Курсовая 1. Курсовой проект по дисциплине Заканчивание скважин студент гр. Бгб17 Проверил доцент Султанов Д. Р. Уфа 2020

• Название: Курсовой проект по дисциплине Заканчивание скважин студент гр. Бгб17 Проверил доцент Султанов Д. Р. Уфа 2020
• Дата: 20.10.2021
• Размер: 0.84 Mb.
• Имя файла: Курсовая 1.docx
• Тип: Курсовой проект; #252161
• страница: 3 из 6

Конструкция забоя: Закрытый забой , с дальнейшей перфорацией.

Разбуриватся пласт без предварительного перекрытия вышележащих и замены бурового раствора в скважине. Затем в скважину спускается эксплуатационная колонна, затрубное пространство цементируется, а гидродинамическая связь с продуктивным пластом восстанавливается с помощью перфорации и ГРП. Данный метод отличается простотой исполнения и минимальной стоимостью работ, так как у нас скважина с горизонтальным окончанием (участок 400 м) , при закрытом забое будет идти загрязнение призабойной зоны пласта , то есть изменение фильтрационно-ёмкостных свойств.





3.ОБОСНОВАНИЕ И РАСЧЁТ КОМПЛЕКТА ПВО

Давление опрессовки на устье определяется по формуле:

МПа , примем , так как давление опрессовки должно превышать устьевое давление не менее чем на 10%, но не должно быть меньше нормативного, зависящего от диаметра обсадных труб.

Выбираем обвязку колонковую клиньевую исходя из конструкции скважины и рабочего давления - ОКК1-21-168x245.

Выбираем противовыбросовое оборудование ОП5-280x21, поскольку диаметр эксплуатационной колонны 168,3 мм. Оно включает в себя универсальный превентор ПУ1-280x21, плашечный превентор ППГ-280x21, манифольд МПБ2-80x21. Масса комплекта 19500кг.

Схема монтажа ОП5–280/80 x 35 ГОСТ 13862-90.



1 - плашечный превентор; 2 - задвижка с гидравлическим управлением; 3 - устьевая крестовина; 4 - манометр с запорным и разрядным устройствами и разделителем сред; 5 - кольцевой превентор; 6 - дроссель регулируемый с ручным управлением; 7 - задвижка с ручным управлением; 8 - гаситель потока; 9 - вспомогательный пульт; 10 - станция гидропривода; 11 - обратный клапан

Рисунок 2– Схема монтажа ОП5–280/80 x 21 ГОСТ 13862-90
4. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ БУРОВОГО РАСТВОРА
Плотность бурового раствора рассчитывается для каждого интервала совместимых условий бурения по горизонту с максимальным градиентом пластового давления по формуле

, кг/м³,

где К_п – коэффициент превышения гидростатического давления бурового раствора над пластовым;

P_пл – пластовое давление, Па;

g – ускорение свободного падения;

Н – глубина залегания кровли горизонта с максимальным градиентом пластового давления.
Таблица 4 – Значения градиента давления от глубины

H, м	50	1170	1331	2547	2674
Grad Pпл, Мпа/100м	0,99	0,98	0,98	0,98	0,98

Рассчитаем пластовое давление горных пород:



Определим пластовое давление для глубин по вертикали 50м,1070м,1331м, 2547, 2674 м:











Рекомендуется принимать К_п = 1,1-1,15 при Н<1200 м (Р1,5 МПа); К_п = 1,05-1,1 при Н=1200-2500 м (Р2,5 МПа); К_п = 1,04-1,07 при Н>2500 м (Р3,5 МПа).

Пользуясь формулой (1) рассчитаем плотность бурового раствора по интервалам бурения, результаты запишем в таблицу 4.

0-50 м: кг/м³

50 – 1170 м: кг/м³

1170–1333 м: кг/м³

1333 –2597 м: кг/м³

2597–2860 м: кг/м³

Таблица 3 – Расчет плотности бурового раствора по интервалам бурения

Интервал по стволу, м	Интервал по вертикали, м	Расчетная плотность, г/см3	Плотность, требуемая в ГТН, г/см3	Принятое для расчета значение плотности, г/см3
0-50	0-50	1,14	1,16±0,02	1,15
50 - 1170	50-1170	1,15	1,16±0,02	1,15
1170 - 1333	1170-1331	1,09	1,10±0,02	1,09
1333- 2597	1331-2547	1,06	1,10±0,02	1,09
2597-2860	2547-2674	1,06	1,12±0,02	1,09
2860-3260	2674	1,06	1,08±0,02	1,09

5.РАСЧЁТ СПУСКА ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ КОЛОННЫ

Предельная скорость спуска обсадной колонны определяется из соотношения Р_с = Р_гст +Р_гд Р_погл, где

Р_гст - гидростатическое давление столба промывочной жидкости на глубине наиболее слабого пласта (пласта с наименьшим индексом давления начала поглощения или гидроразрыва);

Р_гд - гидродинамическое давление в скважине при спуске колонны труб с закрытым нижним концом;

Р_погл - давление начала поглощения пласта.

