Министерство образования и науки российской федерации российский Государственный Университет
 Скачать 4.47 Mb.
|
|
2.2. Требования к инженерно-технологическому сопровождению строительства скважин Единые правила (требования) по организации и ведению инженерно- технологического сопровождения скважин различного назначения направлены на повышение качества строительства скважин при минимизации капитальных затрат и технико-технологических рисков и должны обеспечить: создание, внедрение и развитие системы инженерно- технологического сопровождения строительства скважин; создание условий для мониторинга исполнения проектных решений на основе современных технологий; определение порядка взаимодействия участников инженерно- технологического сопровождения строительства скважины. Инженерно-технологическое сопровождение строительства скважин (ИТС) является инжиниринговой услугой, оказываемой для повышения качества и эффективности строительства скважин. Объём работ по ИТС выполняется в рамках требований ЛНД заказчика и договора на оказание услуг ИТС. Целями совершенствования проектных решений и повышения инженерно-технологического уровня рабочих проектов и программ на строительство скважин являются: повышение качества строительства скважин; 112 снижение количества осложнений и аварий; оптимизация времени, затрачиваемого на строительство скважин; оптимизация затрат на строительство скважин; безопасность проведения буровых работ. Для достижения поставленных целей необходимо консолидировать научные, управленческие, интеллектуальные ресурсы и инновационные технологии при сопровождении строительства скважин. ИТС обеспечивает решение задач: внедрение эффективных инженерно-технологических решений при строительстве скважин; мониторинг исполнения принятых инженерно-технологических решений; прогнозирование возможных аварий и осложнений в процессе бурения с целью их предупреждения; корректировку рабочих программ строительства скважин; анализ качества и эффективности результатов применения проектных инженерно-технологических решений; использование качественных и эффективных инженерно- технологических решений в проектах строительства скважин. ИТС выполняется по рабочим программам на строительство скважин на основе: информации с бурового объекта, поступающей со станций ГТИ, ЗТС и СКЦ; оперативных лабораторных исследований; оперативной связи с буровой, обеспечивающей поступление информации в режиме реального времени и пакета документов; специализированного программного обеспечения, позволяющего выполнять инженерные расчёты и моделировать конструкцию, траекторию ствола скважины, гидравлические режимы и иные технико- технологические решения. Работы по ИТС классифицируются: 1) По режиму передачи информации с бурового объекта: периодический (пакетный режим); непрерывный (режим реального времени). 2) Пообъему и содержанию информации, поступающей с бурового объекта: технико-технологическая, геолого-геофизическая и экономическая информация в пакетном режиме ежедневной сводки «Журнал 113 супервайзера»; технико-технологическая, геолого-геофизическая и экономическая информация, передаваемая с датчиков и модулей станций ГТИ, ЗТС и СКЦ в режиме реального времени. 3) По объему и уровню использования научно-технологической компоненты: наличие/отсутствие элементов НИОКР в проектных решениях; наличие/отсутствие новой техники и технологий в проектных решениях; наличие/отсутствие новых материалов и реагентов в проектных решениях. На рис. 2.1 представлено взаимодействие участников инженерно- технологического сопровождения строительства скважин. 