Методические указания для студентов по выполнению курсовой работы по дисциплине «Буровые и тампонажные растворы»

Скачать 1.52 Mb.

Название	Методические указания для студентов по выполнению курсовой работы по дисциплине «Буровые и тампонажные растворы»
страница	1/12
Тип	Методические указания

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Методические указания

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 12

РЕСПУБЛИКА ТАТАРСТАН

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ГАОУ СПО «АЛЬМЕТЬЕВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

КУРСОВОЙ РАБОТЫ
по дисциплине «Буровые и тампонажные растворы»
для специальности 131003 Бурение нефтяных и газовых скважин

2014

Одобрена на заседании УТВЕРЖДАЮ

цикловой комиссии Зам. Директора по УВР

протокол №____от _____2014 _____ Л. С. Мавлявеева

Председатель цикловой комиссии

нефтяных дисциплин «____»___________2014 г

___________________Орешина Л. Н.

Составили Назарова И.М. преподаватель ГАОУ СПО

« Альметьевский политехнический

техникум»
Рецензент Крылова Л. Н. преподаватель ГАОУ СПО

«Альметьевский политехнический

техникум»
Рецензент Луконин А.М. Главный инженер ООО

«Бурение»

Методические указания составлены в соответствии с Федеральными государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности 131003 Бурение нефтяных и газовых скважин

Содержание

	Введение	5
1	Общие положения………………………………………………………	7
2	Задание на проектирование…………………………………………….	8
3	Обоснование конструкции скважин …..……………………………...	9
4	Обоснование выбора бурового раствора по интервалам глубин………………………………………………………………………	14
5	Выбор состава бурового раствора…………………………………….	20
6	Методы контроля состава и свойств буровых растворов……………	33
7	Химические реагенты и материалы для буровых растворов………..................................................................................................	44
8	Проектирование свойств буровых растворов для различных условий бурения……………………………………………………………...	45
9	Способы приготовления и обработки буровых растворов…………..	56
10	Очистка бурового раствора…………………………………………….	75
11	Тампонажные растворы и материалы…………………………………	107
12	Обоснование параметров процесса цементирования……………….	114
13	Определение времени цементирования………………………………	128
14	Выбор способа освоения скважины, организация процесса освоения………………………………………………………………………..	129
15	Вопросы охраны труда, окружающей среды и техники безопасности………………………………………………………….…	129
16	Специальная часть проекта…………………………………………….	129
17	Требования к оформлению курсового проекта……………………….	129
	Список рекомендуемой литературы…………………………………....	131
	Приложения …………………………………………………………….	134

Условные обозначения

К_п– индекс давления поглощения;

К_а – индекс пластового давления (коэффициент аномальности);

К_г - индекс геостатического (горного) давления;

Р_н_z – наружное давление, действующее на обсадную колонну на глубине z;

Р_в_z – внутреннее давление, действующее на обсадную колонну на глубине z;

Р_ни_z - наружное избыточное давление, действующее на обсадную колонну на глубине z;

Р_ви_z – внутреннее избыточное давление, действующее на обсадную колонну на глубине z;

Р_нас – давление насыщения нефти газом;

Р_у – давление на устье скважины;

Р_пл_z – пластовое давление на глубине z;

Р_пл_L – пластовое давление на глубине L;

l – глубина скважины;

L – глубина спуска обсадной колонны; L_п  L` и L_п  L_д;

_пж – плотность промывочной жидкости;

_цр – плотность цементного раствора;

_оцр – плотность облегченного цементного раствора;

_пр – плотность продавочной жидкости;

_гс – плотность жидкости, находящейся в порах цементного камня;

_гп – плотность горных пород;

_н – плотность пластового флюида;

_ог – относительная плотность газа по воздуху;

_ож – плотность опрессовочной жидкости.

Введение
Буровые растворы появились как важный элемент в процессе строительства скважин еще в XIX-м веке. Для заполнения и промывки скважин использовалась вода и получающийся естественным путем глинистый раствор. В последующем раствор стали специально готовить из глины, добываемой на поверхности.

В 30-е годы произошло бурное развитие буровой техники, однако в области буровых растворов прогресс был настолько незначительным, что такие параметры раствора, как удельный вес и вязкость часто были синонимами, а эффективность бурения зависела от индивидуальных способностей исполнителя.

Роторный способ бурения начали применять в 1890 г., а первая книга по промывочным жидкостям вышла в свет в 1936 г.

Резко изменилось отношение к буровым растворам в середине 40-х годов после того, как многими специалистами было установлено, что продуктивность вскрываемых нефтяных пластов в значительной степени зависит от качества применяемых глинистых растворов.

В течение последних десятилетий в области буровых растворов произошли значительные изменения. Были созданы специализированные компании, которые выполняют весь комплекс работ по буровым растворам, начиная с производства реагентов, материалов, специального оборудования.

Развитие технологии бурения неразрывно связано с совершенствованием буровых промывочных и тампонажных растворов, которые представляют собой сложные полидисперсные гетерогенные системы. Обеспечение буровых работ в сложных геологических условиях при резком увеличении объема глубокого бурения может быть достигнуто лишь путем правильного, дифференцированного выбора типа системы для каждого конкретного случая и рационального регулирования ее свойств в процессе проводки скважин. Следовательно, разработка и совершенствование научных основ управления свойствами буровых промывочных и тампонажных растворов становится одной из центральных проблем технологии бурения, успешность решения которой в значительной степени определяет развитие нефтегазодобывающей промышленности в целом.

Основные технологические свойства промывочных и тампонажных растворов, которые используются при бурении скважин, определяются их физико-химическим состоянием как полидисперсных систем.

Физико-химические процессы имеют основное значение при обработке буровых и тампонажных растворов, взаимодействии их со стенкой скважины, выбуренной породой и пластовыми флюидами, а также при воздействии высоких забойных температур и давлений. Они позволяют вскрыть механизм действия новых типов реагентов, понять процессы твердения тампонажных растворов в различных условиях, разработать научно-технические способы создания растворов и управления ими с целью получить системы с оптимально заданными свойствами.

В практике бурения все еще преобладают условные методы как при оценке качества буровых и тампонажных растворов, так и при анализе изменения их состояния под воздействием различных факторов. Во многом это можно объяснить отсутствием специальных работ, в которых основные положения физикохимии дисперсных систем были бы изложены применительно к буровым и тампонажным растворам и условиям использования их на практике.

Правильный выбор изолирующих материалов применительно к конкретным скважинным условиям, тщательное составление рецептуры растворов с учетом применения совершенной технологии цементирования, использование элементов технологической оснастки, буферной жидкости и другие мероприятия, безусловно, обеспечат высокое качество работ по строительству скважин.

1 Общие положения
Курсовая работа по «Буровым и тампонажным растворам » выполняется в 6 семестре после изучения студентами специальности 131003 «Бурение нефтяных и газовых скважин» основных дисциплин по профилю будущей специальности. Цель курсовой работы закрепление студентами теоретических и практических знаний, приобретенных в процессе обучения, и применение их для решения конкретных задач, связанных с проектированием по выбору буровых и тампонажных растворов для бурения и крепления скважин в различных горно-геологических условиях.

Курсовая работа должна содержать:

задание на проектирование;
исходные данные для проектирования;
введение;
основные сведения о геолого-технологических условиях строительства скважин и условия ее эксплуатации;
обоснование конструкции скважины;
обоснование выбора бурового раствора по интервалам глубин;
обоснование состава тампонажного раствора для крепления обсадных колонн;
расчет материалов и химических реагентов для приготовления и обработки бурового раствора;
обоснование способа приготовления буровых растворов;
обоснование способов очистки буровых растворов;
обоснование методов контроля качества буровых растворов;
обоснование методов контроля качества тампонажных растворов;
вопросы охраны труда, техники безопасности и защиты окружающей среды от загрязнения.

В курсовой работе разрабатывается специальная часть, посвященная решению одной из проблем, имеющей место при строительстве скважин. Тема специальной части выдается каждому студенту индивидуально руководителем курсовой работы.

При выполнении курсовой работы следует ориентироваться на использование наиболее современной техники, технологических приемов и методов организации операций; современных типов буровых, тампонажных растворов и химических реагентов; необходимо использовать учебники, справочники, каталоги оборудования, монографии, статьи из технических журналов, трудов НИИ, сборников институтов, а также ведомственные инструкции.

Поощряется выполнение расчетов по авторским программам для ПЭВМ.
2 Задание на проектирование
Задание на курсовую работу выдается студенту руководителем после изучения курса «Буровые и тампонажные растворы» и выходом на ознакомительную практику, что является основанием для сбора материала. Задание должно быть в составе пояснительной записки к курсовой работе.

Исходные данные для составления проекта. Данные для курсовой работы собираются в период ознакомительной практики и до начала проектирования согласовываются с руководителем. Геолого-технические условия (литология, стратиграфия, пластовые давления, температура, осложнения, водоносность, газо-нефтеносность и.т.д.) строительства должны быть представлены в виде таблицы (например, табл.2.1).

Таблица 2.1 -Исходные данные к курсовому проекту

Глубина залегания пласта, м	Толщина, м	Стратиграфия	Литологический состав породы	Характер возможных осложнений	Пластовое давление, МПа	Пластовая температура, ⁰С глубина замера	Давление гидроразрыва, МПа глубина замера	Интенсивность поглощения, м³/ч ^. МПа	Вид насыщающего флюида	Состав насыщающего флюида (состав газа; газовый фактор; агрес-сивные компоненты газа, нефти, воды)	Проницаемость (трещиноватость пород), Д	Эксплуатационный горизонт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13

3 Обоснование конструкции скважин
При обосновании и проектировании конструкции скважин целесообразно использовать программу на строительство скважины по представленной площади или месторождению.

