решение задач буровые растворы. Методические указания к изучению дисциплины Осложнения и аварии в бурении нефтяных скважин для студентов, обучающихся по профилю 21. 03. 01 Бурение нефтяных и газовых скважин заочного и дневного отделения

• Название: Методические указания к изучению дисциплины Осложнения и аварии в бурении нефтяных скважин для студентов, обучающихся по профилю 21. 03. 01 Бурение нефтяных и газовых скважин заочного и дневного отделения
• Анкор: решение задач буровые растворы
• Дата: 12.02.2023
• Размер: 71.43 Kb.
• Имя файла: mu_oslozhneniya_i_avarii_v_burenii_2015.docx
• Тип: Методические указания; #932769
• страница: 4 из 4

Пояснения к решению задач

Задача 1.

Определить относительное давление в скважине. Исходные данные:

Р_пл - пластовое давление, МПа;

Н - глубина скважины, м;

Пояснить смысл относительного давления.

Задача 2.

Определить относительное давление в скважине при наличии поглощающего горизонта. Исходные данные:

р_р - плотность бурового раствора, ^кг/_м3;

Н_пг - глубина залегания подошвы поглощающего горизонта, м;

h_ст - статический уровень бурового раствора, м.

Задача 3.

Определить положение статического уровня при переходе на раствор большей или меньшей плотности. Исходные данные:

Н_пг - глубина залегания подошвы поглощающего горизонта, м;

ρp - плотность бурового раствора исходная, ^кг/_мз;

h_ст - положение статического уровня исходное, м.

р_р1 - плотность бурового раствора для замены в скважине, ^кг/_мз;

Задача 4.

Определить плотность бурового раствора, чтобы статический уровень был на устье скважины. Исходные данные:

Н_пг - глубина залегания подошвы поглощающего горизонта, м;

ρp - плотность бурового раствора исходная, ^кг/_мз;

h_ст - статический уровень жидкости в скважине исходный, м.

Задача 5.

Найти интенсивность, если за время работы уровень жидкости в приемной емкости снизился на заданную величину. Исходные данные:

Q - интенсивность поглощения, ^м3/час,

t – время, за которое снизился уровень жидкости, мин; h_у - величина снижения уровня жидкости, м.

Задача 6.

Определить коэффициент поглощающей способности. Пояснить, как с помощью коэффициента поглощающей способности выбрать рациональный способ изоляции поглощающего горизонта. Исходные данные:

Q - интенсивность поглощения, ^м3/час;

h_ст - величина статического уровня жидкости, м;

h_д -величина динамического уровня жидкости, м.

Задача 7.

Определить максимально допустимую скорость спуска бурильной или обсадной колонны. Исходные данные:

Dд - диаметр долота, м;

D_н - наружный диаметр колонны, м;

Р_пл - пластовое давление, МПа;

μ- вязкость бурового раствора, ᴴ˙^с/_м2;

Н - глубина скважины, м.

Задача 8.

Определить количество воды или утяжелителя для уменьшения или увеличения плотности бурового раствора заданного объема. Исходные данные:

V0 - объем бурового раствора, подлежащего обработке, м³;

ρp - исходная плотность раствора, ^кг/_мз;

р₁, р₂- плотности раствора расчетные, ^кг/_мз.

Задача 9.

Определить длину свободной части бурильной колонны (верхнюю границу прихвата), допустимое усилие при расхаживании, допустимое число оборотов бурильное колонны при отбивке ротором.

Исходные данные:

L - длина бурильной колонны, м;

D_н - наружный диаметр бурильной колонны, м;

δ - толщина стенки бурильной колонны, м;

∆Р - усилие натяжения бурильной колонны при котором произошла ее деформация (удлинение) на величину ∆ℓ.

∆Р - кН; ∆ℓ - м;

[ ] - группа прочности стали, из которой изготовлена бурильная колонна.

Задача 10.

Рассчитать установку нефтяной ванны для освобождения прихвата на забое. Исходные данные:

Dд - диаметр долота, м;

К - коэффициент уширения ствола скважины;

δ - толщина стенки бурильной колонны, м;

D_н - наружный диаметр бурильной колонны, м;

Н - глубина скважины, м;

ρp - плотность бурового раствора, ^кг/_мз;

ρ_н - плотность нефти, ^кг/_мз.

Задача 11.

На забой поступила пачка газожидкостной смеси и начинает подъем по стволу скважины при загерметизированном устье. Определить устьевое, забойное давление при нахождении пачки на глубине z_1, z₂ у блока превенторов. Исходные данные:

ρp - плотность бурового раствора, ^кг/_мз;

Н - глубина скважины, м;

Р_пл - пластовое давление, МПа;

z_1, z₂ - глубина нахождения газожидкостной пачки, м.
Задача 12.

Просчитать установку изоляционного моста в поглощающем горизонте.

Исходные данные:

Н_пг - глубина залегания подошвы поглощающего горизонта, м;

h_пг – мощность поглощающего горизонта, м.

Диаметр бурильной колонны, диаметр скважины, плотность бурового и цементного растворов, коэффициент эффективной пористости горной породы предлагается выбрать самостоятельно. Показать расчетную схему установки изоляционного моста.

Контрольные вопросы по дисциплине.

1. 
   Горно-геологические условия строительства скважин. Физико-механические свойства горных пород.
   
2. 
   Напряженное состояние горных пород. Горное и пластовое давления. Понятие об аномалиях пластового давления.
   
3. 
   Термические условия проводки скважины. Способы расчета распределения температуры по стволу скважины.
   
4. 
   Поглощение буровых и тампонажных растворов при бурении и креплении скважины.
   
