Помощь студентам в учебе
Технологические решения для строительства разведочной вертикальной скважины на Надояхскую 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 газонефтеводности месторождения (площади) 27
1.4 Зоны возможных осложнений 28
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 29
2.1 Обоснование и расчет профиля скважины 29
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 34
2.3.3 Выбор типа калибратора 35
2.3.4 Выбор бурголовки и режимов бурения 36
2.3.5 Расчет осевой нагрузки на долото по интервалам горных пород 37
2.3.6 Расчет частоты вращения долота 37
2.3.7 Выбор и обоснование типа забойного двигателя 38
2.3.8 Выбор компоновки и расчет бурильной колонны 40
2.3.9 Обоснование типов и компонентного состава буровых растворов .... 41
2.3.10 Выбор гидравлической программы промывки скважины 45
2.4 Проектирование процессов заканчивания скважин 46
2.4.1 Расчёт обсадных колонн на прочность 46
2.4.1.1 Расчёт наружных избыточных давлений 47
2.4.1.2 Расчёт внутренних избыточных давлений 49
2.4.2 Расчёт процессов цементирования скважины 51
2.4.3 Выбор технологической оснастки обсадных колонн 55
2.4.4 Проектирование процессов испытания и освоения скважин 56
2.5 Выбор буровой установки 59
3. НАНОЧАСТИЦЫ В БУРОВЫХ РАСТВОРАХ 61
3.1 Общие сведения о наночастицах 61
3.2 Исследование влияния наночастиц на реологические свойства буровых
растворов 63
3.3 Исследование фильтрационной способности буровых растворов,
содержащих наночастицы 68
3.4 Смазывающая способность бурового раствора и прихват 73
4. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 78
4.1 Основные направления деятельности и организационная структура
управления предприятия 78
4.1.1 Основные направления деятельности предприятия 78
4.1.2 Организационная структура предприятия 79
4.2 Расчет нормативной продолжительности строительства скважины 80
4.2.1 Нормативная карта выполнения работ по строительству скважины .. 80
4.2.2 Определение рейсовой, механической и коммерческой скорости
бурения 82
4.2.3 Линейных календарный график выполнения работ 83
4.3 Сметная стоимость строительства горизонтальной скважины 84
5. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 88
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 88
5.1.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства 88
5.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны 88
5.2 Производственная безопасность 89
5.2.1 Анализ вредных производственных факторов, обоснование
мероприятий по защите персонала от их действия 90
5.2.2 Анализ опасных производственных факторов и обоснование
мероприятий по их устранению 94
5.3 Экологическая безопасность 97
5.3.1 Анализ влияния процесса строительства скважины на окружающую
среду 97
5.3.2 Обоснование решений по обеспечению экологической безопасности 99
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 101
5.4.1 Анализ возможных ЧС, возникающих при строительстве скважин . 101
5.4.2 Обоснование мероприятий по предупреждению и ликвидации ЧС . 101
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 103
Список использованной литературы 104
Приложения А 108
Приложение Б 118
Приложение В 120
Приложение Г 122
Приложение Д 127
Приложение Е 133
Приложение Ж
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 газонефтеводности месторождения (площади) 27
1.4 Зоны возможных осложнений 28
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 29
2.1 Обоснование и расчет профиля скважины 29
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 34
2.3.3 Выбор типа калибратора 35
2.3.4 Выбор бурголовки и режимов бурения 36
2.3.5 Расчет осевой нагрузки на долото по интервалам горных пород 37
2.3.6 Расчет частоты вращения долота 37
2.3.7 Выбор и обоснование типа забойного двигателя 38
2.3.8 Выбор компоновки и расчет бурильной колонны 40
2.3.9 Обоснование типов и компонентного состава буровых растворов .... 41
2.3.10 Выбор гидравлической программы промывки скважины 45
2.4 Проектирование процессов заканчивания скважин 46
2.4.1 Расчёт обсадных колонн на прочность 46
2.4.1.1 Расчёт наружных избыточных давлений 47
2.4.1.2 Расчёт внутренних избыточных давлений 49
2.4.2 Расчёт процессов цементирования скважины 51
2.4.3 Выбор технологической оснастки обсадных колонн 55
2.4.4 Проектирование процессов испытания и освоения скважин 56
