Материал: Курсовая работа Расчет бурового промывочного раствора
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Промывочные растворы
Введение
Промывочные растворы выполняют ряд функций, которые определяют успешность, скорость бурения, а также ввод скважины в эксплуатацию с максимальной продуктивностью. Поэтому роль промывочной жидкости очень велика, особенно для глубокого и сверхглубокого бурения, которое распространено в нашей стране. Функции промывочной жидкости:
Разрушать забой;
Очищать забой от шлама и транспортировать шлам на дневную поверхность;
Компенсировать избыточное пластовое давление флюидов;
Предупреждать обвалы стенок скважины;
Сбрасывать шлам;
Смазывать и охлаждать долото, бурильный инструмент и оборудование.
Задача курсовой работы состоит в том, чтобы подобрать параметры, тип
бурового раствора и химические реагенты для его обработки, с учётом
следующих требований:
1)снижение до минимума отрицательного воздействия бурового раствора на продуктивность объектов;
2)снижение до минимума техногенной нагрузки на окружающую природную среду;
3)предупреждение осложнений в процессе бурения и крепления;
4)доступность и технологическая эффективность химреагентов;
5)экономически приемлемая стоимость бурового раствора.
Выбор буровых растворов определяется, прежде всего, геологическими
условиями проходки скважины.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
1. Геологический раздел
1.1 Литологическая характеристика разреза скважины
Интервал, м |
|
Краткое описание горной породы |
|
|
|
От (верх) |
До (низ) |
|
|
|
|
0 |
40 |
Суглинки серые, пески кварцевые желтовато-серые, глины, супеси, |
|
|
присутствуют остатки растительности. |
|
|
|
40 |
221 |
Алевриты, пески кварцевые с включениями зерен глауконита, глины. |
|
|
|
221 |
429 |
Глины серые с различными оттенками (зеленоватым, желтым, голубым, |
|
|
шоколадным) и алевролиты. |
|
|
|
429 |
731 |
Глины серые. |
|
|
|
771 |
809 |
В верхней части преобладание глин. Нижняя часть из песчано-алевритового |
|
|
материала, пески и алевриты светло-серые, светло-мелкозернистые, кварц- |
|
|
полевошпатовые с прослоями глин |
|
|
|
809 |
932 |
Глины светло-серые листованные, плотные, слюдистые, переходящие вниз по |
|
|
разрезу в опоковидные вплоть до опок. Отмечается присутствие зерен |
|
|
глауконита. |
|
|
|
932 |
1094 |
Глины зеленовато-серые, до черных, слабоалевритистые, плотные с тонкими |
|
|
пропластками и линзами алевритов, присутствуют углефицированные |
|
|
растительные остатки. |
|
|
|
1094 |
1122 |
Глины серые, известковистые, алевритистые с прослоями алевритов и мергелей. |
|
|
|
1122 |
1967 |
В верхней части преобладают песчаники. В нижней - глины серые, слюдистые, |
|
|
в разной степени алевритистые, местами опоковидные. Встречаются зерна |
|
|
глауконита, сидерит. |
|
|
|
1967 |
2031 |
Глины темно-серые до черных, плотные, массивные, однородные, |
|
|
тонкоотмученные. |
|
|
|
2031 |
2114 |
Неравномерное переслаивание темно-серых слюдистых глин, серых мелко |
|
|
среднезернистых кварцевых песчаников и тонкослоистых слюдистых |
|
|
алевролитов, присутствует растительный детрит. Нижняя часть состоит из глин. |
|
|
|
Возможные осложнения
Стратиграфическое |
Интервал |
по |
|
|
|
|
|
стволу, м |
|
Вид |
(название |
Условия |
|
||
подразделение |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
осложнения) |
Возникновения |
|
||
|
от |
до |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поглощения |
|
Увеличение репрессии на |
|
Четверт. отложения |
0 |
40 |
|
|
нефтеводоносные |
пласты, |
|
|
бурового раствора |
||||||
|
|
|
|
отклонения |
параметров |
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
|
|
|
|
бурового |
раствора |
от |
|
|
|
|
|
проектных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Создание |
депрессии, |
||
Березовская свита |
932 |
1094 |
Осыпи, обвалы |
отклонения |
параметров |
||
бурового |
раствора |
от |
|||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
проектных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Алымская свита |
1967 |
1981 |
Нефтепроявления |
Возникновение депрессии |
на |
||
|
|
|
|
продуктивные пласты |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Конструкция скважины
Принимая во внимание геологические особенности разреза, а также проектируемый комплекс исследований предусматривается следующая конструкция скважины: Направление. Бурение производится долотом диаметром 393,7м. Направление диаметром 324 мм спускается на глубину 50
