Бурение на ярино-каменоложском месторождении

Строится эпюра и                                                                                                                                                                         Определяется коэффициент запаса прочности на внутреннее давление:

n2=Рт/ *Роп=32,4/15,8=2,1>1,15

Определяется длина эксплуатационной колонны из условия страгивания:

Принимается эксплуатационная колонна с толщиной стенки 7 мм, длиной

1778 м

          Определяется  масса обсадной колонны:

    Q=q*lн=0,00025*1778=0,4445 МН

 

 

 

 

 

Конструкция   эксплуатационной   колонны   диаметром   0,146   м   группы прочности Д.

          Таблица 14.

№ секции	, мм	L, м	Q, МН
1	7,0	1778	0,4445

 

 

3.4.2. РАСЧЕТ ТЕХНИЧЕСКОЙ  КОЛОННЫ

 

Исходные данные:

Длина колонны  Lтk = 250 м

Диаметр Dтк = 0,245 м по ГОСТу 632-80. Группа прочности Д, толщина стенки = 7,9 мм.

Рст=1,32МН; Ркр=8,5Мпа; Рт=21,9Мпа

q=0,00048МН – масса одного погонного метра.

Определяется внутреннее избыточное давление возникающее при проявлении:

Ру= Рпл -10-6*g*ρH*L=17-10-6*10*743*1610=5,03 МПа

где L – расстояние от устья до кровли продуктивного пласта по вертикали.

          Определяется коэффициент запаса прочности на внутреннее давление:

n2=Рк/Роп=22,9/9=2,4>1,15

Определяется коэффициент запаса прочности на страгивание или на растяжение:

n2=Рст/Lk*q=1.32\(250*0,00048)=11>1,3

Определяется масса технической колонны:

    Q=q*lтк=0,00048*250=0,12  МН

 

 

3.4.3.РАСЧЕТ   КОНДУКТОРА

Исходные данные:

Длина колонны   Lк =30 м

Диаметр Dк = 0,324 м по ГОСТу 632-80. Группа прочности Д.

= 8,5 мм., толщина стенки.

q = 0,000684 МН – масса одного погонного метра.

           Определяется масса кондуктора:

Q=q*lк=0,000684*30=0,02  МН

3.4.4. РАСЧЕТ   НАПРАВЛЕНИЯ

Исходные данные:

Глубина направления Lн= 10 м.

Диаметр направления Dн = 0,426 мм по ГОСТу 632-80.

Группа прочности Д

= 10 мм, толщина стенки

q = 0,001065 МН – масса одного погонного метра. 

Определяется масса направления:

Q=q*lн=0,001065*10=0,01065 МН

 

 

 

 

 

3.5.   РАСЧЕТ   ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ   ОБСАДНЫХ

КОЛОНН

3.5.1.РАСЧЕТ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ КОЛОННЫ

 

 

Исходные данные:

Длина колонны по стволу   Lн = 1778м.      

Интервал цементирования облегченным цементным раствором

L1 = 1100м. Интервал цементирования чистым цементным раствором L2 = 678 м.

Длина цементного стакана  hст=10м.

Интервал буферной жидкости по затрубному пространству Нбж = 400 м.

Диаметр долота Dд= 0,2 159м.

Диаметр эксплуатационной колонны dэк = 0,146 м.

Плотность цементного раствора ρцр = 1830 кг/мЗ

Плотность облегченного цементного раствора  ρоцр = 1640 кг/мЗ.

Плотность бурового раствора  ρбр = 1130 кг/мЗ.

Водоцементное отношение облегченного цементного раствора  m1 = 0,75.

Водоцементное отношение цементного раствора  m = 0,5.

           Определяется  объем буферной жидкости:

Vбж=0,785*(к*Dд2-dнок2)*Нбж=0,785*(1,1*0,21592-0,1462)*400=9,3 м3

Определяется объем чистого цементного раствора:

Vцр=0,785*((к*Dд2-dнок2)*L2+dвнок2*hст)=

=0,785*((1,1*0,21592-0,1462)*678+0,1322*10)=16,08 м3

где,  к – коэффициент  кавернозности.

