Дипломная работа: Проектирование наклонно-направленной скважины на Киенгопском месторождении. Применение расширяющихся тампонажных материалов

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Удмуртский государственный университет»

Институт нефти и газа им. М.С. Гуцериева

Кафедра бурения нефтяных и газовых скважин

Выпускная квалификационная работа

На тему: «Проектирование наклонно-направленной скважины на Киенгопском месторождении. Применение расширяющихся тампонажных материалов»

Ижевск - 2017

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

БР - буровой раствор;

БУ - буровая установка;

ВЗД - винтовой забойный двигатель;

КНБК - компоновка низа буровой колонны;

МЗ - муфтовый замок;

НЗ - ниппельный замок;

ОК - обсадная колонна;

ПЛА - план ликвидации аварии;

ПЦТ - портландцемент, тампонажный;

СБТ - стальная бурильная труба;

УБТ - утяжеленная бурильная труба;

ПАА - полиакриламид;

ВМС - высокомолекулярные соединения;

ПВС - поливиниловый спирт;

ОЭЦ-оксиэтилцеллюлоза.

ВВЕДЕНИЕ

тампонажный бурение скважина крепь

Формирование хозяйства в Российской Федерации в значительном находится в зависимости с капиталом и темпов увеличения целой индустрии государства. Топливно-энергетическая отрасль считается главной основой никак не простой промышленности. Более большие поставщики с целью хозяйства - штанговая и газовая индустрия.

В данной выпускной квалификационной работе рассматривается применение расширяющегося тампонажного материала при бурении скважины Киенгопского месторождения. В состав расширяющегося тампонажного материала входит расширяющая добавка «СИГБ». Имея интервалы предполагаемых водоперетоков, расширяющийся тампонажный материал позволяет создать надежную, герметичную и долговечную крепь с целью исключения межпластовых перетоков.

1. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Общие сведения о месторождении

Таблица 1.1.1 Сведения о районе буровых работ
Наименование,

единица измерения

Значение (текст, название,

величина)

Площадь (месторождение)

Киенгопское

Год ввода площади в разработку

1970 г.

Административное расположение:

- республика

РФ, Удмуртская

- область (край, округ)

- район

Якшур-Бодьинский

Температура воздуха:

- среднегодовая, оС

+2

- наибольшая летняя, оС

+33

- наименьшая зимняя, оС

-40

Максимальная глубина промерзания грунта, м

1,6

Продолжительность отопительного

периода, сутки

223

Преобладающее направление ветров

зимой - ЮЗ

летом - З

Наибольшая скорость ветра, м/с

25

Многолетнемерзлые породы, м

отсутствуют

Таблица 1.1.2 Сведения о площадке строительства буровой
Наименование,

единица измерения

Значение

(текст, название, величина)

Рельеф местности

Холмистый, расчлененный речной сетью

Состояние местности

Залесенная

Толщины:

- снежного покрова, см

60

- почвенного слоя, см

20

Растительный покров

Хвойные леса

Категория грунта

Суглинки, пески, глины, супеси

1.2 Литолого-стратиграфическая характеристика геологического разреза скважины

Таблица 1.2.1 Стратиграфический разрез скважины, элементы залегания и коэффициент кавернозности пластов

Глубина залегания, м

Стратиграфическое

подразделение

Элементы залегания (падения) пластов по подошве

Коэффициент

Каверноз-ности в интервале

от

до

(верх)

(низ)

название

индекс

угол

град

мин.

