Помощь студентам в учебе
Технологические решения для строительства эксплуатационной наклонно-направленной скважины с горизонтальным окончанием на Лугинецкую свиту нефтяного месторождения
|
ВВЕДЕНИЕ 23
1. ОБЩАЯ И ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 25
1.1 Краткая географо-экономическая характеристика района проектируемых
работ 25
1.2 Геологические условия бурения 27
1.3 Характеристика нефтеводоносности месторождения 27
1.4 Зоны возможных осложнений 27
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 28
2.1 Обоснование и расчет профиля скважины 28
2.2 Обоснование конструкции скважины 29
2.2.1 Обоснование конструкции эксплуатационного забоя 29
2.2.2 Построение совмещенного графика давлений 29
2.2.3 Определение числа обсадных колонн и глубины их спуска 30
2.2.4 Выбор интервалов цементирования 31
2.2.5 Расчет диаметров скважины и обсадных колонн 32
2.2.6 Разработка схем обвязки устья скважины 32
2.3 Проектирование процессов углубления 34
2.3.1 Выбор способа бурения 34
2.3.2 Выбор породоразрушающего инструмента 35
2.3.3 Расчет осевой нагрузки на долото по интервалам горных пород 36
2.3.4 Расчет частоты вращения долота 37
2.3.5 Выбор и обоснование типа забойного двигателя 38
2.3.6 Выбор компоновки и расчет бурильной колонны 40
2.3.7 Обоснование типов и компонентного состава буровых растворов .... 40
2.3.8 Выбор гидравлической программы промывки скважины 42
2.4 Проектирование процессов заканчивания скважин 43
2.4.1 Расчёт обсадных колонн на прочность 43
2.4.1.1 Расчёт наружных избыточных давлений 43
2.4.1.2 Расчёт внутренних избыточных давлений 46
2.4.2 Расчёт процессов цементирования скважины 48
2.4.2.1 Выбор способа цементирования обсадных колонн 48
2.4.2.2 Расчет объёмов тампонажной смеси и количества составных
компонентов 49
2.4.2.3 Обоснование и расчёт объема буферной продавочной жидкостей .. 50
2.4.2.4 Гидравлический расчет цементирования скважины 50
2.4.3 Выбор технологической оснастки обсадных колонн 52
2.4.4 Проектирование процессов испытания и освоения скважин 53
2.4.4.1 Выбор жидкости глушения 53
2.4.4.2 Выбор типа фонтанной арматуры 54
2.4.4.3 Выбор муфт ГРП и расчет их количества 55
2.5 Выбор буровой установки 55
3. Автоматизация и механизация спуско-подъема бурильных труб 56
3.1 Инструментальные механизмы для механизации и автоматизации спуско-подъемных операций на суше 57
3.1.1 Комплекс механизмов АСП 57
3.1.2 Буровой автоматический ключ 59
3.1.3 Пневматический клиновый захват 61
3.2 Роботизированные установки для автоматизации спуско -подъемных
операций 62
3.2.1 Робот-ключ weTORQ100 62
3.2.2 Роботизированная система бурения компании Robotic Drilling Systems 64
4. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 67
4.1 Основные направления деятельности и организационная структура
управления предприятия 67
4.1.1 Основные направления деятельности предприятия 67
4.1.2 Организационная структура управления предприятия 69
4.2 Расчет сметной стоимости потребного количества реагентов бурового
раствора 71
5. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 73
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 73
5.2 Производственная безопасность 73
5.3 Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов и
обоснование мероприятий по снижению уровней их воздействия на работающего 74
5.4 Экологическая безопасность 79
5.5 Экологическая безопасность 82
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 83
Список использованной литературы 85
Приложения А 88
Приложение Б 96
Приложение В 99
Приложение Г 100
Приложение Д 110
Приложение Е 117
Приложение Ж 119
1. ОБЩАЯ И ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 25
1.1 Краткая географо-экономическая характеристика района проектируемых
работ 25
1.2 Геологические условия бурения 27
1.3 Характеристика нефтеводоносности месторождения 27
1.4 Зоны возможных осложнений 27
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 28
2.1 Обоснование и расчет профиля скважины 28
2.2 Обоснование конструкции скважины 29
2.2.1 Обоснование конструкции эксплуатационного забоя 29
2.2.2 Построение совмещенного графика давлений 29
2.2.3 Определение числа обсадных колонн и глубины их спуска 30
2.2.4 Выбор интервалов цементирования 31
2.2.5 Расчет диаметров скважины и обсадных колонн 32
2.2.6 Разработка схем обвязки устья скважины 32
2.3 Проектирование процессов углубления 34
2.3.1 Выбор способа бурения 34
2.3.2 Выбор породоразрушающего инструмента 35
2.3.3 Расчет осевой нагрузки на долото по интервалам горных пород 36