2.5 Выбор буровой установки 59
3. НАНОЧАСТИЦЫ В БУРОВЫХ РАСТВОРАХ 61
3.1 Общие сведения о наночастицах 61
3.2 Исследование влияния наночастиц на реологические свойства буровых
растворов 63
3.3 Исследование фильтрационной способности буровых растворов,
содержащих наночастицы 68
3.4 Смазывающая способность бурового раствора и прихват 73
4. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 78
4.1 Основные направления деятельности и организационная структура
управления предприятия 78
4.1.1 Основные направления деятельности предприятия 78
4.1.2 Организационная структура предприятия 79
4.2 Расчет нормативной продолжительности строительства скважины 80
4.2.1 Нормативная карта выполнения работ по строительству скважины .. 80
4.2.2 Определение рейсовой, механической и коммерческой скорости
бурения 82
4.2.3 Линейных календарный график выполнения работ 83
4.3 Сметная стоимость строительства горизонтальной скважины 84
5. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 88
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 88
5.1.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства 88
5.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны 88
5.2 Производственная безопасность 89
5.2.1 Анализ вредных производственных факторов, обоснование
мероприятий по защите персонала от их действия 90
5.2.2 Анализ опасных производственных факторов и обоснование
мероприятий по их устранению 94
5.3 Экологическая безопасность 97
5.3.1 Анализ влияния процесса строительства скважины на окружающую
среду 97
5.3.2 Обоснование решений по обеспечению экологической безопасности 99
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 101
5.4.1 Анализ возможных ЧС, возникающих при строительстве скважин . 101
5.4.2 Обоснование мероприятий по предупреждению и ликвидации ЧС . 101
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 103
Список использованной литературы 104
Приложения А 108
Приложение Б 118
Приложение В 120
Приложение Г 122
Приложение Д 127
Приложение Е 133
Приложение Ж
В настоящее время невозможно представить экономику Российской Федерации без нефтегазовой отрасли. Доходы от добычи с последующей продажей углеводородов составляет весомую часть бюджета нашей страны. В связи с наметившимися тенденциями, а именно усложнением условий залегания и, как следствие, извлечения остающихся запасов нефти и газа, особенно актуальным становится вопрос о модернизации существующих, а также поиске новых технологий ведения добычи.
Одним из самых сложных и ответственных этапов разработки любого месторождения углеводородов является строительство скважин, успешное решение этой задачи значительно облегчает последующие работы. Этот факт является весомой причиной для внедрения прогрессивных методов и инновационных технологий при бурении.
Особенностью строительства данной скважины является отбор керна во всех нефтеносных пластах.
В данной скважине на интервале 0-513 наблюдаются высокие коэффициенты кавернозности которые достигают до 1,5. В интервале 0-260 м наблюдается зона ММП.
Данный разрез скважины представлен преимущественно алевролитами, глинами, алевритами и песчаниками. Продуктивный пласт представлен алевролитами, песками и песчаниками.
В разрезе имеются 1 водоносный и 5 нефтеносных горизонтов, которые не пересекаются.
Все пласты характеризуются нормальными пластовыми давлениями. Максимальная температура достигает 36,7 °С.
В интервале продуктивного нефтяного пласта ожидаются нефтегазоводопроявления, прихваты, осыпи и обвалы стенок скважины и поглощения бурового раствора. Следовательно, необходимо контролировать репрессию на пласт, придерживаться высокой скорости бурения, а также проектировать ясс в компоновку низа бурильной колонны.
Целью работы является разработка технического проекта на строительство вертикальной разведочной скважины на нефтяном месторождении (ЯНАО), полностью соответствующего реальному проекту на скважину, который может быть применен буровой компанией при строительстве скважин.
Данная выпускная квалификационная работа представляет собой проект на строительство эксплуатационной скважины на нефть. Проект включает в себя решения во всех основных сферах проектирования: технологической, обслуживающей, безопасности труда, охраны окружающей среды и экономической.
