Дипломы, курсовые, рефераты, контрольные...
Срочная помощь в учёбе

Разработка и внедрение технологии строительства горизонтальных скважин на битумные отложения с выводом забоя на дневную поверхность

ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Строительство «сквозных» скважин на битумные отложения имеют специфически особенности, заключающиеся в необходимости на небольшой глубине * «100−105 м по вертикали обеспечить искривление ствола скважины до зенитного угла в 90°, проводку горизонтального ствола внутри продуктивной толщи на заданную длину порядка 250−500 м и выход забоя скважины на дневную поверхность. Эти технологические условия… Читать ещё >

Содержание

  • Актуальность работы. Цель работы. Основные задачи работы. Методы исследования. Научная новизна. Основные защищаемые положения. Практическая ценность работы и реализация результатов работы
  • Раздел 1. Анализ состояния проблемы освоения месторождений природных битумов
    • 1. 1. Обоснование разработки технологических схем добычи битумов (битуминозных тяжелых нефтей) на глубинах более 100−200м
    • 1. 2. Анализ технологии бурения скважин на ПБ в верхней части разреза при вскрытых зонах поглощния
    • 1. 3. Обоснование применения технологии крепления обсадных колонн диаметром 324 мм и 245 мм тампонажным раствором с высокими тиксотропными свойствами (ТИКСОТРОПИК)
    • 1. 4. Анализ существующих технологий и оценка перспективности новых направлений в технологии добычи нефтей и битумов при депрессии термогравитационными способами
  • Раздел 2. Геологическое строение Ашальчинского битумного месторождения
    • 2. 1. Геолого-технологическое обоснование строительства пары горизонтальных скважин
  • Раздел 3. Проектирование конструкции и профиля скважины
    • 3. 1. Проектирование конструкции скважины
    • 3. 2. Расчет нагрузки на бурильную колонну при бурении горизонтальной скважины
    • 3. 3. Проектирование профиля «сквозной» скважины на битумные отложения
      • 3. 3. 1. Методика проектирования параметров 5-ти интервального профиля горизонтальной скважины
      • 3. 3. 2. Методика проектирования пространственного профиля горизонтальной скважины
  • Раздел 4. Аналитические исследования по оценке величин, возникающих в скважине сил сопротивления при строительстве скважин на битумные отложения
    • 4. 1. Методика расчета нагрузки на крюке при спуске бурильной колонны в «сквозную» горизонтальную скважину
    • 4. 2. Расчет нагрузки на крюке при спуске бурильного инструмента в горизонтальную скважину
    • 4. 3. Расчет нагрузки на крюке при спуске эксплуатационной колонны в горизонтальную скважину

    4.4. Анализ результатов расчета величин нагрузки на крюке при спуске подъеме) бурильной колонны в горизонтальную скважину на битумные отложения. Оценка возможности достижения максимальной длины горизонтального ствола в продуктивном пласте.

    4.5. Анализ результатов расчета нагрузки на крюке при спуске эксплуатационной колонны в горизонтальную скважину на битумные отложения. Оценка возможности спуска колонны в скважину с максимальной длиной горизонтального ствола в продуктивном пласте.

Разработка и внедрение технологии строительства горизонтальных скважин на битумные отложения с выводом забоя на дневную поверхность (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность работы.

Республика Татарстан обладает богатейшими запасами природных битумов, промышленное освоение которых имеет важное народно-хозяйственное значение. Среди значительного числа детально разведанных месторождений на битумные отложения в республике, особое место занимает крупнейшее Ашаль-чинское месторождение природных битумов, залежь которых приурочена к породам уфимского яруса пермской системы. Строительство скважин производится в сложных горно-геологических условиях, сопровождаемых интенсивным поглощением раствора, потерей устойчивости стенок скважины, обвалами и осложнениями пород.

Ввиду необходимости интенсивного искривления ствола скважины, связанного с набором зенитного угла в 90° в продуктивном пласте на глубине всего 100−105 м по вертикали, возникают проблемы с проходимостью по стволу и доведением обсадных колонн до проектной глубины, предусмотренных в конструкции скважины, создаются аварийные ситуации с бурильной колонной, с передачей осевой нагрузки на долото.

Известно, что одним из радикальных путей увеличения дебита скважины является увеличение площади фильтрации за счет увеличения длины горизонтального ствола скважины. Однако, это приводит к росту сил сопротивления (трения), достигающих значений, при которых дальнейшее углубление скважины прекращается, возрастает степень риска выполнения поставленной перед скважиной задачи.

Настоящая работа посвящена решению актуальных технико-технологических проблем строительства горизонтальных скважин на битумные отложения, повышению качественных и технико-экономических показателей буровых работ и направлена на эффективное решение актуальной проблемы — скорейшее вовлечение в промышленную разработку месторождений природных битумов.

Цель работы.

Целью работы является обеспечение качественного, с высокими технико-экономическими показателями строительства скважин на битумные отложения путем разработки и внедрения технологии строительства «сквозных» горизонтальных скважин с выходом забоев на дневную поверхность и горизонтальных скважин с забоями в продуктивном пласте, в том числе с максимально возможной длиной горизонтального ствола.

Основные задачи работы.

1. Изучение горно-геологических условий строительства скважин на Ашальчинском месторождении природных битумов.

