МЕТОДИЧКА.СоловьевН.В.,СоловьевЕ.Н..... Руководство для курсового проектирования по дисциплине Буровые промывочные и тампонажные растворы

• Название: Руководство для курсового проектирования по дисциплине Буровые промывочные и тампонажные растворы
• Дата: 17.12.2022
• Размер: 0.55 Mb.
• Имя файла: МЕТОДИЧКА.СоловьевН.В.,СоловьевЕ.Н.....doc
• Тип: Руководство; #849556
• страница: 3 из 4

(6)
;
(7)

где:

- диаметр скважины под направляющую, м.
- длина интервала скважины под направляющую, м.
(8)
тогда:

2. 
   Определяем дополнительный объем бурового раствора для бурения под кондуктор, в случае если будет применяться раствор, использованный при бурении под направляющую обсадную колонну, т.е. в предыдущем интервале:
   

(9)
(10)

где:
- запасной объем раствора для бурения под направляющую обсадную колонну (найден в п.1);
- запасной объем для бурения под кондуктор.

Величина определяется, для случая, когда направляющая обсадная колонна опущена в скважину и зацементирована, а затем пробурен интервал скважины под кондуктор до глубины .

Тогда величина состоит из двух величин,

– объема раствора, необходимого для заполнения внутри направляющей обсадной колонны:
(11)
где: D_н – внутренний диаметр направляющей колонны;

– объема бурового раствора, необходимого для заполнения необсаженной части скважины, расположенной ниже башмака направляющей колонны:
(12)
следовательно:
(13)
и:
Проверяем условие:

следовательно, необходимо объем запаса при бурении под кондуктор пополнить на величину:
(14)
Тогда:
Находим объем бурового раствора, необходимый для механического бурения под кондуктор
(15)
где: - длина интервала ниже башмака направляющей колонны при бурении под кондуктор, м.
тогда:
Следовательно, для бурения под кондуктор потребуется следующее количество бурового раствора (по формуле (9)):

3. Определяем дополнительный объем бурового раствора для бурения под промежуточную обсадную колонну в случае, если будет применяться раствор, используемый при бурении под кондуктор:
(16)
Количество бурового раствора для увеличения запасного объема при бурении под промежуточную обсадную колонну составляет:
(17)
Аналогично расчетам для кондуктора:
(18)
где:
D_k – внутренний диаметр кондуктора;

D_с.пр. – диаметр скважины в интервале бурения под промежуточную обсадную колонну;

- длина интервала скважины под промежуточную колонну ниже башмака кондуктора
тогда:

Проверяем условие:

Следовательно, необходимо пополнить запас объема бурового раствора при бурении под промежуточную колонну на величину:
(19)
тогда:

Находим объем бурового раствора, необходимый для механического бурения интервала скважины под промежуточную обсадную колонну:
(20)

Следовательно, необходимый объем для бурения интервала скважины ниже башмака кондуктора под промежуточную колонну составит:


4. Определяем объем бурового, раствора, необходимый для бурения интервала скважины под эксплуатационную колонну.

При этом отметим следующее: в соответствии с принятой конструкцией скважины эксплуатационная обсадная колонна будет опущена до глубины 2550 м, перекрыв продуктивный углеводородный коллектор в интервале 2040 – 2250 м. В этом случае буровой раствор, который использовался для бурения в интервале скважины под промежуточную колонну будет применяться для бурения в интервале скважины под эксплуатационную колонну до кровли продуктивного горизонта, залегающей на глубине 2040 м. Первичное вскрытие продуктивной толщи (2040 – 2250 м) и добуривание скважины до проектной глубины (2550 м) предусматриваем производить с применением бурового раствора на углеводородной основе, ИБР (см. раздел 5).

В этом случае, определяем потребный объем бурового раствора для бурения под эксплуатационную колонну по формуле:
(21)
Количество бурового раствора для увеличения запасного объема при бурении под эксплуатационную колонну будем определять по формуле:
(22)
Запасной объем для бурения интервала скважины под эксплуатационную колонну находим:
(23)
D_пр. – внутренний диаметр промежуточной колонны;
- длина интервала скважины при бурении под эксплуатационную колонну до кровли продуктивной залежи.
Тогда:

Проверяем условие
(63,86 > 48,03 м³)
пополнение объема бурового раствора не требуется,

определяем необходимый объем бурового раствора для механического бурения скважины под эксплуатационную колонну в интервале 1105 – 2040 м (до кровли продуктивной залежи):
(24)
тогда:

следовательно, дополнительный объем бурового раствора для бурения интервала скважины под эксплуатационную колонну по формуле (21) составит:

5. Определяем количество бурового раствора для бурения скважины во всех интервалах до кровли продуктивной залежи (2040 м.):
(25)

6. Определяем количество бурового раствора, потребного для первичного вскрытия продуктивной залежи и добуривания скважины до проектной глубины 2550 м.