Давление столба промывочной жидкости

МПа.

Где - плотность бурового раствора, кг/м^3.

_{Запас давления}

МПа.

Гидродинамическое давление при спуске находится при турбулентном течении вытесняемой жидкости по формуле:



при ламинарном течении по формуле:



В формулах l_i, D_i – соответственно длина и гидравлический диаметр кольцевого пространства на i – том участке;

U_i – скорость течения жидкости на i – том участке;

n – количество участков кольцевого пространства различного размера от устья до наиболее слабого пласта;

τ₀ – динамическое напряжение сдвига;

λ- коэффициент гидравлических сопротивлений;

Коэффициент β является функцией параметра Сен-Венана-Илюшина:





Для упрощенных расчетов ω_кр можно определить из выражения:




Реологические параметры раствора:
Так как у нас биополимерный(CaCl2 ингибитор) раствор, то примем

Динамическое напряжение сдвига (ДНС):

Па;

Пластическая вязкость:

Па×с;

_{Критическая скорость (скорость, при превышении которой будет турбулентный режим потока):}

м/с.

Т.е при скорости > 2,4 –турбулентный режим течения

а при скорости < 2,4 – ламинарный режим течения

Ламинарный поток при 0,5 м/с

Обсаженная часть







Центраторы установлены каждые 30 метров, тогда количество центраторов:



Коэффициент местных сопротивлений на центраторах:

;

;



;
Необсаженная часть







Центраторы установлены каждые 30 метров, тогда количество центраторов:



Коэффициент местных сопротивлений на центраторах:

;

;



;



МПа.


Импульсивное гидродинамическое давление:

На глубине 3260 слабый пласт уже пройден и воздействия

инерционных давлений на пласт не предвидится.
Тогда:

.

Так же считаем и последующие давления для ламинарного потока и заносим данные в таблицу 4.
Таблица 4. Гидродинамические давления

Uпж, м/с	0,5	1,0	1,5	2,0	2,4
, МПа	3,09	1,9	2,1	2,29	2,4
Pмц, МПа	0	0	0	0,0023	0,0033
Pгд, МПа	3,09	1,9	2,11	2,31	2,42

При критической скорости гидродинамическое давление меньше допускаемого гидродинамического, тогда предельная скорость жидкости не ограничивается 2,4 м/c, то есть будет больше и жидкость примет турбулентный характер движения.
Турбулентный поток при U_пж = 2,5 м/с:

Обсаженная часть.

Примем, что трубы новые стальные бесшовные: ;

Расчет числа Рейнольдса и коэффициента гидравлического сопротивление также рассчитывается для двух геометрических диаметров:

; ;



4000кр1, тогда коэффициент гидравлического сопротивления считается по формуле Блазиуса:

;

2,01 МПа
Необсаженная часть.

; ;



4000кр1, тогда коэффициент гидравлического сопротивления считается по формуле Блазиуса:

;

4,28 МПа

МПа.



Так же считаем и последующие давления для турбулентного потока и заносим данные в таблицу 5.

Таблица 5. Гидродинамические давления

, м/с	0,5	1,0	1,5	2,0	2,4	2,5	3	3,5
, м/с	0,27	0,54	0,81	1,08	1,3	1,35	1,62	1,89
Рдл, МПа	3,09	3,56	3,98	4,34	4,59	6,29	8,97	11,52

Найдём по графику максимальную скорость спуска, откладывая гидродинамические давления при разных скоростях спуска и запас давления.




Рисунок 3 – График зависимости гидродинамического давления от скорости спуска

По графику находим, что предельная скорость спуска равна 2,06 м/с.

Определим допустимую глубину опорожнения колонны при спуске:



где Pкр – критическое давление на смятие, Па;

Для трубы D=168,3 мм, группы прочности К и толщины 8 мм критическое давление берется 24,1 МПа

Учитывается коэффициент безопасности, который для расчетов допустимой глубины опорожнения колонны принимается равным 1,5;



Предельная длина опорожнения для башмака будет 1321 м, при превышении этой длины возможно смятие наружным избыточным давлением;

Для того чтобы не допустить опорожнения при спуске, необходимо доливать скважину при спуске каждых 500 метров колонны.