2. Аналитические исследования по проектированию параметров профиля горизонтальных скважин и взаимосвязи с параметрами конструкции скважин на битумные отложения, с целью определения максимально возможной длины горизонтального ствола в продуктивном пласте.

3. Аналитические исследования по проектированию конструкции бурильной (обсадной) колонны, работающей в условиях резкоискривленных и горизонтальных участков ствола скважины.

4. Разработка технико-технологических решений по уменьшению отрицательного влияния сил сопротивления при выполнении спуско — подъемных операций и спуске обсадных колонн в горизонтальных скважинах.

5. Обоснование применения метода флотации для обеспечения условий нормального спуска обсадной колонны в горизонтальной скважине.

6. Разработка рекомендаций по предупреждению аварий и осложнений при строительстве скважин на битумные отложения.

Методы исследования.

При решении поставленных в работе задач были использованы методы аналитической геометрии, теоретической механики и сопротивления материалов, гидравлики. Экспериментальные и промысловые исследования и наблюдения за процессом бурения проводились непосредственно в условиях строительства скважин.

Научная новизна.

1. Разработана методика проектирования профиля наклонной скважины с тремя, следующими один за другим, интервалами набора кривизны с различной интенсивностью (радиусом) искривления, обеспечивающая плавное сопряжение искривленных участков и на этой основе нормальное прохождение по стволу бурильной и обсадной колонн.

2. Получены аналитические решения по оценке величин нагрузки на крюке при спуске (подъеме) бурильной (обсадной) колонн для скважины со сложным профилем в зависимости от длины горизонтальной части ствола скважины в продуктивном пласте, от величины коэффициента трения, состава колонны труб в открытом стволе и внутри технической колонны, жесткости, веса погонного метра, диаметра и толщины стенок труб.

3. На основе проведенных исследований определена максимально возможная длина (протяженность) горизонтального ствола в продуктивном пласте.

4. Разработаны основные принципы применения метода флотации для использования выталкивающей (архимедовой) силы с целью преодоления сил трения в горизонтальном стволе скважины при спуске эксплуатационной обсадной колонны.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций изложенных в работе обоснованы теоретическими решениями поставленных задач и подтверждена в процессе строительства ряда горизонтальных скважин на Ашальчинском месторождении природных битумов ОАО «Татнефть» .

Основные защищаемые положения.

1. Комплекс научно-обоснованных технико-технологических решений, включающий разработку технологии строительства горизонтальных скважин, на основе применения современных технических средств бурения и крепления скважины, навигационных систем для управления процессом искривления, использования стандартной буровой установки при строительстве скважин на битумные отложения.

2. Методика проектирования профиля горизонтальной «сквозной» скважины с тремя интервалами набора кривизны и с различной интенсивностью искривления на участке ствола от глубины первоначального искривления в проектном азимуте до глубины в продуктивном пласте при зенитном угле скважины равном 90° и на участке ствола с конца горизонтальной части до выхода забоя на дневную поверхность.

3. Методика расчета нагрузки на крюке при выполнении спуска и подъема бурильной колонны и спуска обсадной колонны в «сквозной» горизонтальной скважине, обеспечивающей достижение максимально-возможной протяженности горизонтального ствола в продуктивном пласте.

4. Методика применения режима флотации для уменьшения сил трения в горизонтальном стволе скважины при спуске эксплуатационной колонны.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

1. Создан комплекс научно-обоснованных технико-технологических решений, включающий разработку технологии строительства горизонтальных скважин, на основе применения современных технических средств бурения и крепления скважины, навигационных систем для управления процессом искривления, использования стандартной буровой установки при строительстве скважин на битумные отложения.

2. Разработана методика проектирования профиля горизонтальной «сквозной» скважины с тремя интервалами набора кривизны и с различной интенсивностью искривления на участке ствола от глубины первоначального искривления в проектном азимуте до глубины в продуктивном пласте при зенитном угле скважины равном 90° и на участке ствола с конца горизонтальной части до выхода забоя на дневную поверхность.

3. Разработана методика расчета нагрузки на крюке при выполнении спуска и подъема бурильной колонны и спуска обсадной колонны в «сквозной» горизонтальной скважине, обеспечивающей достижение максимально возможной протяженности горизонтального ствола в продуктивном пласте.

4. Разработана методика применения режима флотации для уменьшения сил трения в горизонтальном стволе скважины при спуске эксплуатационной колонны.

5. На основе разработанных аналитических и практических решений впервые в Российской Федерации в республике Татарстан успешно пробурены три пары, т. е. шесть горизонтальных сквозных скважин с выходом забоя на дневную поверхность и тем самым начато промышленное освоение месторождений природных битумов.

Основные выводы и рекомендации.

1. Разработана технология строительства скважин на битумные отложения, включающая специальные компоновки низа бурильной колонны для интенсивного набора кривизны до 90°, ее стабилизации в продуктивном пласте и малоинтенсивного набора кривизны до 130−150° на интервале обратной ветви траектории ствола сквозной скважины с выходом забоя на дневную поверхность.

2. Разработаны научно и технологически обоснованные решения в области проектирования рациональной конструкции и профиля скважины, обеспечивающие спуск обсадных колонн до проектных глубин.

3. Разработаны методы оценки величин, возникающих в скважине сил сопротивления, при выполнении спуско-подъемных операций бурильной колонны и спуске обсадных колонн и метод эффективного управления основными факторами, влияющими на эти силы.

