Проектирование наклонно-направленной скважины на Киенгопском месторождении. Применение расширяющихся тампонажных материалов

Применение расширяющегося тампонажного материала при бурении скважины Киенгопского месторождения. Рассмотрение основного свойства расширяющей добавки "СИГБ" создавать надежную, герметичную и долговечную крепь с целью исключения межпластовых перетоков.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 10.06.2018
Размер файла 4,6 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Для интервалов бурения от 1200 м до проектной глубины превышение гидростатического давления столба бурового раствора над пластовым давлением должно составлять не менее 5%, но допускается превышение на 25-30 кгс/см2

Пластовое давление в рассматриваемом интервале имеет Ка=1,02 (1220-1300 м).

Следовательно, плотность бурового раствора должна быть не менее 1,07 г/см3 при бурении под эксплуатационную колонну в интервале 1220-1300м и не менее 1,10 г/см3 при бурении под эксплуатационную колонну с учетом интервала совместимости условий бурения. Проектом принята плотность раствора 1,12-1,14 г/см3.

Таким образом, при бурении скважины из-под кондуктора, исходя из физико-механических характеристик пород и технических условий бурения, выделены следующие интервалы: 500-1160м и 1160-1300 м. Плотность бурового раствора в указан-ных интервалах выбрана с учетом конкретных горно-геологических условий и опыта ведения буровых работ на месторождениях в данном регионе в целом, а так же требований правил [3].

Репрессия на стенки скважины ограничивается правилами [3] и не превышает допустимой.

2.3.7 Обоснование плотности применяемых буровых растворов

Плотность буровых растворов для интервалов совместимых условий бурения рассчитывается исходя из условий сохранения устойчивости горных пород, слагающих стенки скважины, а в интервалах содержащих напорные пласты - создания столбом раствора гидростатического давления на забой, предотвращающего поступление пластового флюида в ствол скважины.

где, АР - максимально допустимая величина противодавления на продуктивный пласт, МПа;

к - коэффициент запаса противодавления на напорные пласты

Расчитываем плотность бурового раствора при бурении под кондуктор:

с= г/см3

Принимаем с= 1,10 г/см3

Расчитываем плотность бурового раствора при бурении под эксплутационную колонну:

с=г/см3

Принимаем с= 1,14 г/см3

2.4 Углубление скважины

2.4.1 Режим бурения и особенности технологии бурения эксплуатационной скважины

Бурение под направление диаметром 324 мм с глубиной спуска 30 м предусматривается производить роторным способом при частоте вращения ротора 65-80 об/мин шарошечным долотом 393,7 VU-K11TG-R227 (IADC 114)

Бурение под кондуктор диаметром 245 мм с глубиной спуска 500 м по вертикали (511 м по длине ствола) предусматривается производить по отечественной и импортной технологии:

шарошечные долота 295,3 NU-12T-R85 (IADC 124) производства ОАО ЅВолгабурмашЅ в сочетании с турбобуром 2ТСШ1-240 в двухсекционном исполнении или с ВЗД ДРУ-240 регулируемым углом перекоса осей;

шарошечное долото 295,3 ETS11GCK (IADC 135) производства Reed Hycalog в сочетании с винтовым забойным двигателем 5LZ244СЧ7.0LL с регулируемым углом перекоса осей.

Набор зенитного угла производится с глубины 50 м:

шарошечные долота 295,3 NU-12T-R85 (IADC 124) с турбинным отклонителем ТО2-240 ВЗД (ДРУ-240) с углом перекоса осей -1,5 0;

Осевая нагрузка на долото при наборе зенитного угла принимается 3ч5 тс.

2.4.1.3 Интенсивность промывки забоя при бурении под направление и кондуктор по отечественной и импортной технологии принимается в диапазоне 36ч42 л/с.

При наличии осложнений при бурении и перед спуском кондуктора интервал осложнений и ствол скважины прорабатывается компоновкой последнего долбления

Бурение под эксплуатационную колонну диаметром 146 мм с глубиной спуска1300 м по вертикали (1342 м - по длине ствола) предусматривается производить: шарошечные долота 215,9AUL-LS54X-R269 (IADC 549Х) либо 215,9 AUL -LS62Y-R437 (IADC 627Y) винтовым забойным двигателем Д2-195 (ДРУ-195, ДРУ- 172) - см. КНБК №№ 5,6.

Интенсивность промывки забоя принимается равной 32,4 л/с.

Отбор керна при бурении под эксплуатационную колонну (в 1/10 скважине) предусматривается производить турбинным способом: ВЗД Д2-195 с керноотборным снарядом КИМ-195/100 с бурильной головкой БИТ-215,9/100 С2, КНБК №7;16 при интенсивности промывки 24,8 л/с. Нагрузка на бурильную головку выбирается из условия обеспечения максимальной механической скорости проходки, но не более величины, указанной в паспорте.

Первый рейс с отбором керна рекомендуется производить односекционным снарядом и в зависимости от величины выноса керна (более 80 %) геологической службой “Заказчика” принимается решение об использовании трех секций керноотборного снаряда.

В состав основных проектных компоновок низа бурильной колонны для сплошного бурения включаются:

При бурении под направление: долото 393,7 VU-K11TG-R227 (IADC 114), УБТС.2 D=229 мм- 12 м, УБТ D=178 -12 м - КНБК №№1,10;

При бурении под кондуктор: долото 295,3 NU-12T-R85 (IADC 124), калибратор 8КС-295,3СТ, турбобур 2ТСШ1-240 (ДРУ-240) с накладками диаметром 283 мм, УБТСD=203мм-32 м, УБТ D=178 мм - 12 м - КНБК №№ 2ч4; 11ч13. Если при бурении под кондуктор ожидаются поглощения, то допускается применять в составе КНБК кольмататор УОК диаметром 203 мм.

При бурении под эксплуатационную колонну: долото 215,9AUL-LS54X-R269 (IADC 547Х) или 215,9 AUL -LS62Y-R437 (IADC 627Y), калибратор 10КСИ-215,9СТК (КЛС-212ч214), ВЗД Д2-195 с накладками диаметром 210 мм (ДРУ-195, ДРУ-172), УБТ D=178 мм - 25 м, обратный клапан КОБ 178хЗ-147 - КНБК №№ 5,6; 14,15

Шаблонировка, а при необходимости и проработка ствола скважины перед спуском эксплуатационной колонны: долото 215,9AUL-LS54X-R269 (IADC 547Х), ВЗД Д2-195 (ДРУ-195, ДРУ-172), УБТ D=178 мм - 25 м, обратный клапан КОБ 178хЗ-147 - КНБК №№6; 15. Если бурение ствола скважины велось с поглощением бурового раствора, то в КНБК для проработки включить кольмататор УОК диаметром 178 мм.

Расход бурового раствора принят исходя из условия энергетических характеристик, применяемых гидравлических забойных двигателей, а также с учётом снижения противодавления на стенки ствола скважины и снижения вероятности поглощения при бурении.

Осевая нагрузка на долото устанавливается в зависимости от типоразмера долота, гидравлического забойного двигателя (ВЗД), твердости разбуриваемых горных пород, технико-технологическими условиями углубления скважины, условия получения максимальной рейсовой скорости проходки (минимума себестоимости бурения одного метра) и опыта бурения скважин в данном регионе.

Момент подъема долота определяется:

- технико-технологической необходимостью;

- снижением механической скорости более чем в два-три раза в сравнении с первоначальной;

- окончанием бурения под соответствующую обсадную колонну.

Контроль процесса бурения скважины предлагается производить станцией геолого-технологического контроля. Осуществляя анализ совокупности контролируемых параметров, станция предсказывает и предупреждает возникновение непредвиденных осложнений, предаварийных и аварийных ситуа-ций .

2.4.2 Расчет Диаметра УБТ при бурении под кондуктор

Отношение диаметра УБТ к диаметру забойного двигателя должно быть не более 0.85.

Выбираем УБТ - 203 мм

Расчитываем длину УБТ

где Pдол - нагрузка на долото;

G - вес забойного двигателя;

qубт - вес 1 м УБТ.

Принимаем длину УБТ = 12 м

Lубт178 =24 м

С целью перехода СБТ D = 127 мм «Д» устанавливаем УБТ-178 длиной 24м.

2.4.3 Расчет диаметра УБТ при бурении под эксплуатационную колону

Отношение диаметра УБТ к диаметру забойного двигателя должно быть не более 0.85.

