Расчет эксплуатационной колонны на прочность с опорой на цементное кольцо (скважина № 1 Восточно-Осташковичской площади)

Содержание

Введение

1.  Обоснование свойств бурового раствора для бурения скважин

2.  Обоснование выбранной конструкции скважин с целью безаварийной ее проводки до проектной глубины

3.  Методика расчета эксплуатационной колонны

4.  Расчет избыточных давлений для подбора эксплуатационной колонны

5.  Подбор обсадных труб

Список литературы

Введение

При бурении нефтяных и газовых месторождений необходимо крепить их стенки, в результате достигается следующее:

1)  укрепляются стенки скважин, сложенные недостаточно устойчивыми горными породами

2)  разобщаются нефтеносные или газоносные пласты друг от друга, а также их водоносные породы.

Это позволяет создать долговечный и герметичный канал, по которому нефть или газ поднимаются с забоя до устья скважины без потерь.

Пласты разобщаются при помощи специальных труб, которые называются обсадные.

Так как одно крепление стенок скважин обсадными трубами не создает разобщение пластов, то затрубное пространство заполняют цементным раствором при помощи специального цементирующего оборудования.

Конструкция скважины должна обеспечивать:

- безусловное доведение скважины до проектной глубины;

- осуществление заданных способов вскрытия продуктивного горизонта и методов эксплуатации;

- предотвращение осложнений в процессе бурения и условия, позволяющие полностью использовать потенциальные возможности техники и технологических процессов;

- минимум затрат на строительство скважины как законченного объекта целиком.

1.  Обоснование свойств бурового раствора для бурения скважин

Правильно выбранный тип бурового раствора позволяет достичь соответствия состава свойств бурового раствора конкретным геолого-техническим условиям бурения, что сводит к минимуму нарушения устойчивости пород и проявление других осложнений, а также необратимых процессов при вскрытии продуктивных пластов, оптимизирует расход материалов и химреагентов для бурения определенных интервалов.

Буровой раствор для бурения надсолевых отложений должен включать компоненты, которые обеспечивают предотвращение гидратации глин, их накопление в буровом растворе, сохраняя низкую плотность, оптимальную вязкость и фильтрацию.

В качестве бурового раствора для разбуривания и бурения под кондуктор   применяют пресный буровой раствор с плотностью 1,12 г/см³, вязкостью 80-100 сек, фильтрация 4-5 см³/ 30 мин, СНС = 30/40.

Бурение из под кондуктора под первую техническую колонну необходимо осуществлять, используя пресный раствор на основе ОМС с плотностью 1,16 г/см³, вязкостью 25-30 сек, фильтрация В = 8 – 10 см³/ 30 мин, СНС = 3-6/21-30 мг/см², рН = 8-9, твердая фаза 22%.

При бурении данных пород возможны следующие осложнения: осыпи, обвалы, сужение ствола скважины, поглощение бурового раствора, сальникообразование.

Для бурения соленосных пород применяют соленасыщенный   глинистый буровой раствор  с плотностью 1,31 г/см³,  вязкостью 30-40 сек, фильтрация В = 8 – 10 см³/ 30 мин, СНС = 20/40 мг/см², рН = 7-9, твердая фаза 22%.

При бурении соленасыщенных пород возможны следующие осложнения: кавернообразование,  сужение и естественное искривление ствола скважины, обвалы.

При бурении соленосных пород нашей скважины с глубины 3845 м используется соленасыщенный глинистый утяжеленный буровой раствор с плотностью 1,59 г/см³, вязкостью 40-50 сек, фильтрация В = 8 – 10 см³/ 30 мин, СНС = 30/40 мг/см², рН = 7-9. Возможны следующие осложнения: кавернообразование, естественное искривление ствола скважины, возможно проявление пластичных глин.

Для вскрытия продуктивного горизонта используется слабоминерализованный на основе ОМС буровой раствор с плотностью 1,20 г/см³, вязкостью 30 сек, фильтрация В = 5 – 6 см³/ 30 мин, СНС = 9-12/15-20 мг/см², рН = 8-10.

От качества бурового раствора зависит полное выявление проектных решений при проводке скважины.

2.  Обоснование выбранной конструкции скважин с целью безаварийной ее проводки до проектной глубины.

Конструкция скважины по части надежности, технологичности и безопасности выбирается с учетом следующих требований:

·  максимально возможное использование пластовой энергии продуктивных горизонтов в процессе эксплуатации за счет оптимальной конструкции забоя и диаметра эксплуатационной колонны;

·  безопасное ведение работ, без аварий и осложнений на всех этапах строительства скважины;

·  получение необходимой геолого-геофизической информации по вскрытому разрезу;

·  охрана недр и окружающей среды;

·  максимальная унификация по типовым размерам обсадных труб бурового оборудования.

Оптимальное число обсадных колонн и глубины установки их башмаков при проектировании конструкции скважины определяется количество зон с несовместимыми условиями проводки ствола по градиентам пластовых давлений и давлений гидроразрыва пластов. До вскрытия продуктивных и водоносных горизонтов должен предусматриваться спуск минимум одной промежуточной колонны или кондуктора до глубины, исключающей возможность разрыва пород после полного замещения бурового раствора в скважинах пластовым флюидом и герметизации устья.