4. Определены величины максимально возможной длины горизонтального ствола в продуктивном стволе с целью увеличения дебитов скважин.

5. На основе разработанной технологии строительства скважин, впервые в отечественной практике буровых работ, в республике Татарстан осуществлено строительство «сквозных» скважин (паронагнетательных и добывающих) с параллельными стволами в продуктивном пласте на расстоянии пяти метров друг от друга по вертикали, с выходом забоев на дневную поверхность.

6. Успешное внедрение в производство разработанной технологии бурения обеспечило начало промышленного освоения месторождений природных битумов в республике Татарстан.

Заключение

.

Последовательная добыча битума из системы стволов и одновременное бурение даст возможность при минимальной затрате средств добывать его по мере накопления в стволах за время кругового их обхода. Причем для добычи битума необходима стационарная установка для подачи теплоносителя и компоновка бурильного инструмента с электробуром. На этой основе появляется система непрерывной добычи битума с минимальными затратами теплоносителя.

Нам представляется, что при вложении достаточных инвестиций в эти проекты, предложенные способы могут найти широкое применение в нефтяной и газовой промышленности.

Совершенствованию технологии разрушения породы на забое в ГС посвящены работы [19−25]. 1.

Рис. 1.13. Схема бурения ярусов в ПБ из открытых стволов.

Раздел 2. Геологическое строение Ашальчинского битумного месторождения.

В тектоническом отношении Ашальчинское месторождение располагается-в пределах Черемшано-Ямашинской зоны на западном склоне Южного купола' Татарского свода. Основные скопления битумов сосредоточены в терригенных коллекторах уфимского яруса верхней Перми. Осадочный комплекс в районе месторождения полностью вскрыт разведочными скважинами, пробуренными на битумную залежь. Геологический разрез до глубины 270 метров сложен отложениями пермской, неогеновой и четвертичной системами.

Глубина залегания продуктивных отложений в районе месторождения изменяется от 48 до 124 м: Амплитуда поднятия составляет 36 м, размеры поднятия — 2,5×4,0 км. Общая толщина песчаной пачки в пределах месторождений изменяется от 5 до 38,5 метра. Эффективная нефтенасыщенная толщина на северной части залежи достигает 31,15 м, южной 16,8 м и в среднем по месторождению составляет 17,7 м. Средняя пористость продуктивного коллектора составляет 0,333 доли единиц. Среднее значение проницаемости продуктивного коллектора составляет 0,265 мкм (горизонтальная) и 0,394 мкм (вертикальная).

Начальная весовая нефтенасыщенность продуктивного коллектора в среднем составляет 0,10 дол.ед. Нефтенасыщенность продуктивного коллектора по данным ГИС изменяется от 0,572 до 0,903 доли ед.

Особенностью строения залежи является наличие внутри залежи водонасы-щенных пропластков составляющих в среднем 3,5% эффективной нефтенасы-щенной толщины.

Покрышкой для залежи служат «лингуловые глины». Толщина их в присво-довых и сводовых частях составляет 4—10 метров, в пониженных участках достигают 22 м.

Характеризуя гидрогеологическую изученность Ашальчинского месторождения следует отметить, что пьезометрические уровни нижнепермских и верхнепермских горизонтов повторяют дневную поверхность. Зона пресных вод изучена недостаточно полно. Поэтому для исключения возможных перетоков нижних вод.

52 конструкции сквозных скважин должна составлять надежное перекрытие вайту-ганского и камышлинского горизонтов. Для контроля за режимом подземных вод необходимо предусмотреть пьезометрические скважины на верхние, внутри контурные и нижние воды.

Сводный геолого-стратиграфический разрез до глубины сакмарских отложений Ашальчииского битумного месторождения.

Литологичсский разрез Толщина нтервала, м Интервал, м Категория пород по буримости Возможные осложсния.

1 2 3 4 5.

Суглинки бурокоричневые 0 0−16 0−16 III Обвалы.

Глины бурокоричневые жирные пластичные N 0−128 0−128 III Обвалы.

Песчаник известковый Глина серая Р2 0−61 0−61 IV.

Известняк буровато желтый 3−5 20−25 VI.

Алевролит слоистый 5−10 25−35 IV Поглощения.

Песчаник серый мелкозер. 3−4 25−39 IV.

Мергель серый, известняк 3^ 39−41 V.

Известняк темно-серый, известковый 3−8 42−51 V.

Глина серая, слоистая, известковистая 10 51−61 III.

Известняк темносерый, сильно глинистый 13−48 61−69 XI Поглощения.

Глина серая, слоистая 4−22 69−82 IV.

Песчаник коричневый, мелкозернистый, битуминозный 5−39 82−109 III Осыпи.

Переслаивание глин, песчаников, алевролитов, мергелей 6−78 109−140 IV-V.

2.1. Геолого-технологическое обоснование строительства пары горизонтальных скважин.

Отложения уфимского яруса (Р2-), содержащие основные запасы природных битумов (ПБ), на площади месторождения представлены шешминским горизонтом, состоящим из двух пачек: нижней — песчано-глинистой и верхней — песчаной.

Верхняя песчаная пачка, к которой приурочена битумная залежь, представляет собой своеобразное природное образование в виде песчаного тела, вытянутого в северо-западном направлении. В пределах рассматриваемого месторождения песчаная пачка развита повсеместно, ее толщина изменяется от 5 м до 38,5 м. Сводный литолого-стратиграфический разрез представлен на рис. 2.1.

