Технология строительства наклонно-направленной скважины с глубиной по вертикали 1857 м на примере условий Чаяндинского НГКМ.

Введение 9
1.Сведения о районе работ 10
2. Геолого-физическая характеристика разреза скважины 12
2.1 Стратеграция, литология, тектоника 12
2.2 Физико-механические свойства пород 17
2.4 Возможные осложнения при бурении скважины 24
2.4.1 Поглощение буровых растворов 24
3. Основные сведения о скважине 28
4. Технико-технологическая часть 30
4.1 Конструкция скважины 30
4.1.1 Определение минимальной глубины спуска кондуктора 32
4.1.2. Расчет конструкции скважины 34
4.1.3 Расчет диаметров колонн и долот 38
4.2. Профиль ствола скважины 40
4.3 Буровые промывочные жидкости 43
4.3.1 Составы и свойства промывочных жидкостей 44
4.3.2 Выбор плотностей (свойств) промывочных жидкостей по интервалам бурения 46
4.4 Углубление скважины 52
4.4.1 Способы и режимы бурения 52
4.4.2 Компоновка низа бурильной колонны 55
4.4.3 Бурильная колонна 62
Классификация бурильных труб 62
4.4.4 Оснастка талевой системы 65
4.5 Выбор типа буровой установки 69
Комплектность и набор бурового оборудования буровых установок БУ 3200/200 ЭУК 74
5 Поглощение буровых и тампонажных растворов при бурении и креплении скважин ( СПЕЦ ВОПРОС) 75
6 Расчет эксплуатационной обсадной колонны на прочность 78
6.1 Условия работы колонны в скважине 79
6.2 Расчет действующих нагрузок 79
6.2.1 Расчет наружных избыточных давлений 80
6.3 Конструирование обсадной колонны по длине 85
6.4 Расчет цементирования эксплуатационной колонны 86
6.4.1Обоснование способа цементирования 86
6.4.2 Расчет объёмов буферной жидкости, тампонажного раствора и продавочной жидкости 87
6.4.3 Определение количества компонентов тампонажного раствора 89
6.4.4 Гидравлический расчет цементирования скважины 91
6.5 Выбор типа и расчёт необходимого количества цементировочного оборудования 93
6.6 Расчёт режима закачки и продавки тампонажной смеси 95
6.7. Расчёт установки цементного моста 100
7. Безопасность и экологичность 104
7.1 Анализ состояния промышленной безопасности на предприятии 104
7.3 Производственная безопасность 106
7.3.3 Микроклимат на рабочем месте 109
7.3.7 Электромагнитные поля 112
7.4 Экологическая безопасность 118
7.4.1 Охрана атмосферы 119
7.4.2 Охрана гидросферы 120
7.4.3 Охрана литосферы 120
7.4.4 Планы природоохранных мероприятий 121
7.5 Мероприятия по защите в чрезвычайных ситуациях 121
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 130
Список использованных источников 131

Весь текст будет доступен после покупки

Нефтяные и газовые скважины являются уникальными капитальными сооружениями, строительство которых ведётся по заранее составленному и утверждённому техническому проекту. Уникальность скважин, как сооружений, прежде всего, выражается в их размерах – значительных по протяжённости вглубь земной коры и существенно малых поперечных размеров. Основой проекта строительства скважины является полный геологический разрез района, в котором намечается бурение скважины, и её проектная глубина.
На основании детального изучения геологического разреза района, пластовых давлений, характеристик слагающих разрез пород, глубин залегания и мощностей зон возможных осложнений (обвалы и осыпания пород, поглощения промывочной жидкости, газоводонефтепроявления и т.д.), а также эксплуатационных параметров подлежащих вскрытию продуктивных горизонтов специалисты по строительству скважин разрабатывают конструкцию скважины.

Весь текст будет доступен после покупки

1.Сведения о районе работ

Чаяндинское нефтегазоконденсатное месторождение — одно из крупнейших на Востоке России. Является базовым для формирования Якутского центра газодобычи и ресурсной базой для газопровода «Сила Сибири» (наряду с Ковыктинским месторождением в Иркутской области). Создание Якутского центра газодобычи в первую очередь направлено на обеспечение газом российских потребителей. С его развитием будут созданы необходимые условия для газоснабжения и газификации населенных пунктов Якутии и других.

Т а б л и ц а 1.1 – Сведения о районе буровых работ

Наименование,
единица измерения Значение
(текст, название, величина)
1 2
Месторождение Чаяндинское
Расположение (суша, море) суша
Год ввода месторождения в разработку 1983
Административное положение:
- республика
Россия
- округ Республики Саха (Якутия)
Температура воздуха:
- среднегодовая, оС
-2
- наибольшая летняя, оС +35
- наименьшая зимняя, оС -50
Максимальная глубина промерзания
грунта, м
2,4



Схема расположения месторождения Чаяндинское представлена на рисунке 1.1















Рисунок 1.1 – Карта расположения Чаяндинского месторождения



2. Геолого-физическая характеристика разреза скважины

2.1 Стратеграция, литология, тектоника

Стратиграфия - раздел геологии, изучающий возраст осадочных горных пород и последовательность напластования горных пластов.
Основные цели стратиграфии: определение последовательности залегания,установление возраста горных пород, создание общей схемы разреза для практических работ. Стратиграфия. Геологический разрез месторождения сложен мезокайнозойскими отложениями осадочного чехла, залегающего на поверхности палеозойского складчатого фундамента.
Литология - раздел геологии об осадочных породах, их составе, строении, происхождении и закономерностях пространственного размещения. Главные задачи литологии заключаются в выявлении закономерностей распределения различных типов осадочных пород и полезных ископаемых.
Тектоника - раздел геологии, который изучает структуру и строение земной коры, а также историю её движений, изменяющих эту структуру.
Стратиграфический разрез скважины представлен в таблице 2.1.














Т а б л и ц а 2.1 – Стратиграфический разрез скважины, элементы залегания и коэффициент кавернозности пластов

Стратиграфическое
подразделение Глубина
залегания, м Мощность,
м Элементы залегания
(падения) пластов по подошве, град. Стандартное описание горной породы:
полное название, характерные признаки, (структура, текстура, минеральный состав и т. д.)
название индекс от
(кровля) до
(подошва) угол азимут
1 2 3 4 5 6 7 8
Четвертич-
ные+юрские Q+j 0 8 8 Аллювиальные суглинки, пески и галечники различного петрографического состава.
Кембрийская сис-
тема Верхний - средний отдел Майский, амгтн- ский ярусы Вер- холенская серия Бордонская, сви- та Є2-гЬг 8 113 105 нет
данных нет
данных Свита состоит из переслаивающихся красновато-коричневых,
бурых, реже зеленовато-серых мергелей, аргиллитов, иногда алевритистых, переходящих в тонкие прослойки алевролитов. Породы содержат тонкие прослои, линзы и включения гипса и ангидрита, отмечены знаки ряби, трещины усыхания.
Кембрийская сис-
тема Средний от- дел Амгинский ярус Метегерская свита Є2mt 113 239 120 нет
данных нет
данных Представлена переслаиванием светло, темно-серых с желто-
ватым, зеленоватым оттенками доломитов, участками глини- стых, загипсованных, редко известняков с прослоями мерге- лей и аргиллитов.
Средний - ниж-
ний отдел Ичер- ская свита Є1-2ic 239 285 46 нет
данных нет
данных Свита сложена коричневато-серыми, серыми и темно-серыми,
мелко-среднезернистыми известняками, часто битуминозны- ми, участками водорослевыми, иногда обломочными, кавер- нозными, неравномерно – глинистыми с прослоями доломи- тов.
Продолжение таблицы 2.1
1 2 3 4 5 6 7 8
Чарская свита Є-1cr 285 605 320 нет
данных нет
данных Представленачередованиемпачеккаменныхсолейссерыми,
коричневато-серымитонко-мелкозернистымидоломитами, частоангидритизированнымииглинистыми,спрослоями мергелей,аргиллитовиангидритов.Каменныесолипрозрач-ныебелые,толщинойдо145м,залегаютвподошвечарской свиты.
Ботомский ярус
Олекминскаясви-та Є-1ol 605 707 102 нет
данных нет
данных Сложенасерымиитемно-серыми,частоскоричневымоттен-
ком,скрытозернистымииводорослевымиизвестнякамиидо- ломитами,частобитуминозными,иногдаслабоглинистыми. Вверхнейчастиотмечаетсяувеличениеглинистостиотложе- ний.
Атдабанскийярус
Толбачанская свита Верхняя подсвита Є-|1tb2 707 982 275 нет
данных нет
данных Верхняя–пластыкаменнойсолиипачкипереслаиваниядо-
ломитов, мергелей аргиллитов.
Нижняя подсвита Є-1tb1 982 1084 102 нет
данных нет
данных Сложена переслаиваниемсероцветных,иногдазеленоватых
илижелтоватыхдоломитов,известняков,ангидритовимер- гелей.
Эльгянская свита Є-1el 1084 1144 60 нет
данных нет
данных Сложенаизвестняками,средкимитонкимипрослоямиглини-
стыхдоломитовиаргиллитов.Доломитыиизвестнякибиту-минозные, водорослевые.
Нелбинскаясвита Є-1nb 1144 1197 53 нет
данных нет
данных Сложенадоломитамисероцветнымисзеленымикоричневым
оттенками,неравномерноглинистыми,спримесьюалеврито- вогоматериала,спрослоямиаргиллитовидоломитистыхиз- вестняков.Породысодержаттонкиепрослоиивключения ангидритов,иногда соли.



