Технический проект на бурение эксплуатационной скважины глубиной 2600 м на Мыхпайском месторождении

При обосновании  параметров промывочной жидкости для  первичного вскрытия продуктивного  пласта целесообразно руководствоваться следующими положениями.

1. Для уменьшения загрязнения пласта плотность промывочной жидкости необходимо выбирать так, чтобы превышение гидростатического давления над пластовым в скважине было минимально допустимым.
2. Твердая фаза бурового раствора, образующая на стенках скважины фильтрационную корку, должна легко растворяться при кислотной обработке, зачастую применяемой при вызове притока. Размер частиц твердой фазы не должен быть менее 130% от средней величины размера поровых каналов, а допустимая концентрация – не более 1%.
3. Высокая водоотдача буровых растворов на водной основе негативно сказывается на восстановлении проницаемости призабойной зоны пласта (коэффициент восстановления около 58%), поэтому рекомендуется вскрывать продуктивный пласт на буровом растворе с водоотдачей не превышающей 5-6  см³/30 мин.
4. Высокие значения гидродинамического давления могут привести к гидроразрыву пласта. Чтобы предотвратить это явление, следует применять промывочную жидкость с минимальным значением статического напряжения сдвига. Принимается СНС_1/10=10/30 дПа.

Водоотдача  снижается путем химической обработки  бурового раствора химическим реагентом  сайпан. Вязкость повышается обработкой раствора химическим реагентом габроил. Содержание твердой фазы в растворе регулируется качественной очисткой бурового раствора, применением четырехступенчатой системы очистки.

Параметры бурового раствора при вскрытии продуктивного  горизонта представлены в табл. 2.10

 

Таблица 2.10 Параметры раствора при вскрытии продуктивного горизонта

 

Перед вскрытием  продуктивного пласта для сохранения коллекторских свойств в буровой раствор вводятся поверхностно-активные вещества – ПАВ (ПКД 515 или сульфанол) в соотношении 0,02% от общего объема бурового раствора. ПАВ гидрофобизируют поверхность поровых каналов, препятствуют образованию в них водонефтяной эмульсии.

 

2.12. Обоснование  критерия рациональной отработки  долот.

 

В процессе бурения скважины происходит постоянный износ вооружения долота. Для того, чтобы не происходило  чрезмерного износа долота и его  поломки, т.е. аварии, необходимо вовремя  произвести подъем и смену породоразрушающего инструмента.

В то же время, если долото не выработало свой ресурс, и произведена  его замена, то возрастают затраты  времени на спуско-подъемные операции, и, как следствие, себестоимость метра скважины. Для определения рационального времени работы долота на забое разработано достаточно много критериев. К их числу относятся:

• достижение максимума  рейсовой скорости бурения;

• равенство механической и рейсовой скорости бурения;

• темп падения мгновенной механической скорости бурения;

• по достижению минимума стоимости  метра скважины;

• максимум произведения проходки на долото на механическую скорость бурения;

• достижение максимума  произведения текущей механической скорости на время от начала рейса.

В данном разделе необходимо обосновать выбор критериев, которыми следует руководствоваться при  бурении в тех или иных интервалах проектируемой скважины, а также  указать конкретные способы контроля за отработкой долот в соответствии с принятыми критериями.

Эффективность разрушения породы долотом зависит от многих факторов: осевой нагрузки на долото, частоты  его вращения, чистоты забоя скважины, конструкции долота, свойств породы, соотношения давления промывочной  жидкости на забой скважины и порового давления в слоях породы, примыкающих  к забою, состава и свойств  промывочной жидкости. Некоторыми из этих факторов можно оперативно управлять  в период работы долота на забое  либо перед спуском его в скважину; для измерения других факторов требуется  весьма длительное время, так что  в период работы одного долота такие  факторы остаются почти неизменными.

При использовании долот  типа PDC можно свести расчет рациональной отработки долота к минимуму, т.к. с помощью одного долота такого типа вполне возможно пробурить несколько  скважин.

В данной курсовой работе при  известных геологических условиях для интервалов бурения 300-840 м долотом  БИТ 269,9  и 840-2850 м долотом БИТ 190,5 рациональная отработка контролируется критерием достижения максимума  рейсовой скорости бурения.

В первом случае через равные промежутки времени, например, 15 минут  определяется величина рейсовой скорости V_piот начала процесса бурения, и как только она начинает снижаться, производится подъем инструмента. Расчет ведется по формуле

,

где h – проходка на долото от начала рейса;

t_б – общее время бурения;

t_сп – нормативные затраты времени на спуско- подъемные операции;

t_п – нормативные затраты времени на подготовительно- заключительные операции.

 

Следует отметить, что все  перечисленные выше критерии относятся  к вооружению долота. Для шарошечных долот зачастую раньше изнашиваются опоры, что приводит к заклиниванию шарошек. В этом случае при роторном бурении резко (в 2-3 раза) повышается крутящий момент на роторе, возрастает ток в цепи электродвигателя, а  при бурении с помощью гидравлических забойных двигателей – существенно  снижается механическая скорость бурения. При появлении этих признаков  следует произвести подъем инструмента.

2.13. Выбор и обоснование типа буровой  установки

Выбор буровой установки  проводится по ее максимальной грузоподъемности и глубины скважины исходя из максимального  веса колонны бурильных труб, определенного  при расчете их на прочность, а  выбор буровой установки по этому  параметру производится в соответствии

 с ГОСТ 16293-89.

Максимальная нагрузка, действующая  на крюке Q_max, рассчитывается по формуле:

,

где Q_max – максимальная нагрузка на крюке, кГс;

Q_Бi – вес i-ой секции колонны бурильных труб, кГс;

Q_КНБК – вес КНБК, кГс;

ρ_БР – плотность бурового раствора, гс/см³;

ρ₀ – плотность металла, гс/см³.

кГс.

При прихватах и затяжках в процессе спуска и подъема колонны  бурильных труб необходимо приложить  дополнительные усилия при подъеме  колонны. В связи с этим вводим коэффициент прихвата 1,3. Тогда максимальная нагрузка на крюке  будет равна

кГс.

Данной глубине бурения  и максимальной нагрузке на крюке  соответствует буровая установка  БУ 3000 ЭУК-1М. В данном случае основным фактором для выбора буровой установки  является максимальная нагрузка на крюке, а в данном случае именно эта буровая  установка подходит под рассчитанную максимальную нагрузку. Можно считать  выбор целесообразным и обоснованным.

           Техническая характеристика БУ 3000 ЭУК-1М:

- Допустимая нагрузка  на крюке - 1700 кН 

- Условная глубина бурения  - 3000 м  

- Скорость подъема крюка  при рассаживании колонн –  0,2 м/с  

- Скорость подъема крюка  без нагрузки – 1,7 м/с  

- Наибольшая оснастка  талевой системы - 5х6 

- Диаметр талевого контакта  с металлическим сердечником  - 28, 32 мм.