Выбираем УБТ- 165 мм

Расчитываем длину УБТ

С учетом кривизны скважины принимает Lубт=64м

2.4.4 Расчет максимальной допустимой глубины спуска бурильных труб

Бурильная труба : ТБПК 127x9,19 «Д»

Таблица 2.4.1Способы, режимы бурения, расширения (проработки) ствола скважины и применяемые КНБК

Интервал, м

Вид

технологической

операции

Способ

бурения

Условный

номер

KHБK

(см.т.8.2)

Режим бурения

Скорость выполнения техноло-гической опера-ции, м/ч

осевая

нагрузка,

т

скорость

вращения

ротора,

об/мин

расход бурового раствора, л/с

по вертикали

по стволу

от

до

от

до

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

0

30

0

30

бурение

роторный

1;10

2ч4

65ч80

37,8

30ч35

30

500

30

511

Разбуривание цем. в направлении, бурение

турбинный

2ч4; 11ч13

4ч15

-

37,8

12ч15

30

500

30

511

Проработка (шаблониров-

ка) перед спуском кон-дуктора, проработка перед ГИС (при осложнении ствола)

турбинный

4;13

5ч7

-

37,8

25ч35

490

500

513

511

разбуривание цементного стакана в кондукторе

роторный

5;14

5ч7

65ч80

32,4

10ч15

500

1300

511

1342

Бурение

турбинный

6,7;15,16

10ч15

-

32,4

4ч12

1230

1270

1298

1340

отбор керна в 1/10 скважине

турбинный

8;17

2ч5

-

24,8

2ч4

500

1300

511

1342

Проработка (шаблониров-

ка) перед спуском эксплу-атационной колонны, проработка перед ГИС (при осложнении ствола)

турбинный

7;16

7ч10

-

32,4

20ч25

Таблица 2.4.2 Компоновка низа бурильных колонн (КНБК)

Условный но-мер

KHБK

Интервал, м, по:

Э л е м е н т ы KHБK (до бурильных труб по расчету)

вертикали

стволу

Но-мер по

порядку

типоразмер, шифр

ГOCT, OCT, МРТУ, ТУ, МУ и т.п. на изготовление

Расстоя -

ние от за

боя, м

техническая характеристика

назначение

от

(верх)

до

(низ)

от

(верх)

до

(низ)

наружный диа метр,

мм

дли

на,

м

масса, кг

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

1.1 Бурение под направление D=324 мм (КНБК №1):

1

0

30

0

30

1

393,7 VU-K11TG-R227

ГОСТ 20692-2003

0,580

393,7

0,58

187,0

Бурение под

направление

2

УБТС.2

ТУ 14-3-835-79

13,13

229,0

12,00

3276,0

3

УБТ

ТУ 14-3-835-79

25,13

178,0

12,00

1745,0

1.2 Бурение под кондуктор 245 мм (КНБК №№2ч4):

2

30

50

30

50

1

295,3 NU-12T-R85

ГОСТ 20692-2003

0,425

295,3

0,425

92,0

Разбуривание цем. в направлении

2

Калибратор 8КС-295,3СТ

ОСТ 39-078-79

1,275

295,3

0,850

280,0

3

2ТСШI-240 (2 секции)

ГОСТ 26673-90

16,761

240,0

15,486

3983,0

4

УБТС

ТУ 14-3-835-79

48,761

203,0

32,00

6176,0

Продолжение таблицы 2.4.2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

3

50

179

50

182

1

295,3 NU-12T-R85

ГОСТ 20692-2003

0,425

295,3

0,425

92,0

Бурение под кондуктор на участке набора зенитного угла

2

ТО-240

ТУ 26-02-383-72

11,025

240,0

10,600

2530,0

3

Обратный клапан КОБ

ОСТ 39-096-79

11,475

203,0

0,450

65,0

4

Магнитный переводник

ТУ 36-2328-80

12,475

178,0

1,000

150,0

5

ЛБТ 147х11

ГОСТ 23786-79

36,475

147,0

24,000

396,0

4

179

500

182

511

1

295,3 NU-12T-R85

ГОСТ 20692-2003

0,425

295,3

0,425

92,0

Бурение под кондуктор на

участке стабилизации зенитного угла,

шаблонировка (проработка) ствовола скважины перед спуском кондуктора

2

Калибратор 8КС-295,3СТ

ОСТ 39-078-79

1,275

295,3

0,850

280,0

3

3ТСШI-240 (2 секции)

ГОСТ 26673-90

16,761

240,0

15,486

3983,0

4

УБТ

ТУ 14-3-835-79

48,761

203,0

32,00

6176,0

5

УБТ

ТУ 14-3-835-79

60,761

178,0

12,0

1872,0

1.3. Бурение под эксплуатационную колонну D=146 мм (КНБК №№ 5ч9)

5

490

500

513

511

1

III 215,9 Т-ЦА**

ТУ 3664-874-05749180-98

0,425

295,3

0,425

40,0

Разбуривание це- ментного стака-на, ЦКОДМ, БКМ в кондук-торе

2

УБТ

ТУ 14-3-835-79

25,425

178,0

25,0

3635,0

6

500

1200

511

1267

1

215,9 AUL-LS54X-R269

ГОСТ 20692-2003

0,345

215,9

0,345

36,4

Бурение под экс плуатационную колонну на учас тке стабилиза ции зенитного

2

Калибратор 10КСИ-215,9

ОСТ 39-078-79

0,845

215,9

0,500

60,5

3

Д2-195 (ДРУ-195, ДРУ-172)

ТУ 3664-098-05749197-99

6,720

195,0

5,875

890,0

4

Клапан обратный КОБ 178хЗ-147

ОСТ 39-096-79

7,130

178,0

0,410

45,0

Продолжение таблицы 2.4.2

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

5

УБТ

ТУ 14-3-835-79

32,130

178,0

25,0

3635,0

угла

6

ЛБТ 147х11

ГОСТ 23786-79

56,130

147,0

24,000

396,0

7

1200

1300

1267

1342

1

215,9AUL-LS54X-R269

ГОСТ 20692-2003

0,345

215,9

0,345

36,4

Бурение под экс плуатационную колонну на участ ке падения зенит ного угла, шабло нировка (прора

ботка) скважи ны перед спус ком колонны

2

Д2-195 (ДРУ-195, ДРУ-172)

ТУ 3664-098-05749197-99

6,220

195,0

5,875

890,0

3

Клапан обратный КОБ 178хЗ-147

ОСТ 39-096-79

6,630

178,0

0,410

45,0

4

УБТ

ТУ 14-3-835-79

31,630

178,0

25,0

3635,0

Продолжение таблицы 2.4.2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

2.1 Бурение под направление D=324 мм (КНБК №10):

8

0

30

0

30

1

393,7 VU-K11TG-R227

ГОСТ 20692-2003

0,580

393,7

0,58

187,0

Бурение под

направление

2

УБТС.2

ТУ 14-3-835-79

13,13

229,0

12,00

3276,0

3

УБТ

ТУ 14-3-835-79

25,13

178,0

12,00

1745,0

2.2 Бурение под кондуктор 245 мм (КНБК №№ 11ч13):

9

30

50

30

50

1

295,3 ETS11GCK

импортное

0,425

295,3

0,425

96,0

Разбуривание цем. в направлении, бурение вертикального участка под кондуктор

2

Калибратор 8КС-295,3СТ

ОСТ 39-078-79

1,275

295,3

0,850

280,0

3

5LZ244СЧ7.0LL

ТУ 3664-001-12033648-99

11,475

244,0

10,20

2520,0

4

УБТ

ТУ 14-3-835-79

41,011

203,0

32,00

6176,0

10

50

179

50

182

1

295,3 ETS11GCK

импортное

0,425

295,3

0,425

96,0

Бурение под кондуктор на участке набора зенитного угла

2

5LZ244СЧ7.0LL

ТУ 3664-001-12033648-99

10,625

244,0

10,20

2520

3

Магнитный переводник

ТУ 36-2328-80

11,625

178,0

1,000

150

4

ЛБТ 147х11

ГОСТ 23786-79

35,625

147,0

24,000

396

11

179

500

182

511

1

295,3 ETS11GCK

импортное

0,425

295,3

0,425

96

Бурение под кон дуктор на участ ке стабилизации

зенитного угла, шаблонировка (проработка) перед спуском кондуктора

2

Калибратор 8КС-295,3СТ

ОСТ 39-078-79

1,275

295,3

0,850

280

3

5LZ244СЧ7.0LL

ТУ 3664-001- 12033648-99

11,475

244,0

10,20

2520

4

УБТ

ТУ 14-3-835-79

43,475

203,0

32,00

6176

5

УБТ

ТУ 14-3-835-79

55,475

178,0

12,0

1745

Продолжение таблицы 2.4.2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

2.3 Бурение под эксплуатационную колонну D=146 мм (КНБК №№ 14; 15)

