Методические указания для студентов по выполнению курсовой работы по дисциплине «Буровые и тампонажные растворы»
|
Скачать 1.52 Mb.
|
|
Согласно данным таблицы 3.1 строим график зависимости глубины от коэффициента аномальности, индекса давления поглощения и относительной плотности и предполагаемой конструкции скважины (пример построения рис.3.1)  Рисунок 3.1 –График зависимости При выборе числа обсадных колонн необходимо учитывать устойчивость горных пород и необходимость перекрытия многолетнемерзлых пород. Важно помнить о наличии флюидов, агрессивных по отношению к промывочным жидкостям, обсадным трубам и тампонажным материалам. В случае проектирования поисково-разведочных скважин - предусмотреть возможность спуска резервной обсадной колонны. Интервалы цементирования обсадных колонн определяются в соответствии правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности [14, п.2.6.6.]. Направление и кондукторы во всех скважинах должны быть зацементированы до устья. Обязательному цементированию подлежат:
В курсовом проекте возможно принятие других решений, но они должны быть соответствующим образом обоснованы. Диаметры обсадных колонн и диаметры долот для бурения под них определяют согласно [6,8,9,14,30,31], с учетом литологии, профиля скважины и других факторов. Например, в наклонных скважинах зазоры должны быть увеличены. Если участок ствола скважины представлен недостаточно устойчивыми породами, склонными к выпучиванию, величину зазора между обсадной колонной и стенкой также необходимо увеличивать. Типоразмеры труб можно взять из[ 6,8,15,33]. Результаты расчетов по данному разделу удобно представить в виде схемы (рис.3.2) или таблицы (например, табл. 3.2) Таблица 3.2-Результаты расчетов
Проектную конструкцию скважины необходимо сравнить с конструкцией скважины, применяемой на данной площади. Ниже приведены примеры различных конструкций скважин и интервалы цементирования  4 Обоснование выбора бурового раствора по интервалам глубин Главным признаком, который должен быть положен в основу расчленения разреза, служит литологический состав горных пород. Все многообразие осадочных пород, слагающих месторождения нефти и газа, целесообразно подразделить на несколько категорий, каждая из которых должна иметь характерную особенность, отличающую породы данной категории. Можно выделить три основных признака, несовпадение которых дает основание выделять различные группы пород: а) растворимость в воде, способность вызывать коагуляцию глинистых суспензий; б) способность сохранять прочность и устойчивость стенок скважины при контакте с водной промывочной жидкостью; в) способность образовывать с водой устойчивые тиксотропные дисперсные системы. с учетом этих признаков представляется целесообразным подразделить осадочные породы, наиболее часто встречающиеся в разрезе нефтяных и газовых месторождений, на одиннадцать категорий: 1. обломочные несцементированные породы (пески, гравии, галечник и т.п.). 2. обломочные многолетнемерзлые породы, сцементированные льдом. 3. переслаивание песчано–глинистых пород. 4. глины. 5. аргиллиты. 6. известняки, доломиты, песчаники. 7. мел писчий. 8. ангидриты, гипсы. 9. каменная соль без инородных пропластков. 10. каменная соль с пропластками калийно–магниевых солей. 11. каменная соль с пропластками терригенных пород. 4.1 Требования к промывочным жидкостям при бурении пород различных категорий Породы 1 группы: делювиальные, элювиальные и аллювиальные отложения, глины, песчаники, известняки. При бурении пород этой группы основным требованием к промывочной жидкости является способность укреплять породы на стенках скважины промывочная жидкость должна иметь хорошие коркообразующие свойства для создания на стенке скважины прочной фильтрационной корки, укрепляющий ствол. Промывочная жидкость должна обладать хорошими тиксотропными свойствами, необходимыми для создания в кавернах «тиксотропной рубашки», задерживающей осыпание рыхлой породы. Породы 2 группы: породы соленосного комплекса: ангидрит, гипс, глины, песчаники, мергели . При бурении пород этой группы основным требованием к промывочной жидкости является способность укреплять породы на стенках скважины промывочная жидкость должна иметь хорошие коркообразующие свойства для создания на стенке скважины прочной фильтрационной корки, укрепляющий ствол. Промывочная жидкость должна иметь свойства препятствующие вымыванию солей и образованию каверн. Породы 3 группы: известняки, доломиты При бурении пород этой группы требования к промывочной жидкости минимальны, и основным является обеспечение высоких показателей работы долот. Породы 4 группы: аргиллиты, песчаники, известняки, алевролиты При бурении в аргиллитах основное требование – обеспечение устойчивости стенок скважины, для чего промывочная жидкость не должна оказывать разупрочняющего действия на породу. Желательно, чтобы промывочная жидкость оказывала крепящее действие на стеки скважины. Водоотдача бурового раствора должна быть небольшой. При циркуляции эрозионное действие его на стенки скважины должна быть минимальным. Поскольку для каждой группы горных пород характерны специфические требования к промывочной жидкости, участки разреза скважины или площади, сложенные породами одной группы должны быть выделены как самостоятельные технологические интервалы. Для каждого такого интервала в дальнейшем может быть выбрана своя разновидность промывочной жидкости. Уточнение расчленения разреза с учетом пластового давления и давления поглощения при бурении нефтяных и газовых скважин применяют несколько принципиально различных типов циркуляционных агентов. Плотность большинства из них можно регулировать в широких пределах: от 900–1050 до 2200–2500 кг/м3. Таким образом, величина пластового давления и давления поглощения не ограничивает возможность применения таких промывочных жидкостей. Лишь газообразные циркуляционные агенты, вода, безглинистые полимерные и некоторые другие буровые промывочные жидкости, для которых характерна невысокая плотность, имеют весьма ограниченную способность создавать противодавление на вскрытые скважиной пласты. Следовательно, пластовое давление может оказаться тем фактором, который ограничивает область применения таких циркуляционных агентов. Уточнять расчленение разреза удобно по совмещенному графику изменения с глубиной коэффициента анамальности пластового давления и индекса давления поглощения. Возможны случаи, когда коэффициент анамальности пластового давления увеличивается с глубиной до такой степени, что становится больше индекса давления поглощения для пород вышележащих интервалов. Применение бурового раствора, создающего достаточное противодавление на пласты с АВПД, привело бы в этих условиях к поглощению в вышележащих интервалах. Несовместимость требований к плотности промывочной жидкости при таких обстоятельствах обуславливает необходимость выделения пород с резко различающимися давлениями в самостоятельные интервалы. 4.2 Уточнение расчленения разреза с учетом температуры горных пород Повышенная температура отрицательно влияет на большинство промывочных жидкостей. Свойство некоторых буровых растворов, подвергающихся высокотемпературному нагреву, можно поддерживать лишь ценой существенного увеличения расхода химических реагентов ряд промывочных жидкостей полностью теряют способность выполнять свои технологические функции при достижении предельной для них температуры. Забойная температура влияет на выбор типа и состава промывочной жидкости. Учитывать возможное влияние температуры нужно уже при расчленении геологического разреза на технологические интервалы. Температурный предел экономически эффективного применения промывочных жидкостей на водной основе зависит от термостойкости органических реагентов, входящих в состав бурового раствора. Предел эффективного применения обращенных эмульсионных растворов определяется термостойкостью эмульгаторов, обеспечивающих агрегативную устойчивость инвертной эмульсии. 4.3 Уточнение расчленения разреза с учетом осложнений На выбор промывочной жидкости влияют следующие осложнения: - поглощение промывочной жидкости - газонефтеводопроявления - нарушение устойчивости стенок скважины, сопровождающиеся обвалами, осыпями, пластическим течением пород в ствол скважины, кавернообразованием. Основной причиной поглощений и газонефтеводопроявлений является нарушение условия: Ка < Ро < Кп. Распространенной причиной затяжек и прихватов является прижатие дифференциальным давлением бурильной колонны к стенке скважины, покрытой фильтрационной коркой. Степень опасности возникновения прихватов повышается при увеличении толщины фильтрационной корки, ее липкости (адгезии металла к корке), длины участка соприкосновения бурильной колонны со стенками скважины. Толщина фильтрационной корки, ее адгезионные свойства зависят от вида, состава и свойств промывочной жидкости. Если в разрезе имеются мощные участки проницаемых пород, которых на стенках скважины образуется фильтрационная корка, то вследствие более жестких требований к фильтрационным свойствам промывочной жидкости и адгезионным свойствам корки может оказаться необходимым в выделении таких участков в самостоятельные технологические интервалы. Если в разрезе имеются участки, при бурении которых происходит заметное искривление скважин, то особо жесткие требования к смазочной способности промывочной жидкости могут послужить основанием для выделения таких участков в самостоятельные интервалы. 