114 Рис. 2.1. Взаимодействие участников ИТС: ОТБС − отдел технологии бурения скважин; ОМСС − отдел мониторинга строительства скважин; ОПСС − отдел проектирования строительства скважин; УОБР − управление организации буровых работ;УСС −управление строительства скважин; УСБ − управление супервайзинга;ПТО − Производственно- технический отдел; ТО − Технологический отдел; ОС − Отдел супервайзинга, БУ − буровая установка на буровом объекте 2.3. Требования к проектной документации и рабочим программам Проектная документация и рабочие программы (РП) являются основными исполнительными документами в процессе работ по ИТС. Рабочие программы разрабатываются для конкретизации проектных решений в части технологий раздельных видов работ и сервисных услуг для повышения качества и эффективности реализации проектных решений, содержат: необходимые горно-геологические и инженерно-технологические решения, полученные на основе инженерных расчётов, моделирования конструкции, траектории ствола скважины, гидравлических режимов, иные технико-технологические решения, выполненные с использованием Зам. генерального директора по бурению заказчика ПТО Супервайзерский пост Генеральный директор проектного института Руководитель ПИЦ по строительству скважин Экспертная группа проектно-инженерного центра УСБ ТО ОС ОТБС ОМСС ОПСС Директор Департамента бурения, скважинных технологий и супервайзинга Начальник управления инжиниринга и проектирования скважин Генеральный директор ДО Заместитель генерального директора по бурению ДО УСС УОБР Буровой супервайзер Подрядные предприятия Станции ГТИ, ЗТС и СКЦ БУ 115 специализированного программного обеспечения и анализа результатов ранее завершенных работ; необходимые мероприятия для ведения работ по строительству скважин непосредственно на буровом объекте. К началу ИТС формируется комплекс рабочих программ по строительству скважины (табл. 2.2). Рабочие программы должны соответствовать формату и требованиям заказчика для введения в базу данных заказчика. Таблица 2.2 № п/п Вид Содержание 1 2 3 1. Рабочая программа бурения скважины, в т.ч. разделы: Углубления, Долотная программа Описание выполняемых работ (цели и задачи, риски). Описание и последовательность работ (ЗГР, сборка КНБК, бурение, режимы бурения, промывка, вспомогательные работы), в том числе: ▪ интервал бурения, м; ▪ способ бурения; ▪ тип, размер и насадки долота; ▪ тип БИ, КНБК; ▪ тип ГЗД с указанием заходности; ▪ вес на крюке, т; ▪ нагрузка на долото, т; ▪ производительность буровых насосов, л/с; ▪ обороты ротора, об/мин; ▪ момент на роторе, кН*м; ▪ скорость СПО, м/с; ▪ давление на стояке, атм; ▪ механическая скорость, м/ч; ▪ время механического бурения, ч 2. Геологический прогноз Глубина залегания (по вертикали, по стволу), м; Стратиграфический разрез скважины (глубина залегания по вертикали, по стволу, название, индекс, элементы залегания пластов по подошве, коэффициент кавернозности); Литологическая характеристика разреза скважины (индекс, интервал по вертикали и по длине ствола, горная порода с кратким названием и % в интервале, стандартное описание); Возможные осложнения по стволу скважины при бурении и их предотвращение (поглощение, ГНВП, обвал стенок скважины, прихват инструмента, кавернообразование) 3. Рабочая программа наклонно- направленного и горизонтального бурения (геонавигации) Описание выполняемых работ (цели и задачи, риски). Операции и последовательность операций (ЗГР, сборка КНБК, бурение, режимы бурения, промывка, вспомогательные работы, заканчивание скважины) с указанием: − ресурс ГЗД; − конструкция и размеры КНБК; − технические требования и характеристики ЗТС; − проектная траектория скважины; − проектная глубина забоя по стволу (МD), м; − проектная глубина забоя по вертикали (TVD), м; − азимутальный угол, град; − зенитный угол, град; 116 № п/п Вид Содержание 1 2 3 − проектная интенсивность искривления по зенитному углу, °/10м; − проектные точки Т 1 , Т 2 , Т 3 (забой) по вертикали (TVD) − вход скважины в проектный круг допуска, м 4. Рабочая программа по буровым растворам Данные по скважине, система растворов; Сведения об интервале, м; Тип БР; Объем БР, м 3 ; Рецептура БР; Плотность БР, г/см 3 ; Условная вязкость, сек; Водоотдача, см 3 /30 мин; Толщина корки, мм; Концентрация водородных ионов (рН); СНС, мгс/см 2 через 1/10 мин; ДНС, мг/см 2 ; Температура БР, °С; Приготовление БР; Контроль свойств БР; Объемы и цены; Информация по применяемым реагентам и материалам; Осложнения, мероприятия по их предупреждению; Работа системы очистки: − вибросита; − гидроциклон; − пескоилоотделитель; − центрифуга 5. Рабочая программа крепления скважины Конструкция скважины; Мероприятия по спуску обсадной колонны; Обсадные трубы (диаметр, толщина стенки, марка стали, тип