Помощь студентам в учебе
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАКЛОННО НАПРАВЛЕННОЙ СКВАЖИНЫ С ГОРИЗОНТАЛЬНЫМ ОКОНЧАНИЕМ, НА РИФЕЙСКИЙ ГОРИЗОНТ ГАЗОНЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
|
Введение 26
1 Общая и геологическая часть 28
1.1 Геологические условия бурения 28
1.2 Характеристика газонефтеводоносности месторождения 28
1.3 Зоны возможных осложнений 29
2 Технологическая часть 31
2.1 Обоснование и расчет профиля скважины 31
2.2 Обоснование конструкции скважины 31
-.2.1 Обоснование конструкции эксплуатационного забоя 31
2.2.2 Построение совмещенного графика давлений 32
2.2.3 Определение числа обсадных колонн и глубины их спуска 32
2.2.4 Выбор интервалов цементирования 34
2.2.5 Расчет диаметров скважины и обсадных колонн 35
2.2.6 Проектирование обвязки обсадных колонн 35
2.3 Проектирование процессов углубления 37
2.3.1 Выбор способа бурения 38
2.3.2 Выбор породоразрушающего инструмента 38
2.3.3 Выбор типа калибратора 39
2.3.4 Расчет осевой нагрузки на долото 40
2v 5 Расчет частоты вращения долота 41
2.3.6 Расчет необходимого расхода бурового раствора 42
2.3.7 Выбор и обоснование типа забойного двигателя 44
2.3.8 Проектирование и расчет компоновок бурильной колонны 46
2..3/> Обоснование типов и компонентного состава буровых
растворов 47
2.3.9.1 Выбор промывочной жидкости под направление 47
2.3.9.2 Выбор промывочной жидкости под кондуктор 48
2.3.9.3 Выбор промывочной жидкости под эксплуатационную колонну . 50
2.3.9.4 Выбор промывочной жидкости под хвостовик 51
2.3.10 Разработка гидравлической программы промывки скважины 52
2.4 Проектирование процессов заканчивания скважин 54
2.4.1 Расчет обсадных колонн на прочность 54
2.4.1.1 Расчет наружных избыточных давлений 54
2.4.1.2 Расчет внутренних избыточных давлений 57
2.4.1? Конструирование обсадной колонны по длине 60
2.4.2 Расчет обсадных колонн на обратное промерзание 61
2.4.3 Выбор технологической оснастки обсадных колонн 63
2.4.4 Расчет и обоснование параметров цементирование скважины 64
2.4.4.1 Обоснование способа цементирования 64
2.4.4.2 Расчет объёмов буферной жидкости, тампонажного раствора и
продавочной жидкости 65
2.4.4.3 Определение необходимого количества компонентов буферной
жидкости и тампонажных растворов 66
2.4.5 Проектирование процессов испытания и освоения скважины 67
2.4.5.1 Выбор жидкости глушения 67
2.4.5.2 Выбор муфт ГРП и расчет их количества 68
2.4.5.3 Вызов притока 68
2.4.5.4 Выбор типа фонтанной арматуры 69
2.5 Выбор буровой установки 70
3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 71
3.1 Основные направления деятельности и организационная
структура управления предприятия 71
3.1.1 Основные направления деятельности предприятия 71
3.1.2 Организационная структура предприятия 71
3.2 Расчет сметной стоимости буровых растворов 73
4 Социальная ответственность 74
4.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения
безопасности 74
4.2 Производственная безопасность 76
4.2.1 Повышенный уровень общей и локальной вибраций 76
4/52 Повышенный уровень шума 77
4.2.3 Недостаток необходимого естественного и искусственного
освещения 78
4.2.4 Движущиеся твердые, жидкие или газообразные объекты,
наносящие удар по телу работающего 78
4.2.5 Производственные факторы, связанные с электрическим током, вызываемым разницей потенциалов, под действие которого попадает работающий 79
4.2.6 Пожаровзрывоопасность 80
4.3 Экологическая безопасность 80
4.3.1 Защита атмосферы 80
4 42 Защита гидросферы 81
4.3,3 Защита литосферы 82
4.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 83
Заключение 84
Список используемых источников 86
Приложение А 90
Приложение Б 97
Приложение В 99
Приложение Г 100
Приложение Д 101
Приложение Е 108
Приложение Ж 110
Приложение И 112
Приложение К 114
Приложение Л
1 Общая и геологическая часть 28
1.1 Геологические условия бурения 28
1.2 Характеристика газонефтеводоносности месторождения 28
1.3 Зоны возможных осложнений 29