12

490

500

513

511

1

III 215,9 Т-ЦА**

ТУ 3664-874-05749180-98

0,425

295,3

0,425

40,0

Разбуривание цементного стакана, ЦКОДМ, БКМ в кондукторе

2

УБТ

ТУ 14-3-835-79

25,425

178,0

25,0

3635

13

500

1200

511

1267

1

215,9 TD44ALK

импортное

0,345

215,9

0,345

44,0

Бурение под

Эксплуатацион- ную колонну на участке стабилизации зенитного угла

2

Калибратор 10КСИ-215,9 СТК (КЛС-212ч214 мм)

ОСТ 39-078-79

0,845

215,9

0,500

60,5

3

5LZ172DЧ7.0LL

ТУ 3664-001-12033648-99

9,499

172,0

8,654

1099

4

УБТ

ТУ 14-3-835-79

34,499

178,0

25,0

3635

5

ЛБТ 147х11

ГОСТ 23786-79

114,45

147,0

24,000

396,0

14

1200

1300

1267

1342

1

215,9 TD61ALK

(215,9 HP62 ALK)

импортное

0,345

215,9

0,345

44,0

Бурение под экс плуатационную колонну на участ ке падения зенит ного угла, шабло

нировка (прора

ботка) скважи ны перед спус ком колонны

2

5LZ172DЧ7.0LL

ТУ 3664-001-12033648-99

8,999

172,0

8,654

1099,0

3

Клапан обратный КОБ 178хЗ-147

ОСТ 39-096-79

9,409

178,0

0,410

45,0

4

УБТ

ТУ 14-3-835-79

34,409

178,0

25,0

3635,0

Таблица 2.4.3 Потребное количество долот и элементов КНБК

Типоразмер, шифр

или краткое название

элемента KHБK

Вид технологической операции (бурение,

отбор керна, расширка, проработка)

Интервал работы, м

Норма расхода

Потребное количество

на интервал, шт.

по вертикали

по стволу

единица

измерения

величина

от

(верх)

до

(низ)

от

(верх)

до

(низ)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

393,7 VU-K11TG-R227

бурение

0

30

0

30

м

150,0

0,20

295,3 NU-12T-R85

бурение

30

50

30

50

м

250,0

0,08

295,3 NU-12T-R85

бурение

50

179

50

182

м

125,0

1,06

295,3 NU-12T-R85

бурение

179

500

182

511

м

250,0

1,36

Калибратор 8КС-295,3СТ

бурение

30

50

30

50

м

600,0

0,03

Калибратор 8КС-295,3СТ

бурение

179

500

182

511

м

600,0

0,57

295,3 NU-12T-R85

шаблонировка (проработ ка) перед спуском кондук тора, проработка перед ГИС

30

500

30

511

шт

1,0

1,0

III 215,9 Т-ЦА

разбуривание цементного стакана, ЦКОДМ, БКМ кондуктора

490

500

513

511

шт

1,0

1,0

215,9AUL-LS54X-R269

бурение

500

800

511

842

м

270,0

1,18

215,9AUL-LS54X-R269

бурение

800

1300

842

1342

м

200,0

2,65

БИТ-215,9/100 С2

отбор керна в 1/10

скважине

1230

1270

1298

1340

м

90,0

0,047

Калибратор 10КСИ-215,9СТК (КЛС-215,9)*

бурение

500

1200

511

1267

м

500,0

1,49

Продолжение таблицы 2.4.3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

215,9AUL-LS54X-R269

шаблонировка (проработ- ка) эксплуатационной ко-лонны, проработка перед ГИС

500

1300

511

1342

шт

1,0

1,0

124,0AUP-LS11TG-R479

подбуривание цементного стакана в экспл. колонне (при необходимости)

-

1290

-

1362

шт

1,00

1,00

Рортная технология (справочно):

393,7 VU-K11TG-R227

бурение

0

30

0

30

м

150,0

0,20

295,3 ETS11GSK

бурение

30

50

30

50

м

800,0

0,03

295,3 ETS11GSK

бурение

50

179

50

182

м

400,0

0,33

295,3 ETS11GSK

бурение

179

500

182

511

м

800,0

0,43

Калибратор 8КС-295,3СТ

бурение

30

50

30

50

м

600,0

0,03

Калибратор 8КС-295,3СТ

бурение

179

500

182

511

м

600,0

0,57

295,3 ETS11GSK

шаблонировка (проработ ка) перед спуском кондук тора, проработка перед ГИС

30

500

30

511

шт

1,00

1,00

III 215,9 Т-ЦА

разбуривание цементного стакана, ЦКОДМ, БКМ кондуктора

490

500

513

511

шт

1,0

1,0

215,9 TD44ALK

бурение

500

1200

511

1267

м

600,0

1,24

215,9 TD61ALK (215,9 НР62ALK)

бурение

1200

1300

1267

1342

м

600,0

0,18

Калибратор 10КСИ-215,9СТК (КЛС-212ч214)

бурение

500

1200

511

1267

м

500,0

1,49

Окончание таблицы 2.4.3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

БИТ-215,9/100 С2

отбор керна в 1/10 скважине

1230

1270

1298

1340

м

90,0

0,047

215,9 TD61ALK (215,9 НР62ALK

шаблонировка (проработка) эксплуатационной колонны, проработка перед ГИС

500

1300

511

1342

шт

1,00

1,00

124,0AUP-LS11TG-R479

подбуривание цементного стакана в экспл. колонне (при необходимости)

-

1290

-

1362

шт

1,00

1,00

Таблица 2.4.4 Суммарное количество и вес долот и элементов КНБК

Название обсадной

колонны

Типоразмер, шифр

или краткое

название элемента KHБK

Масса

единица,

кг

Вид

технологической

операции

Суммарная величина

количество (штук) элементов KHБK

масса по

типоразмеру

или шифру, т

по виду

операции

по типоразмеру или шифру

1

2

3

4

5

6

7

Направление

393,7 VU-K11TG-R227

187,0

бурение

0,20

0,20

0,037

Кондуктор

295,3 NU-12T-R85

92,0

бурение

2,50

2,50

0,23

295,3 NU-12T-R85

92,0

шаблонировка

(проработка)

1,0

1,0

0,082

Калибратор 8КС-295,3СТ

280,0

бурение

0,60

0,60

0,17

Эксплуатационная

III 215,9 Т-ЦА

36,4

разбуривание цемен тного стакана в кондукторе

1,0

1,0

0,040

215,9AUL-LS54X-R269

36,4

бурение

3,83

3,83

0,14

Окончание таблицы 2.4.4

1

2

3

4

5

6

7

215,9AUL-LS54X-R269

36,4

шаблонировка

(проработка)

1,0

1,0

0,036

Калибратор 10КСИ-215,9СТК (КЛС-212ч214)

60,5

бурение

1,49

1,49

0,09

БИТ-215,9/100 С2

21,0

отбор керна в 1/10 скважине

0,047

0,047

0,001

124,0AUP-LS11TG-R479

10,5

подбуривание цементного стакана

в экспл. колонне (при необходимости)

1,00

1,00

0,011

Таблица 2.4.5 Конструкция бурильных колонн

Вид техноло-гической операции

Интервал по

стволу, м

Номер секции бурильной колонны

(снизу вверх) без KHБK

Интервал

установки

секции

(снизу вверх)

Дли

на

сек ции,

м

Масса, т

Коэффициент

Запаса прочности

трубы на

характеристика

бурильной трубы

от

до

тип

(шифр)

наруж ный

диаметр, мм

марка

(группа)

прочнос ти мате-

риала

толщина

стен ки, мм

8

Тип замкового соединения

от

(верх)

до

(низ)

секции

нарас-таю щая

статичес-

кую проч ность

выносли во-сть (для ро-тор-ного

бурения)

спуск колонн в кли-новом захвате (С=0,9)

Отечественная и импортная технология:

Бурение под нап-равление

0

30

1

УБТС.2

229

Д

69,50

З-171

18,0

30,0

12,0

3,276

3,276

-

-

-

2

УБТ

178

Д

44,00

З-147

6,0

18,0

12,0

1,745

5,021

-

-

-

3

ТВКП-140

-

-

-

З-147

0

6,0

16,0

1,810

6,831

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Бурение под кон-дуктор

30

50

1

УБТ

203

Д

61,50

З-161

18,0

50,0

32,0

6,176

6,176

2

ПК

114

Д

8,60

ЗП-122

16,0

18,0

2,0

0,055

6,231

>1,4

-

>1,15

3

ТВКП-140

-

-

-

З-147

0

16,0

16,0

1,810

8,041

50

182

1

ЛБТ

147

Д-16

11,00

ЗЛ-147

158,0

182,0

24,0

0,396

0,396

>1,4

-

>1,15

2

ПК

114

Д

8,60

ЗП-122

16,0

158,0

142

3,887

4,283

>1,4

-

>1,15

3

ТВКП-140

-

-

-

З-147

0

16,0

16,0

1,810

6,093

182

511

1

УБТ

203

Д

61,50

З-147

491,0

511,0

32,0

6,176

6,176

2

УБТ

178

Д

44,00

З-147

479,0

491,0

12,0

1,745

7,921

3

ПК

114

Д

8,60

ЗП-122

16,0

479,0

463,

12,672

20,593

4,21

-

3,24

Бурение под эксп-луатацион ную ко-лонну

511

1267

1

УБТ

178

Д

44,00

З-147

1242

1267

25,0

3,635

3,635

2

ЛБТ

147

Д-16

11,00

З-147

1218

1242

24,0

0,396

4,031

>1,4

-

>1,15

3

ПК

114

Д

8,60

ЗП-122

16,0

1218

1202

32,899

36,93

2,74

-

2,11

4

ТВКП-140

-

-

-

ЗП-147

0

16,0

16,0

1,810

38,74

1267

1342

1

УБТ

178

Д

44,00

З-147

1347

1342

25,0

3,635

3,635

2

ПК

114

Д

8,60

ЗП-122

16,0

1347

1331

36,43

40,07

2,53

-

1,95

3

ТВКП-140

-

-

-

З-147

0

16,0

16,0

1,810

41,88

Tаблица 2.4.6 Соотношение и вес применяемых бурильных труб по интервалам бурения

Название обсадной

колонны

Интервал

по стволу, м

Вид применяемых труб

(УБT, АБT, CБT)

Длина

в интервале,

м

Масса труб, т

теорети ческая

с учетом

4% на

плюсовой допуск

с запасом на

завоз 5%

от

(верх)

до

(низ)

тип

(шифр)

наружный

диаметр,

мм

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Отечественная и импортная технология:

Направление

18,0

30,0

УБТС.2

229

12,0

3,276

3,407

0,17

6,0

18,0

УБТ

178

12,0

1,745

1,815

0,09

0

6,0

ТВКП-140

-

16,0

1,810

-

-

Продолжение таблицы 2.4.6

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Кондуктор

18,0

50,0

УБТ

203

32,0

6,176

6,423

0,321

16,0

18,0

ПК

114

2,0

0,055

0,057

0,003

0

16,0

ТВКП-140

-

16,0

1,810

-

-

158,0

182,0

ЛБТ

147

24,0

0,396

0,412

0,021

16,0

158,0

ПК

114

142

3,887

4,042

4,245

0

16,0

ТВКП-140

-

16,0

1,810

-

-

491,0

511,0

УБТ

203

32,0

6,176

6,42

0,321

479,0

491,0

УБТ

178

12,0

1,745

1,815

0,073

16,0

479,0

ПК

114

463,

12,672

13,178

0,659

0

16,0

ТВКП-140

-

16,0

1,810

-

-

Эксплуатационная

1242

1267

УБТ

178

25,0

3,635

3,780

0,189

1218

1242

ЛБТ

147

24,0

0,396

0,412

0,021

16,0

1218

ПК

114

1202

32,899

34,21

1,71

0

16,0

ТВКП-140

-

16,0

1,810

-

-

1347

1342

УБТ

178

25,0

3,635

3,780

0,189

16,0

1347

ПК

114

1331

36,43

37,887

1,894

0

16,0

ТВКП-140

-

16,0

1,810

-

-

2.4.5 Гидравлическая программа промывки скважины

Таблица 2.4.7Режим работы буровых насосов

Интервал по

стволу, м

Вид

технологической

операции (бурение,

проработка, отбор

керна и т.д.)

Удельный

расход,

л/с/см2

Удель ная гидрав лическая

мощ ность,

квт/см2

Ско рость

струи из

насадок

долота,

м/с

Ско рость

восхо дящего

потока,

м/с

Tип буровых

насосов

Режим работы буровых насосов

количество

насо сов,

шт.

диаметр цилинд ровых

втулок,

мм

допустимое

давление,

кгс/

см2

коэффициент наполнения

число

двой ных

ходов

в ми

нуту

произ

води

тель

ность,

л/с

от

до

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0

30

Бурение

0,031

0,22

89,0

0,35

УНБ-600

1

180

125

0,90

65

37,8

30

511

Бурение, шаблонировка (проработка)

0,055

0,63

67,0

0,65

УНБ-600

1

180

125

0,90

65

37,8

511

1342

Бурение, шаблонировка (проработка)

0,089

1,18

57,0

1,23

УНБ-600

170

145

0,90

65

32,4

1298

1340

Отбор керна

0,068

0,62

19,0

0,94

УНБ-600

1

150

190

0,90

65

24,8

Таблица 2.4.8 Распределение потерь давлений в циркуляционной системе буровой

Интервал по

стволу, м

Произво дитель ность насосов,

л/с

Давление на

стояке, кгс/см2

Количество

насадок в

долоте, шт.

Диаметр

насадок,

мм

Потери давлений (кгс/см2) для конца интервала в

элементах KHБK

буриль ной колонне

кольце вом пространстве

обвязке

буровой установ-ки

от

до

в начале интервала

в конце интер вала

долоте

(насад

ках)

забойном

двигателе

УБT

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

30

511

37,8

106,81

113,53

3

15

37,17

50,80

3,29

16,16

0,47

5,64

511

1342

32,4

119,21

133,50

3

15

26,24

65,10

0,91

32,45

4,23

4,03

1298

1340

24,8

92,35

91,79

8

14

2,91

65,10

0,50

18,36

2,62

2,38

(отбор керна)

Рис. 2.4.4.1. Совмещенный график давлений при строительстве эксплуатационных скважин на Киенгопском месторождении

2.5 Крепление скважины

Направление (диаметр - 324 мм, глубина спуска 30 м), цементируется до устья.

Комплектуется из обсадных труб с резьбовыми соединениями НОРМКБ.

Смазка резьбовых соединений - Р-402, либо другая специальная, в соответствии с «Инструкции...» [18].

Низ колонны оборудуется башмаком типа БКМ.

Центраторы ЦЦ-1 на нижней и второй сверху трубах.

Цементный раствор плотностью 1,83 г/см3 из цемента типа ПЦТ-I-50 ГОСТ 1581-96 (либо ПЦТII-50) затворяется на 8 % водном растворе хлористого кальция. Водоцементное отношение - 0,50. Объем тампонажного раствора с учетом возможных частичных поглощений в проектных расчетах увеличен - К=1,15.

Объем буферной жидкости (вода) - 3 м3.

В качестве продавочной жидкости используется буровой раствор, либо техническая вода.

Кондуктор (диаметр - 245 мм), проектная глубина спуска 500 м - по вертикали (511 м - по стволу), цементируется до устья.

Комплектуется из труб с резьбовыми соединениями БТС.

Перед спуском кондуктора скважина шаблонируется спуском бурильного инструмента с КНБК № 4;13, а при необходимости прорабатывается. Промывка на забое - до выравнивания свойств бурового раствора с доведением его параметров до проектных значений «Правил...» [3].

Низ кондуктора оборудуется башмаком типа БКМ.

Обратный клапан - типа ЦКОДМ.

Центраторы типа ЦЦ-4 устанавливаются на двух нижних и второй сверху трубах, а также в зонах залегания пластов, насыщенных пресными водами (из расчета 1 шт. на 50 м).

На глубине 25-30 м в интервале башмака направления устанавливается экранирующее устройство УЭЦС-245 конструкции ВНИИБТ, предназначенное для создания седиментационно-уплотненной цементной перемычки и ограничения седиментационных процессов в тампонажном растворе, заполняющем заколонное пространство скважины, а также для удержания столба цементного раствора.

Смазка резьбовых соединений - Р-402, либо другая специальная, в соответствии с табл. «Инструкции...» [18].

Скорость спуска кондуктора - не более 0,5 м/с.

Продолжительность промывки на забое - до выравнивания свойств бурового раствора с доведением его параметров до проектных значений «Правил...» [3].

Объем буферной жидкости (вода) - 6 м3.

В интервале 500-350 м - по вертикали (511-364 м - по стволу) размещается цементный раствор нормальной плотности (1,83 г/см3) из цемента ПЦТ I-50 ГОСТ 1581-96 (либо ПЦТ II-50). Водоцементное отношение - 0,50. Последние 3 т цемента затворяются на 8 % водном растворе хлористого кальция. При отсутствии цемента ПЦТ-I-50 использовать цементы марок ПЦТН-50, либо «Аркцемент».

В интервале 350-0 м - по вертикали (364-0 м - по стволу) размещается облегченный тампонажный раствор плотностью - 1,42 г/см3 из цемента марки ПЦТ III-Об4-50 ГОСТ 1581-96, расчетное водоцементное отношение - 0,55-0,60. Приготовление облегченной тампонажной смеси в промысловых условиях требует, чтобы показатели тампонажного раствора и сформированного из него камня соответствовали требованиям ГОСТ 1581-96 на ПЦТ III-Об 4-50.

Рецептура тампонажных растворов в любом случае уточняется в лаборатории для конкретных партий материалов и химреагентов.

Для обеспечения седиментационной устойчивости облегченного тампонажного раствора и повышения прочности рекомендуется вводить добавку комплексного компаунда КРК-25 - 1-3 % (масс).

При цементировании используется осреднительная емкость и станция контроля цементирования.

Продавочная жидкость - буровой раствор, либо техническая вода.

Перед цементированием кондуктора необходимо учитывать возможные зоны поглощения бурового раствора, предусмотрев мероприятия по их ликвидации, связанные с применением буровых растворов с мелкодисперсными наполнителями; использованием гидроакустического излучателя типа ГИ-280 конструкции ОАО «Азимут» (г. Уфа) и проведением при необходимости изоляционных работ в высокопроницаемых интервалах нетвердеющими составами на полимер-глинистой основе или установкой цементных мостов.

Объем тампонажного раствора с учетом возможных частичных поглощений следует увеличивать в 1,3 раза.

Эксплуатационная колонна (диаметр - 146 мм), глубина спуска - 1300 м - по вертикали (1342 м - по стволу), цементируется до уровня на 150 м выше башмака кондуктора по вертикали.

Колонна комплектуется из обсадных труб с резьбовыми соединениями БТС.

Смазка резьбовых соединений - Р-402, либо другая специальная, в соответствии с «Инструкции...» [18].

Низ колонны оборудуется башмаком типа БКМ.

Обратный клапан - типа ЦКОДМ.

Центраторы типа ЦЦ-2 устанавливаются через 10 м в интервалах всех продуктивных объектов, включая участки минимум на 20 м ниже подошвы объекта и 20 м выше кровли объекта. Турбулизаторы типа ЦТ устанавливаются в продуктивной зоне через 5 м и по одному выше кровли и ниже подошвы продуктивных пластов.

Кроме того, два центратора типа ЦЦ-2 (через 10 м) устанавливаются непосредственно выше башмака кондуктора; один - на второй сверху трубе.

Другими элементами технологической оснастки колонна оборудуется в зависимости от особенностей геологического строения продуктивной части разреза в конкретной скважине.

В случае, если на расстоянии 2-8 м от продуктивного горизонта располагается газоводоносный горизонт - в перемычке, разделяющей их, устанавливается заколонный пакер типа ПГПМ (ТУ 3665-0011-44880724-2003). Если перемычка менее 2 м или отсутствует, следует использовать пакер типа ПЗТР. При установке пакеров новых конструкций необходимо учитывать рекомендации (инструкции) разработчиков пакеров. Рекомендуем в плане освоения новой прогрессивной разработки испытать заколонный пакер ПВ-5 конструкции ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика» г. Раменское, работающий в следующем порядке:

«С помощью приборов ГК и локатора муфт колонну труб подвешивают таким образом, чтобы пакер ПВ-5 был установлен в кровле или подошве продуктивного пласта. Затем обычным способом проводят цементирование. В период, пока цементный раствор находится в жидкой фазе, в скважину на кабеле спускают катушку переменного тока (индуктор) с локатором и термометром. Определив по локатору фактическое положение пакера, катушку индуктора включают в сеть переменного тока и пропускают ее мимо пакера. Ток, возникающий во вторичной катушке, которая размещена в пакере, вызывает воспламенение порохового заряда. Под давлением пороховых газов смещается гильза пакера, сжимающая уплотнительные манжеты, которые увеличиваясь в диаметре, перекрывают кольцевой зазор между пакером и стенками скважины.

При сгорании порохового заряда корпус пакера разогревается, что позволяет зафиксировать момент срабатывания пакера скважинным термометром».

При необходимости, с целью сохранения проницаемости продуктивной части пласта в процессе цементирования от вредного влияния цементного раствора, рекомендуется в составе эксплуатационной колонны устанавливать модульный инструмент селективного заканчивания скважины (ИЗС) или другие типы устройств для селективной изоляции продуктивного пласта.

При использовании технологической оснастки зарубежных фирм, требуется разрешение служб Ростехнадзора.

Замена обсадных труб по типам резьбовых соединений, в том числе и на импортные, производится в соответствии с требованиями инструкции [18] и рекомендаций с обязательным перерасчетом обсадной колонны на равнопрочность.

После окончания бурения производится подготовка ствола скважины к спуску и цементированию эксплуатационной колонны, включающая изоляцию проявляюще-поглощающих пластов и оценку остаточной поглощающей способности пробным давлением.

Пробное давление при опрессовке интервала ствола, должно соответствовать ожидаемому избыточному давлению цементного раствора на пласт в конце продавки.

Ствол скважины считается подготовленным к цементированию, когда остаточный коэффициент приемистости , м3/ч • МПа ? 1.

Опрессовка ствола скважины производится по схеме снизу-вверх с помощью гидромеханического пакера с учетом данных геофизических исследований.

Изоляция зон проявления-поглощения производится согласно «Инструкции по борьбе с поглощениями при бурении и креплении скважин».

Если после изоляционных работ коэффициент приемистости не удается снизить до 1 м3/ч • МПа в зоне изолируемого пласта, необходимо применять метод двухступенчатого цементирования с использованием пакера ПДМ или муфт ступенчатого цементирования, что обеспечивает снижение давления столба цементного раствора на поглощающий горизонт. При катастрофических поглощениях рекомендуется использовать оборудование для локального крепления стенок скважин (ОЛКС) секциями профильных экспандируемых обсадных колонн без цементирования с сохранением номинального диаметра скважины - разработка ТатНИПИнефть.

Перед спуском эксплуатационной колонны скважина шаблонируется спуском бурильного инструмента с КНБК № 6; 15, а при наличии осложнений - прорабатывается.

Скорость спуска эксплуатационной колонны до кровли верхнего продуктивного пласта - не более 1,0 м/с, ниже - до забоя - 0,5 м/с.

Промывки производятся на глубинах: 900, 1230 м и на забое. Продолжительность промывок - до выравнивания параметров бурового раствора с доведением их до проектных значений «Правил...» [3].

Цементирование эксплуатационной колонны производится в одну ступень.

Перед тампонажным раствором закачивается буферная жидкость типа БП-100 (ТУ 2148-215-00147001-2000) в объеме - 6 м3. Буферная жидкость готовится путем смешения БП-100 и воды в массовом соотношении 1:3. Исходная водоотдача буферной жидкости после перемешивания в течение 1 часа не превышает 15 см3/30 мин. по прибору ВМ-6 при вязкости по СПВ-5 - 20-25 сек.

В качестве резервных вариантов использовать другие рецептуры буферных жидкостей типа РТС (комбинированная буферная жидкость с тампонирующими свойствами), а также буферных систем на основе высокомолекулярных соединений.

В интервал 1300-900 м - по вертикали (1342-948 м - по стволу) закачивается тампонажный раствор нормальной плотности (1,83 г/см3) из цемента типа ПЦТ I-G-CC-1 ГОСТ 1581-96. Водоцементное отношение - 0,44-0,50.

С целью снижения водоотдачи и обеспечения седиментационной устойчивости цементного раствора используются реагенты - сульфоцел С (0,3 %) и пластификатор С-3 (0,4 %) от массы цемента.

