Строительство наклонно-направленной эксплуатационной скважины

 

,

 

где диаметр муфты технической колонны;

 зазор между муфтой технической  колонны и стенками скважины, зависящий от диаметра и типа  соединения обсадной колонны,  профиля скважины, сложности геологических  условий, выхода из под башмака  предыдущей колонны и т.д. Принимается  0,015 м из опыта бурения.

Принимается диаметр долота по ГОСТу 20692-75 0,2953 м.

Определяется  диаметр кондуктора из условия прохождения долота под техническую колонну

 

,

 

где 0,006 0,008 м – зазор между долотом и внутренним диаметром кондуктора. Принимается диаметр кондуктора по ГОСТу 632-80 0,324 м.

Определяется  диаметр долота под кондуктор

 

,

 

где диаметр муфты кондуктора

 зазор между муфтой кондуктора и стенками скважины, зависящий от диаметра и типа соединения обсадной колонны, профиля скважины, сложности геологических условий, выхода из под башмака предыдущей колонны и т.д. Принимается 0,025 м из опыта бурения.

Принимается диаметр долота по ГОСТу 20692-75 0,3937м.

Определяется диаметр шахтового направления из условия прохождения долота под кондуктор

 

,

 

где 0,006 0,008 м – зазор между долотом и внутренним диаметром шахтового направления. Принимается по ГОСТу 632-80 диаметр шахтового направления 0,426 м.

Определяется  диаметр долота под шахтовое направление

 

,

 

где диаметр муфты шахтового направления

 

 зазор между муфтой шахтового направления и стенками скважины, зависящий от диаметра и типа соединения обсадной колонны, профиля скважины, сложности геологических условий, выхода из под башмака предыдущей колонны и т.д. Принимается 0,06 м из опыта бурения.

Принимается по ГОСТу 20692-72 диаметр долота равный 0,6 м.

КОНСТРУКЦИЯ СКВАЖИНЫ

 

Схема 1

 

3.2 ВЫБОР  И РАСЧЕТ ПРОФИЛЯ НАКЛОННО-НАПРАВЛЕННОЙ СКВАЖИНЫ

 

Принимается для бурения наклонно-направленной скважины на данной площади 3-х участковый профиль, состоящий из вертикального участка, искривленного участка и прямолинейно-наклонного участка. Учитывается для расчета, что третий участок представляет приблизительно прямую линию. Глубина зарезки наклонного ствола на глубине 110 метров. Бурение искривленного участка осуществляется отклонителем 2ТО – 240. При бурении под эксплуатационную колонну используется забойный двигатель 3ТСШ1 – 195 и Д2 – 195. Первый спуск отклонителя осуществляется по меткам. Последующие ориентирования отклонителя на забое производятся с помощью телесистемы 3ТС – 172, магнитного переводника и 2 УБТ. Интенсивность искривления участка набора кривизны, угла (искривленного участка) принимается i10=1o.

Расчет  наклонного ствола скважины

Исходные  данные:

Глубина скважины .

Глубина зарезки наклонного ствола .

Диаметр долота .

Диаметр забойного двигателя  .

Длина отклонителя  .

Длина забойного двигателя  .

Проложение  .

Определяется  радиус искривления ствола скважины:

 

,

 

где коэффициент, учитывающий ошибки в расчетах, принимается .

Определяются  минимальные радиусы искривленного  ствола скважины при использовании  различных забойных двигателей:

;

;

;

;

;

;

,

 

где принимаемый зазор между забойным двигателем и стенкой скважины, в зависимости от твердости горных пород ;

 прогиб отклонителя, забойного  двигателя в искривленном стволе  скважины;

 момент инерции поперечного  сечения отклонителя, забойного двигателя;

 модуль Юнга; ;

 масса забойного двигателя длиной в 1м, кг.

Так как минимальные радиусы меньше расчетного радиуса искривления ствола скважины, то принимается .

Определяется  максимальный угол наклона ствола скважины

 

 

  .

Определяется  горизонтальная проекция искривленного участка

.

Определяется  вертикальная проекция искривленного  участка

.

Определяется  вертикальная проекция прямолинейного наклонного участка

.

Определяется  горизонтальная проекция прямолинейного наклонного участка

.

Определяется  длина искривленного участка

.

Определяется  длина прямолинейного наклонного участка

.

Определяется  длина наклонного участка

.

Определяются  коэффициенты приращения по интервалам наклонной скважины

;

.

 

3.3 ВЫБОР  ТИПОВ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ ПО  ИНТЕРВАЛАМ СКВАЖИНЫ 

 

Типы буровых растворов выбираются по интервалам бурения с учетом геолого-технических условий, опыта проводки скважины на данной площади с целью предупреждения осложнений, снижения проницаемости продуктивных пластов и получения максимальных технико-экономических показателей бурения скважины.

Бурение под шахтовое направление в интервале от 0 до 10 м производится «всухую» шнеком .

Бурение под кондуктор от 10 до 70 м производится долотом на глинистом растворе с .

Бурение под техническую колонну от 70 до 512 м производится долотом на глинистом растворе с .

Бурение под эксплуатационную колонну:

в интервале  от 510 до 1518 м производится долотом на технической воде с , остальные параметры не регулируются;

в интервале  от 1518 до 1559 м производится долотом на безглинистом растворе на основе хлорида натрия и хлорида калия с , фильтрация , , корка – пленка;

в интервале  от 1559 до 1622 м производится долотом на безглинистом растворе на основе полисахаридов с , фильтрация , , корка – пленка.