Определяется объем облегченного цементного раствора:

Vоцр=0,785*(к*Dд2-dнок2)*L1=0,785*(1,1*0,21592-0,1462)*1100=25,87 м3

   Определяется плотность  цементного раствора:

ρцр=(ρц*ρв*(1+m))/(m*ρц+ρв)=

=(3150*1000*(1+0,5))/(0,5*3150*1000)=1830 кг/ м3

           Определяется  плотность облегченного цементного  раствора:

ρцоцр=(ρц*ρв*(1+m))/(m*ρц+ρв)=

=(3150*1000*(1+0,75))/(0,75*3150+1000)=1640 кг/ м3

Определяется количество сухого цемента в цементном растворе:

Gц=(ρцр*Vцр*к)/(1+m)=(1830*16,08*1,05)/(1+0,5)=20,6 т

Определяется количество сухого цемента в облегченном цементном растворе:

Gоцр=(ρоцр*Vоцр*к)/(1+m)=(1640*25,87*1,05)/(1+0,75)=25,4 т

 где К – коэффициент, учитывающий  потери цемента при затворении.

         

 

 

 

 

Определяется количество воды для цементирования:            

Vв=m*Gц+m*Gоц=0,5*20,6+0,75*25,4=29,35 м3

            Определяется количество СаСl2  в цементном растворе:

Gcacl =m* Vцр=18,3*16,8=294,3 кг

             Определяется количество СаСl2 в облегченном цементном растворе:

Gcacl =m* Vоцр=19,66*25,87=508,6 кг

      Определяется  количество ОЭЦ в облегченном  цементном растворе:

Gоэц =m* Vоцр =1,97*25,8=50,96 кг

Определяется количество продавочной жидкости:

Vпрж=0,785*dвнэкср2*(Lн-hст)*к=0,785*0,1322*(1778-10)*1,03=24,9 м3

Определяется давление на цементировочной головке в конце цементирования обсадной колонны:

Рк=Рг+Рц=12,32+5,08=17,4 МПа

Рг=0,002*Lв+1,6=0,002*1740+1,6=5,08 МПа

Рц=0,001*(ρцрср- ρр)*(Lв-hст)*10-3=

=0,001*10-3*(1712-1000)*(1740-10)=12,32 МПа

ρцрср=(ρоцр*L1+ρцр*L2)/(L1+L2)=

=(1640*1100+1830*678)/(1100+678)=1712 кг/ м3

Определяется температура забоя:

Т=tср+Г*Lв=0,8+0,025*1740=44,3  0С 
где,   Г - геотермический градиент, Г=0,025 

      По температуре  забоя рекомендуется цемент для  «холодных» скважин: портландцемент.      

По величине Р и Рг принимаются втулки на насосе ЦА - 320 М диаметром 115 мм.

          Определяется количество продавочного раствора, закачиваемого на различных скоростях ЦА - 320М:

h0=(Vцр+Vоцр)/(Fвн+Fзп)=(16,08+25,87)/(0,0136+0,0236)=1127,7 м

l0=Lн-h0=1778-1127,7=650,3 м

a=(h0-hст)/Рц=(1127,7-10)/12,32=90,72 м/МПа

hV=l0+а*(РV+Рг)=650,3+90,72*(5,8-5,08)=715,6 м

hIV=a*(РIV+РV)=90,72*(8,7-5,8)=263 м

hIII=a*(РIII+РIV)=90,72*(13,4-8,7)=426,4 м

hII=a*(РII+РIII)=90,72*(17,4-13,4)=362,9 м

VV=Fвнэкср*hV=0,0,136*715,6= 9,73 м3

VIV=Fвнэкср*hIV=0,0,136*263= 3,6 м3

VIII=Fвнэкср*hIII=0,0,136*426,4= 5,8 м3

VII=Vпрж-(VV+VIV+VIII)=24,9-(9,73+3,6+5,8)=5,77 м3 

 

 

 

 

 

 

Определяется время цементирования эксплуатационной колонны из условия работы одного ЦА- 320М:

Тц=Тзак+Тпрод+t=2606+3212+800=6618 сек=110,3 мин

Тзак=(Vцр+Vоцр)*10-3/qцаV=(16,08+25,87)*10-3/16,1=2606 сек

 Тпрод=tV+tIV+tIII+tII=VV*10-3 /qцаV+VIV*10-3  /qцаIV+VIII*10-3  /qцаIII+

+VII*10-3  /qцаII=

=9,73*10-3 /16,1+3,6*10-3 /10,7+5,8*10-3 /7+5,77*10-3 /4=3212 сек

Где, t - время ,  затраченное для     промывки нагнетательной линии ЦА - 320М и отвинчивания стопоров на цементировочной головке.

