ВВЕДЕНИЕ 12
1 ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИНЫ 13
1.1 Геологическая характеристика разреза скважины 13
1.2 Характеристика нефтегазоводоносности месторождения (площади) 21
1.3 Зоны возможных осложнений 23
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА 27
2.1 Обоснование и расчет профиля (траектории) скважины 27
2.2 Проектирование конструкции скважины 27
2.2.1 Обоснование конструкции эксплуатационного забоя 27
2.2.2 Построение совмещенного графика давлений 27
2.2.3 Определение числа обсадных колонн и глубины их спуска 28
2.2.4 Выбор интервалов цементирования 30
2.2.5 Расчет диаметров скважины и обсадных колонн 30
2.2.6 Проектирование обвязки обсадных колонн 30
2.3 Проектирование процессов углубления скважины 31
2.3.1 Выбор способа бурения 31
2.3.2 Выбор породоразрушающего инструмента 31
2.3.3 Расчет осевой нагрузки на долото 33
2.3.4 Расчет частоты вращения долота 34
2.3.5 Расчёт необходимого расхода бурового раствора 34
2.3.6 Выбор и обоснование типа забойного двигателя 36
2.3.7 Проектирование и расчет компоновок бурильной колонны 37
2.3.8 Обоснование типов и компонентов состава буровых растворов ... 40
2.3.9 Разработка гидравлической программы промывки скважины 45
2.3.10 Технические средства и режимы бурения при отборе керна 49
2.4 Проектирование процессов заканчивания скважины 49
2.4.1 Расчет обсадных колонн на прочность 49
2.4.2 Выбор технологической оснастки обсадных колонн 55
2.4.3 Расчет и обоснование параметров цементирования скважины 57
2.4.4 Проектирование процессов испытания и освоения скважин 59
2.5 Выбор буровой установки 62
3 СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВОПРОС НА ТЕМУ «СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ
КОЛТЮБИНГОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ» 63
Введение 63
3.1 Спектр услуг ГНКТ 64
3.2 Основные операции комплекса ГНКТ 73
3.3 Заключение 81
4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 83
4.1 Расчет нормативной продолжительности строительства скважины 83
4.2 Линейный календарный график выполнения работ 83
4.3 Сметная стоимость строительства скважины в нефтегазовой отрасли .. 85
5 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 91
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 92
5.1.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства 92
5.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны .... 93
5.2 Производственная безопасность 93
5.2.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 94
5.3 Экологическая безопасность 97
5.3.1 Защита атмосферы 97
5.3.2 Защита гидросферы 98
5.3.3 Защита литосферы 98
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 99
5.4.1 Анализ возможных ЧС, возникающих при строительстве скважин
5.4.2 Обоснование мероприятий по предупреждению и ликвидации ЧС
100
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 102
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 104
Приложение А 108
Приложение Б 112
Приложение В 114
Приложение Г 116
Приложение Д 122
Приложение К 123
Приложение Л 124
При проектировании разведочных скважин существует осложняющий фактор в виде недостатка информации о геологическом разрезе, что приводит к повышенному уровню неопределенности в процессе бурения. К таким неопределенностям относятся интервалы и характер возможных осложнений, величина пластового давления и гидроразрыва. Кроме того, при строительстве разведочной скважины необходимо произвести операцию отбора керна, проектирование которой также может осложняться недостатком информации.
Согласно горно-геологическим условиям разрез скважины представлен алевролитами, мергелями, известняками, ангидритами, пластами каменной соли, алевролитами и аргиллитами. Таким образом, разрез представлен преимущественно средними и твердыми абразивными горными породами. В разрезе представлены два газоносных пласта, от глубины кровли и подошвы которого зависит конструкция скважины.
Целью данной выпускной квалификационной работы является разработка оптимальных технологических решений для строительства вертикальной разведочной скважины глубиной 2920 м на газовом месторождении с учетом данных горно-геологических условий.
В качестве специального вопроса в работе проводится анализ современных технологий колтюбинга. Данная технология может быть использована в целях уменьшения стоимости добываемой нефти и газа, а так же полной доразработки скважины.
В рамках данной выпускной квалификационной работы были разработаны технологические решения для бурения разведочной вертикальной скважины глубиной 2920 метров на газовом месторождении, основанные на требованиях технического задания.
Конструкция скважины, определенная в проекте, включает в себя колонны: направление, кондуктор, техническую и эксплуатационную колонны.
Проведя анализ геологических условий, была разработана оптимальная конструкция скважины. Спуск кондуктора на глубину 1160 метров позволит предотвратить возможное поглощение бурового раствора неустойчивыми пластами.
Диаметр эксплуатационной колонны был определен с учетом производительности скважины и составляет 146,1 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 ОКК2-35-146х245х324 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 УРАЛМАШ 3Д-3000, 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.