Песчаная пачка вскрыта всеми пробуренными на месторождении скважинами и бурение оценочных скважин №№ 227, 228, 229 проведено со сплошным отбором керна к продуктивной толще. Песчаная пачка сложена песчаниками в различной степени сцементированными: от рыхлых песков до плотных, сильно известкови-стых, практически непроницаемых песчаников. Крайне редко в разрезе песчаной пачки встречаются маломощные прослои глин и известняков. В кровельной части песчаной пачки залегают «лингуловые глины», интервал залегания которых на кривых ГИС обозначен повышенными значениями амплитуд кривых ПС и ГК.

Пески и песчаники в битумоносных интервалах от коричневых до черных, часть косослоистые, с включениями кристаллов пирита. Кластический материал в песчаниках представлен обломками кремния, эффузивных пород, зерен кварца, полевых шпатов, чешуйками слюды и другими породами и минералами. Форма зерен угловатая. Размер их 0,03−0,4 мм, преобладает размер зерен 0,1−0,2 мм. Цемент в песчаниках глинисто-кальцитовый, в плотных разностях — кальцитовый, базальный. По данным анализа результатов исследования кер-нового материала в осевой части поднятия продуктивная толща песчаной пачки сложена рыхлыми песками и слабосцементированными рассыпающимися песчаниками с высокими фильтрационно-емкостными свойствами. В приконтурных частях рыхлые отложения сменяются песчаниками сцементированными, а за пределами контура битумоносности песчаная пачка представлена песчаниками yZ’o u?

О ш о ti л: сг St.

Ь s н о s о —1 0 1 о H тз щ H s —1 ■-О.

— 85 JZ CD о тs st.

ТЭ ' Oi со ТЭ CD Ы та я о го тз.

§.

§ I.

П> я к.

П).

Л Оч.

УСЛОВНЫЕ ШЩ Известняк.

ОБОЗНАЧЕНИЯ Алевролит тттгт: Е.

Песчаник Мергель.

Песчаник битумонасыщенный.

Гпина.

Суглинки ч. Линия замещения аяша Песчаник с пониженным.

ШшШ б1тгуио насыщением.

Ый Песчаник слабоБитумонасыщенный Бигуминозносгь.

Доломит желтоват о сери А, мвлнис{я истый, с анфецшим «фвикя, — остатками фуэул инид, еджич-гьд юрилпод. На 13−1 в ы от подоишы яруса *ш"сает слой до { й 5 и) доломита ч"сти ми остатками или горМГ «шипрмюаый Д0Л01МГ*.

На 4−10 м «ыше 'швагер^аого доломита* прослеживается спой до (3 11 ы) доломита с шалхнслмшии пустота ми от других фуауптид *гуфое*дгмй доломит' На 10−15 и ида"в сропли пруса встречается спой до (?0 м) гипса. Долойит к-рмкйистн (25−30 ы) рея* го псему ярусу, аы^елрчом и «шрстовам туфсм"Лт"Д допошгг» .

II *МГ шм/ерииоиыа доло-иГ ллоиг лровлв Р, д.

Доломит (реяеювестнч }ж*ятомто<�е{ый мсл*о-н феи^жсчигиЯ, с редкими рмо"и>виц пела^лс", гастролод, треиДОш’Ы «шкумсоа^, Пв трвдмаи и сааерпдм лид"*Л битуи В фот» часто вр*счия состоииц" и) обломгоа ирболто", 1м* песч*н (ипинмс1Ш цемента, отдельны* ейломеи ицогдв сплоим ЛрОИЙ г ¿-«ва битуииы.

Рис. 2.2. средней крепости с пониженными коллекторскими свойствами. По результатам бурения оценочных скважин №№ 227, 228, 229, заложенных по рекомендации ОПР, было уточнено геологическое строение залежи. В разрезе скважины № 229 выделяются плотные прослои, по кровельной части одного из которых по ГИС отбивается подошва залежи. В скважине № 228 по результатам ГИС выделен БВК. Разница в гипсометрических отметках БВК (в скв. № 228) и подошвы нефти (в скв. № 229) составляет 26 метров. По макроописанию кернового материала весь разрез песчаной пачки на участке заложения пары горизонтальных скважин, за исключением плотных глинистых прослоев в скважине № 229, битумонасыщен. Подошвой залежи по результатам анализа керна служат глины известковистые с тонкими прослоями битумонасыщенного песчаника и глин песчанистых. Необходимо отметить, что керн при выносе и при проведении анализов, особенно экстрагировании, разрушается в результате слабой цементации или отсутствии ее.

В подошвенной части песчаной пачки залегает песчаник черный с коричневым, реже с зеленоватым оттенком, мелкозернистый, плотный, крепкий, поли-миктовый, тонкослоистый.

Соответственно принятым решениям в проектном документе на опытно-промышленную разработку (ОПР) битумной залежи Ашальчинского месторождения, предусматривающей бурение парных горизонтальных скважин, расположенных одна над другой в вертикальной плоскости на расстоянии пять метров, в данном проекте на строительство таких скважин обосновывается заложение первой пары. Первые опытные проектные скважины №№ 232, 233 с учетом инфраструктуры, устьев и забоев пробуренных скважин и с целью максимального сохранения температуры закачиваемого пара, подаваемого на устье нагнетательной скважины, расположены в плане на самом возможно близком расстоянии от источника воды и природного газа. В верхнюю ГС должна осуществляться закачка пара, а из нижней — производиться отбор стекающего под силой гравитации битума. Скважины предполагается пробурить сквозные с выходом их забоев на поверхность. Выкопировка с карты эффективных битумона-сыщенных толщин песчаной пачки рги Ашальчинского месторождения природных битумов, выполненная в отделе разработки ОАО «Татнефть» ТатНИПИ-нефть, представлена на рис. 2.2.

В разрезе продуктивной части траектория нижней добывающей скважины в самой своей нижней точке отстоит от подошвы песчаной пачки на 1,6 метров. Расстояние по вертикали между стволами паронагнетательной и эксплуатационной скважин равное пяти метрам было определено как оптимальное при моделировании процесса разработки залежи. Бурение сквозных скважин с выходом забоя на поверхность в Татарстане производятся впервые.

По проектной паре горизонтальных скважин: верхняя № 232 — паронагнета-тельная, нижняя № 233 — эксплуатационная, смещение от устья до точек входа в продуктивный пласт составляет соответственно 50,06 и 44,0 метра. Устья рассматриваемых скважин отстоят друг от друга на 15,0 метров. Абсолютная отметка точки входа в продуктивный пласт эксплуатационной ГС равна плюс 24,2 метра, а паронагнетательной — плюс 25,0 метра. Абсолютная отметка точки выхода из продуктивного пласта эксплуатационной ГС равна по прогнозному структурному плану плюс 39,0 метров, а паронагнетательной — плюс 38,8 метров. Альтитуда площадки равна 110 метров. Смещение от точки выхода из пласта до второго устья — забоя по каждой из скважин №№ 232 и 233 равно соответственно 53 и 42 метра. Стволы скважин в продуктивной части разреза предлагается обсадить колоннами с фильтрами, что продиктовано плохой цементацией вмещающих песчаных пород. Фильтр не цементируется.

На всем протяжении ствола сквозной горизонтальной скважины литолого-стратиграфический разрез представлен неустойчивыми глинами, слабо и почти не сцементированными песчаниками. Это ставит очень жесткие требования к промывке ствола в процессе углубления скважины. Все параметры бурового раствора, его расход, плотность, условная вязкость, пластическая вязкость, динамическое напряжение сдвига, фильтратоотдача, РН, статическое напряжение сдвига, должны быть должны определяться исходя из требований сохранения целостности ствола скважины — не допускать разрушения стенок ствола за счёт турбулизации потока, под действием горного давления и из требования предотвращения дюнообразования. В качестве структурообразователя б^ твора должна быть глина с крепящими свойствами. ^.

Ориентировочные рекомендуемые параметры бурового раствора, отвечающие вышеперечисленным требованиям следующие:

— условная вязкость — 45~60сек;

— пластическая вязкость — 0,2−0,3 дПа с;

— динамическое напряжение сдвига — 100−120 дПао.

— плотность бурового раствора — 1180-К200кгм/м ;

— фильтратоотдача — 6-^-8см /за 30 мин;

— РН — 8−9;

— статическое напряжение сдвига — 10/30- 100/250;

Расход бурового раствора должен обеспечивать скорость восходящего потока по затрубным каналам не более 2,0-^-2,3м/сек.

Раздел 3. Проектирование конструкции и профиля скважины.

3.1. Проектирование конструкции скважин.

Строительство «сквозных» скважин на битумные отложения имеют специфически особенности, заключающиеся в необходимости на небольшой глубине * «100−105 м по вертикали обеспечить искривление ствола скважины до зенитного угла в 90°, проводку горизонтального ствола внутри продуктивной толщи на заданную длину порядка 250−500 м и выход забоя скважины на дневную поверхность. Эти технологические условия, вместе со сложными горногеологическими условиями (возможные осыпи и обвалы породы, поглощение раствора) обуславливают более жесткие требования к проектированию параметров конструкции скважины. Следует отметить, что конструкции паронагне-тательных и добывающих скважин на битумные отложения практически одинаковые. С учетом опыта ранее пробуренных скважин №№ 232, 233 в данном регламенте, в качестве базовой, принята следующая конструкция скважин:

Направление 0 426 мм спускается на глубину 10 м, предназначено для укрепления устья скважины, создания циркуляции бурового раствора в скважине. Цементируется до устья.

-— Кондуктор 0 323,9 мм (324 мм) спускается на глубину «50−55 м по стволу, предназначена для изоляции зон поглощения раствораразобщения пресных подземных вод. Цементируется до устья.

Техническая колонн «хвостовик» диаметром 244,5 мм (245 мм) спускается на глубину, примерно на 10ч-12 м по стволу ниже кровли продуктивного пласта, предназначена для перекрытия зон обвалов и осыпей пород в верхней части стратиграфического разреза скважины, интервалов интенсивного набора кривизны. Цементируется на всей длине колонны.

Эксплуатационная колонна 0 168,3 мм перекрывает всю длину ствола скважины от устья до забоя, на выходе скважины на дневную поверхность. Часть эксплуатационной колонны от устья до кровли продуктивного пласта цементируется, остальная часть колонны в горизонтальном стволе оборудуются фильтровыми трубами, типа ФСЩ-168 [26]. Устье скважин оборудуются в соответствии с требованиями «Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности» ПБ-08−624−03 [27].

Параметры конструкции скважины — диаметры колонн и глубины спуска определяются в взаимосвязи с параметрами профиля скважины (величиной зенитного угла, интенсивности г’с/ (радиус R) искривления. В табл. 3.1, 3.2 (Рис. 3.1) приводятся данные по конструкции и профилю типовой скважины. В табл. 3.3, 3.4 приводятся результаты расчетов по определению допустимой интенсивности искривления скважины при спуске обсадных колонн диаметром 323,9 мм и 244,5 мм с различной толщиной стенок «5» и марок стальных труб. Минимальные значения радиуса искривления Rmm (максимальные значения допустимой интенсивности искривления iamax) без учета и с учетом действия растягивающих нагрузок на обсадные колонны 0323,9 мм и 0244,5 мм представлены в табл. 3.3. Из данных табл. 3 видно, что «5» влияет на Rmm (iamax) только в случае учета растягивающего усилия, действующего через попеперечное сечение трубы на величину напряжения растяжения. При этом, чем больше «5», тем больше Rmm и меньше iamax. Однако ввиду небольшой глубины спуска колонны, влияние «5» незначительно. На величину RminQamax) заметное влияние оказывает марка стали трубы. Так, например, если предел текучести (сгх) материала трубы кондуктора 0323,9 мм с 5=8,5 мм равен 3800 кг/см (марка Д), то расчетное значение Rmm—90,5 м (iamax— 6,33°/10 м), в то время как при применении трубы с сгт = 5000 кг/см (марка К), Rmj"= 68,6 м (ia тах= 8,34°/10 м). Из данных табл. 3 видно также, что чем меньше диаметр обсадной трубы, тем больше iamax и меньше Rmin.

В табл. 3.4 приводятся результаты расчета параметров профиля скважины на интервале ствола под спуск кондуктора 0323,9 мм. Как видно из приведенных данных допустимые значения ia находятся в пределах от 3,5 °/10 м, несмотря на то, что расчетные значения ia, вычисленные по формуле (см. табл. 3.3) значительно превышают эти значения. Такое решение принято исходя из сложных геологических условий спуска кондуктора (интенсивное поглощение ра! осыпи пород и т. д.).

Проектный профиль «сквозной» горизонтальной скважины у ил.

— н.

Рис 3 1.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Р. Ш., Тучков И. И. Эксплуатация месторождений битумов и горючих сланцев. — М.: «Недра», 1980. 570 с. — С.56
  2. JI. В., Эллерн С. С. Анализ условий залегания верхней песчаниковой пачки Шешхинского горизонта уфимского яруса в бассейне р. Шешмы // Геология и геохимия нефтей и природных битумов. — Издательство Казанского университета, 1985. С. 3
  3. .А. Природные битумы Севера. Издательство «Недра», Москва, 1983.-203 с. С. 5 — 6
  4. Э.М., Акишев И. М., Жабрева П. С. Месторождения природных битумов и др. — М.: Недра, 1983. 190 с. — С.80
  5. A.M. Классификация залежей битумов. Проблемы эксплуатации месторождений битумов Татарии. — Бугульма, 1980. — 70с. С.33
  6. Г. А., Лебедев Н. П. Состав битумов. Продуктивные битуминозные толщи пермских отложений Мелекесской впадины и Татарского свода. Издательство Казанского ун-та, 1982.- 101с.
  7. Скважина с U-образной трубой — опыт соединения горизонтальных скважин впритык — установка и строительство первой в мире скважины с V-образной трубой. SPE/IADC 92 685. 12 с.
  8. Д.Ф., Балденко Ф. Д., Гноевых А. Н. Винтовые забойные двигатели. Справочное пособие. — М.: Недра, 1999. 373 с. — С.309−310
  9. О. Опыт бестраншейной прокладки нефтепроводов наклонно-направленным бурением // Бурение и нефть.- № 7−8, 2005. — С. 10−12
  10. Опыт строительства 2-х скважин №№ 131 аг, 131 вг с горизонтальным стволом в продуктивном пласте на Мордово-Кармальском месторождении природных битумов в республике Татарстан.- Бугульма, 1987.- 75 с.
  11. А.И. Тампонажные материалы и технология цементирования скважин. М.: Недра, 1977. 295с. — С.217−224
  12. .А., Гноевых А. И., Булатов А. И. и др. Вопросы управления формированием и работой зацементированного заколонного пространства скважин. М.: ОАО Газпром, 1999.-76 с.
  13. Инструкция по применению местной промывки в роторном бурения. М., ВНИИБТ, 1969.-56 с.
  14. P.C., Гатнатуллин Н. С., Шаргородский Е. И. Подготовка к освоению битумов в Татарстане // Нефтяное хозяйство.- № 2 .- 2006. С.42
  15. Т.А., Лукьянов О. В., Матвиенко Ю. В. Определение параметров битумонасыщенных пород // Интервал .- № ОЗ.- 2006.- С.23−26
  16. .М., Балденко Д. Ф., Рогачев O.K., Студенский М. Н. Новые технологии добычи тяжелых нефтей и битумов при депрессии термогравитационными способами// Нефтяное хозяйство.- № 6.- 2007. С.82−84
  17. Jack Colle, Mark Marvin. Tempress Technologies Inc. //Oil and Gas, J. -29.03.99.- p.33−37
  18. A.B. Пульсирующая промывка призабойной зоны // НТЖ Газовая промышленность.- № 13.- 2000. С.24−25
  19. Г. А., Савельев В. Н. Результаты промысловых испытаний модели экстремального управления режимом турбинного бурения // Э. И. Строительство нефтяных и газовых скважин.-М.:ВНИИОЭНГ.-№ 1.- 1990.- 102с.-С.15−21
  20. Г. А., Нурыев A.M. Совершенствование бурения скважин в глинистых отложениях месторождения Советабад // Э. И. Строительство нефтяных и газовых скважин.- М.: ВНИИОЭНГ.- № 4.- 1990. 97с. — С.20−21
  21. Покровская ГА, Складчиков В. Г., Соловьев В. И. Опыт применения пульсационного режима промывки при бурении скважин в вязкопластич-ных горных породах // Э. И. Строительство нефтяных и газовых скважин.- М.: ВНИИОЭНГ.- № 5.- 1990.-84с.-С. 14−18
  22. Г. А. Использование волновых эффектов при бурении и эксплуатации нефтегазовых месторождений // НТЖ Строительство нефтяных и газовых скважин.- М.: ВНИИОЭНГ, — № 1 2.- 1995. — С. 30 — 34.
  23. Р.Ш., Агзамов Ф. А. Современные проблемы буровой и нефтепромысловой механики: сб. научн. тр. УфНИ.- Уфа, 1989.- С. 216.
  24. К.В. Спутник буровика: справочник. — М.: Недра, 1990. 301с. -С.3−6, С.114−116
  25. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности. ПБ 08−624−03. Москва, 2003. 273с. — С.69
  26. А.И., Аветисов А. Г. Справочник инженера по бурению. Том 2.-М.: Недра, 1985. 191с. — С.36−40
  27. Трубы нефтяного сортамента. Справочник под общей редакцией Сарояна А.Е.- М.: Недра, 1977. 488с. — С.204−208
  28. С.А., Перов A.B., Меденцев В. М., Оганов Г. С. Проектирования профиля наклонной скважины с горизонтальным стволом в продуктивном пласте: сб. научн. тр. НТИ.- М.:ВНИИОЭНГ.- № 4.- 1992. С. 17−21
  29. А.Г., Никитин Б. А., Солодкий K.M., Султанов Б. З. Бурение наклонных и горизонтальных скважин. — М.: Недра, 1997. 647с. — С.93−104
  30. Н.Ф. Опыт строительства горизонтальной скважины на месторождении Комсомольское ОАО «Пурнефтегаз» // НТЖ «Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море».- М.: ВНИИОЭНГ.- № 7—8.-1999.-С.9−12
  31. В.Д. Бурение наклонно-направленных скважин с применением шарнирных компоновок. — М.: ВНИИОЭНГ, 1988. С.27
  32. В.Д., Лисов С. И. и др. Бурение горизонтальных скважин шарнирными компоновками по технологии Тобус. — М., ВНИИОЭНГ, 1992. -С. 17
  33. М.М. Силы сопротивления при движении труб в скважине. — М.: Недра, 1978. 175с. — С.98−103
  34. В.Г. Оптимальное управление при бурении скважин. — М.: Недра, 1988.-215с.-С.129−145
  35. P.C. Управления, определяющие максимальную длину горизонтального участка ствола скважины // Oil and Gas Journal, December, 26.- 1988.-C. 24−25
  36. Инструкция по бурению наклонно-направленных скважин, — М.гВНИИБТ.
  37. РД-39−2-810−83.- 1983.- 151с.-С. 11
  38. Инструкция по составлению гидравлической программы бурения скважин. РД 39−147 009−516−86. 46с. — С. 17−20