Принимается t = 600 – 900  с; t = 800c.                                                                                                                                                                   

          Определяется количество Ц А - 32 ОМ по времени схватывания цементного раствора:                                                                                                      nца=(Тц/(0,75*Тсхв))+1=(6618/(60*0,75*120))+1=3 агрегата

      Определяется количество цементировочных агрегатов по скорости восходящего потока:                                                                           

nца =0,785*(к*Dд2-dнок2)*с/qцаср=0,785*(1,1*0,21592-0,1462)*1,5/0,0078 =

=5 агрегатов

qцаср=Vпрж*103/Тпрод=24,9*103/3212=7,8 л/сек                                                                                                                 где С – скорость восходящего потока 1,5 – 2м/с.                                                       Принимается количество ЦА – 320М 5 комплектов. 

          Определяется  количество цементосмесительных  машин по грузоподъемности:                                         

nас=(Gц+Gоц)/20+1=(20,6+25,4)/20+1=4 смесителя

Для цементирования применяется 5 комплектов ЦА-320М и 4 комплекта 

УС-6-30.

          Определяется  время цементирования эксплуатационной  колонны:

Тф=(Тц-t)/ nца+t=(6618-800)/5+800=1963,6 сек=32,7 мин.

 

 

3. 5.2.   РАСЧЕТ   ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ   ТЕХНИЧЕСКОЙ КОЛОННЫ

 

Исходные данные:

Глубина  LТК = 250 м.

Диаметр технической колонны dТК = 0,245м. по ГОСТу 632-80.

Диаметр долота Dд = 0,2953 м.

Высота цементного стакана hст = 10 м.

Плотность цементного раствора ρцр = 1830 кг/м3.

           Определяется объем цементного раствора:

=

0,785*[(1,1*0,29532-0,2452)*250+0,22922*10]=7,46 м3

Определяется количество сухого цемента:

Gц=(ρцр*Vцр*к)/(1+m)=(1830*7,46*1,05)/(1+0,5)=9,374 т

Определяется количество воды:

Vв=m*Gц=0,5*9,37=4,687 м3

 

Определяется количество ускорителя CaCL2:

Gcacl =m* Vцр=18,3*7,46=0,1365 т

Определяется количество продавочной жидкости:

Vпрж=0,785*dвнткср2*(Lн-hст)*к=0,785*0,2292 2*(250-10)*1,03=10,2м3

Для цементирования применяется ЦА-320М – 1 комплект и УС-6-30

1 комплект.

 

 

3. 5.3.   РАСЧЕТ   ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ   КОНДУКТОРА

 

Исходные данные:

Глубина  Lк= 30 м.

Диаметр кондуктора dк = 0,324м. по ГОСТу 632-80.

Диаметр долота Dд = 0,3937 м.

Высота цементного стакана hст = 5 м.

Плотность цементного раствора ρцр = 1830 кг/м3.

Определяется объем цементного раствора:

=

0,785*[(1,1*0,39372-0,3242)*30+0,307 2*5]=1,9 м3

           Определяется количество сухого цемента:

Gц=(ρцр*Vцр*к)/(1+m)=(1830*1,9*1,05)/(1+0,5)=2,388 т

          Определяется количество воды:

Vв=m*Gц=0,5*2,388=1,194 м3

          Определяется количество ускорителя NaCL:

GNacl =m* Vцр=61,15*1,9=0,1162 т

         Определяется количество продавочной жидкости:

Vпрж=0,785*dвнкср2*(Lн-hст)*к=0,785*0,3072*(30-5)*1,03=1,85 м3

Для цементирования применяется ЦА-320М – 1 комплект и УС-6-30 – 1комплект.

