Отчет. Характеристика
 Скачать 1.22 Mb.
|
|
Арматуры устья Схема оборудования устья скважины при фонтанном способе эксплуатации  Условные обозначения: 1-манометр; 2-трехходовой кран; 3-дубрикатор; 4,9-задвижки; 5-крестовик елки; 6-переводная катушка; 7-переводная втулка; 8-крестовик трубной головки; 10-штуцеры; !1-фланец колонны; 12-отвод; 13-центральная задвижка; 14-лубрикаторная задвижка.  Схема оборудования устья скважины при механизированном способе эксплуатации  Условные обозначения: 1 - колонная головка; 2 - затрубный нипель; 3 - вентиль манометра; 4 - затрубный патрубок с вентилем; 5 - трубная головка; 6 - тройник; 7 - сальник; 8 - гайка.  3.4. Оценка эффективности и недостатки реализуемой системыразработки Зеленогорская площадь Ромашкинского нефтяного месторождения разрабатывается с 1953 года. Разбуривание площади по проектной сетке осуществлялось в два крупных этапа. За первый этап рекомендовалось пробурить 310 эксплуатационных скважин при общем фонде 946 скважин всех категорий за весь срок разработки. Этот этап разбуривания Зеленогорской площади, кроме центральной части, закончен в 1956 году по сетке 600x400м. Оставшиеся в центральной части площади временно законсервированные запасы нефти, сосредоточенные в полосе шириной 2-2,5 км вводились в разработку на основе технологической схемы, составленной ТатНИИ в 1966 году. Технологической схемой разработку центральной площади рекомендовалось осуществлять за счет бурения в 1968-1971 гг. 3-х рядов скважин, в том числе 31 нагнетательной и 67 эксплуатационных скважин, причем на юго-западной половине площади предусматривалось применение продольного разрезания, а на северо-восточной половине -систему избирательного расположения нагнетательных скважин по сетке 600x600м. Для интенсификации выработки запасов нефти в разрабатываемой зоне предложено пробурить 44 эксплуатационных скважин, создать к имеющимся 5 очагам еще три очага заводнения, осуществлять постепенно полный перевод всего фонда добывающих скважин на механизированный способ эксплуатации. Основным видом заводнения на Зеленогорском месторождении является внутриконтурная линейная система. Такая система заводнения оказалась эффективной, она позволила вовлечь в активную разработку основные запасы нефти эксплуатационного объекта. Ниже, в таблице 3.4.1., представлены следующие виды заводнения, применяемые на данном месторождении. Таблица 3.4.1 Виды заводнения, применяемые на данном объекте
В этих проектах предлагались мероприятия по дальнейшему совершенствованию системы разработки площади внедряются в производство в соответствии с последним проектным документом.   1.4. ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОИЗВОДСТВО БУРОВЫХ РАБОТ1.4.1 Требования к конструкциям скважин и их креплению Существенную часть основных фондов НГДУ составляют скважины. С их помощью обеспечивается главная цель деятельности НГДУ - добыча нефти и газа. Скважины бурятся специализированными управлениями буровых работ (УБР) и по окончании их строительства сдаются на баланс НГДУ. Все скважины, бурящиеся с целью геологического исследования района, поисков, разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений, по назначению подразделяются на поисковые, разведочные, эксплуатационные, специальные, параметрические. Весь комплекс работ, начиная от подготовки площадки под буровую и заканчивая демонтажем бурового оборудования, называемый циклом строительства скважины, осуществляют буровые бригады. Пробурив скважину до проектной глубины, спускают и цементируют эксплуатационную колонну, предназначенную для подъёма нефти или газа от забоя к устью скважины или для нагнетания воды (газа, воздуха) в продуктивный пласт в целях поддержания давления в нем [5]. Под освоением скважин обычно понимают комплекс технологических операций по перфорации, вызову притока и воздействию на ПЗП после бурения или ремонтных работ в скважине в процессе эксплуатации. Обычно скважины бывают вертикальными, но наряду со строго вертикальными скважинами, при необходимости бурят наклонно-вертикальные скважины, для того, чтобы разработать пласт под дном озера, реки, под оврагами, горами, на болотистых и лесистых площадях, на заповедных территориях. Также этот метод используется для забуривания вторых стволов, вследствие неликвидированной аварии в скважине. Особенностью бурения наклонно- вертикальных скважин является то, что  несколько скважин располагаются на ограниченном участке земли.