Продолжение таблица 2.1
1 2 3 4 5 6 7 8
Билирская свита
верхняя подсвита Є1brl 1454 1498 44 нет
данных нет
данных Сложенаизвестнякамиидоломитамисподчиненнымипро-
слоямимергелейиаргиллитов.Известнякисветло-серыекоричневато-зеленовато-серые,микротонкозернистые,про-слоямиводорослевые,участкамимелкокавернозные,иногда доломитистые,местаминеясноинитевидно-слоистыесчер- нымипримазкамибитуманаповерхностяхнаслоения.Доло-митысветло-серыеисерые,микротонко-зернистые,неравно- мернослоистыедопереходавдоломитовыемергелииаргил- литы,местамиокремненные,участкамипологоволнистоили тонкогоризонтальнослоистые,стрещинами,заполненными ангидритом.Мергелитемно-серыеслинзовиднымивключе-ниямибелогоангидрита.Всоставесвитывыделяетсяосин-скийпродуктивныйгоризонт,промышленнаянефтегазонос- ностькоторогоустановленанаТалаканскомиСредне- Ботуобинскомместорождениях,непосредственнопримы- кающихк Чаяндинскомуместорождению.
Билирская свита
нижняяподсвита Є1bl1
осинский2 1498 1523 25 нет
данных нет
данных Сложенадоломитами,спрослоямиизвестняковиаргиллитов.
Доломитысерые,коричневато-серые,тонко-мелкозернистые, прослоямиводорослевые,участкамиизвестковистыедопере-ходавизвестнякисвключениямиголубовато-серогоангид- рита,иногдакавернозныеитрещиноватые.Частотрещины залеченыангидритом.Аргиллитызеленовато-серые,плотные, иногдагоризонтальнослоистыесредкимипропласткамидо- ломитов и включениями ангидритов.
Юряхская свита
верхняя подсвита Є1jurh 1523 1563 40 нет
данных нет
данных Cложена доломитами, часто известковистыми, участками
глинистыми,известнякамиспрослоямикоричневато-серых доломитовыхмергелейизеленовато-серыхаргиллитов.Уча- стками породы мелкокавернозные,пропитанынефтью
Продолжение таблица 2.1
1 2 3 4 5 6 7 8
Кудулахская сви-Vkd 1582 1673 91 нет нет Свитасложена сероцветными доломитами, известняками,
та данных данных иногдаангидритизированными,спрослоямимергелейиар-
гиллитов.Количествоглинистогоматериалавразрезесвиты
значительно сокращается, по сравнению с подстилающими
отложениямиуспунскойсвиты.Общаятолщинасвиты82-107
м.
Успунская свита Vus 1673 1750 77 нет нет Сложенасероцветными,скоричневымилизеленымоттенка-
данных данных ми,глинистымидоломитами,доломитовымимергелямииар-
гиллитами, спрослоями доломитовангидритизированных.
Бюксая свита Vbk2
верхняя подсвита 1750 1839 89 нет
данных нет
данных Сложенадоломитами,ангидрито-доломитами,прослоямидо-
ломитовыхмергелейиаргиллитов,режеалевролитовипес-
чаников.
Кровляботуобин-V bk1 1839 нет нет Сложенапреимущественно песчаниками светло-серыми до
ского горизонта данных данных белых, кварцевыми, реже полевошпато-кварцевыми, разно-
подошва 1863 24 нет нет зернистыми.
данных данных

