Условия выбора бурового раствора для вскрытия продуктивного пласта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Введение ………………………………………………………………………...….4

1 Исходные  данные …………………………………………………………....…..5

1.1 Характеристика  проектной скважины ………………………………….....…5

1.2 Характеристика  геологического разреза скважины ……..…………....…....8

2 Расчетно-техническая  часть работы ………………………………….…....…11

2.1 Обоснования  выбора типа промывочной жидкости  по  интервалам глубин………………………………………………………………………..….…11

   2.2 Выбор состава бурового раствора по интервалам глубин…..…….……13

2.3 Выбор  показателей свойств промывочной  жидкости по интервалам глубин………………………………………………………………………….….18

2.4 Расчет  материалов и химических реагентов  для приготовления бурового раствора…………………………………………………………………….….….20

3 Специальная  часть «Условия выбора бурового  раствора для вскрытия продуктивных  пластов»……………………………………………………….…26

3.1 Назначение, классификация и области применения  буровых растворов .26

3.2 Критерии  выбора бурового раствора для вскрытия продуктивного пласта.30

3.3 Требования  к вскрытию продуктивного пласта………………………....….35

3.4  Буровые  растворы для вскрытия продуктивных  пластов………………...36

3.5 Выбор  типа бурового раствора для  вскрытия продуктивных пластов…..39

3.6 Методы, материалы и применяемое оборудование  для приготовления бурового раствора……………………………………….……………………………..……42

4 Мероприятия  по технике безопасности, противопожарной  защите и охране труда ………………………………………………............................…...………..63

5 Охрана  недр и окружающей среды……………………………………….….69

6 Выводы…………………………………………………………………………..72

Литература…………………………………………………………………………73 

Введение

 

Из всего многообразия проблем, решаемых при бурении глубоких скважин различного назначения, одно из первых мест принадлежит буровым растворам (промывочным жидкостям). Это определяется не только особой важностью технологических функций растворов, но и тем, что они являются средой, в которой происходят процессы разрушения горных пород на забое и формирование ствола скважины в течение длительного периода ее строительства. От соответствия буровых промывочных жидкостей геолого-техническим условиям бурения зависит скорость проходки, предупреждение осложнений и аварий, долговечность бурового оборудования и инструмента, успешное разобщение пластов, эффективность освоения продуктивных горизонтов и, в конечном счете, результативность и себестоимость буровых работ.

Современные промывочные жидкости представляют собой многокомпонентные системы, технология приготовления и управления свойствами которых в настоящее время приобретают все более самостоятельное научное и практическое значение при бурении глубоких скважин на твердые, жидкие и газообразные полезные ископаемые.

Промывочные жидкости претерпели долгое и сложное развитие от "буровой грязи" до сложнейших композиций с заранее заданными и регулируемыми физико-химическими и технологическими свойствами.

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Исходные данные

        1.1 Характеристика проектной скважины

 

На площадях Ново-Елховского месторождения по данным бурения осадочная толща представлена терригенно-карбонатными породами Девонской, Каменноугольной и Пермской систем.

Девонская система, в составе среднего и верхнего отделов, залегает на глубинах 1280 – 1930 метров, и представлена в объёме четырёх ярусов, от Эйфельского  и Фаменского, и 14 горизонтов – от Бийского до Лебедянского включительно.

Нижняя часть разреза, до Кыновского горизонта включительно, сложена терригенными породами, песчано-глинистыми, песчано-алевролитовыми, среди которых выделяется ряд пластов-коллекторов, разделённых плотными и глинистыми породами (горизонты Д 0 – Д V). Общая толщина терригенной части Девона составляет до 200 метров.

Верхняя часть разреза девона от Саргаевского горизонта и выше сложена карбонатными породами – известняками, доломитами и их переходными разностями. Общая толщина карбонатной части девона составляет в среднем 450 – 500 метров. Толщины горизонтов карбонатного девона имеют большие колебания – от 3 до 125 метров, в литологическом отношении отложения горизонтов отличаются незначительно, что существенно затрудняет их выделение в разрезе. В карбонатной толще Девона выделяется большое число пористо-проницаемых интервалов, имеющих, как правило, локальное распространение.

В разрезе палеозоя по степени совпадения и соотношения поверхностей маркирующих горизонтов выделяется несколько структурно-тектонических этажей (СТЭ), каждый из которых имеет свои отличительные особенности. Первый СТЭ – терригенные отложения Девона, второй тектонический этаж – верхняя граница проводится по кровле терригенных отложений нижнего карбона, третий СТЭ – кровля Верей-Каширских отложений, четвёртый СТЭ – кровля Верхнего Карбона. В региональном плане для юго-востока Татарии характерно чёткое совпадение основных тектонических элементов по всем СТЭ. В нижних СТЭ элементы I и II порядков выражены более чётко, в верхних этажах отдельные элементы нивелируются; несовпадение структурных планов отмечается лишь по элементам низших порядков (III и IV), что связано с различной степенью проявления блоковой тектоники фундамента и наличием структур различного генетического типа.

Ново-Елховское месторождение приурочено к Акташско -Ново-Елховскому валу, структуре второго порядка, осложняющему склон Южно-Татарского свода, от центральной части которого он отделён узким (1,5 - 3 км) и сравнительно глубоким (50 - 60 м) Алтунино-Шунакским прогибом меридионального простирания и протяжённостью около 100 км.