Как уже отмечалось выше, для этой цели будет применяться раствор на углеводородной основе. Применяем совместный способ вскрытия продуктивной толщи (2040 – 2250 м.) и вышезалегающих горных пород, в которых не будут возникать осложнения в процессе перебуривания продуктивного горизонта с применением бурового раствора на углеводородной основе, в том числе и для добуривания скважины до проектной глубины (2550 м.)

В этом случае потребный объем бурового раствора на углеводородной основе определим по формуле:
(26)
где:
V_зап.п. – запасной объем бурового раствора необходимого для перебуривания продуктивной толщи и добуривания скважины до проектной глубины;
(27)
где: - проектная глубина скважины

- глубина спуска промежуточной обсадной колонны.
тогда:

Объем бурового раствора, необходимого для механического бурения скважины в интервале продуктивной залежи и ниже до проектной глубины находим по формуле:
(28)
где: - глубина расположения кровли продуктивной залежи
тогда:

Определяем по формуле (26) потребный объем бурового раствора на углеводородной основе:

После достижения скважинной проектной глубины 2550 м. в нее опускается эксплуатационная колонна той же длины и осуществляется ее цементирование с последующим вторичным вскрытием продуктивной толщи в интервале 2040 – 2250 м. с применением одного из методов перфорации эксплуатационной колонны.
7. Определяем массу глины для приготовления бурового раствора, необходимого для бурения всей скважины.
По формуле 30 [3, стр. 53]:
т
В том случае, если плотность бурового раствора в каждом из интервалов различная, то расчет количества глины ведется последовательно для каждого из этих интервалов с последующим их суммированием при определении общего расхода глины.
8. Определяем необходимое количество воды для бурения всей скважины.

Там же, по формуле (31)
т
9. Определяем средний расход глины на бурение 1 м. скважины:

Там же, по формуле (32):
т/м
10. Определяем средний расход воды на бурение 1 м скважины:

Там же, по формуле (33):
т/м
6.2. Расчет количества химических реагентов для обработки бурового раствора.
Расчет необходимого количества химических реагентов ведется на основе разработанной рецептуры бурового раствора применительно к каждому из выделенных интервалов бурения. Возможные варианты расчетов при этом:

1 вариант – если химический реагент вводится впервые, т.е. его до начала бурения в данном интервале в промывочной жидкости его не было. В этом случае химической обработке подлежат:

исходный объем – V_исх.

запасный объем – V_зап.

объем бурового раствора, расходуемого на бурение – V_бур.

Тогда масса химического реагента (компонента) для приготовления бурового раствора определяется по формуле:
(29)
где:
Q_исх. – масса компонента для обработки исходного раствора:
(30)
Q_зап. – масса компонента для обработки запасного объема раствора:
(31)
Q_бур. – масса компонента для обработки расходуемого при бурении раствора
(32)
- повышающий коэффициент для учета расхода его при повторной обработке бурового раствора при бурении;

= 1 при первичном введении компонента;

= 1,1 при каждом повторном введении компонента и расчете величин Q_исх., Q_зап. и Q_бур.;
q – рациональная концентрация химического реагента в промывочной жидкости, кг/м³.
Рациональная концентрация химического реагента в составе выбранного бурового раствора назначается в соответствии с имеющимися рекомендациями в источниках [1,2,4,3,5 и др.].

Часто в литературных источниках концентрация химических реагентов в составе рекомендуемых рецептур буровых растворов задается в процентах (%). В этом случае для перевода рекомендуемой концентрации из % в кг/м³ конкретного химического реагента необходимо пользоваться формулами:
, кг (33)
где:
- масса химического реагента для обработки заданного объема (V_p) бурового раствора, кг

х – рекомендуемая концентрация химического реагента, %

- плотность бурового раствора, кг/м³,
а: , кг/м³ (34)

2 вариант – если рассматриваемый химический реагент уже присутствовал в буровом растворе при бурении предыдущего интервала, то расчет его количества ведется в зависимости от соотношения его концентрации в растворе предыдущего и рассматриваемого интервалов:

а) концентрация компонента в буровом растворе при бурении в рассматриваемом интервале требуется меньшая, нежели была в растворе для предыдущего интервала.

В этом случае исходный объем раствора (V_исх.) не обрабатывается, а подлежат обработке:
- дополнительный объем запасного раствора для рассматриваемого интервала скважины;
- объем бурового раствора, расходуемого на бурение рассматриваемого интервала
В этом случае масса химического реагента для обработки бурового раствора определяется по формуле:
(35)
Количество реагента для обработки запасного объема бурового раствора определяется по формуле:
, (36)
где:
q_m - рекомендуемая концентрация химического реагента в рассматриваемом интервале, кг/м³
Масса реагента для обработки бурового раствора, расходуемого при бурении в рассматриваемом интервале скважины определяется по формуле: