ооарбаб. Строительство наклоннонаправленной эксплуатационной скважины 12 на площади СевероПрибрежная
 Скачать 4.62 Mb.
|
|
2.2.5 Обоснование высот подъёма тампонажных растворов Цементированием называется процесс заполнения заданного интервала скважины суспензией вяжущих материалов (тампонажной смесью), способной в покое загустевать и превращаться в прочный, практически непроницаемый камень. Исходя из требований [1], кондуктор, промежуточная, потайная и эксплуатационная колонны цементируются по всей длине, причём потайная колонна цементируется на 250 метров выше башмака промежуточной колонны. Интервалы цементирования приведены в табл. 2.3 Таблица 2.3 - Интервалы цементирования обсадных колонн
2.2.6 Разработка схем обвязки устья скважины По окончании бурения скважины, спуска эксплуатационной колонны и ее цементирования верхние части обсадных колонн (кондуктора, промежуточной, потайной и эксплуатационной) соединяют при помощи колонной головки. Для испытания продуктивных горизонтов и обеспечения последующей их эксплуатации без осложнений обвязка колонн на устье должна обеспечивать: Герметизацию, контроль давления и возможность заполнения промывочной жидкостью заколонного пространства. Жесткое соединение верхней (устьевой) части эксплуатационной колонны с другими колоннами, спущенными ранее в скважину. Возможность фиксирования некоторых величин натяжения эксплуатационной колонны. Восстанавливать нарушенную герметизацию межколонного кольцевого пространства путем нагнетания специальных паст или самотвердеющих пластиков. Колонные головки устанавливаются на всех скважинах независимо от способа их эксплуатации. Для нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин выбор типа колонной головки зависит от пластового давления и диаметра обсадных колонн. В промысловой практике применяют колонные головки двух типов: клиновую ГКК и муфтовую ГКМ. Наиболее универсальными являются клиновые головки. В данном случае этим условиям удовлетворяет колонная головка ОКК2-70-140х245х324, так как в проектируемой скважине давление на устье скважины при опрессовке составляет 12,8 МПа (128 атм.), а обвязываемые обсадные колонны имеют диаметры 140 мм, 245 мм и 324 мм. Следовательно, для обвязки устья скважины принимаем колонную головку ОКК2-70-140х245х324 (ТУ 26-16-183-85).  - фланец; 2 - пробка; 3 - корпус головки; 4 - резиновые уплотнители; 5 - пакер; 6 - клинья; 7 - патрубок; 8 - эксплуатационная колонна; 9 - фланец для установки головки на устье; 10 - фланец промежуточной колонны Рисунок 2.4 - Колонная головка клиновая Противовыбросовое оборудование устья скважины выбирается исходя из условия того, что рабочее давление превентора должно быть больше максимально ожидаемого давления на устье скважины при возможном газонефтеводопроявлении, а также диаметр проходного отверстия в превенторе должен быть больше максимального диаметра инструмента, опускаемого в скважину. Согласно ГОСТ 13862-90 и ПБ 08-624-03 выбираем схему обвязки устья ОП5-350х35, состоящую из двух плашечных превенторов ППГ-350х35 и одного универсального превентора ПУГ-350х35. Для промежуточной колонны необходимо использовать схему обвязки ОП10х280х70, состоящую из трёх плашечных превенторов ППГ-280х70 и универсального превентора ПУГ-280х35. Для эксплуатационной колонны используется схема обвязки устья ОП5-180х70, состоящую из двух плашечных превенторов ППГ-180х70 и одного универсального превентора ПУГ-180х35. При освоении будет использоваться сдвоенный плашечный ручной превентор ППР 2-150х21-КН. Превентор предназначен для герметизации устья нефтяных и газовых скважин в процессе бурения, освоения и ремонта с целью предупреждения нефтегазопроявлений и выбросов, как при наличии в скважине труб, так и при их отсутствии. 2.3 Проектирование процесса углубления скважины .3.1 Обоснование класса и типоразмеров долот по интервалам бурения Важными направлениями в деле повышения эффективности строительства скважин всегда являлись подбор породоразрушающего инструмента и улучшение показателей работы долот. Буровое долото является основным инструментом, которым разрушают горные породы при бурении скважин. Долота делятся по назначению (для сплошного бурения или бурения с отбором керна); по исполнению (пикообразные, лопастные, торцовые, шарошечные); по воздействию на породу (режуще-скалывающего типа, дробяще-скалывающего или режуще-истирающего типа). В настоящее время наибольшее применение получили трёхшарошечные долота. На их долю приходится более 90% всей проходки при бурении разведочных и эксплуатационных скважин на нефть и газ. Выбор типа породоразрушающего инструмента базируется на основании анализа фактического материала, информации о физико-механических свойствах пород, отработки долот, по ранее пробуренным скважинам. Рациональным типом долота данного размера для конкретных геолого-технических условий бурения является такой тип, который при бурении в рассматриваемых условиях обеспечивает минимум эксплуатационных