1

2

3

4

5

6

7

0

10

Четвертичные отложения

Q

-

-

1,5

10

530

Татарский + Казанский + Уфимский ярусы

P2t + P2kz + P2u

0

30

1,3

530

605

Кунгурский + Артинский ярусы

P1(k+ar)

1

30

1,3

605

755

Сакмарский ярус

P1s

1

30

1,3

755

800

Ассельский ярус

P1a

2

-

1,3

800

880

Гжельский горизонт

C3g

2

-

1,2

880

940

Касимовский горизонт

C3k

2

30

1,2

940

1040

Мячковский горизонт

C2mc

3

-

1,2

1040

1120

Подольский горизонт

C2pd

3

30

1,2

1120

1180

Каширский горизонт

C2ks

3

30

1,2

1180

1220

Верейский горизонт

C2vr

4

-

1,2

1220

1300

Башкирский ярус

C2b

4

30

1,2

Таблица 1.2.2 Литологическая характеристика разреза скважины

Индекс стратиграфии-ческого подразделения

Интервал, м

Описание горной породы:

полное название, характерные признаки

(структура, текстура, минеральный состав и т.п.)

от

до

(верх)

(низ)

1

2

3

4

Q

0

10

Глины, пески, песчанистые суглинки.

P2t + P2kz + P2u

10

530

Чередование глин, песчаников и алевролитов.

P1(k+ar)

530

605

Известняки, доломиты и ангидриты.

P1s

605

755

Чередование доломитов, известняков.

P1a

755

800

Переслаивание известняков, доломитов и ангидритов.

C3g + C3k

800

940

Чередование доломитов, известняков и ангидритов

C2mc

940

1040

Переслаивание известняков и доломитов.

C2pd

1040

1120

Переслаивание известняков и доломитов.

C2ks

1120

1180

Переслаивание известняков и доломитов.

C2vr

1180

1220

Известняки, доломиты, глины, аргиллиты, алевролиты.

C2b

1220

1300

Известняки, доломиты и мергели.

Таблица 1.2.3 Физико-механические свойства горных пород по разрезу скважины

Индекс

стратиграфическо-го под-разделе-ния

Интервал, м

Краткое

название горной породы

Плот-

ность, г/см3

Порис-

тость, %

Проница-

емость,

дарси

Гли-

нис-тость, %

Кар-

бонат-ность, %

Предел

теку-чести, кгс/мм2

Твер-

дость, кгс/мм2

Коэф-

фици-ент плас-тич-ности

Абра-

зив-ность

(класс)

Категория

породы по промысловой классификации (мягкая, средняя и т.п.)

от (верх)

до (низ)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Q

0

10

пески,

глины

суглинки

1,9

2,2

2,0

35

5

10

0,6

0,001

-

7

90

60

1-2

1-2

0

6-17

15

-

-

-

-

1,1-4,5

-“-

-“-

I-II

II

I-II

М

P2

10

530

глины,

алеврол. песчаники

2,2

1,8

2,1

5

10

31

0,001

0,05

0,6

90

13

7

1-2

1-2

1-2

15

21-164

9-213

-

29-182

14-234

1,1-4,5

1,6-4,3

1,1-4,5

II

I-IV

II-VIII

С

P1

530

800

известняки,

доломиты

2,29

13

0,04

5-7

10

88-273

93-296

1,0-1,9

V-VI

Т

С3g- C2ks

800

1180

известняки,

доломиты

2,29

13

0,04

5-7

10

88-273

93-296

1,0-1,9

V-VI

Т

C2vr

1180

1220

глины

алевролиты

аргиллиты, известняки,

доломиты

2,2

1,8

2,6

2,29

-“-

5

10

5-10

13

-“-

0,001

0,05

0,001

0,04

-“-

90

13

100

5-7

-“-

1-2

1-2

1-3

10

-“-

15

21-164

30-182

88-273

-“-

-

29-182

44-210

93-296

-“-

1,1-4,5

1,6-4,3

1,8-4,2

1,0-1,9

-“-

II

I-IV

I-III

V-VI

-“-

Т

C2b

1220

1300

известняки,

доломиты

2,29

13

0,04

5-7

10

88-273

93-296

1,0-1,9

V-VI

Т

1.3 Нефтеводоносность по разрезу скважины

Таблица 1.3.1 Нефтеносность

Индекс

стратигра-фического

подразделения

Интервал, м

Тип

коллек-тора

Плот-

ность,

г/см3

Под-

виж-

ность,

дарси на сан-типуаз

Содер-

жание

серы, %

парафина,

%

Дебит,

м3/сут.

