Материал: Проект зарезки второго ствола в нефтяной скважине Кудако-Киевского месторождения

Где v- скорость восходящего потока в затрубном пространстве, м/сек

F- площадь затрубного пространства. м²

Практика проводки второго ствола показала, что при работе нормальным раствором при скорости восходящего потока 0,8-1 м/сек обеспечивается успешный вынос разбуренной породы.

Для подбора двигателя к насосу пользуются формулой

Где Q- производительность насоса, л/сек;

p - давление в насосе, ат

η - коэффициент полезного действия;

N - мощность, л.с

Из этого уравнения получается

Промывочный раствор

В процессе проводки скважины следует систематически контролировать наличие остатков выбуренной породы в растворе. Для нормальных растворов содержание песка не должно превышать 2-3%. Наличие песка в растворе увеличивает скорость износа деталей насоса, бурильных труб, замков, долот и т. д. Наличие большого содержания песка в растворе может принести к прихвату инструмента.

Чтобы глинистый раствор соответствовал своему назначению в скважине, необходимо регулировать его параметры в зависимости от условий бурения второго ствола. Такое регулирование достигается путем добавок к раствору химических реагентов.

Основным химическим реагентом для снижения водоотдачи является углещелочной реагент, который приготовляют из бурого угля и каустической соды. Количество бурого угля в углещелочном реагенте обычно составляет 10-12% по весу от объема химического реагента. Количество каустической соды берется от 0,5 до 5%. Обычно бурый уголь бывает влажным. Расчет количества бурого угля, необходимого для приготовления единицы объема химического реагента, производят по формуле

где Р - необходимое весовое количество влажного бурого угля;- процентное содержание сухого бурого угля в реагенте по рецепту;- влажность бурого угля;- объем реагента, который необходимо приготовить.

Если N берется в литрах, то Р получается в килограммах, если же N берется в кубических метрах, то Р получается в тоннах.

Влажность угля определяется по формуле

где А - вес чашки с углем перед сушкой;

В - вес чашки с углем после сушки.

Из этого имеем:

Влажность бурового угля

%

Количество бурового угля

Объем раствора каустической соды, необходимый для приготовления единицы объема химического реагента, определяется по формуле

где V- объем раствора каустической соды;- процентное содержание каустической соды в реагенте;

N - объем реагента, который необходимо приготовить;

m - процентное содержание сухой каустической соды в растворе соды.

Мы получаем объем раствора каустической соды

Цементировка обсадной колонны

Цементировка обсадной колонны представляет собой одну из самых ответственных операции в процессе проводки скважины. От успеха цементировки зависит дальнейшее состояние скважины. Поэтому цементировка скважины должна проводиться с особой тщательностью.

По окончании спуска эксплуатационной колонны в процессе подготовки скважины к цементировке колонну обсадных труб, во избежание прихвата, следует периодически расхаживать и вести непрерывную промывку.

После окончания промывки при колонне, спущенной на глубину 2-3 м от забоя, производится закачка цементного раствора.

Затем цементировочная головка снимается и в колонну опускается верхняя глухая пробка, сверх которой закачивается расчетное количество глинистого раствора. Это делается с тем расчетом, чтобы, как только верхняя пробка дойдет до упорного кольца, получить резкий подъем давления удара. Па этом процесс продавки цемента прекращается, и краны на цементировочной головке закрываются.

При цементировке неглубоких скважин с небольшим подъемом цементного раствора проталкивание и продавку цементного раствора можно производить водой.

В этом случае, как и в предшествующем, по окончании продавки расчетного количества жидкости, краны на цементировочной головке должны быть закрыты.

Расчет цементировки производится исходя из высоты подъема цемента, диаметра скважины и колонны.

Количество цемента, необходимое для заливки, определяется но формуле

где Q_н - необходимое количество цемента, т;

D - диаметр скважины после расширения, м

d_н - наружный диаметр обсадной колонны, м

d_в - внутренний диаметр обсадной колонны, м

H - высота подъема цемента, м

h - высота столба цемента, оставляемого в трубах, м;

K - коэффициент, учитывающий увеличение диаметра скважины против диаметра расширения и потери цемента (К=1,2-1,3);

ц - количество сухого цемента, потребного для образования 1 м ³ цементного раствора требуемого удельного веса.

Из этого следует

Количество воды, необходимое для затворения цемента, подсчитывается по формуле:

где Q - количество воды, м³;

Q_{ц -} количество цемента, т

b - количество воды (л), потребное на затворение 1 т сухого цемента (для цементов нормальной консистенции 0,5);

Из этого имеем

л

Количество жидкости для продавки цемента определяется по формуле

Где Q- количество жидкости, м³

d_в- внутренний диаметр обсадных труб, м

L- длина колонны от цементировочной головки до упорного кольца.

Из этого имеем

 м³

Давление p, развиваемое насосом в последний момент продавки, складывается из потерь на гидравлическое сопротивление и потерь напора на разность удельных весов растворов

Где p - давление, ат

 - удельный вес глинистого раствора

 - удельный вес цементного раствора

H - высота подъема цементного раствора за колонной, м

h - расстояние упорного кольца от башмака колонны, м

 - гидравлические потери при продавке цемента, ат; здесь L длина спущенной колонны, м

Рассчитываем давление развиваемое насосом

=41ат

3. Охрана труда и окружающей среды

.1 Техника безопасности

Безопасность труда в большой степени зависит от совершенства технологии добычи нефти и уровня технической оснащенности нефтегазодобывающего предприятия. Нормативы по технике безопасности для нефтедобывающего оборудования четко определяют его назначение, условия использования, рабочие параметры, срок службы, межремонтные периоды, требования к механической прочности, герметичности, надежности, ограждению опасных зон, оснащению КИП, регуляторами и арматурой, уровень шума, освещенности и амплитуды вибрации.

