Мой курсач. 1. Исходные данные для выполнения курсовой работы

• Название: 1. Исходные данные для выполнения курсовой работы
• Дата: 12.02.2022
• Размер: 374 Kb.
• Имя файла: Мой курсач.doc
• Тип: Анализ; #359786
• страница: 3 из 4

URALCARB® Special 5, 60, 160

Молотый мрамор (карбонат кальция кристаллический) - химический реагент, в качестве утяжелителя также используется в качестве кольматанта для создания непроницаемой эффективной фильтрационной корки, изолирующей открытые поровые пространства в стволе скважины.

Продукт поставляется со специально разработанным распределением по размерам частиц, наилучшим образом соответствующим поровым характеристикам продуктивного пласта.

Неопасен. Нетоксичен. Рекомендуется использовать средства индивидуальной защиты (спецодежду, очки, перчатки) и соблюдать правила личной гигиены.

Бентонитовый глинопорошок

Модифицированный бентонитовый глинопорошок представляет собой высушенную и измельченную природную глину с добавкой полимеров и соды. Применяется при создании вязкоупругих смесей для ликвидации поглощений.

Неопасен. Нетоксичен. Рекомендуется использовать средства индивидуальной защиты (очки, перчатки) и соблюдать правила личной гигиены.

Полицелл ЦФ

Реагенты-кольматанты серии Полицелл ЦФ в буровых растворах способствуют ускоренной глинизации истощенных песчаников и микротрещиноватых сланцев низкой и средней проницаемости в условиях низких пластовых давлений. Вследствие образования на стенках скважины плотной низкопроницаемой глинистой корки, просачивание в пласт бурового раствора или его фильтрата резко уменьшается или прекращается.

Реагент экологически безвреден, со временем подвержен биологическому разложению.

Неопасен. Нетоксичен. Рекомендуется использовать средства индивидуальной защиты (очки, перчатки) и соблюдать правила личной гигиены.

2.2. Обоснование выбора типа растворов по интервалам бурения

Интервал 1750 - 2200 метров

Основными требованиями к промывочной жидкости в данном интервале являются:

 регулируемые в широком диапазоне реологические характеристики раствора;

 устойчивость к загрязняющим факторам;

 обеспечение высокой удерживающей и выносной способности раствора;

 обеспечение устойчивости стенок скважины;

 предотвращение набухания и диспергирования глинистых пород.

Рекомендуемая система СКИФ.

Интервал 2200 - 2508 метров

Основными требованиями к промывочной жидкости в данном интервале являются:

 регулируемые в широком диапазоне реологические свойства раствора;

 обеспечение высокой удерживающей и выносной способности раствора;

 обеспечение устойчивости стенок скважины;

 обеспечение минимальной репрессии на пласт;

 сохранение коллекторских свойств продуктивного горизонта.

Рекомендуемая система ПОЛИКАРБ БИО.

3. Уточнение рецептур буровых растворов

3.1. Постановка задачи
Объектом исследования является интервал бурения бокового ствола на безглинстом биополимерном растворе (2200-2508 м). Исходный буровой раствор представлен в таблице 7.

Таблица 7

Исходный буровой раствор

Название (тип) раствора	Название компонента в порядке ввода	БР, г/см3	УВ, с	ПФ, см3/30мин
Безглинистый раствор	KCl Мел	1,06	15	13

Параметры бурового раствора после химической обработки приведены в таблице 8.

Таблица 8

Необходимый буровой раствор

Название (тип) раствора	Название компонента в порядке ввода	БР, г/см3	УВ, с	ПФ, см3/30мин
Биополимерный раствор	Робус КК Hibtrol KCl Мел ФК2000 пеногасител	1,08	45-60	6

Средствами регулирования являются химреагенты: Робус КК, Hibtrol, ФК200.

Ксантановая смола К.К.Робус

Высокоэффективный импортозамещающий реагент, основы сухих буровых смесей, для раздельного бурения основного ствола под техническую колонну, вскрытия продуктивных пластов и горизонтального бурения, специальных жидкостей для ремонта скважин и борьбы с различными осложнениями.

