Расчет конструкции скважины и построение графика совмещенных давлений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования

«Санкт-Петербургский горный университет»

Кафедра бурения скважин.

Тема: Расчет конструкции скважины и построение графика совмещенных давлений

по дисциплине: Крепление скважин

Санкт-Петербург

2016

Исходные данные:

Таблица 1

Дебит нефти: 50 ;

Тип коллектора: Неоднородной

Глубина скважины:2653.

1. Выбор конструкции скважины

Конструкция скважин определяется числом спускаемых обсадных колонн, глубиной их установки, диаметром применяемых труб, диаметром долот и бурильных труб, которыми ведется бурение под каждую колонну, а также высотой подъема тампонажного раствора в кольцевом пространстве.

Конструкция скважины должна обеспечивать:

обязательное доведение скважины до проектной глубины;

осуществление заданных способов вскрытия продуктивных горизонтов, геолого-геофизических исследований и в данном случае для дальнейшего перевода скважины в эксплуатационный фонд;

предотвращение осложнений в процессе бурения и полное использование потенциальных возможностей техники и технологических процессов;

минимум затрат на строительство скважины как законченного объекта в целом.

Для определения количества спускаемых в скважину обсадных колонн строится график эквивалентных градиентов давления, пластовых или поровых, гидроразрыва. График совмещенных давлений строится по трем элементам: коэффициент аномальности пластового давления, индекс давления поглощения и относительная плотность промывочной жидкости.

Коэффициент аномальности пластового давления - отношение пластового давления к статическому давлению столба жидкости пресной воды высотой от рассматриваемого сечения до устья скважин.

Индекс давления поглощения (гидроразрыва) - отношение давления при котором возникает поглощение промывочной жидкости в пласт к статическому давлению столба пресной воды высотой от рассматриваемого сечения до устья скважины.

Относительная плотность промывочной жидкости - отношение плотности промывочной жидкости к плотности пресной воды.

Коэффициент резерва находится по таблице 2:

Таблица 2 - Коэффициент резерва

Расчет:

На интервале 0 - 125 м

где - плотность пресной воды

Коэффициент аномальности:

Давление поглощения:

Коэффициент поглощения:

Относительная плотность промывочной жидкости:

На интервале 125 -975 м

Коэффициент аномальности:

Давление поглощения:

Коэффициент поглощения:

Относительная плотность промывочной жидкости:

На интервале. 975-2653 м

Коэффициент аномальности:

Давление поглощения:

Коэффициент поглощения:

Относительная плотность промывочной жидкости:

Аналогично рассчитывается для других интервалов и приводится в табл. 3. Строится совмещенный график изменений градиентов давлений (Рис. 1)

Таблица 3 - Эквивалентные градиенты давления и относительная плотность промывочной жидкости

Рисунок 1 - График совмещённых давлений

2. Выбор диаметров обсадных колонн и долот

Таблица 4 - Подбор диаметра эксплуатационной колонны согласно ожидаемому дебиту

Таблица 5 - Зазор между муфтой и обсадной трубой

скважина давление конструкция плотность

По условию, ожидаемый дебит , и с учетом большого количества обсадных труб для наших расчётов возьмём 127-ю эксплуатационную колонну. Расчёт конструкции скважины ведется снизу-вверх, подбор труб и долот осуществляется по ГОСТ 632-80 и ГОСТ 20692-2003 соответственно.

Высчитываем наружный диаметр колонн, по ГОСТ 632-80 узнаем толщину стенки, внутренний диаметр колонны, выбирается диаметр муфтового соединения, высчитывается диаметр долота под колонну, выбираем долото по ГОСТ 20692-2003.

При эксплуатационном бурении на нефть допускается подъем цементного раствора выше башмака предыдущей колонны не менее чем на 100м.

1) Наружный диаметр эксплуатационной колонны выбирается исходя из дебита скважины, и принимается равным 127 мм.

2) Определяем диаметр долота для бурения под эксплуатационную колонну:

Соответствует диаметру долота из справочника 161мм.

2) Внутренний диаметр пред. колонны (промежуточная «техническая» колонна):

Трубы выбираем по ГОСТ 632-80:

,

3) Диаметр долота для бурения под эксплуатационную колонну:

Соответствует диаметру долота из справочника

4) Внутренний диаметр кондуктора:

Выбираются трубы ГОСТ 632-80:

,

5) Диаметр долота для бурения под кондуктор:

Соответствует диаметру долота из справочника

На основании вышеизложенного предлагается следующая конструкция скважины:

- Кондуктор диаметром 273 мм спускается на глубину 125 м с целью закрепления обваливающихся пород и для предупреждения прихвата бурильной колонны. Бурение под кондуктор ведется долотом диаметром 349,2 мм.

- Промежуточная (техническая) колонна диаметром 194 мм спускается на глубину 975 м с целью закрепления обваливающихся участков пород и для предупреждения прихвата бурильной колонны. Бурение под промежуточную колонну ведется долотом диаметром 244,5 мм.

- Эксплуатационная колонна диаметром 127 мм спускается на глубину 2653 м (по вертикали). Бурение под эксп. колонны ведется долотом 161 мм

Рисунок 2 - Конструкция скважины

Вывод: в данной скважине необходимо установить 3 обсадные колонны: кондуктор, промежуточную, и эксплуатационную, была построена конструкция скважины и график совмещенных давлений.

Размещено на Allbest.ru