Расчёт конструкции скважины

0,5-1 МПа/мин через штуцер, иначе произойдёт обвал стенок скважины.

Затем по формулам рассчитывается градиент поглощения пород и строится график по глубине скважины или по фактическим значениям поблизлежащим скв.(рис.3). На графике проводят градиенты пластовых(поровых) давлений и давлений начала поглощения. Параллельно оси глубин снизу вверх проводят эквивалентны давлений промывочной жидкос

ти для интервалов максимальной мощности. Граничными критериями интервала применения промывочной жидкости одинаковой плотности является условие, что сотая доля плотности жидкости лежит в пределах от минимального градиента поглощения пород до произведения коэффициента запаса на максимальный градиент пластового давления.

Рисунок 3. График совмещённых

давлений для выбора конструкции

скважины:

1,2,3 – градиенты давлений порового,

промывочной жидкости и

поглощения

В первом приближении границы изменения эквивалентов давления промывочной жидкости и являются глубинами спуска обсадных колонн

(рис. 3). Определённые таким методом глубины спуска обсадных колонн H должны удовлетворять условию прочности горных пород в интервале необсаженного ствола скважины (т. е. До момента спуска следующей обсадной колонны) в случае ликвидации флюидопроявления: H боль Hсл*k. Где k – коэффициент на который влияют проектные градиенты пластового давления га глубине Hсл (глубина следующей ОК) и начала поглощения пород под башмаком обсадной колонны на глубине Н; коэффициент безопасности; плотность промывочной жидкости.

Соблюдение этой зависимости обязательно, так как известны случаи грифонообразования на глубине спущенной колонны более 1200 м. Проверив правильность расчёта глубины спуска последующей промежуточной колонны, уточняют глубины спуска всех предыдущих колонн вплоть до кондуктора.

Во время эксплуатации скважины, а также открытого фонтана, происходит прогрев ОК, цементного камня за ними и всего комплекса горных пород. Поэтому при наличии в разрезе многолетнемёрзлых пород с открытой льдистостью обсадная колонна (кондуктор или первая промежуточная) должна быть спущена на 50-100 м ниже границы нулевой изотермы в плотные породы. В противном случае даже после нескольких часов фонтанирования скважины (из неперекрытого ОК пласта) происходит оотаивание пород, провал устья и грифонообразование.

3.2. Выбор конструкции скважины

Геологическая служба предприятия обуславливает диаметр эксплуата-ционной колонны. Диаметры обсадных колонн, глубины спуска которых определены согласно рис. 1, рассчитывают снизу вверх. Соотношение меж-ду диаметрами эксплуатационной колонны и долота выбираются по данным показанным на рисунке 4 и формулам.

Рисунок 4

Затем подбирают промежуточную колонну, исходя из диаметра долота под эксплуатационную колонну. Подбор остальных промежуточных колонн и кондуктора, а также долот проводят аналогично.

Для глубоких скважин после определения конструкции проводят проверочный расчёт обсадных труб на прочность. Определив минимально необходимые толщины стенок труб промежуточных колонн, задаются величиной абсолютного износа труб и проверяют их на механический износ в процессе бурения и СПО под следующую колонну по специальной методике. А именно, все ОК, спускаемые в искривлённые участки ствола скважины, проверяются на проходимость в этих участках.

Минимальные диаметры УБТ наддолотного комплекса, обеспечивающие успешный спуск обсадных колонн в скважину, приведены на рис. 5.

Жёсткость УБТ, обеспечивающая успешный спуск ОК должна быть > 1.

Рисунок 5

3.3. Выбор профиля скважины

При необходимости проводки наклонной скважины с заданным геологической службой предприятия отходом от вертикали А технологическая служба выбирает профиль (рис. 6), основываясь на её расчётной конструкции, технических возможностей предприятия, квалификации и опыте исполнителей, достигнутом технологическом уровне бурения в данном регионе. При выборе профиля необходимо учитывать естественное искривление скважин в азимутной плоскости, имеющееся на данном месторождении. В случае дальнейшей эксплуатации скважин штанговыми насосами градиент кривизны ствола в интервале под насосом не должен превышать 0,5 градуса на 10 м во избежание протирания труб и поломки штанг.

После выбора профиля устанавливают глубину и её характерные точки по инструменту, рассчитывают траекторию ствола, компоновки для бурения вертикальных, наклонных и кривых участков. Траекторию ствола определяют практически методом подбора, задаваясь градиентами набора и спада кривизны, а также максимальным углом наклона.

1 2 3 4 5 6

А

Рисунок 6. Типы профилей наклонных скважин с отходом от вертикали А:

1– двухинтервальный; 2, 5 – трёхинтервальный; 3, 6 – четырёхинтервальный;

4 – пятиинтервальный.

3.4. Выбор типа шарошечного долота

Рациональное сочетание типа шарошечного долота и разбуриваемой породы показано ниже.

Диаметр насадок Dн шарошечных долот выбирают по номограмме (рис. 7).

Рисунок 7: Номограмма определения диаметра насадок для получения гидро-

мониторного эффекта

4. Породоразрушающий инструмент. Долота

Породоразрушающий инструмент предназначен для передачи энергии горной породе с целью ее разрушения. Эффективность разрушения породы зависит от ее механических свойств и характера воздействия породораз-рушающего инструмента. Приведём здесь классификация породоразру-шающего инструмента по превалирующему механизму разрушения горной породы:

- режущего и режуще-скалывающего действия,

- скалывающего и дробяще-скалывающего,

- дробящего;

- истирающего действия.

По назначению:

- инструмент для сплошного бурения (бурение без отбора керна). Разрушает горную породу по всему забою и предназначен для проходки ствола скважины. Инструмент, принадлежащий к этой группе, обычно называют долотом;

 Скачать реферат