Определяется  плотность бурового раствора из условия  предупреждения проявления.

.

С целью  предупреждения проявления продуктивного  пласта и осложнений вышележащих  пластов принимается , со следующими параметрами: , фильтрация , , корка – пленка.

Определяется  количество материалов для приготовления  и обработки бурового раствора по интервалам:

1) Интервал бурения 10 – 70 м:

.

2) Интервал бурения 70 – 512 м:

.

3) Интервал бурения 512 – 1518 м:

.

4) Интервал бурения 1518 – 1580 м:

.

5) Интервал бурения 1580 – 1622 м:

 

,

 

где объем мерников, м3;

коэффициент кавернозности;

коэффициент, учитывающий потери бурового раствора от фильтрации;

коэффициент, учитывающий потери бурового раствора при его очистке.

Для приготовления  бурового раствора применяется гидросмеситель УС – 6 – 30. Для обработки бурового раствора химическими реагентами применяют глиномешалку МГ2 – 4.

Для очистки  бурового раствора применяется циркуляционная система: 2 вибросита (DERRICK), гидроциклон DS2, илоотделитель D-RND-SM-4-16, центрифуга, ёмкость-отстойник 10 – 20 м3.

 

3.4 РАСЧЕТ  ОБСАДНЫХ КОЛОНН

 

РАСЧЕТ  ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ КОЛОННЫ

Исходные  данные:

1. Глубина скважины по стволу .

2. Глубина скважины по вертикали .

3. Интервал цементирования чистым цементом (от башмака эксплуатационной колонны до глубины на 200 м выше кровли верхнего продуктивного пласта).

4. Интервал цементирования облегченным цементным раствором .

5. Пластовое давление .

6. Давление опрессовки .

7. Плотность цементного раствора .

8. Плотность облегченного цементного раствора .

9. Плотность бурового раствора .

10. Плотность жидкости затворения .

11. Снижение уровня жидкости в скважине .

12. Жидкость при снижении уровня в колонне .

13. Плотность нефти .

14. Зона эксплуатационного объекта .

15. Запас  прочности на смятие  .

16. Запас прочности на внутреннее давление .

17. Запас  прочности на растяжение  .

Расчет  на избыточные наружные давления, ведется:

а) Для окончания цементирования колонны

б) При  окончании эксплуатации

 Определяются наружные, избыточные давления в зоне продуктивного пласта с учетом коэффициента запаса смятия

Этому значению соответствует обсадные трубы  по ГОСТу 632-80, группы прочности Д, диаметром 0,168 м, толщина стенки , , , , масса 1-го погонного метра.

Определяются  внутренние, избыточные давления

т.к. , то ;

Строятся  эпюры наружных и внутренних избыточных давлений

 

Схема 2

 

 1 см=1 Мпа

Определяется  коэффициент запаса прочности на внутреннее давление

.

Определяется  длина эксплуатационной колонны  из условия страгивания

.

Принимается эксплуатационная колонна с толщиной стенки 0,0073 м, длиной 1619 м.

Определяется масса обсадной колонны

.

Конструкция эксплуатационной колонны диаметром 0,168 м группы прочности Д.

 

Таблица 6

№ секции
1	7,3	1622	0,4882

 

РАСЧЕТ  ТЕХНИЧЕСКОЙ КОЛОННЫ

Исходные  данные:

1. Длина технической колонны .

2. Диаметр технической колонны по ГОСТу 632-80, группа прочности Д, толщина стенки , , , , масса одного погонного метра.

3. Глубина  скважины по вертикали  .

4. Плотность  нефти  .

5. Пластовое  давление  .

6. Давление  опрессовки  .

7. Плотность цементного раствора .

8. Плотность бурового раствора .

Определяется  наружное избыточное давление

Определяется  внутреннее избыточное давление на устье скважины

.

Определяется  коэффициент запаса прочности на внутреннее давление

.

Определяется  коэффициент запаса прочности на страгивание или на растяжение

.

Определяется масса технической колонны

.

 

РАСЧЕТ КОНДУКТОРА

Исходные  данные:

1. Длина кондуктора .

2. Диаметр  кондуктора  по ГОСТу 632-80, группа прочности Д, толщина стенки , масса одного погонного метра.

Определяется  масса кондуктора

.

 

РАСЧЕТ  ШАХТОВОГО НАПРАВЛЕНИЯ

Исходные  данные:

1. Длина  шахты .

2. Диаметр шахты , толщина стенки , масса одного погонного метра.

 

Определяется  масса шахты

.

 

3.5 РАСЧЕТ  ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН

 

РАСЧЕТ  ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ КОЛОННЫ

Исходные  данные:

1. Длина колонны по стволу .

2. Интервал цементирования облегченным цементным раствором .

3. Интервал цементирования чистым цементным раствором .

4. Высота цементного стакана .

5. Интервал буферной жидкости по затрубному пространству .

6. Диаметр  долота  .

7. Диаметр эксплуатационной колонны .

8. Плотность цементного раствора .

9. Плотность облегченного цементного раствора .

10. Плотность бурового раствора .

11. Водоцементное отношение облегченного цементного раствора .

12. Водоцементное отношение цементного раствора .

Определяется  объем буферной жидкости

.

Определяется  объем чистого цементного раствора

 

 

 

где коэффициент кавернозности.

Определяется  объем облегченного цементного раствора

.

Определяется  количество сухого цемента в цементном  растворе

.

Определяется  количество сухого цемента в облегченном цементном растворе

 

.