затрат на 1 м проходки. Предусмотрен выпуск 13 типов долот в зависимости от области их применения: М, МЗ, МС, МСЗ, С, СЗ, СТ, Т, ТЗ, ТК, ТКЗ, К, ОК. Руководствуясь опытом бурения скважин в аналогичных геологических условиях на площадях Краснодарского края рационально применение трёхшарошечных долот. При бурении под кондуктор, в интервале 0 - 1027 м, представленном мягкими, неабразивными, рыхлыми породами, принимается тип “М” с фрезерованными зубьями. Так как при бурении будет применяться винтовой забойный двигатель с большой частотой вращения, то принимаем высоко-оборотистые долота с типом опор “В” - опоры шарошек на подшипниках качения с боковой промывкой, диаметром 393,7 мм. Исходя из многолетнего опыта работ на данном месторождении для бурения под кондуктор применяем долото III-393,7 М-ГВ. Для разбуривания цементного стакана кондуктора будем использовать долото с фрезерованным вооружением III 295,3 С-ЦВ, предназначенное для разбуривания средних по твёрдости пород низкооборотным бурением. При бурении под промежуточную колонну в интервале 1027-2539 м, который представлен мелкозернистыми песчаниками и темно-серыми глинами с прослоями доломитов, мергелей, алевролитов, сидеритов, будем использовать долото III 295,3 RX+C. Для разбуривания цементного стакана промежуточной колонны используется долото с фрезерованным вооружением III 215,9 С-ЦВ. Интервал 2539-2846 м представлен глинами темно-серыми слоистыми с прослоями мергелей и известняков. Таким образом, при бурении под потайную колонну в интервале 2539-2846 м, целесообразно будет применение долота типоразмера III 215,9 М-ГАУ. Разбуривание цементного стакана будет осуществляться долотом с фрезерованным вооружением III 165,1 С-ЦВ. При бурении под эксплуатационную колонну в интервале 2846 - 3147 м, представленным мягкими с пропластками средней твердости породами (темно-серые глины с прослоями алевролитов, песчаников, мергелей) принимается тип долота “МС” с фрезерованными зубьями. Для бурения в этом интервале принимается долото трёхшарошечное с боковой промывкой и герметизированными маслонаполненными опорами долото III 165,1 МС-ГАУ, Выбранные типы долот по интервалам бурения сводим в табл. 2.4 Таблица 2.4 - Типоразмер долот по интервалам бурения
2.3.2 Расчёт осевой нагрузки на долото по интервалам пород Осевая нагрузка обеспечивает внедрение породоразрушающего инструмента в горную породу. Для более твердых пород требуется увеличение осевой нагрузки, но ее расчетное значение не должно превышать 80% от допустимой по паспорту долота. При расчете осевой нагрузки на долото используют следующие методы: . Статистический анализ отработки долот в аналогичных геолого-технических условиях. . Аналитический расчет на основе качественных показателей физико-механических свойств горной породы и характеристик шарошечных долот, применение базовых зависимостей долговечности долота и механической скорости бурения от основных параметров бурения. Для расчёта осевой нагрузки потребуются данные из ниже приведённой таблицы 2.5. Таблица 2.5 - Исходные данные для расчёта осевой нагрузки на долото
где η - коэффициент перекрытия зубьев; δ - притупление зубьев, м; РШ - твёрдость горной породы по штампу, МПа. Расчёт осевой нагрузки на долото ведётся по интервалам. Так как площадь района работ хорошо изучена, при проектировании режимов бурения осевая нагрузка может определяться по формуле 2.15 PД=αЗ·РШ·FK (2.15) где PД - осевая нагрузка на долото, Н; αЗ - коэффициент, учитывающий изменение твердости горных пород в конкретных условиях забоя, α = 0,33  1,59, для практических расчетов принимается αз= 1,0;FK - площадь контакта зубьев долота с забоем, которую возможно определить по формуле В.С.Фёдорова Fк = (Dд/2)∙η·δ (2.16) где Dд - диаметр долота, см Воспользовавшись данными из таблицы 2.5, а так же формулами 2.15 и 2.16 определим осевые нагрузки для каждого интервала механического бурения. Рассчитаем осевую нагрузку для интервала 0-649 м: Fк= (0,3937/2)∙1,21∙1,5∙10-3 = 3,573∙10-4 м2. Тогда PД=1,0·100·3,573·10-4 = 36 кН. Рассчитаем осевую нагрузку для интервала 649-1027 м: Fк= (0,3937/2)∙1,21∙1,5∙10-3 = 3,573∙10-4 м2. Тогда PД=1,0·150·3,573·10-4 = 54 кН. Для интервала 1027-2539 м осевая нагрузка будет равна: Fк= (0,2953/2)∙1,07∙1,5∙10-3 = 2,37∙10-4 м2. Тогда PД=1,0·150·2,37·10-4 = 36 кН. Рассчитаем осевую нагрузку для интервала 2539-2846 м: Fк= (0,2159/2)∙1,02∙1,5∙10-3 = 3,573∙10-4 м2. PД=1,0·150·3,573·10-4 = 53,6 кН. Для интервала 2846-3147 м осевая нагрузка будет равна: Fк= (0,1651/2)∙0,98∙1,5∙10-3 = 1,213∙10-4 м2. PД=1,0·170·1,213·10-4 = 20,6 кН. Исходя из вышеприведенных расчетов и опираясь на опыт ранее пробуренных скважин на площади Северо-Прибрежная, принимаем осевые нагрузки на долото по интервалам бурения следующие: интервал 0-649 м: 30-40 кН; интервал 649-1027 м: 50-60 кН; интервал 1027-2539 м: 30-40 кН; интервал 2539-2846 м: 50-60 кН; интервал 2846-3147 м: 20-30кН. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||