В качестве таковых могут также использоваться полисахариды (ОЭЦ, КМЦ и др.), акриловые полимеры (ПАА и др.), полиэтиленоксид, поливиниловый спирт и др.

Последние 3 т цемента затворяются на 8,0 % водном растворе СаСl2.

Для повышения качества разобщения пластов следует применять расширяющийся тампонажный материал (РТМ) ТУ 39-011-28825305-03, состоящий из смеси портландцемента ПЦТ I-G-CC-1 - 70 % и расширяющей добавки DP-100 - 30 % с допустимыми плотностями тампонажных растворов, обеспечивающих их подъем без поглощений и гидроразрыва пород.

Рецептура тампонажных растворов в любом случае подбирается в лаборатории для конкретных партий материалов и химреагентов.

В интервал 900-350 м - по вертикали (948-364 м - по стволу) закачивается облегченный тампонажный раствор плотности 1,42 г/см3 из цемента типа ПЦТ III-Об 4-50 ГОСТ 1581-96, расчетное водоцементное отношение 0,55-0,60.

Объем тампонажного раствора с учетом возможных частичных поглощений в проектных расчетах увеличивается - К=1,15.

Приготовление облегченной тампонажной смеси в промысловых условиях требует чтобы показатели тампонажного раствора и сформированного из него камня должны соответствовать требованиям на ПЦТ III-Об4-50.

В том числе допускается приготовление и использование облегченных тампонажных растворов с низкой фильтроотдачей, представляющих собой суспензию портландцемента ПЦТ II-50 в воде, в которой растворено высокомолекулярное соединение и ускоритель схватывания, также ООО НПП «Бентонит Урала» осуществляет поставку облегченного цемента с алюмосиликатными полыми микросферами (АСПМ) по ТУ 5734-034-00158758-2000.

В ОАО НПО «Бурение» разработаны комплексные реагенты компаунды, например, КРК-25 для применения в скважинах с забойными температурами 20-30° С.

Реагенты изготовляются в соответствии с ТУ 2231-233-00147001-2001.

Дозировка реагента КРК-25 к облегченным тампонажным растворам 1-3 % (масс), к нормальным тампонажным растворам - 0,2-1,0 % (масс).

Применение реагента, как альтернативного проектного варианта, обеспечивает седиментационную устойчивость (стабильность растворов, повышенную прочность цементного камня).

При цементировании используется осреднительная емкость.

Продавочная жидкость - буровой раствор, либо техническая вода.

Контроль процесса цементирования кондуктора и эксплуатационной колонны осуществляется с использованием станции контроля цементирования. Плотность приготавливаемого раствора контролируется по каждой цементосмесительной машине и осреднительной емкости не реже, чем через каждые три минуты. Кроме того, за приготовлением цементного раствора и за характером циркуляции (выходом бурового раствора на устье) производится непрерывное наблюдение.

Для контроля качества тампонажного материала, доставляемого на буровую, рекомендуется измеритель активности цемента ИАЦ-04 (03), выпускаемый ООО «Востокнефтемаш» г. Уфа. С помощью прибора можно экспресс-методом (за одну минуту) определить:

- активность (марку) портландцемента;

- его прогнозируемую прочность на изгиб и сжатие в зависимости от водоцементного отношения.

2.5.1 Спуск обсадных колонн

После расчета колонны на равнопрочность (выбора секций обсадной колонны по толщинам стенок и маркам стали) производится проверка возможности спуска обсадной колонны с использованием соответствующего типа клинового захвата, которым оснащается ротор бурового станка.

Значение осевой растягивающей нагрузки, при которой напряжение в теле трубы, закрепленной в клиновом захвате, доходит до предела текучести, определяют по формуле (2.48) инструкции [18]:

где: F - площадь сечения трубы, мм22);

т - предел текучести материала трубы, кгс/мм2 (МПа);

dср - средний диаметр трубы, мм;

? - длина плашек клина, мм;

- угол уклона клина ( = 9о2715 (уклон 1:6), град.;

- коэффициент трения на поверхности сопряжения клина с корпусом клиново-го захвата, (=0,2);

С - коэффициент охвата трубы плашками (0,7 С 1,0),

С определяется в зависимости от типа клинового захвата: С = m/2;

- для ПКР-47, ПКР-Ш8 - С=0,7; - для ПКР-560 - С=0,9;

- угол охвата трубы плашками одного клина ( 60о);

m - число клиньев.

После определения значений Рк, для каждой секции обсадной колонны (по толщине стенки и марки стали) проверяется коэффициент запаса прочности на спуск в клиновом захвате с учетом всей нарастающей массы колонны.

Вес колонны Q, спущенной в скважину, не должен превышать допустимого Q [Р], где [Р] = Рк/4, 4 - коэффициент запаса прочности, равный 1,3. Если вес колонны окажется более допустимого Q > [Р] (то есть при 4 < 1,3) необходимо далее производить спуск колонны на элеваторах, в противном случае надо увеличить толщину стенки или выбрать более прочную марку стали секции обсадных труб и провести повторный пересчет всей колонны на равнопрочность.

Таблица 2.5.1.1 Исходные данные для расчета кондуктора D = 245 мм

№ п/п

Наименование

Размер- ность

Условные

обозначения

Численное

значение

1

2

3

4

5

1

Расстояние от устья скважины

м

- до башмака колонны

Lо

500

- до уровня цементного раствора

h

0

- до пласта, в котором возможны нефте-

?

1225

газопроявления

- до рассчитываемого сечения

Z

0-500

2

Плотность:

г/см3

- испытательной жидкости

ж

1,16

- цементного раствора за колонной

ц

1,83

- облегченного цементного раствора за

колонной

о..ц

1,42

- гидростатического столба жидкости

г.ст.

1,10

для расчета минимального наружного давления

- относительная плотность газа по воздуху

1,05

- смеси жидкостей в процессе проявления

в

0,6ж

3

Длина участка цементного раствора по

вертикали

м

?ц

150

4

Длина участка облегченного цементного раствора по вертикали

м

?оц

350

5

Давление:

кгс/см2

- наружное на глубине Z

Рнz

расчетн.

- внутреннее на глубине Z

Рвz

расчетн.

- наружное избыточное на глубине Z

Рниz

расчетн.

- внутреннее избыточное на глубине Z

Рвиz

расчетн.

- пластовое давление на кровле продук-

Рпле

124

тивного пласта

Окончание таблицы 2.5.1.1

1

2

3

4

5

6

Типоразмеры обсадных труб:

- наружный диаметр

мм

Дн

245

- тип резьбы

-

-

БТС

7

Коэффициенты запаса прочности:

- на наружное избыточное давление

1

1,125

- на внутреннее избыточное давление

2

1,15

- на растяжение:

- для резьбового соединения

3

1,75

- по телу трубы

4

1,25

Таблица 2.5.1.2 Исходные данные для расчета эксплуатационной колонны D = 146 мм

№ п/п

Наименование

Размер- ность

Условные

обозначения

Численное

значение

1

2

3

4

5

1

Расстояние от устья скважины по вертикали

м

- до башмака колонны

L

1300

- до башмака предыдущей колонны

Lо

500

- до уровня цементного раствора

h

350

- до уровня жидкости в колонне

H1

950

испытании

- до уровня жидкости в колонне при возможном переводе скважины в

Н

1230

эксплуатацию (ЭЦН)

- до кровли продуктивного пласта

?

1270

- до рассчитываемого сечения

Z

0-1300

2

Плотность:

г/см3

- испытательной жидкости

ж

1,00

- бурового раствора за колонной

р

1,14

- цементного раствора за колонной

ц

1,83

- облегченного цементного раствора

о.ц.

1,42

за колонной

- жидкости в колонне

в

0,877

- гидростатического давления столба

жидкости для расчета минимального

наружного давления

ст.

1,10

Окончание таблицы 2.5.1.2

1

2

3

4

5

3

Длина участка цементного раствора по

вертикали

м

?ц

400

4

Длина участка облегченного раствора по вертикали

м

?о.ц.

550

5

Давление

кгс/см2

- наружное на глубине Z

Рнz

расчетн.

- внутреннее на глубине Z

Рвz

расчетн.

- наружное избыточное на глубине Z

Рниz

расчетн.

- внутреннее избыточное на глубине Z

Рвиz

расчетн.

- пластовое давление на кровле продук-

Рпл

125

тивного пласта

- минимальное избыточное внутреннее

Ропmin

125

давление для данного диаметра колон-

ны

- давление опрессовки колонны на устье

Ропу

расчетн.

6

Типоразмеры обсадных труб:

- наружный диаметр

мм

Дн

146

- тип резьбы

-

-

БТС

7

Коэффициенты запаса прочности:

- на наружное избыточное давление

1

1,125-1,25

- на внутреннее избыточное давление

?2

1,15

- на растяжение:

- для резьбового соединения

?3

1,75

- по телу трубы

?4

1,25

Таблица 2.5.2 Способы расчета избыточных давлений и распределение их по длине колонн

№ колон-

Способы расчета избыточных

Опрессовочный агент

Распределение избыточных

ны в

Название

давлений

тип, шифр,

плот-

давлений по длине колонн

порядке

Колонны

наружное

внутреннее

краткое

ность,

глубина,

наружное,

внутреннее,

спуска

название

г/см3

м

кгс/см2

кгс/см2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Кондуктор

По столбам цементных раст-воров с учетом разгрузки при возможном нефтегазопрояв-лении и замещении бурового раствора флюидом (газожид-костной смесью) (см.эпюры - рис. 2.3.5.1)

При опрессовке в один прием без пакера

буровой

раствор

1,16

0

500

0

30

90

93

2

Эксплуатацион-ная

По столбу бурового раствора с плотностью 1,14 г/см3 и максимальном опорожнении колонны при эксплуатации (Н=1230 м)

При опрессовке в один прием без пакера

техническая вода

1,00

0

1230

1300

0

137

139

125/135

113/123

112/122

Таблица 2.5.3 Параметры обсадных колонн

Ус-

Номер

Коэффициент запаса

Ве-

Масса труб, т

лов-

равно-

Интервал установки, м

Марка

Тол-

Дли-

Масса

Нарас-

прочности на

ли-

с

Название

ный

проч-

(груп-

щина

на

сек-

таю-

избыточное

спуск

чина

уче-

за-

колонны,

на-

ной

па

стен-

сек-

ций,

щая

давление

рас-

колонны

натя-

том

пас

тип

руж-

секции

по вертикали

по стволу

проч-

ки,

ций

т

масса,

тя-

в клино-

же-

на

на

резьбы

ный

труб

ности

мм

по

т

на-

внут-

же-

вом

ния

плю-

за-

диа-

части

стали)

ство-

руж-

рен-

ние

захвате

ко-

совой

воз

метр

колонны

от

до

от

до

лу,

ное

нее

лон-

до-

2%

колон-

(снизу

(низ)

(верх)

(низ)

(верх)

м

ны,

пуск

ны, мм

вверх)

тс

5%

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Направ-ление

(НОРМКБ)

324

1

30

0

30

0

Д

9,5

30

2,23

2,23

-

-

-

-

-

2,34

0,05

Кондуктор

(БТС)

245

1

500

0

511

0

Дс

7,9

511

24,84

24,84

3,63

2,50

12,5/

8,96

5,84

-

26,08

0,52

Эксплуатацион-ная

(БТС)

146

1

1300

0

1342

0

Дс

7,0

1342

33,61

33,61

1,91

2,76/2,56

4,81/

3,43

2,53

9,21

34,95

0,70

Подготовка к спуску и спуск обсадных колонн

Таблица 2.5.4 Технологическая оснастка обсадных колонн

Номер

Элементы технологической оснастки части колонны

колон-

номер

наименование,

ГОСТ, ОСТ, МРТУ,

техническая характеристика

коли-

ны в

Название колонны

в по-

шифр,

ТУ и т.п. на

диаметр, мм

длина

масса,

чест-

поряд-

рядке

типоразмер

изготовление

наруж-

внут-

(высо-

кг

во,

ке

спуска

ный

рен-

та),

шт

спуска

ний

мм

1

Направление

1

Башмак БКМ-324

ОСТ 39-011-87

351

160

390

85,0

1

2

Центратор

ЦЦ-324/394-1

ТУ 39-01-08-283-77

445

329

660

26,0

2

2

Кондуктор

1

Башмак БКМ-245

(БТС)

ОСТ 39-011-87

270

120

378

53,0

1

2

Центратор

ЦЦ-4-245/295

ТУ 39-1442-89

370

249

640

14,2

10

3

Обратный клапан ЦКОДМ-245 (БТС)

ТУ 39-1443-89

270

76

400

64,0

1

4

Пробка продавочная

ПВЦ-245

ТУ 39-1259-88

236

-

315

8,0

1

5

Устройство экрани-рующее для цемен-

ТУ 3663-006-44888725-

-2003

-

-

-

-

1

тирования УЭСЦ-245

3

Эксплуатационная

1

Башмак БКМ-146

(БТС)

ОСТ 39-011-87

166

70

298

17,0

1

2

Центратор ЦЦ-2-146/216

ТУ 39-1442-89

270

148

600

8,4

14

Окончание таблицы 2.5.4

3

Центратор турбулизатор

ЦТ 146/212-216

ТУ 39-01-08-284-77

210

148

120

3,5

12

4

Обратный клапан

ЦКОДМ-146 (БТС)

ТУ 39-1443-89

166

76

395

21,0

1

5

Продавочная пробка ПВЦ-146

ТУ 39-1259-88

141

-

205

3,0

1

6

Заколонный пакер ПЗТР-146 (БТС)

ОАО “Тяжпрессмаш”

190

124

5035

315,0

1

Таблица 2.5.5 Режим спуска обсадных труб

Номер

Смазка резьбовых соединений

Момент

Допустимая

колонны

Название колонны

шифр или

ГОСТ, ОСТ, МРТУ, ТУ

масса, кг

свинчивания

скорость

в порядке

наименование

и т.п. на изготовление

обсадных

спуска труб, м/с

спуска

труб, кгм

1

2

3

4

5

6

7

1

Направление

Р-402

ТУ 301-04-020-92

0,67

2160-3080

1,0

2

Кондуктор

Р-402

ТУ 301-04-020-92

7,95

-

0,5

3

Эксплуатационная

Р-402

ТУ 301-04-020-92

7,59

-

1,0/0,5

Таблица 2.5.6 Испытание обсадных колонн на герметичность

Номер

колонны в поряд- ке

Название

колонны

Плотность

жидкости для опрес-совки колон-ны, г/см3

Давление на устье скважины

при опрессовке, кгс/см2

Величина снижения уровня жидкости при испытании на герметичность, м

Способ

снижения

уровня

Давление опрес-совки труб равнопрочной секции на поверхности, кгс/см2

спуска

колонны

цементного кольца

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Кондуктор

1,16

90

-

-

-

100

Цементное кольцо кондуктора

1,12

-

15

-

-

-

2

Эксплуатационная

1,00

125/135

-

-

-

135/145

3

Эксплуатационная колонна

Эксплуатационная колонна

-

-

-

1000

вытеснение спус-

ком НКТ d=73мм:

- первый раз с глухой диафрагмой;

- второй и последу-ющие с обратным клапаном или сни-жение уровня жид-кости желонкой

-

Межколонное про-странство “эксплу-атационная колон-на-кондуктор”

1,00

60

-

-

-

-

2.5.2 Цементирование обсадных колонн

Таблица 2.5.7 Заполнение затрубного пространства при креплении обсадной колонны

Обсадная колонна

Раствор (жидкость)

номер

интервал

глубина

высота

номер

интервал заполнения

в по-

название

установки по

установки

цемен-

раст-

плот-

затрубного пространства, м

рядке

колонны

вертикали

муфты для

тного

вора

наименование

ность,

по вертикали

по столу

спус-

(по стволу), м

2х ступенча-

ста-

свер-

г/см3

от

до

от

до

ска

от

до

того цементи-

кана,

ху

(верх)

(низ)

(верх)

(низ)

(верх)

(низ)

рования, м

м

вниз

1.

Направление

0

30(30)

-

5

1

Цементный из ПЦТ I-50

1,83

0

30

0

30

2.

Кондуктор

0

500

-

10

1

Облегченный из

1,42

0

350

0

364

(511)

ПЦТ III-Об4-50

2

Цементный из ПЦТ I-50

1,83

350

500

364

511

3.

Эксплуатационная

0

1300

-

10

1

Буровой раствор

1,14

0

117

0

118

(1342)

2

Буферная

1,05

117

350

118

364

3

Облегченный из

ПЦТ III-Об4-50

1,42

350

900

364

948

4

Цементный

из ПЦТ I-G-СС-1

1,83

900

1300

948

1342

Таблица 2.5.8 Характеристика жидкостей для цементирования и составляющие их компоненты

Номер

колон-

ны в

поряд-ке

спуска

Но-

пласти-

динами-

составляющие компоненты

Название

мер

тип или

объем,

плот-

ческая

ческое

% к массе сухого

время

колонны

название

м3

ность,

вязкость,

напря-

название

вещества (для тампо-

ОЗЦ,

г/см3

санти-

жение

нажного раствора)

час.

пуаз

сдвига,

% к массе буферной

дин/см2

жидкости (воды)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

Направление

1

Буферная

3

1,00

-

-

Вода

100

16

2

Цементный

5,03

1,83

35

27

Портландцемент ПЦТ I-50

100

Вода

50

CaCl2

4,0

3

Продавочная

1,83

1,12

-

-

Буровой раствор

100

2

Кондуктор

1

Буферная

6

1,00

-

-

Вода

100

24

2

Облегченный цементный

19,19

1,42

16

9

Портландцемент

ПЦТ III-Об4-50

100

Вода

55-60

КРК-25

1-3

3

Цементный

6,85

1,83

35

27

Портландцемент ПЦТ I-50

100

(верхняя часть)

Вода

50

4

Цементный

2,34

1,83

42

32

Портландцемент ПЦТ I-50

100

(нижняя

Вода

50

часть - 3 т)

CaCl2

4,0

5

Продавочная

21,16

1,16

-

-

Буровой раствор

100

3

Эксплуатацион-ная

1

Буферная

6

1,05

-

-

Вода

100

48

МПБ-М-100

26-33

2

Облегченный цементный

19,55

1,42

16

9

Портландцемент

ПЦТ III -Об4-50

100

Окончание таблицы 2.5.8

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Вода

55-60

КРК-25

1-3

3

Цементный

11,07

1,83

35

27

Портландцемент ПЦТ I-G-СС-1

100

(верхняя часть)

Вода

44-50

Сульфацелл С

0,3

Пластификатор С-3

0,4

4

Цементный

2,34

1,83

35

27

Портландцемент ПЦТ I-G-СС-1

100

(нижняя

Вода

44-50

часть - 3 т)

Сульфацелл С

0,3

Пластификатор С-3

0,4

CaCl2

4,0

5

Продавочная

18,63

1,14

15-25

20-60

Буровой раствор

100

Таблица 2.5.2.5.1 Требования к физико-механическим показателям цементных растворов и образующегося камня

Показатели

Марка цемента

ПЦТ I-50

ПЦТ I-G-CC-1

ПЦТ III-Об4-50

Водоотделение, мл, не более

8,7

3,5

7,5

Растекаемость, мм, не менее

200(220)

-

-

Время загустевания до вели-чины консистенции 30Вс, мин, не менее

90

90

90

Консистенция цементного теста через 15-30 мин. режима испытания, Вс, не более

-

30

-

Прочности при изгибе, МПа, не менее, в возрасте:

- 1 сут.

-

3,5

-

- 2 сут.

2,7

-

0,7

Прочность на сжатие, МПа, через 8 час. твердения при температуре 60оС

-

10,3

-

Проницаемость, МКм2

0,6

1,2

60

Коэффициент коррозионной стойкости

0,9

0,9

0,9

Таблица 2.5.2.5.2 Состав и структурно-технологические (механические) свойства облегченных тампонажных материалов (справочно)

Ингредиенты, масс.4

Свойства тампонажного раствора

Предел прочности при изгибе цементного камня, МПа, при хранении в пресной воде

Портландцемент

ВМС

Соль-электролит

Вода

Расте-кае-мость, мм

Плотность, кг/м3

Сроки схватывания, ч-мин.

Фильтроотдача при Дс 0,7 МПа, см3/30мин.

2 суток

1 месяц

6 месяцев

1 год

2 года

начало

конец

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

100

-

-

50

215

1830

6-30

9-15

878

2,9

6,8

8,2

8,9

10,7

100

ПАА/0,2

Na2CO3/3,0

80

215

1640

10-50

13-10

116

0,9

3,2

4,1

4,2

4,1

100

ПВС/0,3

CaCl2/2,0

70

250

1650

6-15

8-40

50

1,2

3,3

4,3

4,7

4,6

100

ОЭЦ/0,3

CaCl2/2,0

70

210

1640

7-00

8-35

54

2,0

3,9

4,4

4,9

5,1

100

КРТР-75/0,8

CaCl2/2,0

80

260

1650

7-10

8-50

102

1,2

-

-

-

-

2.5.3 Гидравлическая программа цементирования

Таблица 2.5.3.1 Режим работы цементировочных агрегатов

Название

колонны

Название

технологической

операции

Тип це-менти-ровоч-ного агрегата

Диа-метр вту-лок,

мм

Ско-рость агре-гата

Коли-чество агрегатов,

шт.

Суммарная произво-дитель-ность агрегатов, л/с

Давление, кгс/см2

Время, мин.

допус-тимое для аг-рега-тов

на устье скважины в конце операций

выполнение опера-ции

общее нарас-тающее от начала затво-рения до мо-мента стоп

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Кондуктор (с использова-нием осред-нительной емкости)

Закачка буферной жид-кости (6 м3)

ЦА-320М

125

4

1

15,00

61

-

6,7

-

Затворение тампонажных растворов:

- облегченного из

ПЦТ III-Об4-50 (19,19 м3)

ЦА-320М

125

3

1

10,00

95

-

32

-

- цементного из

ПЦТ I-50 (9,19 м3)

ЦА-320М

125

3

1

10,00

95

-

15,3

-

Закачка тампонажных растворов:

- облегченного из

ПЦТ III-Об4-50 (19,19 м3)

ЦА-320М

125

3

1

10,00

95

-

39

39

- цементного из

ПЦТ I-50 (9,19 м3)

ЦА-320М

125

3

1

10,00

95

-

15,3

54,3

Подача воды для затворения тампонажных растворов (15,06 м3)

ЦА-320М

125

5

1

23,00

40

-

-

-

Окончание таблицы 2.5.10.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Продавка тампонажного раствора (21,16 м3)

см. табл. 2.5.10.2

23

26

80,3

Освобождение продавоч-ной пробки и другие вспомогательные работы

-

-

-

1

-

-

-

5

85,3

Эксплуата-ционная колонна (с использова-нием осред-нительной емкости)

Закачка буферной жидкости (6,0 м3)

ЦА-320М

125

4

1

15,00

61

-

6,7

-

Затворение тампонажных растворов:

- облегченного из

ПЦТ III-Об4-50

(19,55 м3)

ЦА-320М

125

3

1

10,00

95

-

32,6

-

- цементного из

ПЦТ I-G-СС-1 (13,41 м3)

ЦА-320М

125

3

1

10,00

95

-

22,4

-

Закачка тампонажных растворов:

- облегченного из

ПЦТ III-Об4-50

(19,55 м3)

ЦА-320М

125

3

1

10,00

95

-

39,6

39,6

- цементного из

ПЦТ I-G-СС-1 (13,41 м3)

ЦА-320М

125

3

1

10,00

95

-

22,4

62,0

Подача воды для затворения тампонажных растворов (17,58 м3)

ЦА-320М

125

5

1

23,00

40

-

-

-

Продавка тампонажного раствора (18,63 м3)

см. табл. 2.5.10.2

48

23,9

85,9

Освобождение продавоч-ной пробки и другие вспомогательные работы

-

-

-

1

-

-

-

5

90,9

Таблица 2.5.10.2 Режим продавки цементных растворов

Этап

продавки

Режим работы агрегатов

Объем продавки, м3

Давление, кгс/см2

Время

этапа, мин.

количество

передача

подача, л/с

на этапе

всего

на устье

у башмака

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Кондуктор:

1

1

III

10

6,0

6,0

-

62

10

2

2

III

20

11,16

17,16

18

72

9,3

3

2

II

10

4,0

21,16

23

83

6,7

Всего:

26

Эксплуатационная колонна:

1

1

III

10

6,0

6,0

-

162

10

2

2

III

20

8,63

14,63

20

182

7,2

3

2

II

10

4,0

18,63

48

195

6,7

Всего:

23,9

2.5.4 Оборудование устья скважины

Таблица 2.5.12 Спецификация оборудования

Обсадная колонна

Типоразмер,

шифр или название

устанавливаемого

оборудования

ГОСТ, ОСТ, МРТУ,

ТУ, МУ и т.д.

на изготовление


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.