Расчет промывочной жидкости для бурения скважины (стр. 2 из 4)
Мергель даёт пример горной породы переходной между карбонатными и глинистыми породами, возникшей двояким путем. Он состоит на 50-70% из СаСО3 органического происхождения, а остальные 50-30% падают на глинистые частицы, в составе которых имеются частицы как обломочного, так и химического происхождения. Мергели имеют большое практическое значение как сырьё для цементной промышленности, особенно ценны мергели, содержащие 75% СаСО3 и 25% глинистых примесей.
Доломиты по химическому составу представляют собой ( на 90-95%) двойную углекислую соль кальция и магния СаМg(СО3)2. При содержании не менее 50% СаСО3 порода называется известковистым доломитом. Доломит может образовываться путем выпадения осадка из воды с повышенной соленостью, в этом случае пласты доломита нередко чередуются с пластами гипса. Но часто доломиты образуются вследствие изменения («доломитизации») соответственными растворами известняков (или известковых осадков) до превращения последних в горную породу, а также метасоматическим путем в результате последиагенетических изменений пород.
Особенности технологии бурения скважины
Так как скважина является разведочно-эксплуатационной на нефть и ее глубина составляет 2530м, выбираем буровую установку БУ-80 БрД.
Выбор буровой установки
| № | Параметры | Значения | |
| 1 | Максимальная грузоподъемность, т | 140 | |
| 2 | Рекомендуемая глубина бурения (при массе бурильной колонны 30 кг/м), м | 2800 | |
| 3 | Максимальная оснастка талевой системы | 4Х5 | |
| 4 | Длинна свечей, м | 24 | |
| 5 | Максимальное натяжение ходовой ветви талевого каната, кН | 200 | |
| 6 | Диаметр талевого каната, мм | 28 | |
| 7 | Вид привода | Дизель - гидравлический | |
| 8 | Тип Привода | Групповой | |
| 9 | Мощность на барабане лебедки, кВт | 560 | |
| 10 | Лебедка | ЛБ - 20Бр | |
| 11 | Буровой насос | БРН - 1 | |
| 12 | Число насосов | 2 | |
| 13 | Гидравлическая мощность, кВт | 280 | |
| 14 | Максимальная подача насоса, л/с | 34,3 | |
| 15 | Ротор | Р - 460 | |
| 16 | Мощность, передаваемая на ротор, кВт | 220 | |
| 17 | Вертлюг | ШВ14 - 160М | |
| 18 | Вышка | А-образная мачтовая | |
| 19 | Полезная высота вышки, м | 39,5 | |
| 20 | Кронблок | - | |
| 21 | Грузоподъемность кронблока, т | 185 | |
| 22 | Талевый блок | - | |
| 23 | Грузоподъемность талевого блока, т | 140 | |
| 24 | Дизель-генераторные станции | ДЭА - 100 | |
| 25 | Количество дизель - генераторных станций | 2 | |
| 26 | Мощность станции, кВт | 100Х2 | |
| 27 | Производительность (суммарная) компрессорных станций, м3/мин | 9 - 10 | |
| 28 | Максимальное рабочее давление воздуха, мПа | 0,8 | |
| 29 | Расстановка свечей | - | |
| 30 | Удержание колонны, пневматические клинья | ПКР - Ш8 | |
| 31 | Свинчивание и развинчивание свечей | АКБ - 3М | |
| 32 | Регулятор подачи долота | РПДЭ - 3 | |
| 33 | Метод монтажа | Агрегатный, мелкоблочный, крупноблочный | |
1) Согласно рекомендациям и заданному дебиту
выбираем диаметр эксплуатационной колонны равный 127 мм.
.Принимаем эксплуатационную колонну безмуфтового соединения.
2) Диаметр долота при бурении под эксплуатационную колонну.
где:
- минимальная допустимая разность диаметров ствола скважины и обсадной колонны.Принимаем
.3) Внутренний диаметр промежуточной колонны.
.Принимаем
.4) Диаметр долота при бурении под промежуточную колонну.
.Принимаем
.5) Внутренний диаметр кондуктора.
Принимаем
6) Диаметр долота при бурении под кондуктор.
.Принимаем
.7) Внутренний диаметр направляющей колонны.
.Принимаем
.8) Диаметр долота при бурении под направляющую колонну.