Конструкция скважины определяется заданием заказчика (добывающей организации) и геологическими условиями района работ. Обоснование конструкции проводится в два этапа. На первом этапе выбирается метод вхождения в пласт, число обсадных колонн и глубины их спуска. На втором – размеры колонн, диаметры долот, интервалы цементирования. В этом разделе, приведены сведения об изменении с глубиной пластовых давлений и давлений, при которых возможно возникновение поглощения промывочной жидкости. Чтобы характеризовать эти давления, целесообразно использовать безразмерные величины:

Необходимо определить коэффициенты аномальности пластового давления и индекс давления поглощения по следующим формулам:

Коэффициент аномальности пластового давления:

и индекс давления поглощения:

где: Р_пл. – пластовое давление, Па;

Р_погл–давление, при котором происходит поглощение промывочной жидкости, Па;

Z – глубина залегания кровли пласта с давлением Р_пл.;

Z_погл –глубина залегания кровли поглощающегося пласта, м;

p_в – плотность пресной воды, кг/м3; p_в=1000 кг/м³;

g =9,81 м/с² –ускорение свободного падения.

Если неизвестны величины давления гидроразрыва пород для данной площади, то индекс давления гидроразрыва можно приближенно вычислить пор формуле:

К_п = 0,83 + 0,66 К_а. (3.3)

где: К_а - коэффициент аномальности пластового давления;

ρ₀= ρ_б.р/ρ_воды (3.4)

Определение совместимых интервалов бурения

Для проектирования конструкции скважины необходимо выделить зоны с несовместимыми условиями бурения. Условия бурения в двух смежных зонах несовместимы, если для перехода к разбуриванию нижней из них плотность и состав промывочной жидкости нужно изменить так, что это приведет к возникновению осложнений в верхней зоне. Для того чтобы осложнения не возникали до начала разбуривания нижней зоны верхнюю необходимо надежно изолировать.

Выделять зоны с несовместимыми условиями бурения помогает совмещенный график изменения с глубиной коэффициентов аномальности пластовых давлений ка и индексов давления поглощения.

Для того чтобы спроектировать конструкцию скважины необходим график изменения коэффициентов аномальности пластовых давлений и индексов давлений поглощений с глубиной.

Полученные результаты заносим в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 - Коэффициенты аномальности и индексы давлений поглощений

Индекс подразделения

Глубина залегания кровли пласта (по вертикали), м

Пластовое давление р_пл, МПа

Коэффициент аномальности, к_а

Индекс давления поглощения , k_п

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 12

	Методические указания для студентов по выполнению лабораторных и... Методические указания для студентов по выполнению лабораторных и практических работ		Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Экономика отрасли» ...
	Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Финансовый анализ» Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Финансовый анализ» / фгбоу во “Нижегородский государственный педагогический...		Методические указания к выполнению курсовой и дипломной работ по... Методические указания составлены применительно к выполнению курсовой работы по дисциплине: Экономика и организация производства на...
	Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине аудит При разработке методических указаний по выполнению курсовой работы в основу положены		Методические указания по изучению дисциплины и выполнению курсовой... Организация пассажирских и грузовых перевозок на воздушном транспорте: Методические указания по изучению дисциплины и выполнению...
	Курсовая работа по дисциплине «Web-технологии в бизнесе» Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов 1-го курса очной (заочной) формы обучения для студентов направления...		Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Маркетинг» «Маркетинг» для студентов специальности 080502 «Экономика и управление на предприятии»
	Методические указания по выполнению внеаудиторной самостоятельной... Методические указания предназначены для студентов техникума, обучающихся по специальности		Методические указания по выполнению самостоятельной внеаудиторной... Методические указания по выполнению внеаудиторной самостоятельной работы по учебной дисциплине иностранный язык предназначены для...
	Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Методические указания по выполнению курсовой работы Самара, 2012 Технические средства охраны: метод указания по выполнению курсовой работы / Сост. В. Н. Ворожейкин; Самар гос техн ун-т. Самара,...
	К выполнению курсовой работы по дисциплине «технология и организация... В 75 Пособие к выполнению курсовой работы по дисциплине «Технология и организация перевозок». – М.: Мгту га, 2001. 28 с		Методические указания и задания по выполнению домашней контрольной... Методические указания и задания по выполнению домашней контрольной работы для студентов-заочников
	Методические рекомендации по выполнению курсовой работы по дисциплине... Уважаемые студенты, после выбора темы курсовой работы, Вам необходимо позвонить в учебную часть для ее утверждения		Руководство к выполнению курсовой работы по дисциплине «массовые... Учебно-методическое издание содержит тематику и методику выполнения курсовой работы по дисциплине «Массовые коммуникации и медиапланирование»...

Методические указания для студентов по выполнению курсовой работы по дисциплине «Буровые и тампонажные растворы»

Содержание

Похожие: