой установки для проекта был осуществлен в пользу 3Д-86, так как она идеально подходит для бурения разведочных скважин. Эта установка обладает необходимыми техническими характеристиками, такими как условная глубина бурения и максимальная грузоподъёмность.
В процессе разработки специального запроса были проанализированы различные струйные технологии и их использование в бурении скважин. Рассмотрены наиболее распространенные струйные технологии, изучены их устройство и принцип работы, а также определены преимущества и недостатки некоторых из них.
Рассмотрены вопросы обеспечения безопасности труда в рабочей зоне, сохранения экологической чистоты и предотвращения чрезвычайных ситуаций.
В разделе, посвященном экономическим аспектам, представлены расчеты продолжительности строительства скважины, составлен календарный план- график работ, а также определена сметная стоимость строительства скважины.