Такое расположение называется кустовым. Оно позволяет уменьшить вредную нагрузку на сельскохозяйственные угодья и вскрыть большой по площади нефтеносный пласт. В целях увеличения поверхности фильтрации в нефтяном пласте, сложенном устойчивыми породами и характеризуемом низкой проницаемостью и малой нефтеотдачей, бурят скважины с горизонтальным или с горизонтально разветвленным расположением стволов в призабойной зоне. В первом случае скважину бурят вертикально до выбранной глубины, а затем входят в продуктивный пласт и бурят в нем горизонтально. Во втором случае после бурения вертикального участка скважину разветвляют путем последовательного бурения нескольких резкоискривленных стволов. В НГДУ «Азнакаевскнефть» применяется наклонный вид бурения и лишь несколько скважин имеют горизонтальный профиль. После завершения буровых работ скважину готовят к вызову притока пластовой жидкости и испытанию. Для этого на верхний конец эксплуатационной колонны устанавливают фонтанную арматуру, ■ а на территории близ скважины размещают и обвязывают с этой арматурой ёмкости для сбора и хранения жидкостей, сепараторы, факельное устройство, мерники, аппаратуру для измерения дебитов жидкой и газообразной фаз, давления и температуры, для отбора проб жидкости и др. Временно устанавливают и обвязывают с устьем скважины компрессоры и насосные агрегаты, которые нужны для промывки скважины и вызова притока пластовой жидкости. Конструкция скважин. Конструкция скважины- это совокупность элементов крепи горной выработки с поперечными размерами, несоразмерно малыми по сравнению с  её глубиной и протяженностью, обеспечивающая при современном техническом и технологическом уровне безаварийное, с учетом охраны недр, экономическое строительство герметичного пространственно-устойчивого канала между флюидонасыщенными пластами и остальной частью вскрытого геологического разреза, а также дневной поверхностью.Конструкция скважины зависит от ее назначения: изучение геологического разреза, разведка и оценка газонефтеводоносности отложений, добыча продукции, поддержание пластовых давлений, наблюдение за режимом эксплуатации месторождения.Анализ передового отечественного и зарубежного опыта бурения. Особенно глубоких скважин, показал, что наиболее целесообразным является использование единого принципа разработки конструкций скважин на основе совместимости отдльых интервалов и горно-геологических особенностей разреза с технико-технологическими условиями бурения.Этот принцип положен в основу выбора конструкции нефтяных и газовых скважин, проетируемых для бурения на разведочных и эксплуатационных площадях.Разработку конструкций скважин осуществляют на основании совмещенного графика давлений, используя графики изменения градиентов пластового давления и гидроразрыва пород в зависимости от глубины скважины [1]. Методические указания [1] вошли составной частью в методику ВНИИБТ [2], согласно которой количество обсадных колон в разрабатываемой конструкции скважины определяется в основном числом зон несовместимых условий бурения. Обсадные колонны-предназначены для изоляции стенок скважины от рабочего пространства ствола и должны обеспечивать требуемую прочность и герметичность при воздействии на них ожидаемых внутренних и внешних давлений. Цементное кольцо предназначено для надежной изоляции друг от друга интервалов геологического разреза (в том числе и продуктивных) на весь период строительства, эксплуатации и обеспечения жесткой связи обсадных колоннсо стенками скважины с целью формирования прочной и герметичной постоянной крепи. В конструкции скважин используются следующие типы обсадных колонн: - направление - для крепления верхнего интервала разреза, сложенного, в основном, наносами, с целью предотвращения размытия устья скважины при бурении под кондуктор и осуществления обвязки циркуляционной системы; - кондуктор – для крепления верхних неустойчивых интервалов разреза, изоляция водоносных горизонтов, в основном, с питьевой и лечебной минеральной водой от загрязнения, установки на устье противовыбросового оборудования, а также для подвески последующих обсадных колонн; - промежуточная обсадная колонна – для крепления и изоляции зон геологического разреза, не совместимых по условиям бурения с нижележащими, а также для предотвращения осложнений аварий в скважине  в процессе бурения последующего интервала;- эксплуатационная колонна – для разобщения продуктивных горизонтов и изоляции их от других горизонтов геологического разреза скважины, а также для извлечения нефти, газа и газоконденсата на поверхность известными способами или для закачивания агента в пласт. Различают шахтное (или шахтовое) направление, устанавливаемое, как правило, во всех случаях, и удлиненное направление. В зависимости от конкретных условий, удлиненное направление может не устанавливаться или могут устанавливаться от одного до нескольких направлений. Трубы, используемые в качестве направления, на прочность не рассчитываются и не опрессовываются. Максимальная глубина спуска удлиненного направления, как правило, не превышает нескольких десятков метров. Шахтное направление и кондуктор являются обязательными элементами конструкции скважины. Промежуточные обсадные колонны могут быть следующих видов: - сплошные - перекрывающие весь ствол скважины от забоя до устья, независимо от крепления предыдущего интервала; - потайные – для крепления только необсаженного ствола скважины с перекрытием предыдущей обсадной колонны не менее чем на 100 м; - летучки – специальные промежуточные обсадные колонны, служащие только для ликвидации осложнения и не имеющие связи с предыдущими или последующими обсадными колоннами. Летучки до устья скважины не наращиваются; - промежуточная потайная колонна (хвостовик) – может наращиваться до устья скважины или при благоприятных условиях служить в качестве эксплуатационной колонны. Когда износ последней промежуточной колонны незначительный, эксплуатационная колонна может быть спущена в виде потайной колонны. Эксплуатационная колонна может быть одноразмерной (состоящей из обсадных труб одного диаметра) или комбинированной (состоящей из труб разных диаметров) в случае предполагаемого в ней большого объема работ по освоению, испытанию и ремонту и строительства скважины большой глубины (как правило, более 5500 м). В особо сложных горно-геологических условиях (искривление ствола, большое количество спуско-подъемных операций) в конструкции предусматриваются специальные виды промежуточных колонн – сменные или поворотные. При бурении в скважину последовательно спускается определенная конструкция, состоящая из обсадных труб. Каждая последующая колонна вставляется в предыдущую и поэтому имеет все меньший диаметр. При бурении с поверхности направление необходимо для перекрытия зоны обваливающихся, сыпучих, пород. Оно спускается на малую глубину. Кондуктор спускают после прохождения определенного интервала, где не встречается еще серьезных осложнений, но отличаются водопроявляющие пласты, подпитываемые грунтовыми водами.  Направление и кондуктор спускаются практически на всех скважинах. Далее следуют первая, вторая и, возможно, третья обсадные колонны. Они имеют целью перекрытие и изоляцию ствола скважины от проникновения в нее пластового флюида при бурение газонефтепроявляющих пластов с давлением выше нормального с тем, чтобы предотвратить выброс бурового раствора из скважины или, наоборот, предотвратить поглощение бурового раствора, если давление в пласте ниже нормального. Последней спускается эксплуатационная колонна, через которую, после вскрытия продуктивного горизонта, нефть, или газ с большой глубины будут поступать по уже совершенно изолированному от внешних воздействий каналу на дневную поверхность. Для создания необходимой изоляции кольцевого пространства, остающегося между обсадными колоннами, оно заливается жидким цементным раствором, твердеющим через определенное время. Низ или башмак эксплуатационной колонны устанавливается всегда (после прохождения через пористый продуктивный пласт) в непроницаемую породу. Это позволяет вскрыть продуктивный пласт, предотвратив его обводнение, что само по себе является серьезной проблемой, и может сделать скважину непродуктивной, т.е. не давшей нефти. Конструкция обсадных колонн, спускаемых в скважину, призвана предотвратить возникновение в них таких осложнений, как поглощение бурового раствора, обвалы, выбросы нефти и газа и т.д. Параметры элементов конструкции скважин.