5. 
   Геологические и технологические факторы поглощений.
   
6. 
   Признаки поглощения. Условия поглощения.
   
7. 
   Понятие о статическом и динамическом уровнях жидкости в скважине. Интенсивность поглощения (Q _инт). Методы их определения.
   
8. 
   Гидродинамические и геофизические методы исследования поглощающих горизонтов.
   
9. 
   Коэффициент поглощающей способности (К_пс). Использование К_пс при выборе метода изоляции поглощающего горизонта.
   
10. 
    Физико-геологическая сущность гидроразрыва пласта.
    

11.Оценки относительного давления в стволе скважины.

12. 
    Способы предупреждения поглощений.
    
13. 
    Бурение скважин с промывкой аэрированными растворами.
    
14. 
    Кольматация поглощающих горизонтов.
    
15. 
    Использование инертных наполнителей для уменьшения интенсивности поглощающих горизонтов и их полной изоляции.
    
16. 
    Способы доставки наполнителей в зону поглощения.
    
17. 
    Тампонажные смеси и пасты для изоляции зоны поглощения. Их свойства и требования к ним.
    
18. 
    Способы доставки тампонажных смесей в зону поглощения.
    
19. 
    Установки изоляционных мостов. Схема установки моста. Расчет расхода материалов, ожидаемых давлений, затрат времени на установку моста, количество продавочной жидкости, выбор тампонажного материала.
    
20. 
    План работ на установку моста.
    
21. 
    Использование перекрывающих устройств для ликвидации зон поглощения с высокой степенью интенсивности.
    
22. 
    Спуск обсадной колонны для перекрытия поглощающего горизонта.
    

23.Осложнения, связанные с нарушением устойчивости стенки скважины. Осыпи, обвалы, обрушения.

24. 
    Каверны. Негативное влияние на процесс строительства и крепления скважины.
    
25. 
    Желобные выработки (желоба). Условия образования. Их негативное влияние на процесс строительства и крепления скважины. Предупреждение и методы ликвидации желобных выработок.
    

26.Особенности строительства в условиях многолетнемерзлых пород (ММП).

27.Особенности строительства скважин в условиях комплексной разработки месторождений нефти и калийных солей.

28. 
    Понятие об аварии. Классификация аварий. Факторы, влияющие на возникновение аварий.
    
29. 
    Аварии с бурильной колонной и ее элементами. Виды поломок и разрешений.
    
30. 
    Падение бурильной колонны. Причины падения.
    
31. 
    Мероприятия по предупреждению аварий с бурильной колонной.
    
32. 
    Аварии при креплении скважины.
    
33. 
    Подготовка ствола скважины и обсадной колонны к спуску и цементированию.
    
34. 
    Аварии с забойными двигателями. Рациональная и безаварийная отработка забойных двигателей.
    
35. 
    Аварии при проведении геофизических работ.
    
36. 
    Аварии с долотами. Методы рациональной и безаварийной отработки долот.
    
37. 
    Разрушение и падение буровых вышек.
    
38. 
    Прихваты бурильных и обсадных колонн. Виды прихватов.
    
39. 
    Методы предупреждения и ликвидации прихватов.
    
40. 
    Методы определения верхней границы прихвата.
    
41. 
    Ликвидация прихвата установкой жидкостной ванны. Схема и расчет жидкостной ванны.
    

42.Определение допустимых нагрузок и числа оборотов на бурильную

колонну при расхаживании и «отбивке» ротором.

43.Отсоединение бурильной колонны в намеченном месте.

44.Ликвидация прихватов бурильной колонны методом обуривания. 45.Осложнения и аварии, связанные с самопроизвольным искривлением ствола скважины.

46. 
    Газонефтеводопроявления (ГНВП). Условия их возникновения.
    
47. 
    Прямые и косвенные признаки ГНВП.
    

48.Определение забойного давления. Причины его снижения.

49. 
    Поведение газа в бурящейся скважине. Уравнение состояния газа.
    
50. 
    Инверсия давления в стволе скважины.
    
51. 
    Ликвидация ГНВП при нахождении долота на забое скважины. Определение плотности жидкости для глушения скважины.
    
52. 
    Ликвидация ГНВП, возникшего при спускоподъемных операциях.
    
53. 
    Мероприятия по предупреждению ГНВП.
    

54.Открытые аварийные фонтаны. Методы их ликвидации.

55.Основные виды инструмента и приспособлений для ликвидации аварий в

бурящихся скважинах.

56.Требования к ловильному инструменту. Конструкция, принцип работы. 57.Основные приемы производства аварийных работ.

58.Ловильные работы в кавернах.

Список литературы

1. 
   Басаргин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М. Осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважин; учебное пособие для вузов. ООО «Недра - Бизнесцентр» - М. 2000 - 677 с.
   
2. 
   Гандгжумян Р.А., Калинин А.Г., Никитин Б.А. Инженерные расчеты при бурении глубоких скважин; справочное пособие под редакцией А.П. Калинина - М. Недра. 2000 - 489 с.
   
3. 
   Элияяшевский И.В., Орсуляк Л.М., Стороинский М.И. Типовые задачи и расчеты в бурении; ученое пособие - М, Недра 1974 - 504 с.
   
4. 
   Бабаян Э.В. Технология управления скважиной при газонефтеводопроявлениях; ученое пособие. ОАО «Издательство Советская Кубань» 2006 - 156 с.
   
5. 
   Предеин А.П. Осложнения и аварии при строительстве нефтяных и газовых скважин; учебное пособие. Издательство Перм. нац. исслед. политехи, ун-та. 2014 - 381 с.