Одним из самых сложных и ответственных этапов разработки любого месторождения углеводородов является строительство скважин, успешное решение этой задачи значительно облегчает последующие работы. Этот факт является весомой причиной для внедрения прогрессивных методов и инновационных технологий при бурении.
Особенностью строительства данной скважины является отбор керна во всех нефтеносных пластах.
В данной скважине на интервале 0-513 наблюдаются высокие коэффициенты кавернозности которые достигают до 1,5. В интервале 0-260 м наблюдается зона ММП.
Данный разрез скважины представлен преимущественно алевролитами, глинами, алевритами и песчаниками. Продуктивный пласт представлен алевролитами, песками и песчаниками.
В разрезе имеются 1 водоносный и 5 нефтеносных горизонтов, которые не пересекаются.
Все пласты характеризуются нормальными пластовыми давлениями. Максимальная температура достигает 36,7 °С.
В интервале продуктивного нефтяного пласта ожидаются нефтегазоводопроявления, прихваты, осыпи и обвалы стенок скважины и поглощения бурового раствора. Следовательно, необходимо контролировать репрессию на пласт, придерживаться высокой скорости бурения, а также проектировать ясс в компоновку низа бурильной колонны.
Целью работы является разработка технического проекта на строительство вертикальной разведочной скважины на нефтяном месторождении (ЯНАО), полностью соответствующего реальному проекту на скважину, который может быть применен буровой компанией при строительстве скважин.
Данная выпускная квалификационная работа представляет собой проект на строительство эксплуатационной скважины на нефть. Проект включает в себя решения во всех основных сферах проектирования: технологической, обслуживающей, безопасности труда, охраны окружающей среды и экономической.
При выполнении выпускной квалификационной работы на тему «Технологические решения для строительства разведочной вертикальной скважины на Надояхскую свиту нефтяного месторождения» были разработаны следующие разделы: общая и геологическая часть, технологический раздел, специальный раздел, разделы «Социальная ответственность» и Финансовый менеджмент».
В геологической части представлены условия бурения, газонефтеводоносность и возможные осложнения.
В технологической части произведены обоснование и расчет для профиля скважины, конструкции, способа бурения, породоразрушающего инструмента, гидравлической программы промывки, выбора буровой установки, элементов компоновки бурильной колонны, режимов бурения, очистного агента и применяемого оборудования, процессов заканчивания, цементирования и освоения скважины. Разработаны мероприятия по предупреждению осложнений и аварий в процессе строительства скважины.
В специальной части были рассмотрены наночастицы в буровых растворах, описан принцип их действия, а также показано их влияние на фильтрационные, реологические и смазывающие свойства буровых растворов.
В разделе финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение приведена структура предприятия, которое проводит сервисные работы, в том числе бурение нефтяных и газовых скважин, а также сметная стоимость работ по строительству вертикальной разведочной скважины.
В разделе «Социальная ответственность» проведен анализ производственной и экологической безопасности, а также безопасности при чрезвычайных ситуациях, рассмотрены правовые нормы законодательства.
В геологической части представлены условия бурения, газонефтеводоносность и возможные осложнения.
В технологической части произведены обоснование и расчет для профиля скважины, конструкции, способа бурения, породоразрушающего инструмента, гидравлической программы промывки, выбора буровой установки, элементов компоновки бурильной колонны, режимов бурения, очистного агента и применяемого оборудования, процессов заканчивания, цементирования и освоения скважины. Разработаны мероприятия по предупреждению осложнений и аварий в процессе строительства скважины.
В специальной части были рассмотрены наночастицы в буровых растворах, описан принцип их действия, а также показано их влияние на фильтрационные, реологические и смазывающие свойства буровых растворов.
В разделе финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение приведена структура предприятия, которое проводит сервисные работы, в том числе бурение нефтяных и газовых скважин, а также сметная стоимость работ по строительству вертикальной разведочной скважины.
В разделе «Социальная ответственность» проведен анализ производственной и экологической безопасности, а также безопасности при чрезвычайных ситуациях, рассмотрены правовые нормы законодательства.