- позволяет многократно снизить затраты при приготовлении буровых растворов, снизить нагрузки за снабжающие службы нефтяных и газовых компаний, уменьшить транспортные расходы и т.д.

Химическое вещество ксантан представляет собой природный полисахарид, являющийся продуктом ферментации бактерий. Основное свойство ксантана – это способность к стабилизации растворов (удерживанию частиц в растворе).

Hibtrol

Представляет собой полимер целлюлозу. Способствует повышению реологических параметров раствора.

ФК200

ФК-2000 – бифункциональный химреагент – предназначен для обработки пресных и минерализованных буровых растворов с целью снижения крутящего момента и трения бурильного инструмента о стенки скважины и одновременно сохранения естественной проницаемости продуктивного пласта при вскрытии.

Планирование и реализация эксперимента включает следующие основные этапы:

• 
  разработка матрицы планированного эксперимента;
  
• 
  выполнение лабораторных экспериментов;
  
• 
  обработка результатов опытов.
  

3.2. Разработка матрицы планированного эксперимента

Выбираем факторы и уровни их варьирования. Факторами являются химреагенты, а уровнями варьирования – их концентрации.

Применение плана типа 2^K рассмотрим на примере исследования влияния трех химических реагентов: Робус КК, Hibtrol, ФК2000 , на показатель фильтрации буровых растворов.

Робус КК: 0,1-0,6%; Hibtrol: 0,2-1.2%; ФК2000: 0,3-1%.

По формуле (2) рассчитывается основной уровень, где i – номер фактора.

(2)
По формуле (3) рассчитывается интервал варьирования.

(3)

Для математического описания влияния трех химических реагентов на свойства бурового раствора используемая модель первого порядка имеет вид:

(4)

Рассчитанные значения выбранных уровней (нижний и верхний уровни концентрации реагентов в растворе) варьируемых факторов (трех химических реагентов) заносятся в таблицу 9.

Таблица 9

Значения варьируемых факторов

Уровни варьируемых факторов	Кодовое обозначение	Робус КК, %	Hibtrol, %	ФК2000, %
		X1	X2	X3
Основной уровень	0	0,35	0,7	0,65
Интервал варьирования	Xi	0,25	0,5	0,35
Верхний уровень	+1	0,6	1,2	1
Нижний уровень	-1	0,1	0,2	0,3

Матрица планирования эксперимента с расчетными столбцами взаимодействия факторов представлена в таблице 10.

Таблица 10

Матрица планированного эксперимента

Номер опыта	X0	X1	X2	X3	Y [ПФ]	X1X2	X1X3	X2X3	X1X2X3
1	+1	-1	-1	-1	11	+1	+1	+1	-1
2	+1	+1	-1	-1	4	-1	-1	+1	+1
3	+1	-1	+1	-1	6	-1	+1	-1	+1
4	+1	+1	+1	-1	5	+1	-1	-1	-1
5	+1	-1	-1	+1	8	+1	-1	-1	+1
6	+1	+1	-1	+1	5	-1	+1	-1	-1
7	+1	-1	+1	+1	7	-1	-1	+1	-1
8	+1	+1	+1	+1	5	+1	+1	+1	+1

3. 
   Результаты опытов и их обработка. Заключение
   

Номер опыта	Плотность, г/см3	Условная вязкость, с	Показатель фильтрации, см3/30мин
1	1,05	4	11
2	1,03	28	4
3	1,07	7	6
4	1,03	н/т	5
5	1,06	4	8
6	1,03	30	5
7	1,07	5	7
8	1,04	н/т	5

Коэффициенты уравнения регрессии рассчитаем по формулам

После всех расчетов уравнение примет вид:

(5)

После статистического анализа проведенного на ЭВМ, мы получим наше конечное уравнение:

(6)

3.4. Определение оптимальной концентрации реагентов
Для определения оптимальных концентраций химреагентов перейдем от кодированных значений переменных уравнений (5) и (6) к натуральным значениям, используя формулу:

(7)

где X_i – кодовое значение i-го фактора,

x_i – натуральное текущее значение i-го фактора,

x_i0 – начальный уровень фактора,

x_i – интервал варьирования i-го фактора.