Все технические решения должны обеспечивать нормальные условия труда, удобства, безопасность и безвредность монтажа, обслуживания при эксплуатации и ремонта.

Эргономика определяет рациональное рабочее положение работающих, рабочие условия, необходимую быстроту реакций, взаимодействие человека с машинами, механизмами и инструментом, конструкцию и размещение органов управления.

Выбор конструкционных материалов делается с учетом их механических свойств (пределы прочности, текучести, усталости и др.).

Механические расчеты делаются только по проверенным формулам, включенным в нормативные документы. Особое внимание уделяется обеспечению требуемого качества сварки металлов. Контроль сварных соединений проводится внешним осмотром для выявления трещин, наплывов, подрезов, а также механическими испытаниями и металлографическими исследованиями вырезанных образцов, просвечиванием швов и гидравлическими испытаниями аппаратов и трубопроводов под давлением.

Для измерения давления рекомендуется применять манометры класса точности не менее чем 2,5 с такой шкалой, чтобы при рабочем давлении стрелки находились в ее второй трети. На шкале должна быть отметка (красная черта или припаянная к корпусу пластинка), соответствующая наибольшему допускаемому давлению. Чтобы показания манометра были отчетливо видны, его следует устанавливать на видном, хорошо освещенном месте. Номинальный диаметр манометра должен быть не менее 160мм при установке на высоте.

Опасные зоны вблизи движущихся частей оборудования должны иметь сплошное, сетчатое или перильчатое ограждение.

Для обслуживания оборудования на высоте более 750мм устраивают площадки и лестницы.

Высокий уровень электрификации нефтяных промыслов и тяжелые условия эксплуатации электрооборудования (сырость, переменные температуры, наличие горючих, взрывоопасных и агрессивных веществ, контакт с землей и др.) требуют особого внимания к обеспечению электробезопасности обслуживающего персонала. Особенностями действия электрического тока на человека являются отсутствие явных признаков опасности, неожиданность и внезапность поражения, большая вероятность смертельного исхода.

Электротравмы возникают при контакте с токоведущими частями (случайное прикосновение к одной или двум фазам), при пробое электроизоляции и появлении напряжения на нетоковедущих металлоконструкциях, при попадании в поле растекания тока в земле около упавших проводов или около заземлителей (поражение шаговым напряжением).

Электрический ток может вызвать местные или общие поражения: механические травмы, ожоги, ослепление излучением электрической дуги, металлизацию кожи, электрические удары.

Вероятность того или иного поражения и его исход зависят от сочетания многих факторов: сила тока, пути тока в организме, времени действия, электрического сопротивления и состояния человека, производственной обстановки.

Электробезопасность обеспечивается строгим выполнением всех действующих электротехнических нормативов. Все токоведущие части должны быть надежно изолированы, укрыты или помещены на недоступной высоте. Качество изоляции определяется ее электрическим сопротивлением, которое должно проверяться мегомметром.

Выбор электрооборудования проводится с учетом условий его работы.

Для защиты от опасности поражения электрически током при переходе напряжения на нетоковедущие металлоконструкции применяются заземлители. В качестве заземлителей используют обсадные трубы или искусственные заземлители.

Работы по капитальному ремонту скважин (исправление повреждений в эксплуатационной колонне, ликвидации аварий с внутрискважинным оборудованием и лифтовыми колоннами, изоляция водопритоков, дополнительная перфорация, переход на другой горизонт, забуривание новых ответвлений (стволов) в том числе с горизонтальным проложением и т.п.) должны проводится специализированной бригадой по планам, утвержденным техническим руководителем организации и согласованным с заказчиком.

Реконструкция скважин, связанная с необходимостью проводки нового ствола с последующим изменением конструкции скважины и ее назначения (доразведка месторождения, извлечение запасов из экранированных ловушек и т.п.), должна производиться по проектной документации, разработанной, согласованной и утвержденной в установленной порядке.

Передача скважин для ремонта или реконструкции специализированным подразделениям (бригады) и приемка скважин после завершения работ производятся в порядке, установленном в данной организации.

Мачты смонтированных агрегатов для ремонта скважин (вышки мобильных буровых установок) должны находиться от воздушных линий электропередач на расстоянии не менее высоты вышки плюс охранная зона линии передачи. Охранные зоны определяются двумя параллельными вертикальными плоскостями, отстоящими от крайних проводов линии на расстоянии:

Таблица 3.1.1

Транспортировка оборудования на скважину и строительно-монтажные работы могут быть начаты при выполнении следующих условий:

·    наличие планов (проектов), утвержденных в установленном порядке;

·        проверки готовности трассы передвижения агрегатов (установок) и наличии согласования с соответствующими организациями условий пересечения линий электропередачи, железнодорожных магистралей, магистральных трубопроводов и т.п.;

·        заключение договоров на производство работ с подрядчиками (субподрядчиками).

На всех этапах работ, связанных с ремонтом скважин, бурением новых стволов, должны быть обеспечены наличие и функционирование необходимых приборов и систем контроля, предусмотренных планами работ, инструкциями по эксплуатации оборудования, настоящими Правилами.