2 Технологическая часть 31
2.1 Обоснование и расчет профиля скважины 31
2.2 Обоснование конструкции скважины 31
-.2.1 Обоснование конструкции эксплуатационного забоя 31
2.2.2 Построение совмещенного графика давлений 32
2.2.3 Определение числа обсадных колонн и глубины их спуска 32
2.2.4 Выбор интервалов цементирования 34
2.2.5 Расчет диаметров скважины и обсадных колонн 35
2.2.6 Проектирование обвязки обсадных колонн 35
2.3 Проектирование процессов углубления 37
2.3.1 Выбор способа бурения 38
2.3.2 Выбор породоразрушающего инструмента 38
2.3.3 Выбор типа калибратора 39
2.3.4 Расчет осевой нагрузки на долото 40
2v 5 Расчет частоты вращения долота 41
2.3.6 Расчет необходимого расхода бурового раствора 42
2.3.7 Выбор и обоснование типа забойного двигателя 44
2.3.8 Проектирование и расчет компоновок бурильной колонны 46
2..3/> Обоснование типов и компонентного состава буровых
растворов 47
2.3.9.1 Выбор промывочной жидкости под направление 47
2.3.9.2 Выбор промывочной жидкости под кондуктор 48
2.3.9.3 Выбор промывочной жидкости под эксплуатационную колонну . 50
2.3.9.4 Выбор промывочной жидкости под хвостовик 51
2.3.10 Разработка гидравлической программы промывки скважины 52
2.4 Проектирование процессов заканчивания скважин 54
2.4.1 Расчет обсадных колонн на прочность 54
2.4.1.1 Расчет наружных избыточных давлений 54
2.4.1.2 Расчет внутренних избыточных давлений 57
2.4.1? Конструирование обсадной колонны по длине 60
2.4.2 Расчет обсадных колонн на обратное промерзание 61
2.4.3 Выбор технологической оснастки обсадных колонн 63
2.4.4 Расчет и обоснование параметров цементирование скважины 64
2.4.4.1 Обоснование способа цементирования 64
2.4.4.2 Расчет объёмов буферной жидкости, тампонажного раствора и
продавочной жидкости 65
2.4.4.3 Определение необходимого количества компонентов буферной
жидкости и тампонажных растворов 66
2.4.5 Проектирование процессов испытания и освоения скважины 67
2.4.5.1 Выбор жидкости глушения 67
2.4.5.2 Выбор муфт ГРП и расчет их количества 68
2.4.5.3 Вызов притока 68
2.4.5.4 Выбор типа фонтанной арматуры 69
2.5 Выбор буровой установки 70
3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 71
3.1 Основные направления деятельности и организационная
структура управления предприятия 71
3.1.1 Основные направления деятельности предприятия 71
3.1.2 Организационная структура предприятия 71
3.2 Расчет сметной стоимости буровых растворов 73
4 Социальная ответственность 74
4.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения
безопасности 74
4.2 Производственная безопасность 76
4.2.1 Повышенный уровень общей и локальной вибраций 76
4/52 Повышенный уровень шума 77
4.2.3 Недостаток необходимого естественного и искусственного
освещения 78
4.2.4 Движущиеся твердые, жидкие или газообразные объекты,
наносящие удар по телу работающего 78
4.2.5 Производственные факторы, связанные с электрическим током, вызываемым разницей потенциалов, под действие которого попадает работающий 79
4.2.6 Пожаровзрывоопасность 80
4.3 Экологическая безопасность 80
4.3.1 Защита атмосферы 80
4 42 Защита гидросферы 81
4.3,3 Защита литосферы 82
4.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 83
Заключение 84
Список используемых источников 86
Приложение А 90
Приложение Б 97
Приложение В 99
Приложение Г 100
Приложение Д 101
Приложение Е 108
Приложение Ж 110
Приложение И 112
Приложение К 114
Приложение Л
В современном мире значимость добываемых углеводородов невозможно отрицать. Необходимость в углеводородном сырье, таком как нефть и газ, постоянно растет, это связанно не только с тем, что на основе этих углеводородов изготавливают топливо для различных машин, обогрева домов, но и так как из продуктов переработки нефти и газа состоит множество повседневных вещей которые люди используют в быту или на производстве. Чтобы извлечь полезные ископаемые на поверхность необходимо бурить скважины, чем и занимаются группы специалистов по бурению скважин.
