Материал: Проект строительства скважины глубиной 2000 м на Южно-Тарасовском месторождении

Таким образом, в настоящем проекте предусмотрен пятиинтервальный тип профиля ствола скважины:

·          вертикальный интервал 0-480 м (0-480 м - по стволу);

·          интервал набора кривизны 480-671 м (480-680 м) с интенсивностью 1,5° до зенитного угла 30°;

·          интервал стабилизации 671-1809 (680-1994) м;

·          интервал набора кривизны 1809-1998 (1994- 2361) м с увеличением зенитного угла от 30° до 85°;

·          интервал условно-горизонтальный 1998 - 2000 (2361-2694) м.

Указанный профиль для бурения скважины приведен на рисунке ниже.

Обоснование и выбор бурового оборудования

Примечания:

1.      Нагрузка на крюке не должна превышать 0,6 «допускаемой нагрузки на крюке» для расчетной массы бурильной колонны ,0,9- для расчетной массы обсадной колонны.

2.      Для применяемого в процессе бурения и испытания оборудования заводом- изготовителем должен быть установлен расчетный срок службы. По окончании этого срока организация, эксплуатирующая это оборудование обязана провести оценку его состояния с участием представителя РГТЭИ с целью определения возможности дальнейшей эксплуатации оборудования. Разрешение на дальнейшую эксплуатацию оборудования выдается региональным органом Госгортехнадзора России.

3.      Согласно приведенным в таблице данным буровая установка позволяет вести работы при значениях максимальных нагрузок на крюке веса бурильных и обсадных труб (в долях от допустимых) 0,54 и 0,37 соответственно, т.е. при нагрузках более низких, чем разрешено.

Технологическая оснастка эксплуатационной колонны.

БК-146 - предназначен для оборудования нижней части обсадной колонны с целью повышения ее проходимости по стволу скважины и предупреждения повреждения нижней трубы при посадках. Башмаки присоединяют к нижней части обсадной колонны на резьбе или сварке. Направляющие насадки в основном изготовляют из чугуна или бетона. В промежуточных колоннах при после дующем углублении ствола их разбуривают.

КОДГ-146 - предназначен для предотвращения перетока бурового или тампонажного раствора из заколонного пространства в обсадную колонну в процессе крепления скважины. Его монтируют в башмаке обсадной колонны или на 10-20 м выше него. Обратные клапаны изготовляют корпусными и бескорпусными. По виду запорного элемента они делятся на тарельчатые, шаровые и имеющие шарнирную заслонку.

КОДГ-146: 1-корпус; 2-кольцо нажимное; 3-кольцо; 4-диафрагма; 5,6-набор разрезных шайб; 7-ограничитель; 8-пята; 9-дроссель; 10-пружина; 11-втулка; 12-упор; 13-кольцо уплотнительное; 14-шар.

Центратор типа ЦЦ-146/216-1 - применяют для центрирования обсадной колонны в стволе скважины с целью равномерного заполнения кольцевого пространства тампонажным раствором/и качественного разобщения пластов. Кроме того, они облегчают процесс спуска обсадной колонны, уменьшая силу трения между обсадными трубами и стенками скважины, увеличивают степень вытеснения бурового раствора тампонажным вследствие образования локальных завихрений восходящего потока раствора в зонах центраторов, а также облегчают работу по подвеске хвостовиков и стыковке секций обсадных колонн в результате центрирования их верхних концов.

ЦТГ-146/216 (206) - предназначены для завихрения восходящего потока тампонажного раствора в затрубном пространстве при цементировании скважины. Их устанавливают на обсадной колонне в зонах расширения ствола скважины на расстоянии не более 3 м друг от друга. Лопасти турбулизаторов могут быть металлическими или резиновыми (резина покрывается двумя слоями кордной хлопчатобумажной ткани). Угол наклона лопастей турбулизатора типа ЦТ к его вертикальной оси 3⁰; допустимая осевая нагрузка на корпус 1,18 тс.

ПДМ-146 - применяют для крепления скважин в тех случаях, когда возникает необходимость подъема тампонажного раствора на большую высоту (до 3000 м и более). При оснащении обсадных колонн указанными муфтами становится возможным цементирование скважин в две ступени как с разрывом во времени между ступенями, так и без него. В стволе скважин их рекомендуется устанавливать в интервалах устойчивых непроницаемых пород и на участках, где отсутствуют уширения, каверны или желобообразования, а в наклонно направленных скважинах -также в вертикальной части ствола.