4.4 Уточнение расчленения разреза с учетом необходимости охраны недр и окружающей среды При бурении непродуктивной части разреза основные требования к промывочной жидкости состоят в том, что она должна обеспечивать проводку скважины при минимуме осложнений и высоких показателях работы долота. В процессе первичного вскрытия продуктивного пласта обеспечение высоких показателей работы долота отступает на второй план. Основным требованием к промывочной жидкости становится минимальное загрязнение продуктивного пласта, обеспечение высокой продуктивности скважины. Выдвижение этого нового требования обуславливает необходимость выделения в самостоятельный технологический интервал участка геологического разреза, где расположены нефтегазоносные пласты, которые будут одновременно эксплуатироваться данной скважиной. В верхней части разреза скважиной могут быть вскрыты водоносные пласты с пресной водой. Такие пласты используются или могут быть использованы в будущем как источники водоснабжения. Проникновение бурового раствора или его фильтрата в пласты, насыщенные пресной водой, может вызвать их серьезное загрязнение и сделать воду непригодной для бытовых нужд. Во избежание этого необходимо, чтобы промывочная жидкость отвечала требованию экологической чистоты. Такое требование обуславливает необходимость выделить часть разреза, где расположены пласты с пресной водой, в самостоятельный технологический интервал . 4.5 Обоснование выбора типа промывочной жидкости для интервалов разреза Проведя расчленение разреза, и определив границы интервалов, последовательно, рассматривая интервалы сверху вниз, следует обосновать выбор вида бурового раствора для каждого интервала. На выбор типа промывочной жидкости влияют многие факторы: 1. Степень устойчивости горных пород и способность бурового раствора упрочнять породы. 2. Растворимость горных пород в воде и способность промывочной жидкости растворять соленосные породы. 3. Способность разбуриваемой породы к диспергированию и образованию с водой устойчивых дисперсных систем; способность промывочной жидкости к гидратации и диспергированию выбуренной породы. 4. Характеристика неустойчивых глинистых пород: минералогический состав, вид поглощенных катионов, влажность, степень уплотнения, минерализация (активность) порового раствора, физические свойства, структура и текстура. 5.Величины пластового давления и давления поглощения (значения коэффициента аномальности и индекса давления поглощения) и способность промывочной жидкости создавать противодавление на пласты. 6.Температура горных пород и термостойкость промывочной жидкости. 7.Наличие в разрезе коррозионных и опасных для здоровья флюидов. 8.Способность промывочной жидкости загрязнять продуктивные пласты. 9.Способность промывочной жидкости обеспечивать высокие показатели работы долот. 10.Способ бурения. 11.Наличие источников водоснабжения, характер и степень минерализации воды, предназначенной для приготовления промывочной жидкости. 12.Географическое местоположение скважины экологические соображения, требования к утилизации сточных вод и шлама. 13.Доступность месторасположения скважины, объем транспортировки материалов, транспортные расходы. Выполнив обоснование по выбору промывочной жидкости полученные данные заносятся в таблицу 4.1. Таблица 4.1 –Обоснование выбора типа промывочной жидкости
5 Выбор состава бурового раствора Буровые растворы представляют собой многокомпонентные дисперсные системы, в которых каждый компонент выполняет определенные функции. Обязательным компонентом бурового раствора является дисперсионная среда, обеспечивающая подвижность раствора. Чтобы ограничить потерю дисперсионной среды за счет фильтрации в проницаемые породы, буровой раствор должен иметь в своем составе компонент, образующий малопроницаемую фильтрационную корку. Исключением из этого правила, может быть случай применения воды в качестве промывочной жидкости при неограниченном водоснабжения или при разбуривании непроницаемых пород. Коркообразующим компонентом в буровых растворах служат частицы твердой и капельки жидкой дисперсной фазы, окруженные защитной оболочкой. Для того чтобы буровой раствор, заполняющий скважину и наземную циркуляционную систему, сохранял седиментационную устойчивость, необходимо иметь в его составе компонент, обеспечивающий тиксотропное структурообразование. Структурообразующим компонентом в буровых растворах служат частицы твердой дисперсной фазы, органические молекулы с большой молекулярной массой. Дисперсионная среда, твердая корка - и структурообразующая дисперсная фаза составляют основу подавляющего большинства промывочных жидкостей. Помимо компонентов, составляющих основу промывочной жидкости, в ее состав обычно входят реагенты и добавки, придающие буровому раствору необходимые свойства. |
Похожие:
 |
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»... |