Аналитические исследования и выбор оптимальной технологии очистки ствола скважины с большим отклонением от вертикали на примере Ванкорского месторождения
ВВЕДЕНИЕ 6
1 Физико - географическая характеристика ванкорского месторождения 8
2 Геологическая характеристика ванкорского месторождения 12
2.1 Краткое геологическое строение Ванкорского месторождения 12
2.2 Литолого-стратиграфический разрез Ванкорского месторождения 14
3 Существующие скважины с большим отклонением от вертикали 24
4 Очистка скважин с большим отклонением от вертикали 27
5 Факторы, влияющие на качественную очистку скважины с бов 30
5.1 Реология бурового раствора 31
5.2 Скорости потока и гидравлика 33
5.3 Профиль скоростей 35
5.4 Неравномерность профиля скоростей потока 37
5.5 Скорость вращения трубы 38
5.6 Выбор долота и КНБК 39
5.7 Снижение коэффициента трения 40
5.8 Практика бурения и СПО, снижение рисков 41
5.9 Скорость проходки 42
5.10 Плотность бурового раствора 42
5.11 Общее понятие «чистый ствол» 44
6 Рассмотрение двух видов бурения 44
6.1 Системный подход к очистке ствола скважины 45
7 Информация о ванкорском месторождении 46
7.1 Проектные данные 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 49
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 52
Россия располагает более чем третью разведанных мировых запасов газа и восьмой частью запасов нефти. Доля трудноизвлекаемых запасов в последние годы увеличилась более чем в 10 раз. А темпы разработки трудноизвлекаемых запасов в 3-5 раз ниже, чем объектов с хорошей геолого-физической характеристикой.
В то же время решение проблемы сохранения уровня добычи нефти и газа в стране, в том числе на Ванкорском месторождении, становится сложной задачей еще из-за ряда экономических и геолого-технических факторов: сокращение объемов геологоразведочных работ; истощение старых месторождений; снижение объемов строительства новых скважин на действующих площадях; обводнение скважин и возрастание количества малодебитных и бездействующих скважин.
Поэтому важнейшее значение приобретают те направления научно - технического прогресса, которые способствуют существенному снижению капитальных затрат при освоении месторождений. Одно из приоритетных направлений этой политики — разработка месторождений системой горизонтальных скважин и восстановление бездействующего фонда бурением дополнительных боковых стволов.
В бурение горизонтальных скважин и скважин с БОВ существует масса осложнений, и происходит это из-за некачественной очистки ствола скважины от продуктов разрушения.
Актуальность проблемы возрастает с увеличением объемов бурения, как наклонно-направленных, так и горизонтальных скважин, которые в настоящее время занимают ведущее место среди всего бурения скважин. Решением таких проблем является освоение теории и практики управления процессом очистки ствола скважины при проводке наклонно-направленных и горизонтальных скважин.
Цель работы:
Целью работы ВКР является аналитическое исследование и выбор оптимальной технологии очистки ствола скважин с большим отклонением от вертикали на примере Ванкорского месторождения.
Задачи:
- рассмотреть виды скважин с БОВ и их специфику их очистки
- изучить факторы, влияющие на очистку ствола скважины
- проанализировать технологию очистки ствола скважины применяемую на Ванкоре и K&M Technology Group.
• Крайне важным для очистки ствола скважины является вращение трубы. При бурении забойным двигателем очистка участков ствола с большим углом отклонения производиться практически не будет. Опыт показывает, что существует несколько барьерных значений скорости, обеспечивающий лучшую очистку ствола. В стволе скважин большего диаметра значительное улучшение очистки ствола происходит при скорости вращения 100 - 120 об/мин, и затем вновь при скорости 150 - 180 об/мин.
• Чем выше литраж, тем быстрее вы сможете очистить ствол скважины от выбуренной породы в сочетании с высокой скоростью вращения.
• Реология бурового раствора играет основную роль в очистке ствола скважины и ее часто очень трудно оптимизировать. Буровой раствор должен иметь способность подвешивать шлам на участке с большим углом отклонения ствола, чтобы перемещать этот шлам вверх по стволу. Буровой раствор должен иметь такие качества, чтобы поднять шлам до поверхности в вертикальном интервале ствола.
Для этих скважин с БОВ для оптимальной реологии бурового раствора обычно используются параметр динамического напряжения сдвига.
• Поддержание шлама во взвешенном состоянии (с включенными и выключенными насосами) следует рассматривать как двусторонний вопрос:
50
- в интервале с большим углом отклонения шлам будет выпадать только с высоты нескольких сантиметров и поэтому подвешивания шлама при выключенных насосах не происходит. Шлам будет выпадать на нижнюю сторону при произведении соединений и во время СПО.
- вертикальный интервал и интервал набора угла также должны быть очищены. Подвешивание шлама в этом интервале очень важно (иначе шлам просто обрушится лавиной вниз по стволу скважины). До начала СПО важно также не останавливать промывку ствола, пока в этом интервале все еще остается шлам, т.к. иначе этот шлам обрушится лавиной и образует дюну в верхней части интервала с большим углом отклонения.
• Очень важным является выбор долота и КНБК, поскольку бурение забойным двигателем является вредным и ущербным для очистки ствола. И кроме того, более полное долото (выбранное для более лучшего сохранения направления ствола) гораздо труднее спустить и поднять через слой шлама из- за уменьшенных зазоров в долоте для выноса шлама. Такое долото действует как плунжер, который легко забивается сальниками.
• Управление слоем шлама является особенно важным при оптимизации работ. Более "грязный" ствол, может быть приемлем для бурения, но не для спуска-подъема БТ или спуска обсадных колонн. До начала СПО крайне важна хорошая очистка ствола для уменьшения слоя шлама до уровня, когда им можно управлять.
• Проработка ствола скважины при подъёме - это метод, который не следует использовать в качестве стандартного метода для очистки ствола. При выполнении проработки ствола необходимо заранее планировать и применять практические методы СПО. Конечно, такую проработку можно применять, но этот метод не должен стать "стандартным методом очистки ствола". Проработка ствола скважины при подъёме не только не эффективна, но также при ней существует риск: 1) закупорки ствола и прихвата трубы, и 2) серьезного повреждения ствола скважины.