 Крепление скважин. Основные цели крепления скважин: а) создание долговечного, прочного и герметичного канала для транспортирования жидкости от эксплуатационных горизонтов к дневной поверхности или в противоположном направлении; б) герметичное разобщение всех проницаемых горизонтов друг от друга; в) укрепление стенок скважины, сложенных недостаточно устойчивыми породами; г) защита эксплуатационного канала от коррозии пластовыми жидкостями. Спуск обсадной колонны – весьма ответственная операция. До начала спуска должны быть закончены все исследовательские и измерительные работы в скважине, тщательно проверенны состояние бурового оборудования и инструмента, соответствие грузоподьемности вышки и талевой системы весу подлежащей спуску колонны, подготовлен ствол скважины. По данным каверно – и профилограмм выявляют участки сужений ствола скважины, а по инклиограммам – участки резкого искривления. Эти участки тщательно прорабатывают новыми долотами со скоростью не более 35-40 м/ч и расширяют до нормального диаметра. При проработке целесообразно применять ту же компоновку низа бурильной колонны, которую использовали для бурения последнего интервала скважины. После проработки ствол скважины, особенно если условия бурения сложны, калибруют: спускают бурильную колонну, низ которой имеет примерно такую же жесткость, как и подлежащая спуску обсадная колонна, и следят за успешностью прохождения такой компоновки до забоя. Если наблюдаются посадки или затяжки, ствол прорабатывается повторно с несколько меньшей скоростью. По окончание калибровки скважину тщательно промывают в течение одного – двух циклов циркуляции. При проработке применяют буровой раствор с минимальной фильтратоотдачей, низкими значениями статического и динамического напряжений сдвига и пластической вязкости, а также с хорошими смазочными характеристиками.  При подъеме бурильной колонны после проработки или калибровки измеряют ее длину и уточняют длину скважины; при этом надо учитывать, что действительная длина скважины больше суммарной измеренной длины поднятых из нее бурильных труб на величину удлинения колонны.К спуску колонны приступают сразу же, как только закончат подъем бурильных труб после промывки скважины. Обсадные колонны длиной до 3000 – 3500 м спускают с помощью механизированных клиньев и одного элеватора; при большей длине колонны клинья обычно не применяют из–за опасности повреждения обсадных труб сухарями; вместо клиньев используют второй элеватор или два спайдер-элеватора. При спуске нижний конец колонны может упереться в выступы ствола скважины, что опасно возможностью аварии. Во избежание этого низ колонны оборудуют специальным толстостенным стальным кольцом-башмаком. Башмак навинчивают на башмачный патрубок-отрезок толстостенной трубы длиной порядка 2 м, в котором по спиральной линии просверлены несколько отверстий для выхода жидкости. Диаметр и число отверстий выбирают с таким расчетом, чтобы скорость струй при промывке и цементировании не превышала 20 м/с, а поток жидкости равномерно распределялся по периметру колонны. На расстоянии одной-двух труб от башмака в колонне устанавливают обратный клапан. Назначение этого клапана-предотвратить поступление тампонажного раствора из кольцевого пространства скважины в колонну по окончании цементирования. Спущенная в скважину обсадная колонна должна быть хорошо центрирована относительно ствола, чтобы можно было создать сплошную равномерной толщины цементную оболочку и изолировать друг от друга все проницаемые породы. Для этого колонну оснащают пружинными или жесткими центраторами. Центраторы целесообразно размещать на колонне на расстоянии 20-25 м один от другого, если зенитный угол скважины превышает 3  . На участках же с большим зенитным углом расстояние между смежными центраторами рассчитывают так, чтобы наибольшая стрела прогиба участка колонны между ними не превышала 4-5% диаметра скважины. Центраторы желательно ставить на каждой трубе близ кровли и подошвы каждого продуктивного горизонта и ближайших к ним водоносных объектов выше и ниже каждого наружного пакера и цементировочной муфты на обсадной колонне, а также на участках интенсивного изменения зенитного и азимутального углов. Их не ставят кавернозных участках ствола скважины.