м для крепления устья скважины и предотвращения размыва и осыпания современных образований. Цементируется до устья. Марка цемента ПЦТ1-50,
удельный вес цементного раствора 1,85 г/см3. Кондуктор. Бурение производится долотом диаметром 295,3м. Кондуктор диаметром 245 мм спускается до глубины 790м с целью обеспечения надежного перекрытия неустойчивых, склонных к обвалообразованию пород. Ввиду возможных нефтеводопроявлений при дальнейшем углублении скважины на кондукторе устанавливается противовыбросовое оборудование. Глубина спуска кондуктора, рассчитана из условия предотвращения разрыва горных пород после полного замещения бурового раствора в скважине пластовым флюидом и герметизации устья скважины. Цементируется раствором портландцемента удельным весом 1,85±3 г/см3 . Эксплуатационная колонна. Бурение производится долотом диаметром 215,9м. Эксплуатационная колонна диаметром 146 мм спускается до глубины 2109 м. (по стволу). Назначение эксплуатационной колонны – крепление стенок скважины, разобщение проницаемых горизонтов и проведение опробования пластов в запроектированных интервалах, высота подъема цементного раствора с
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
перекрытием не менее на 150м выше башмака кондуктора. Цементируется
лёгким цементом ПЦТ1-50 удельным весом 1,225±25. 324 245 146
1.2 Выбор и обоснование вида промывочной жидкости по
интервалам бурения
Глинистый раствор обеспечивает:
1)закрепление стенок скважины в результате образования тонкой глинистой корки
2)предупреждение оседания шлама на забой при прекращении циркуляции
3)устранение потерь циркуляции в пористых и трещиноватых породах.
Кнедостаткам глинистых растворов можно отнести их неустойчивость
квоздействию электролитов содержащихся в пластовой воде и воде, на которой приготовлен раствор, а также частиц разбуриваемых пород. Бурение под направление(50м) начинается на свежеприготовленном глинистом растворе. Предусматривается бурение под направление на растворе,
оставшемся от бурения предыдущей скважины. При бурении под направление для снижения фильтратоотдачи и увеличения вязкости глинистый раствор обрабатывается реагентами КМЦ, Унифлок и Каустической содой.
При бурении под кондуктор(50-790м) проходят сквозь, рыхлых песчаников и неустойчивых глинистых отложений. В связи с этим требуется решать следующие основные проблемы: укрепление стенок скважины,
уменьшение расцепляющего действия бурового раствора, увеличение выносной способности бурового раствора при относительно невысокой скорости восходящего потока. Данные задачи решаются с использованием глинистых буровых растворов с высоким содержанием активной глинистой фазы, высокоэффективных полимеров – структурообразователей, и
применением химических реагентов флоккулирующей направленности,
поддержанием низкой температуры. Для бурения под кондуктор проектом
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
предусматривается буровой раствор, приготовленный из бентонитового глинопорошка, обработанный химическими реагентами.
При бурении под кондуктор в Западной Сибири для обработки бурового раствора применяют КМЦ и высокомолекулярные синтетические акриловые полимеры (гипан, унифлок, и др.). Поскольку акриловые полимеры,
ингибируют буровой раствор и глинистые отложения разреза, благодаря чему обеспечивают ровный ствол скважины и бурение без осложнений. КМЦ является основным реагентом для поддержания низкой водоотдачи раствора и обеспечения тонкой корки. С помощью каустической соды здесь поддерживается нужный уровень рН.
При бурении под эксплуатационную колонну(790-2109м) основные осложнения, которые встречаются, следующие: это поглощения бурового раствора и водопроявления при прохождении отложений сеномана,
предупреждение прихвата бурильного инструмента при прохождении через проницаемые пласты скважины, осыпи обвалы в интервалах Березовской – Алымской свит. И основная задача-это сохранение коллекторских свойств продуктивных пластов.
При бурении под эксплуатационную колонну основные проблемы,
которые требуется решать, следующие:
1)предупреждение осыпей и обвалов отложений березовской свиты;
2)предупреждение поглощения раствора и водопроявлений
3)предупреждение прихвата бурильного инструмента при прохождении через проницаемые пласты;
4) главная проблема - это обеспечить максимально возможную степень сохранения коллекторских свойств, продуктивных пластов.
Бурение из-под кондуктора начинается с промывкой забоя буровым раствором, обработанным химическими реагентами (структурообразователи,
разжижители и т.п.) с последующей наработкой естественного глинистого раствора за счет выбуренной породы.