 

3.5.4.   РАСЧЕТ   ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ   НАПРАВЛЕНИЯ

 

Исходные данные:

 Глубина Lн = 10 м.

Диаметр направления dн = 0,426 м. по ГОСТу 632-80. 

Диаметр долота Dд = 0,6 м.

Высота цементного стакана hст = 5 м.

Плотность цементного раствора ρцр = 1830 кг/м3.

           Определяется объем цементного  раствора. 

=

  0,785*[(1,1*0,6 2-0,4262)*10 +0,0,406 2*5]=2,3 м3

           Определяется количество сухого  цемента:

 Gц=(ρцр*Vцр*к)/(1+m)=(1830*2,3*1,05)/(1+0,5)=2890 кг=2,89 т

 

Определяется количество воды:

Vв=m*Gц=0,5*2,89 =1,445 м3

Определяется количество ускорителя NаCL:

GNacl =m* Vцр=61,15*2,3=0,1406 т

        Определяется количество продавочной жидкости:

Vпрж=0,785*dвннср2*(Lн-hст)*к=0,785*0,34062*(10-5)*1,03=0,65 м3

Для цементирования направления принимается ЦА-320М   1 комплект и 

УС-6-30 1 комплект.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.6.  ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЕ                          МЕРОПРИЯТИЯ   ПО   ПОВЫШЕНИЮ

КРЕПЛЕНИЯ   СКВАЖИНЫ

 

 

3.6.1. ПОДГОТОВКА   БУРОВОЙ   УСТАНОВКИ   К КРЕПЛЕНИЮ   СКВАЖИНЫ

 

          Подготовительные работы  по  подготовке  ствола скважины     к спуску обсадной колонны состоят в следующем.

Проверяется состояние фундаментов блоков , основании вышки, агрегатов буровой установки. Проверяется состояние вышки, центровка ее относительно устья скважины, тормозной системы лебедки, силового привода, буровых насосов, запорной арматуры, нагнетательной линии и талевой системы. В превентор устанавливаются плашки под соответствующий диаметр обсадных труб. Проверяется исправность и точность показаний контрольно – измерительных приборов. Выявляются недостатки и устраняются до начала ведения работ и оформляются актом о готовности буровой установки к креплению скважины.

 

3.6.2.   ПОДГОТОВКА   ОБСАДНЫХ   ТРУБ

 

С целью выявления скрытых дефектов обсадных труб на внутреннем диаметре. С выдержкой времени не менее 30 секунд. Результаты опрессовки оформляются актом. Доставленные на скважину обсадные трубы подвергаются наружному осмотру, измерению, шаблонированию и укладыванию на стеллажи в порядке очередности спуска. Трубы должны иметь заводской сертификат и маркировку, соответствовать к требованиям стандарта. На каждые тысячу метров обсадных труб завозятся дополнительно 30 метров резервных обсадных труб.

 

3.6.3.   ВЫБОР   ТАМПОНАЖНОГО   МАТЕРИАЛА

Выбор тампонажного материала производится в зависимости от характера разреза, назначения скважины, высоты подъема цементного раствора в затрубном пространстве и температуры забоя. Потребность материалов определяется расчетом.

Выбранные тампонажные материалы подвергаются анализу для соответствия их требования ГОСТа 1581-91.

Лабораторный анализ следует проводить с использованием химических реагентов, добавленных к тампонажным материалом и воды, на которой будет затворяться цементный раствор. Цементирование производится лишь при получении  положительного  заключения о пригодности тампонажных материалов.

 

 

Таблица 15

 

Название компонента	ГОСТ, ТУ на изготовление, маркировка	Потребное количество, т
		Название колонн
		направление	кондуктор	Техни ческая  колонна	Эксплуатационная колонна
Цемент	ГОСТ1581-85	2,89	2,38	9,3	20,6
Цемент в облегченном  растворе	ГОСТ1581-85				25,4
Хлористый кальций (Хлористый натрий)	ГОСТ450-77	(0,1406)	(0,1162)	0,1365	0,8029
ОЭЦ					0,051