Плас-

товое

давле-

ние,

кгс/см2

Газо-

вый

фактор,

м3

Содержа-ние серо-водорода, % по объ-ему

Динами-

ческий

уровень в

процессе эксплуатации, м

Температура жидкости

в колонне

на устье скважины при экспл. град.

от

верх)

до

(низ)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

C2vr

1214

1218

поровый

0,886

0,006

2,3/5,6

до 5

113

20,46

-

5-15

C2b

1230

1260

порово-трещин.

0,877

0,016

3,0/3,6

до 10

125

22,08

0,3

1200

5-15

Таблица 1.3.2 Газоносность

Индекс стратиграфичес-кого подразделения

Интервал, м

Тип коллектора

Относитель-ная по воздуху плотность газа

Пластовое давление, кгс/см2

от (верх)

до (низ)

C2vr

1210

1214

поров.

н/д

113

C2b

1225

1230

порово-трещин.

н/д

124

Таблица 1.3.3 Водоносность
Индекс

стратиг-рафичес-кого под-разде-ления

Интервал, м

Тип

кол-лек-тора

Плот-ность,

г/см3

Дебит,

м3/сут.

Пластовое

давление,

кгс/см2

Химический состав (воды), % экв.

Мине-рали-зация, г/л

Тип воды по Сулину СФН-сульфатонатр., ГКН-гидрокарб, ХМ-хлоромагн, ХК-хлорокальц.

Относится к источнику питьевого водоснабжения (да, нет)

от

(верх)

до

(низ)

анионы

катионы

Cl -

SO --4

HCO-3

Na+ +)

Mq ++

Са ++

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

Четвертично-верхнепермский комплекс

Q- P2

0

150

порово-трещин.

1,0

не опр.

0-15

3,2

2,5

94,3

2,5

20,8

76,7

до 1

ГКН

да

P2

150

530

-“-

1,005

не опр.

15-53

56,5

33,0

10,5

95,7

1,6

2,7

н/д

ХК

нет

Каширско-нижнепермский комплекс

P1- C2ks

530

1180

-“-

1,177

не опр.

53-118

99,6

0,3

0,1

76,4

5,6

18,0

243,6

ХК

нет

Башкирский комплекс

C2b

1265

1300

порово-трещин. и кавернозн

1,170

не опр.

129-133

99,5

0,4

0,1

79,4

15,6

5,0

243,3

ХК

нет

1.4 Давление и температура по разрезу скважины

Таблица 1.4.4 Давление и температура по разрезу скважины

Индекс

стратиграфического

подразделения

Интервал, м

Градиент

Температура

в конце

интервала, град. С

Источник

получения

от

(верх)

до

(низ)

пластового

давления

гидроразрыва

пород

горного

давления

величина кгс/см2 на м

источник получе-ния

величина кгс/см2 на м

источник полу-чения

величина кгс/см2 на м

источник полу-чения

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Q- P2

0

530

0,100

РФЗ

0,146

расчет

0,18

расчет

10

РФЗ

P1- C2ks

530

1180

0,100

РФЗ

0,149

расчет

0,18

расчет

23

РФЗ

C2vr

1180

1220

0,093

РФЗ

0,144

расчет

0,18

расчет

24

РФЗ

C2b

1220

1300

0,102

РФЗ

0,151

расчет

0,18

расчет

28

РФЗ

1.5 Возможные осложнения по разрезу скважины

Таблица 1.5.1 Поглощение бурового раствора

Индекс стратиграфичес-кого подраз-деления

Интервал, м

Максималь-ная интен-сивность

поглощения, м3/час

Потеря циркуляции (да, нет)

Условия возникновения, в том числе допустимая репрессия

от (верх)

до (низ)

1

2

3

4

5

6

Р2

10

200

20-30

да

отклонение параметров бурового раствора от проектных, нарушение скорости СПО