Прочностной расчёт эксплуатационной обсадной колонны

Расчёт обсадных колонн на прочность проводятся с учетом максимальных ожидаемых избыточных наружных и внутренних давлений при полном замещении бурового раствора (жидкости глушения) пластовым флюидом или газожидкостной смесью, снижении уровня в процессе освоения или механизированной добыче, нагрузок, возникающих в результате пространственного искривления скважин, а также осевых нагрузок на трубы и агрессивности флюида на стадиях строительства и эксплуатации.

При расчете обсадных колонн должны быть использованы нормативные документы, согласованные с Госгортехнадзором России.

Прочность кондукторов, технических колонн и установленного на них противовыбросового оборудования должна обеспечить:

герметизацию устья скважины в случаях газоводонефтепроявлений, выбросов и открытого фонтанирования с учетом превышения дополнительного давления, необходимого для глушения скважины, не менее чем на 10 %;

устойчивость (сохранение целостности) при воздействии гидростатического давления столба бурового раствора максимальной плотности;

противостояние воздействию максимальных сжимающих нагрузок в случаях открытого фонтанирования или поглощения с падением уровня бурового раствора, а также в интервалах залегания склонных к текучести пород.

Наружное избыточное давление:

.        В момент завершения продавки цементного раствора:

2.      При снижении уровня нефти в колонне до 2000м:

Избыточное наружное давление в башмаке d146 мм колонны при опорожнении на 2000 м определено 21,6 по плотности заколонной пластовой воды р=1,1 г/см³.

Внутреннее избыточное давление:

.        При опресовке колонны:

2.      Давление при закачке цементного раствора:

Подготовка ствола к спуску и спуск колонн

.        Основные требования и инструкции по подготовке к спуску следующие:

·        запрещается приступать к спуску обсадных колонн в скважину, осложненную поглощением бурового раствора, флюидопроявлениями, осыпями и обвалами с наличием затяжек и посадок бурильной колонны;

·        для предотвращения осложнений в процессе спуска колонн ствол скважины шаблонируют КНБК последнего долбления или более жесткой. Перед спуском скважина промывается в течение не менее 1,5 циклов. Интенсивность промывки не должна превышать указанные в таблице «Режим спуска обсадных труб» (графа 15) значения;

·        спуск осуществляется на клиновых захватах, соответствующих размеру и массе обсадной колонны;

·        рекомендуется спускать первые 100 м обсадных труб с применением двух элеваторов, последующие - с применением ПКРО - 560;

·        резьбовые соединения докрепляются машинными ключами с контролем моментомером;

·        для обеспечения герметичности резьбовых соединений обсадные трубы должны свинчиваться с применением смазок типа Р- 2МВП, Р - 402 и Русма-2;

·        при возникновении осложнений (посадки, затяжки и т.п.) промежуточную промывку проводят, начиная с интервала возникновения осложнения, через каждые последующие 300м спущенных труб;

·        для предотвращения прихвата при заполнении и промывках следует держать колонну в подвешенном состоянии и периодически расхаживать;

·        циркуляцию восстанавливают плавно, одним насосом;

·        производительность насосов и продолжительность промывки на забое определяется в соответствии с местной практикой, но не менее одного цикла промывки;

·        объем расхода бурового раствора и гидродинамическое давление в затрубье при промывке не должны вызывать гидроразрыва пород, и поглощения;

·        в случае поглощения переходят на промывку одним насосом и снижают подачу насоса;

·        при потере циркуляции колонну поднимают до глубины, где проводилась предыдущая промывка, и восстанавливают циркуляцию при минимальной подаче;

·        если в процессе подготовки ствола скважины обнаружены газонефтеводопроявления или поглощения, ствол скважины должен быть подготовлен повторно после их полной ликвидации.

.        При спуске колонн не следует допускать посадок их на следующие величины: кондуктор- 15% от веса спущенной части колонны, эксплуатационная колонна - в конце спуска 1,5 т.

·        При превышении указанных значений спуск колонны необходимо приостановить и скважину промыть до устранения посадок.

·        Если после промывки продолжить спуск колонны по предложенной программе не удается, ситуация считается аварийной и требует отдельного технологического решения.

·        По окончании спуска обсадной колонны скважину промывают с выравниванием параметров бурового раствора до проектных.