2.3.4 Расчет частоты вращения долота 37
2.3.5 Выбор и обоснование типа забойного двигателя 38
2.3.6 Выбор компоновки и расчет бурильной колонны 40
2.3.7 Обоснование типов и компонентного состава буровых растворов .... 40
2.3.8 Выбор гидравлической программы промывки скважины 42
2.4 Проектирование процессов заканчивания скважин 43
2.4.1 Расчёт обсадных колонн на прочность 43
2.4.1.1 Расчёт наружных избыточных давлений 43
2.4.1.2 Расчёт внутренних избыточных давлений 46
2.4.2 Расчёт процессов цементирования скважины 48
2.4.2.1 Выбор способа цементирования обсадных колонн 48
2.4.2.2 Расчет объёмов тампонажной смеси и количества составных
компонентов 49
2.4.2.3 Обоснование и расчёт объема буферной продавочной жидкостей .. 50
2.4.2.4 Гидравлический расчет цементирования скважины 50
2.4.3 Выбор технологической оснастки обсадных колонн 52
2.4.4 Проектирование процессов испытания и освоения скважин 53
2.4.4.1 Выбор жидкости глушения 53
2.4.4.2 Выбор типа фонтанной арматуры 54
2.4.4.3 Выбор муфт ГРП и расчет их количества 55
2.5 Выбор буровой установки 55
3. Автоматизация и механизация спуско-подъема бурильных труб 56
3.1 Инструментальные механизмы для механизации и автоматизации спуско-подъемных операций на суше 57
3.1.1 Комплекс механизмов АСП 57
3.1.2 Буровой автоматический ключ 59
3.1.3 Пневматический клиновый захват 61
3.2 Роботизированные установки для автоматизации спуско -подъемных
операций 62
3.2.1 Робот-ключ weTORQ100 62
3.2.2 Роботизированная система бурения компании Robotic Drilling Systems 64
4. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 67
4.1 Основные направления деятельности и организационная структура
управления предприятия 67
4.1.1 Основные направления деятельности предприятия 67
4.1.2 Организационная структура управления предприятия 69
4.2 Расчет сметной стоимости потребного количества реагентов бурового
раствора 71
5. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 73
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 73
5.2 Производственная безопасность 73
5.3 Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов и
обоснование мероприятий по снижению уровней их воздействия на работающего 74
5.4 Экологическая безопасность 79
5.5 Экологическая безопасность 82
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 83
Список использованной литературы 85
Приложения А 88
Приложение Б 96
Приложение В 99
Приложение Г 100
Приложение Д 110
Приложение Е 117
Приложение Ж 119
Россия занимает лидирующие позиции по добыче мировых запасов нефти и газа. Одной из причин этому является постепенный переход на освоение трудноизвлекаемых и ранее не рентабельных запасов. Поэтому ужесточаются требования к строительству новых скважин.
Строительство скважины - это комплекс последовательных работ, содержащий в себе проектирование конструкции скважины, подготовительные работы, бурение, пластоиспытание и освоение.
Целью данной выпускной квалификационной работы является разработка технологических решений для строительства эксплуатационной наклонно - направленной скважины с горизонтальным окончанием на Лугинецкую свету нефтяного месторождения глубиной 3956 м.
В разрезе имеются 6 водоносных и 6 нефтяных горизонта.
В Четвертичной, Некрасовой, Покурской и Лугинецкой свите возможно поглощение бурового раствора в случае увеличения плотности промывочной жидкости против проектной репрессии на пласт более 20% гидростатического давления.
В Четвертичной, Некрасовой, и с Покурской по Лугеницкую свиту возможны осыпи и обвалы стенок скважины, вызванные несоблюдением технологической скорости бурения, превышением скорости СПО, организационными простоями или несоблюдением параметров бурового раствора.
С Тюменской по Лугинецкую свиту, за исключением Тогурской свиты возможны ГНВП, вызванные снижением гидростатического давления в скважине. Также на протяжении всего разреза присутствуют прихватоопасные зоны
Для достижения поставленной цели ставятся следующие задачи:
1) анализ горно-геологических условий бурения;
2) расчет профиля скважины, по техническому заданию;
3) выбор оптимальной конструкции скважины, способов и режимов бурения;
4) подбор оптимальных систем буровых растворов, и их рецептур;
5) проектирование заканчивания скважины и выбор технологической оснастки.
Строительство скважины - это комплекс последовательных работ, содержащий в себе проектирование конструкции скважины, подготовительные работы, бурение, пластоиспытание и освоение.
Целью данной выпускной квалификационной работы является разработка технологических решений для строительства эксплуатационной наклонно - направленной скважины с горизонтальным окончанием на Лугинецкую свету нефтяного месторождения глубиной 3956 м.
В разрезе имеются 6 водоносных и 6 нефтяных горизонта.
В Четвертичной, Некрасовой, Покурской и Лугинецкой свите возможно поглощение бурового раствора в случае увеличения плотности промывочной жидкости против проектной репрессии на пласт более 20% гидростатического давления.
В Четвертичной, Некрасовой, и с Покурской по Лугеницкую свиту возможны осыпи и обвалы стенок скважины, вызванные несоблюдением технологической скорости бурения, превышением скорости СПО, организационными простоями или несоблюдением параметров бурового раствора.
С Тюменской по Лугинецкую свиту, за исключением Тогурской свиты возможны ГНВП, вызванные снижением гидростатического давления в скважине. Также на протяжении всего разреза присутствуют прихватоопасные зоны
Для достижения поставленной цели ставятся следующие задачи:
1) анализ горно-геологических условий бурения;
2) расчет профиля скважины, по техническому заданию;
3) выбор оптимальной конструкции скважины, способов и режимов бурения;
4) подбор оптимальных систем буровых растворов, и их рецептур;
5) проектирование заканчивания скважины и выбор технологической оснастки.
В данной выпускной квалификационной работе были представлены технологические решения для строительства эксплуатационной наклонно - направленной скважины с горизонтальным окончанием на Лугинецкую свиту нефтяного месторождения, глубиной 3956 м.
Все расчеты были произведены согласно типовым расчетным схемам и правилам.
В процессе проектирования был построен наклонно-направленный профиль с горизонтальным участком скважины.
Разрез скважины состоит из абразивных пород, поэтому были выбраны износостойкие долота, которые способны эффективно разбуривать данные породы.
Для успешного строительства скважины было решено применять роторное бурение под направление, ВЗД под кондуктор и совмещенное бурение (ротор+ ВЗД) для эксплуатационной колонны и хвостовика.
Для каждого интервала бурения была спроектирована КНБК, соответствующая режимам бурения, профилю скважины и геологическим особенностям.
Также были произведены расчеты гидравлической программы промывки скважины, выбор типа бурового раствора и его компонентов. Так же были произведены расчеты цементирования.
Все расчеты осуществлялись с учетом повышения рентабельности строительства скважины и снижением металлоемкости.
С специальной части были рассмотрены системы автоматизации и механизации спуско-подъемных операций на примере комплексов механизмов АСП, буровых автоматических ключей, пневматических роторных клиньев, роботизированных ключей и роботизированных систем бурения.
В разделе финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение были рассмотрены: основные направления деятельности 83
предприятия; организационная структура предприятия; сметная стоимость и норма расхода потребного количества реагентов бурового раствора.
В разделе «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» была приведена характеристика компании ООО «СГК- Бурение», а также была определена стоимость реагентов бурового раствора.
В разделе социальная ответственность содержатся основные выкладки по технике безопасности на буровой установке, также в данном разделе рассмотрены основы охраны окружающей среды и правила безопасности в чрезвычайных ситуациях.
Все расчеты были произведены согласно типовым расчетным схемам и правилам.
В процессе проектирования был построен наклонно-направленный профиль с горизонтальным участком скважины.
Разрез скважины состоит из абразивных пород, поэтому были выбраны износостойкие долота, которые способны эффективно разбуривать данные породы.
Для успешного строительства скважины было решено применять роторное бурение под направление, ВЗД под кондуктор и совмещенное бурение (ротор+ ВЗД) для эксплуатационной колонны и хвостовика.
Для каждого интервала бурения была спроектирована КНБК, соответствующая режимам бурения, профилю скважины и геологическим особенностям.
Также были произведены расчеты гидравлической программы промывки скважины, выбор типа бурового раствора и его компонентов. Так же были произведены расчеты цементирования.
Все расчеты осуществлялись с учетом повышения рентабельности строительства скважины и снижением металлоемкости.
С специальной части были рассмотрены системы автоматизации и механизации спуско-подъемных операций на примере комплексов механизмов АСП, буровых автоматических ключей, пневматических роторных клиньев, роботизированных ключей и роботизированных систем бурения.
В разделе финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение были рассмотрены: основные направления деятельности 83
предприятия; организационная структура предприятия; сметная стоимость и норма расхода потребного количества реагентов бурового раствора.
В разделе «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» была приведена характеристика компании ООО «СГК- Бурение», а также была определена стоимость реагентов бурового раствора.
В разделе социальная ответственность содержатся основные выкладки по технике безопасности на буровой установке, также в данном разделе рассмотрены основы охраны окружающей среды и правила безопасности в чрезвычайных ситуациях.