  39. P.A., Гриджук П. И. Технология крепления скважин со сверхдальними отклонениями забоев от вертикали // Бурение и нефть. — Март 2003. С.30−33
  40. Н.И. Экономическая целесообразность освоения месторождений природных битумов //Нефтяная и газовая промышленность.- № 1,2007.- С. 34−38
  41. Инструкция по технологии изоляции водопритоков (СИВ-1) РД 392 671 699−013−2001.- 102 с.
  42. Регламент на заканчивание скважин строительством. РД 39−147 585−232−01. Бугульма, 2001.- 76 с.
  43. Инструкция по бурению направленных скважин. РД 153−39−0391−05.- Бу-гульма, 2005.- 65 с.
  44. Сборник инструкций, регламентов и РД по технологии крепления скважин на месторождениях ОАО «Татнефть». РД 39−147 585−201−00.- г. Бугульма, 2000.- 247 с.
  45. Устройство монтажного цементирования (УМЦ) для разобщения пластов продуктивной толщи. РД 153−39−0334−04.- Бугульма, 2004.- 43 с.
  46. С.А. Оганов, МН. Студенский. Проектирование профиля «сквозной» горизонтальной скважины на битумные отложения // НТЖ «Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море».- М.: ВНИИОЭНГ.- № 10.2007.- С. 34−35
  47. С.А. Оганов, М. Н. Студенский. Оценка сил сопротивления, возникающих в скважине, при строительстве на Ашальчинском месторождении природных битумов // НТЖ «Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море».- М.:ВНИИОЭНГ.- № 11, 2007.- С. 16−18
  48. Тампонажньй состав / Курочкин Б. М., Лобанова В. Н., Студенский М. Н., Вакула А. Я. и др.- бюлл. изобрет. № 16.- 10.06.2000
  49. Пат. РФ 2 152 507. Способ изоляции водопроявляющих пластов / Студенский М. Н., Вакула, А .Я., Бикбулатов P.P. и др.- бюлл. изобрет. № 19.10.07.2000.- 5с.
  50. Пат. РФ 2 170 332. Пакер для цементирования обсадной колонны / Сафин В. А., Вакула А. Я., Ермаков О. Н., Студенский М.Н.- бюлл. изобрет. № 19.1007.2000.-5 с.
  51. Пат. РФ 2 172 385. Расширитель скважин / Тахаутдинов Ш. Ф., Студенский МН., Юсупов И. Г., Абдрахманов Г. С. и др. бюлл. изобрет. № 23.2008.2001.-3 с.
  52. Пат. РФ 2 190 754. Способ крепления скважины и устройство для его осуществления / Студенский М. Н., Катеев Р. И., Габдрахимов М. С. и др. -бюлл. изобрет. № 28.- 10.10.2002.-7 с.
  53. Пат. 2 231 535. Способ приготовления полимерглинистого раствора / Бикчу-рин Т.Н., Студенский М. Н., Вакула, А .Я. и др. бюлл. изобрет. № 18.-27.06.2004.-4 с.
  54. Пат. РФ 2 233 962. Наддолотный центратор-стабилизатор для бурения забойным двигателем / Бикчурип Т. Н., Студенский М. Н., Вакула А. Я. и др. -бюлл. изобрет. № 22.- 10.08.2004.-10 с.
  55. Пат. РФ 2 244 730. Способ приготовления полимерсолевого бурового раствора для вскрытия глинистых пород, склонных к обвалообразованию / Та-хаутдинов Ш. Ф., Бикчурин Т. Н., Студенский М. Н., Вакула А. Я. и др.-бюлл. изобрет. № 2.- 20.01 .2005.- 7 с.
  56. Пат. РФ 2 259 460. Способ вскрытия бурением катастрофически поглощающего пласта / Бикчурин Т. Н., Студенский М. Н., Вакула А. Я., Бикбулатов P.P. и др.- бюлл. изобрет. № 24.- 27.08.2005.- 6 с.
  57. Пат. РФ 2 270 327. Способ изоляции зон катастрофических поглощений бурового раствора при бурении нефтяных и газовых скважин / Бикчурин Т. Н., Студенский М. Н., Вакула А. Я., Бикбулатов P.P. и др.- бюлл. изобрет. № 5, — 20.02.2006.-4 с.
  58. Пат. РФ 39 615. Самораспыляемый полог для гидроизоляции земляного амбара / Тахаутдинов Ш. Ф., Студенский М. Н., Катеев Р. И. и др.- бюлл. изобрет. № 22.- 10.08.2004.- 3 с.
  59. Пат. РФ 46 530. Устройство для очистки и промывки скважины / Студенский М. Н., Булатый А. С., Луконин AM., Страхов Д. В. и др. бюлл. изобрет. № 19.- 10.07.2005.-2 с.
  60. Пат. РФ. 50 586. Устройство для цементирования хвостовика в скважине / Студенский М. Н., Луконин A.M., Гвоздь М. С., Иванова Т. В. и др.- бюлл. изобрет. № 2, 20.01.2006.- 2 с.
  61. Пат. РФ 50 587. Устройство для цементирования хвостовика в скважине / Студенский М. Н., Зубарев В. И., Габдуллин Р. Г., Зиятдинов РЗ. и др.- бюлл. изобрет. № 2.- 20.01.2006.-2 с.
  62. Пат. РФ 50 588. Центратор обсадной колонны для наклонных и горизонтальных скважин / Студенский М. Н., Шаяхметов Ш. К., Иванова Т. В., Ну-руллин И.Р. и др. бюлл. изобрет. № 2.- 20.01.2006.-2 с.
  63. Пат. РФ 50 586. Устройство для цементирования хвостовика в скважине / Студенский М. Н., Иванова Т. В., Зиятдинов РЗ., Страхов Д. В. и др. бюлл. изобрет. № 7.- 10.03.2006.-2 с.
  64. Пат. РФ. 52 673. Устройство для ступенчатого цементирования обсадной колонны в скважине / Студенский М. Н., Старов В. А., Махмутов И. Х. -бюлл. изобрет. № 7.- 10.03.2006.- 2 с.
  65. Пат. РФ. 55 411. Трехшарошечное гидромониторное долото / Кашапов С. А., Бикчурин Т. Н., Студенский М. Н., Вакула, А .Я.- бюлл. изобрет. № 22.10.08.2006
  66. Пат. РФ 56 462. Скважинный вибратор для обсадной колонны / Студенский М. Н., Гвоздь М. С., Иванова Т.В.- бюлл. изобрет.- № 25.- 10.09.2006.-2 с.
  67. Пат. РФ 56 464. Устройство для проработки ствола перед креплением скважины / Студенский М. Н., Вакула А. Я., Катеев Т. Р., Катеева Р. И. и др.-бюлл. изобрет. № 25.- 10.09.2006. 3 с.
  68. Пат. РФ 57 336. Разъединительное устройство для цементирования хвостовика в скважине / Студенский М. Н., Гвоздь М. С., Иванова Т. В., Мингазов А. И. и др. бюлл. изобрет. № 28.- 10.10.2006, — 2 с.
Заполнить форму текущей работой