.Принимаем
.Построение конструкции скважины ведется по проектному геологическому разрезу снизу вверх, начиная с конечного диаметра бурения. Так как бурение ведется под геологоразведочную колонну, то все интервалы бурения будут обсаживаться и цементироваться.
Конструкция скважины предусматривает:
· Направляющая
· Кондуктор
· Промежуточная обсадная колонна
· Эксплуатационная колонна
Анализ инженерно-геологических условий бурения
1) Набухание возникает при вскрытии глиносодержащих отложений (монтморелонит и др.) вступающих в Физико-химическое взаимодействие с фильтратом бурового раствора.
При этом осложнении может уменьшиться диаметр ствола скважины, повыситься гидравлическое сопротивление, может произойти заклинивание долота, не допуск обсадных колонн.
2) Поглощение промывочной жидкости обусловлено соотношением давления в скважине и пласте, со вскрытием пористых и трещиноватых пород.
Основными мероприятиями предупреждающими поглощения являются:
· Снижение плотности, снижение водоотдачи, повышение вязкости
· Ограничение скорости спуска бурильных и обсадных колонн
· Закачка «мягких» пробок (тампона)
При поглощении возможно осыпание стенок скважины, т.е. надо использовать растворы с пониженным содержанием воды.
3) Коагуляция это нарушение агрегативной устойчивости дисперсной системы вследствие слипания частиц ее дисперсной фазы под действием молекулярных сил притяжения.
Дисперсные системы в отличие от глинистых растворов – малоустойчивые
В данном ракурсе коагуляция – гидрофобная (полное расслоение дисперсной системы на твердую и жидкую фазы, образуются хлопья и выпадают в плотный осадок). Гидрофобная т.к. в пласте есть катионы Ca++
1)Интервалы без осложнений
Пачка №4, интервал от 1100 – 1500 м., доломит, мергель.
При бурении этого интервала возможно обогащение катионами Ca++ и Mg++, что может привести к коагуляционному загущению раствора. Необходимо в раствор вводить защитные респекты (лигносульфонаты).
1820-2040 м песчаник с песком, доломит.
При перебуривании этого интервала возможно обогащение катионами Са(2+)и Mg+ , что может привести к коагуляционному загущению раствора. Необходимо в раствор вводить защитные респекты (лигносульфонаты).
2040-2250 м Песчаник аргилит глина с галькой.
На данном участке промывочная жидкость должна обладать ингибирующими и крепящими свойствами, а так же минимальным показателем фильтрации.
2530-2550 м. Известняк.
Раствор должен обладать способностью к прогрессивному способу бурения.
2) Интервалы с осложнениями
0 - 200 мнаблюдается поглощение бурового раствора.
Пласт поглощает буровой раствор только при условии, когда давление столба бурового раствора превышает давление жидкости в пласте и проницаемость раствора достаточно высока. Поглощение соответствует 10-ой категории (к = 10).
Поглощение такой интенсивности можно ликвидировать путем ввода в промывочную жидкость наполнителя, уменьшающего поглощающую способность с последующим тампонированием интервала поглощения, при необходимости. Предусматриваем ввод пластинчатого целлофана в количестве 6 - 8 % к объему жидкости наблюдаются обвалы.
Фильтрат бурового раствора, проникая по трещинам и каналам таких пород, уменьшает связность между их частицами, которые затем обрушаются в ствол скважины. Чтобы этого избежать, необходимо улучшить качество раствора за счет повышения его реологических параметров, а также необходимо уменьшить показатель фильтрации бурового раствора для исключения набухания глинистых пород. Кроме того, обвалы горных пород могут происходить за счет действия бокового давления этих пород, превышающего гидростатическое давление на данной глубине.
200-600 м наблюдаются набухание осыпи и набухание
Фильтрат бурового раствора, проникая по трещинам и каналам таких пород, уменьшает связность между их частицами, которые затем обрушаются в ствол скважины. Чтобы этого избежать, необходимо улучшить качество раствора за счет повышения его реологических параметров, а также необходимо уменьшить показатель фильтрации бурового раствора для исключения набухания глинистых пород. Кроме того, обвалы горных пород могут происходить за счет действия бокового давления этих пород, превышающего гидростатическое давление на данной глубине.