2.2 Физико-механические свойства пород

Ниже приведены термины, определения и краткие характеристики основных физико-механических свойств горных пород, оказывающих наиболее сильное влияние на процесс бурения скважин.
Основные свойства горных пород можно подразделить на следующие две группы:
1. Физические свойства — плотность, пористость, влагоемкость, теплопроводность, проводимость звука, электрического тока и др.
2. Механические свойства — прочность, упругость, пластичность, крепость, твердость, контактная прочность, абразивность.
Проницаемость горных пород пласта - способность пород пласта пропускать жидкость и газ при перепаде давления.
При относительно небольших перепадах давления в нефтяных пластах многие породы в результате незначительных размеров пор оказываются практически непроницаемыми для жидкостей и газов (глины, сланцы и т.д.).
Хотя при сверхвысоких давлениях все горные породы проницаемы.
Под пористостью горной породы понимается наличие в ней пор (пустот). Пористость характеризует способность горной породы вмещать жидкости и газы.
В зависимости от происхождения различают следующие виды пор:
1. Поры между зёрнами обломочного материала (межкристаллические). Это первичные поры, образовавшиеся одновременно с формированием породы.
2. Поры растворения – образовались в результате циркуляции подземных вод.
3. Пустоты и трещины, образованные за счёт процессов растворения минеральной составляющей породы активными флюидами и образование карста.
4. Поры и трещины, возникшие под влиянием химических процессов, например, превращение известняка (СаСО3) в доломит (МgСО3) – при доломитизации идёт сокращение объёмов породы на 12%.
5. Пустоты и трещины, образованные за счёт выветривания, эрозионных процессов, закарстовывания.
Виды пор (2)-(5) – это так называемые вторичные поры, возникшие при геолого-химических процессах.
Объём пор зависит от:
- формы зёрен;
- сортировки зёрен (чем лучше отсортирован материал, тем выше пористость); размера зёрен;
Прочность — одно из основных механических свойств горных пород, она характеризует их способность в определенных условиях воспринимать те или иные силовые воздействия, не разрушаясь.
Упругость — свойство горной породы восстанавливать свои первоначальные форму и объем по прекращению действия внешних сил.
Упругие свойства характеризуются модулем упругости и коэффициентом Пуассона.

Весь текст будет доступен после покупки

1.Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности (Утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 12.03.2021 № 101)
2.Басарыгин Ю.М. Технология бурения нефтяных и газовых скважин. Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М. – ООО «Недра-Бизнесцентр», 2001. – 679с.
3. Техника и технология строительства скважин: методические указания по выполнению курсового проекта для студентов всех форм обучения направления 21.04.01 Нефтегазовое дело / Сост.: С.В. Долгов; Кубан. гос. технол. ун-т. Каф.нефтегазового дела им. проф. Г.Т. Вартумяна. – Краснодар, 2015. – 38 с.
4. Заканчивание скважин. Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов направления 21.03.01 «Нефтегазовое дело» (профиль «Бурение нефтяных и газовых скважин»)/ А.В. Ковалев, А.В. Епихин; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2016. – 55 с.

Весь текст будет доступен после покупки