Соответствующие значения переменных подставим в (6):

(8)

Уточненные концентрации химреагентов определяют из уравнения (8), задаваясь требуемым значением выходного показателя и минимальными значениями концентраций наиболее дефицитных или дорогих реагентов.
Определим концентрацию Hibtrol при [ПФ₃₀]=5 см³, Робус КК x₁=0,6%,

ФК2000 x₃=1%.

5=9,312-6,5770,6 -1,288 x₂ -0,3571 – 0,1090,6 x₂



x₁=0,6% x₂=0,007% x₃=1%
На заключительном этапе эксперимента приготовили раствор 0,5 л по уточненной рецептуре с вводом всех проектных добавок.

Параметры полученного раствора:

=1,08 г/см³,

УВ=40 с,

ПФ=5 см³/30 мин,

Данный раствор по показателям плотности, условной вязкости и pH удовлетворяет принятым нормам.
4. Определение потребного количества растворов, расхода компонентов по интервалам бурения
Определим потребное количество бурового раствора V, для бурения скважины.

(9)

где V_П – объем приемных емкостей, буровых насосов и желобов, V_П=40 м³,

a – коэффициент запаса бурового раствора, a=1,5,

V_С – объем скважины в конце интервала бурения с промывкой данным раствором,

V_Б – объем бурового раствора, расходуемого в процессе бурения интервала при поглощениях, очистке от шлама и т. д.

(10)

где D_i – диаметры скважины по интервалам бурения,

l_i – длины интервалов скважины постоянного диаметра.

(11)

где n_i – нормы расхода бурового раствора на 1 м проходки по интервалам бурения.

Бурение бокоавого ствола 1750 – 2200



Бурение бокоавого ствола 2200 – 2508




n=0,1217м³/м для интервала 1750 – 2200 , n=0,0683м³/м для интервала 2200 – 2508.







Тогда количество бурового раствора, потребного для бурения скважины будет равно:

Тип колонны			,	,
Открытый ствол 1750 - 2200	27,85	24,64	33	0	130,4
Открытый ствол 2200 - 2508	31,75	25,33	34,7	0	102,4

На месторождении была организованна перевозка отработанного бурового раствора на другие скважины с целью их повторного использования, что снижает затраты на хим. Реагенты и уменьшает загрязнение окружающей среды
Так как раствор безглинистый то количество глинопорошка не считаем.

Количество хим. реагентов для обработки бурового раствора определяется

по формуле (19).

(12)

где С- объемная концентрация реагента в буровом растворе,%.

При бурении бокового ствола 1750 - 2200:

• 
  Робус КК т;
  
• 
  Hibtrol т;
  
• 
  ФК 2000 т;
  
• 
  KCl т;
  
• 
  Мел т.
  

При бурении бокового ствола 2200 - 2508:

• 
  Робус КК т;
  
• 
  Hibtrol т;
  
• 
  ФК 2000 т;
  
• 
  KCl т;
  
• 
  Мел т.
  

Результаты расчета потребного количества реагентов сведем в таблицу 11
Таблица 11

Интервал бурения, м	Наименование химреагентов и материалов	Концентрация, %	Количество реагента, т
1750-2200	Робус КК	0,6	0,198
	Hibtrol	0,007	0,0023
	ФК 2000	1	0,33
	KCl	5	1,65
	мел	5	1,65
2200-2508	Робус КК	0,6	0,208
	Hibtrol	0,007	0,0024
	ФК 2000	1	0,347
	KCl	5	1,735
	мел	5	1,735

Полученные данные для наглядности сведем в таблицу 12.
Таблица 12

№	От	До	Di, мм	Li, м	VС, м3	VБ, м3	V, м3
1	1750	2200	127	450	27,85	24,64	33
2	2200	2508	127	308	31,75	25,33	34,7
				2885	155,56	141,56	297,12