резьбы); Оснастка обсадной колонны (хвостовика); Глубина спуска обсадной колонны (хвостовика), м; Коэффициент кавернозности; Мероприятия по цементированию обсадной колонны; Тампонажная техника; Схема размещения тампонажной техники; Герметичность колонны; Буферная жидкость (тип, плотность, объем); Тампонажный раствор (тип, марка цемента, плотность, объем); Продавочная жидкость (тип, плотность, объем); Давление «СТОП», атм; Высота подъема цемента, м 6. Программа геофизических исследований в открытом и обсаженном стволе Вид работ (наименование, масштаб записи, интервал исследований); Испытания скважины в открытом стволе (пласт, интервал, депрессия, тип пластоиспытателя); Отбор керна (пласт, кровля по стволу, подошва по стволу, мощность, интервал отбора) 7. Рабочая программа освоения скважины Вид работ по освоению; Продолжительность разглинизации пласта, сут; Интервал перфорации, м; Интервал спуска насоса, м; Пластовое давление, Мпа; Дебит скважины, м 3 /сут 117 2.4. Требования к предоставлению информации с бурового объекта Информация с бурового объекта должна поступать в режиме реального времени по спутниковым каналам связи для мониторинга фактических технико-технологических и геолого-геофизических параметров и для сравнения с расчётными (проектными) параметрами. Результаты мониторинга должны направляться в проектно- инжиниринговый центр по строительству скважин (ПИЦ) заказчика: ЦИТС, отделы и лаборатории анализа причин отклонения от контрольных параметров. 2.4.1. Оценка выполнения комплекса рабочих программ На рисунке 2.2 представлена схема поступления информации для оценки выполнения комплекса рабочих программ по строительству скважины (РПСС) и корректировки в результате анализа причин отклонений от контрольных параметров. 118 Рис. 2.2. Поступление информации для оценки комплекса рабочих программ по строительству скважины 2.4.2. Оценка соответствия геологического прогноза На рисунке 2.3 представлена схема поступления информации для оценки соответствия геологического прогноза фактическим литолого- стратиграфическим характеристикам и разработки геологических прогнозов. Базовая информация из РПСС Проектный горизонт; глубина по вертикали/стволу, м; отклонение от вертикали, м Номер скважины, месторождение, назначение скважины, тип БУ Ген. заказчик, ген. подрядчик, субподрядчики Геологический прогноз График бурения скважины, сут Обновляемая информация (1 раз в сутки) Выводы, рекомендации для разработки РПСС ДА НЕТ Сравнительный анализ расчётных (плановых) и фактических параметров Информация об отклонении фактических от контрольных параметров Обновляемая информация в реальном времени Рабочая программа ННБ Рабочая программа по БР Рабочая программа ГИС Рабочая программа ОС Рабочая программа КС Лабораторные исследования технологических процессов Комплекс РПСС Рабочая программа бурения скважины Рекомендации по корректировке РПСС Откорректированная РПСС Станция ГТИ Станция ЗТС Отчёт о выполнении комплекса РПСС Анализ причин отклонения от контрольных параметров Журнал супервайзера Информация в «Суточном рапорте по бурению» Информация в модуле: «Время строительства»; «Конструкция скважины»; «Траектория ствола»; «КНБК и режимы бурения»; «Буровые растворы»; «Геология», «Газовые аномалии»; «ГИС»; «Обсадные трубы»; «Реестр оборудования» Станция СКЦ 119 Все Рис. 2.3. Поступление информации для оценки соответствия геологического прогноза фактическим литолого-стратиграфическим характеристикам: Q вх − расход БР на входе в скважину, Q вых − расход БР на выходе из скважины, H БР − уровень БР в емкостях, р вх − плотность БР на входе в скважину, р вых − плотность БР на выходе из скважины, Q св.газа − объемное содержание свободного газа в БР на выходе из скважины, M р - крутящий момент на роторе, G кр − вес на крюке Информация по стратиграфическому разрезу скважины должна содержать глубину залегания по вертикали, по стволу, название, индекс, элементы залегания (падения) пластов по подошве, коэффициент кавернозности. Информация по литологической характеристике разреза скважины включает индекс, интервал по вертикали и по стволу, краткое название Обновляемая информация (1 раз в сутки) Геологический прогноз Q вх , Q вых , р вх , р вых , H БР, Q св.