Строительство скважин является очень сложным и дорогостоящим технологическим процессом в добыче нефти, газа и других флюидов. От действий и приняты решений буровой бригады, инженерного состава и от правильного проектирования скважины, зависит насколько качественный флюид и на сколько большой дебит будет на выходе при разработке той или иной скважины, в связи с чем возникает потребность в создании проектов обеспечивающих максимальную безаварийность, энергоэффективность и рентабельность строительства скважин.
В рамках данной выпускной квалификационной работы производится проектирование процессов сооружения наклонно-направленной эксплуатационной скважины с горизонтальным окончанием глубиной 2480 м на Рифейский горизонт газонефтяного месторождения. Что и является целью данной выпускной квалификационной работы.
Для его выполнение ставится ряд проектных задач во всех основных сферах: технологической, экономической, безопасности труда, и охраны окружающей среды.
Проектное решение получение в этой работе, может быть использовано при реализации аналогичных проектов по сооружению наклонно-направленных скважин с горизонтальным окончанием в практической и научной деятельности, при схожих геологических и климатических условиях.
Строительство скважин является очень сложным и дорогостоящим технологическим процессом в добыче нефти, газа и других флюидов. От действий и приняты решений буровой бригады, инженерного состава и от правильного проектирования скважины, зависит насколько качественный флюид и на сколько большой дебит будет на выходе при разработке той или иной скважины, в связи с чем возникает потребность в создании проектов обеспечивающих максимальную безаварийность, энергоэффективность и рентабельность строительства скважин.
В рамках данной выпускной квалификационной работы производится проектирование процессов сооружения наклонно-направленной эксплуатационной скважины с горизонтальным окончанием глубиной 2480 м на Рифейский горизонт газонефтяного месторождения. Что и является целью данной выпускной квалификационной работы.
Для его выполнение ставится ряд проектных задач во всех основных сферах: технологической, экономической, безопасности труда, и охраны окружающей среды.
Проектное решение получение в этой работе, может быть использовано при реализации аналогичных проектов по сооружению наклонно-направленных скважин с горизонтальным окончанием в практической и научной деятельности, при схожих геологических и климатических условиях.
При выполнение данной выпускной квалификационной работы были разработаны оптимальные технологические решения для строительства наклонно-направленной эксплуатационной скважины с горизонтальным окончанием, глубиной 2480 м на газонефтяном месторождении.
При анализе горно-геологических условий бурения и технического задания на данный проект была спроектирована конструкция скважины, которая включает в себя направление, кондуктор, эксплуатационную колонну и хвостовик, для подвески которого была выбрана ПХРЦ 127/178 включающая в себя муфту для его дальнейшего манжетного цементирования.
Так же в данной работе были рассчитаны и определенны следующие параметры: Число обсадных колонн, глубины их спуска, интервалы цементирования для каждой колонны, диаметры долот для бурения интервалов под них в зависимости от физико-механических свойств горных пород интервалов.
Для каждого интервала была подобран и рассчитан КНБК, подходящая для бурения в текущих геологических условиях и позволяющие поддерживать выбранные параметры режима бурения. Так же был произведен расчет обсадных колон на прочность, а в связи с тем что в рамках геологического разреза присутствует зона ММП был произведен расчет.
Разработка гидравлической программы промывки позволила подобрать оптимальные режимы работы буровых насосов, типы и компонентные составы буровых растворов. Следует отметить, что из-за крупных отложений каменной соли в интервале кондуктора и эксплуатационной колонны планируется использование соленасыщенного полимерного бурового раствора в интервале кондуктора и раствора на углеводородной основе, в интервале эксплуатационной колонны. Для бурения направления был спроектирован полимер -глинистый буровой раствор, а для бурения хвостовика будет использоваться раствор на углеводородной основе.
В разделе финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение произведен расчет сметной стоимости буровых растворов для бурения каждого интервала. Общая стоимость всех компонентов составила 38 774 942 рублей, такая сумма обусловлена высокой стоимостью компонентов для приготовления раствора на углеводородной основе для бурения интервалов под эксплуатационную колонну и хвостовик, но опираясь на текущие тенденции и общую стоимость строительства скважин можно сделать вывод о том, что такая сумма допустима.
В разделе «Социальная ответственность» для анализа производственной и экологической безопасности, а также безопасности при чрезвычайных ситуациях были выделены основные вредные и опасные производственные факторы, определены наиболее часто встречающиеся чрезвычайные ситуации и рассмотрено негативное влияние процесса бурения скважин на экологию. Определены мероприятия, которые следует предпринять для предотвращения негативного влияния данных факторов на персонал и экологическую обстановку.
На основании нормативных документов были рассмотрены все задачи производственной и экологической безопасности, а также безопасности при чрезвычайных ситуациях, рассмотрены правовые нормы законодательства.
Данный проект отвечает всем технологическим требованиям и может быть использован для строительства наклонно-направленных эксплуатационных скважин различными буровыми компаниями.
При анализе горно-геологических условий бурения и технического задания на данный проект была спроектирована конструкция скважины, которая включает в себя направление, кондуктор, эксплуатационную колонну и хвостовик, для подвески которого была выбрана ПХРЦ 127/178 включающая в себя муфту для его дальнейшего манжетного цементирования.
Так же в данной работе были рассчитаны и определенны следующие параметры: Число обсадных колонн, глубины их спуска, интервалы цементирования для каждой колонны, диаметры долот для бурения интервалов под них в зависимости от физико-механических свойств горных пород интервалов.
Для каждого интервала была подобран и рассчитан КНБК, подходящая для бурения в текущих геологических условиях и позволяющие поддерживать выбранные параметры режима бурения. Так же был произведен расчет обсадных колон на прочность, а в связи с тем что в рамках геологического разреза присутствует зона ММП был произведен расчет.
Разработка гидравлической программы промывки позволила подобрать оптимальные режимы работы буровых насосов, типы и компонентные составы буровых растворов. Следует отметить, что из-за крупных отложений каменной соли в интервале кондуктора и эксплуатационной колонны планируется использование соленасыщенного полимерного бурового раствора в интервале кондуктора и раствора на углеводородной основе, в интервале эксплуатационной колонны. Для бурения направления был спроектирован полимер -глинистый буровой раствор, а для бурения хвостовика будет использоваться раствор на углеводородной основе.
В разделе финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение произведен расчет сметной стоимости буровых растворов для бурения каждого интервала. Общая стоимость всех компонентов составила 38 774 942 рублей, такая сумма обусловлена высокой стоимостью компонентов для приготовления раствора на углеводородной основе для бурения интервалов под эксплуатационную колонну и хвостовик, но опираясь на текущие тенденции и общую стоимость строительства скважин можно сделать вывод о том, что такая сумма допустима.
В разделе «Социальная ответственность» для анализа производственной и экологической безопасности, а также безопасности при чрезвычайных ситуациях были выделены основные вредные и опасные производственные факторы, определены наиболее часто встречающиеся чрезвычайные ситуации и рассмотрено негативное влияние процесса бурения скважин на экологию. Определены мероприятия, которые следует предпринять для предотвращения негативного влияния данных факторов на персонал и экологическую обстановку.
На основании нормативных документов были рассмотрены все задачи производственной и экологической безопасности, а также безопасности при чрезвычайных ситуациях, рассмотрены правовые нормы законодательства.
Данный проект отвечает всем технологическим требованиям и может быть использован для строительства наклонно-направленных эксплуатационных скважин различными буровыми компаниями.