При быстром спуске обсадной колонны возникает значительное гидродинамическое давление, особенно если обратный клапан закрыт. Повышение давления на стенки скважины может явиться причиной поглощения промывочной жидкости, разрушения обратного клапана или смятия колонны. Поэтому скорость спуска колонны ограничивают. Даже при наиболее благоприятных условиях рекомендуется поддерживать среднюю скорость спуска каждой трубы эксплуатационной колонны не более 1 м/с, промежуточной -не более 0,8 м/с, а кондуктора – не более 0,5 м/с. При спуске колонны с обратным клапаном, допускающим самозаполнение ее промывочной жидкостью, нужно контролировать полноту заполнения, следя за объемом жидкости, вытекающей из скважины, и нагрузкой на крюк. Если же клапан закрыт и самозаполнения не происходит, в колонну периодически доливают жидкость после спуска каждых 200-400 м труб в зависимости от диаметра. Во время долива колонну следует расхаживать во избежание прихвата. Кроме того, после спуска каждых 500-800 м труб  необходимо делать промежуточные промывки, чтобы освежить жидкость в скважине, удалить скопившийся шлам и уменьшить опасность газирования.В скважинах с продолжительными сроками бурения возможностью сильного износа устьевого участка промежуточной колонны последний нужно составлять из двух-трех специальных толстостенных труб. После окончания спуска колонну оставляют подвешенной на буровом крюке, а скважину тщательно промывают; при этом колонна не должна упираться в забой. Большинство обсадных колонн спускают в скважину за один прием. Нередко, однако, очень тяжелые или очень длинные колонны делят на две-три части и спускают соответственно в два или три приема. Так поступают в следующих случаях: если вес обсадной колонны больше грузоподъемности буровой установки; если из-за недостаточной прочности обсадных труб на растяжение невозможно скомпоновать цельную колонну; если при длительном оставлении скважины без промывки (сутки и более) возможно возникновение газонефтепроявлений или других серьезных осложнений. Нижнюю (среднюю) часть обсадной колонны спускают с помощью бурильных труб. В связи с этим в состав обсадной колонны вводят дополнительно элементы оснастки: разъединитель для соединения нижней (средней) части с бурильными трубами, стыковочный узел для соединения двух частей друг с другом, а иногда также устройство для подвески нижней (средней) части в скважине. Нижнюю (среднюю) часть обсадной колонны спускают в скважину и цементируют. После закачки тампонажного раствора в бурильные трубы сбрасывают верхнюю часть секционной разделительной пробки и поверх нее закачивают продавочную жидкость. Потайные колонны также спускают с помощью бурильных труб и разъединителя. Короткие потайные колонны иногда сразу же после цементирования ставят на забой, а бурильные трубы отсоединяют. При этом колонна под действием собственного веса может продольно изогнуться и утратить герметичность в резьбовых соединениях. Если при дальнейшем углублении скважины возможны газопроявления, соединение потайной колонны с предыдущей промежуточной колонной полезно герметизировать пакером.   4.2. Мероприятия по предупреждению и борьбе с осложнениями при | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