газа Станция ГТИ Стратиграфический разрез скважины Глубина залегания, м (по вертикали/ стволу) Журнал супервайзера Литологическая характеристика разреза скважины Поглощение бурового раствора ГНВП Прочие возможные осложнения (обвалы, прихваты, каверны) Информация в модуле «Геология» Информация в модуле «Газовые аномалии» Информация в «Суточном рапорте по бурению» Сравнительный анализ прогнозных и фактических геологических параметров Информация об отклонении фактических от контрольных параметров Отчёт о соответствии геологического прогноза фактическим литолого-стратиграфическим характеристикам Анализ причин отклонения от контрольных параметров ДА Выводы и рекомендации для геологического прогноза НЕТ Базовая информация из геологического прогноза Обновляемая информация в реальном времени M р, G кр 120 горной породы и процентное содержание в интервале, стандартное описание. 2.4.3. Оценка выполнения рабочей программы бурения скважины На рисунке 2.4 представлена схема поступления информации для оценки выполнения рабочей программы бурения скважины (РП БС ) и разработки следующих РП БС 121 Рис. 2.4. Поступление информации для оценки рабочей программы бурения скважины: G кр − вес на крюке, G д − нагрузка на долото, Q БН − производительность буровых насосов, P м − давления на манифольде, N р – число оборотов ротора, М р – момент на роторе, V мех – механическая скорость бурения, V СПО – скорость СПО, Т мех бур. – время механического бурения РП бурения скважины G кр , тн Тип, размер, насадки долота G д , тн Тип ГЗД ( заходность) Q БН , л/с V мех , м/ч Интервал бурения, м Способ бурения P ст , атм N р , об/мин Тип БИ, КНБК Информация в «Суточном рапорте по бурению» Датчик G кр Датчик N р Датчик N БН Датчик P ст G д (Расчётный параметр) V мех (Расчётн. параметр) Анализ причин отклонения от контрольных параметров Отчёт о выполнении РП БС M р , кН*м Датчик M р Датчик положения талевого блока V СПО , м/с V СПО (Расчёт. параметр) ДА НЕТ Сравнительный анализ расчётных и фактических параметров Информация об отклонении фактических значений от контрольных параметров Лабораторные исследования технологических процессов Рекомендации по корректировке РП БС Станция ГТИ Журнал супервайзера T мех.бур , ч Обновляемая информация в реальном времени Обновляемая информация (1 раз в сутки) Базовая информация из РП БС Выводы, рекомендации для разработки следующих РП БС 122 2.4.4. Оценка выполнения рабочей программы геонавигации На рисунке 2.5 представлена схема поступления информации для оценки выполнения рабочей программы геонавигации траектории ствола скважины/наклонно-направленного и горизонтального бурения (РП ННБ ). По результатам анализа причин отклонения от контрольных параметров разрабатывается новая РП ННБ Рис. 2.5. Схема поступления информации для оценки рабочей программы геонавигации: β − азимутальный угол, α – зенитный угол, i − интенсивность искривления по зенитному углу (расчётный параметр), °/10 м, i пр − интенсивность искривления по углу пространственного искривления, °/10м, Т 1 – точка входа ствола в кровлю проектного пласта по вертикали (TVD), Т 2 – точка выхода забоя на горизонталь (α=90°) по вертикали (TVD), Т 3 – Точка проектного забоя скважины по вертикали (TVD) Вход скважины в проектный круг допуска, м α , град Точки Т 1 , Т 2 , Т 3 β, град i , ° /10 м РП ННБ Глубина забоя по вертикали, м i пр , ° /10 м Глубина забоя по стволу, м Информация в «Суточном рапорте по бурению» и модуле «Траектория ствола» Расчётная информация в модуле «Траектория ствола» Информация партии ГИС в модуле «Траектория ствола» Отчёт о выполнении РП ННБ Анализ причин отклонения от контрольных параметров Выводы, рекомендации для разработки следующей РП ННБ ДА Сравнительный анализ расчётных и фактических параметров НЕТ Информация об отклонении фактических от контрольных параметров Глубиномер Траектория ствола скважины Инклинометр ЗТС Лабораторные исследования технологических процессов Базовая информация из РП ННБ Обновляемая информация в реальном времени Обновляемая информация (1 раз в сутки) Рекомендации по корректировке РП ННБ Станция ЗТС Журнал супервайзера |