Бурение поисковой скважины

дипломная работа

2.2 Выбор конструкции скважины

Под конструкцией скважины понимают совокупность данных о количестве и глубинах спуска обсадных колонн, диаметрах обсадных колонн и долот для бурения под каждую колонну, интервалах цементирования.

Для выбора количества обсадных колонн и глубины их спуска используют совмещенный график давлений, который можно построить по данным таблицы 2 "Давление и температура по разрезу скважины". Из таблицы выбираем величины пластовых давлений рпл по разрезу скважины, давлений гидроразрыва горных пород ргр и рассчитываем эквиваленты градиентов давлений кпл и кгр:

где g = 9,8 м/с2 - ускорение свободного падения;

Нпл и Нгр - глубина залегания пластов с давлениями соответственно рпл и ргр, м.

Под эквивалентом градиента давления понимают плотность такой жидкости, столб которой в скважине на глубине Нпл или Нгр создает давление равное пластовому рпл или давлению гидроразрыва ргр.

График строят в координатах глубина - эквивалент градиента давления. В каждом сечении скважины должно выполняться условие

рпл < ргс < ргр,

где ргс - гидростатическое давление столба бурового раствора, которое рассчитывают по формуле

ргc = бр·g·H,

где бр - плотность бурового раствора, кг/м3;

Н - высота столба жидкости в скважине, м.

Заменив величины давлений соответствующими эквивалентами градиентов давлений, получим неравенство в следующем виде

кпл < бр < кгр.

Нарушение первой части неравенства приведет к флюидопроявлению, второй части - к поглощению бурового раствора.

График совмещенных давлений приведен на рисунке 3.

Заштрихованная область показывает допустимые величины плотности бурового раствора. На графике выделяются 3 зоны с различными условиями бурения, следовательно, в конструкции скважины будет 3 обсадные колонны: кондуктор до глубины 365 м, промежуточная колонна - 1070 м, эксплуатационная колонна - 2605 м, продуктивный пласт в интервале 2595 ? 2740 м перекрыт фильтром в виде хвостовика.

Заказчик, то есть НГДУ, задает диаметр эксплуатационной колонны Dэ = 168,3 мм В зависимости от него рассчитывают диаметры долот и обсадных колонн.

Вычисляем диаметр долота для бурения под фильтр, приняв толщину стенки эксплуатационной колонны sэ = 11 мм:

Dдф = Dэ - 2 · sэ - ?,

где ? - кольцевой зазор между долотом и внутренней поверхностью обсадной колонны, мм; ?=4?5 мм;

Dдф = 168,3-2 · 11 - 4= 142 мм.

Из таблицы 3.1 [1, стр. 20 ? 22] принимаем ближайший стандартный диаметр долота Dдф= 139,7 мм.

Определяем диаметр муфт хвостовика:

Dмф = Dдф - дф,

где дф _ кольцевой зазор между муфтой обсадной трубы и стенкой скважины, мм.

Согласно рекомендаций [2, стр. 51] для обсадных колонн диаметром менее 168,3 мм, д = 15 ? 20 мм. Так как скважина вертикальная, принимаем дф = 15 мм.

Dмф= 139,7-15 = 125 мм.

Из таблицы 7.1 [1, стр. 126?127] принимаем ближайший стандартный диаметр обсадных труб для фильтра Dф = 127,0 мм.

Рис.3. График совмещенных давлений

Рассчитываем диаметр долота для бурения под эксплуатационную колонну:

Dдэ = Dмэ + 2 · дэ,

где Dмэ - наружный диаметр наибольшего элемента обсадной колонны (муфты или раструба), мм.

Из таблицы 7.1 [1, стр. 126 ? 127] диаметр муфт обсадных труб Dэ = 168 мм Dмэ = 188 мм. Согласно рекомендаций [2, стр. 51] дэ = 25 мм.

Dдэ= 188 + 25 = 213 мм.

Из таблицы 3.1 [1, стр. 20 ? 22] принимаем ближайший стандартный диаметр долота Dдэ = 215,9 мм.

Внутренний диаметр промежуточной колонны определяем из условия:

dпв = Dдэ + ? = 215,9 + 4 = 220 мм.

Определяем наружный диаметр промежуточной колонны при толщине стенки трубы sп = 12 мм:

Dп = dпв + 2·sп = 220 + 2·12 = 244мм.

Из таблицы 7.1 [1, стр. 128] принимаем трубы диаметром Dп = 244,5 мм, у которых Dмп = 270 мм. Кольцевой зазор дп - 25 мм.

Диаметр долота для бурения под промежуточную колонну:

скважина бурение аэрация колонна

Dдп = 270 + 25 = 295 мм.

Из таблицы 3.1 [1, стр. 20 ? 22] выбираем ближайший стандартный диаметр трехшарошечного долота Dдп = 295,3 мм.

Внутренний диаметр кондуктора:

dкв = 295,3 + 4 = 299 мм.

Вычисляем наружный диаметр кондуктора при толщине стенки sк=12мм:

Dк = 299+ 2·12 = 323 мм.

По таблицы 7.1 [1, стр. 128] принимаем трубы диаметром Dк = 323,9 мм, у которых Dмк = 351 мм. Кольцевой зазор дк = 39 мм

Диаметр долота для бурения под кондуктор:

Dдк = 351 + 39 = 390 мм.

Из таблицы 3.1 [1, стр. 20 ? 22] выбираем ближайший стандартный диаметр трехшарошечного долота Dдк = 393,7 мм.

Согласно рекомендаций [2, стр. 52 ? 54] выбираем интервалы цементирования кондуктор - до устья (0 ? 365 м), промежуточная колонна - до устья (0 ? 1070 м); эксплуатационная колонна - выше башмака предыдущей колонны (870 ? 2605 м).

Результаты расчетов сводим в таблицу 6.

Таблица 6 Конструкция скважины

Наименование элемента конструкции скважины

Интервал установки, м

Диаметр колонны, мм

Диаметр долота, мм

Интервал цементирования, м

Кондуктор

0 ? 365

323,9

393,7

0 ? 365

Промежуточная колонна

0 ? 1070

244,5

295,3

0 ? 1070

Эксплуатационная колонна

0 ? 2605

168,3

215,9

870 ? 2605

Фильтр

2595 ? 2740

127

139,7

--

Делись добром ;)