·        Основные данные, характеризующие режим спуска обсадных труб, приведены в таблице.

. К началу спуска колонны в скважине должны быть завершены все исследовательские и измерительные работы (каротажи, отбор проб, кавернометрия, инклинометрия, опробование перспективных объектов и т.д.). После получения новой кавернограммы выявляют участки сужений ствола скважины и уточняют места установки на колонне центраторов и турбулизаторов.

Прогнозирование спуска колонны в наклонный ствол

Прогнозирование и технологические рекомендации по бурению ствола с зенитным углом более 30° и горизонтального ствола следующие:

.        В процессе бурения постоянно вести контроль за выносом шлама, плотностью бурового раствора и за расходом бурового раствора при входе- выходе из скважины (или за уровнем раствора в циркуляционных емкостях). При прекращении (или уменьшении) выноса шлама или его ненормированном увеличении необходимо прекратить углубление забоя, промыть скважину с одновременным расхаживанием бурильного инструмента, осмотреть выносимый шлам и определить причину, вызвавшую ненормированное изменение плотности бурового раствора.

.        Для лучшей очистки ствола скважины от выбуренного шлама перед каждым наращиванием предусматривается прорабатывать ствол на длину свечи и расхаживать бурильную колонну с промывкой.

.        При проведении спускоподъемных операций не допускать посадок бурильного инструмента более 5 тс и затяжек более 10 тс. Места посадок (затяжек) необходимо прорабатывать при скорости, превышающей механическую скорость проходки данного инструмента в два-три раза.

.        Перед подъемом бурильной колонны после отработки долота необходимо промывать ствол скважины с периодическим вращением бурильной колонны в течение 1,5 циклов циркуляции. Практика показывает, что увеличение продолжительности промывки скважины сверх расчетной, не дает результатов по дополнительной очистке ствола. Образовавшуюся в скважине шламовую “постель”, которую не удается ликвидировать путем промывки, удалять вращением бурильной колонны при работающем двигателе. Запрещается вращать бурильную колонну в том случае, кода в компоновку включен двигатель-отклонитель с углом перекоса более 1,5°.

.        С целью предупреждения заклинивания и прихвата бурильного инструмента запрещается изменять диаметры и длины элементов КНБК в сторону увеличения на последующем долблении.

.        Строго следить за плавным восстановлением циркуляции раствора в скважине после спуска инструмента.

.        Не оставлять инструмент без движения более 5 минут.

.        При подъеме бурильной колонны (каждой свечи) скважину доливать раствором, контролируя объем доливаемого раствора и уровень раствора в скважине.

.        Перед вскрытием продуктивного пласта:

-              ограничить скорость спуска бурильного инструмента до 0,5 м/с;

-              содержание смазочных добавок в буровом растворе должно соответствовать максимальным значениям.

.        При бурении горизонтального ствола необходимо создавать максимальную нагрузку на долото. При достижении большой протяженности горизонтального участка часто нагрузка на долото не передается вообще и происходит зависание компоновки. В таком случае необходимо более частое расхаживание (через 3-5 мин бурения) инструмента на всю длину ведущей трубы. Технология бурения горизонтального ствола на данной скважине предусматривает проворачивание бурильного инструмента во время бурения забойным двигателем-отклонителем. Данная технология позволяет бурить участок стабилизации без смены компоновки, способствует улучшению выноса шлама.

.        Во избежание возможного дюнообразования в стволе с зенитным углом больше 45-50 градусов промывку вести с расхаживанием и вращением инструмента, либо со ступенчатой подачей бурового раствора, или при одновременном их осуществлении.

.        При бурении в продуктивном пласте иногда механическая скорость бурения увеличивается, доходя до 20-40 м/час из-за низкого дифференциального давления. Поэтому, при значительном увеличении скорости бурения необходимо ее ограничивать и увеличивать время промывки перед наращиванием с расхаживанием и вращением бурильной колонны с частотой 60-65 об/мин.

.        В состав КНБК над забойным двигателем включается обратный клапан с целью предотвращения зашламования двигателя и телесистемы подъема вала винтового двигателя и выхода из зацепления с валом шпинделя. Не обходимо спускать бурильную колонну с доливом через каждые 400-500 м и промывками перед выходом КНБК из башмака колонны. В пределах продуктивного пласта необходимо ограничивать скорость спуска бурильной колонны до 0,25-0,4 м/с во избежание гидроразрыва пласта.