По терригенным отложениям Девона (первый СТЭ) Акташско -Ново-Елховская структура представляет собой узкую асимметричную складку меридионального простирания со слегка ундулированной осью. Восточное крыло складки в сторону Алтунино-Шунакского прогиба крутое, наклон слоёв достигает 3-40; на западном крыле, а также Периклиналях складки углы падения пород небольшие – 12-15 минут. С запада от других поднятий склона складка отделяется небольшим по амплитуде (порядка 10 м) Кузайкинским прогибом. Простирание его также меридиональное, но в виде прогиба он прослеживается не на всём протяжении; на отдельных участках имеет вид структурного уступа.

Как свод, так и крылья Ново-Елховской структуры, особенно Северная Периклиналь и западное крыло, осложнены локальными поднятиями и погружениями небольшой амплитуды (3-10 м). Ширина складки по стратоизогипсе – 1516 м, соответствующей отметке ВНК по основному эксплуатационному объекту, составляет 14-18 км, длина 85 км.

На Ново-Елховском месторождении по терригенному девону выделено три площади разработки: на севере – Акташская, площадь 34 тыс.га, на своде структуры – Ново-Елховская, площадью 42 тыс.га, и на юге – Федотовская, площадью 12 тыс.га. Каких-либо структурно-геологических границ между площадями не отмечается и выделены они условно, в основном в связи с их различной продуктивностью и разновременностью ввода в разработку. Лишь на самом севере выделяется Красноярский участок в виде небольшого локального поднятия с амплитудой менее 10 м. Аналогичные поднятия выявлены как на севере, так и на западе от месторождения – это Онбийское, Аксаринское, Уратьминское, Кадыровское и другие, которые считаются отдельными месторождениями.

Дизъюнктивных нарушений во всех СТЭ не зафиксировано, несмотря на большое количество пробуренных скважин. Все дислокации являются пликативными. Ловушки нефти во всех СТЭ определяются формой и размером структуры, то есть являются структурными. Ловушек неструктурного типа не обнаружено. К структурному фактору добавляется литологический, как в терригенных, так и в карбонатных отложениях. Все залежи нефти терригенных отложений являются пластовыми сводовыми литологически осложнёнными, а в карбонатных отложениях – от массивных до пластовых сводовых литологически осложнённых. Во всех СТЭ локальные поднятия, в том числе и Акташско-Ново-Елховская структура по терригенному девону, заполнены нефтью, полностью до перегиба слоёв на крыльях и Периклиналях поднятий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        1.2 Характеристика геологического разреза скважины

 

Таблица1 -Геолого-технических данных

Стратиграфическое подразделение	Интервалы		Литология			Осложнения
Четвертичный	0	3	Глины
Казанский	3	132	Глины			Осыпи, обвалы
Уфимский	132	285	Глины			Поглощения, ПУХ
Артианский	285	338	Известняки
В Карбон	338	530	Известняки			Поглощения
Мячковский	530	658	Известняки
Подпольский	658	764	Доломиты
Каширский	764	833	Глины
Веревейский	833	878	Доломиты			Осыпи, обвалы
Башкирский	878	906	Доломиты
Сверховский+Окский	906	1135	Доломиты			Поглощения,водо проявления
Тульский	1135	1147	Глины
Угленосные	1147	1158	Доломиты			Осыпи, обвалы
Турнейский	1158	1185	Доломиты

            1.2.1Выбор конструкции скважины

Для бурения данной скважины необходимо применить следующую конструкцию:

Направление – для крепления верхнего интервала, сложенного неустойчивыми отложениями; предназначено для предотвращения размыва устья скважины. Спускается на глубину от 0 – 30 метров с целью предотвращения осыпей и обвалов в Казанском ярусе на глубине от 0–132 метров и предотвращает размытие устья при циркуляции бурового раствора. Диаметр колонны выбираем 324 мм, толщина стенки 8,5 мм, диаметр долота 393,7 мм.

Кондуктор - для крепления верхних неустойчивых интервалов разреза, изоляции водоносных горизонтов от загрязнения, установки на устье противовыбросового оборудования, а также для подвески последующих обсадных колонн. Спускается на глубину от 0 – 311 метров для предотвращения осыпей и обвалов в Казанском ярусе и начало поглощения в Уфимском ярусе на глубине 132 метров. Диаметр колонны выбираем 245 мм, толщина стенки 7,8 мм, диаметр долота 295,3 мм.

Эксплуатационная колонна – служит для крепления и разобщения продуктивных горизонтов и изоляции их от других горизонтов геологического разреза скважины. Предназначена для извлечения нефти или газа на поверхность любыми известными способами. Спускается на глубину от 0 – 1158 метров для предотвращения осложнений на протяжении всей скважины и для подъема нефти и газа от забоя к устью скважины или для нагнетания воды (газа) в продуктивны пласт с целью поддержания давления в нем. Диаметр колонны выбираем 168 мм, толщина стенки 8,9 мм, диаметр долота 215,9 мм.

 Бурение ведется до глубины 1185 метров и оставляем открытый  ствол, диаметром долота 144 мм.

	Наименование	Диаметр обсадных колон, мм	Диаметр  долот, мм		Интервал цементирования, Н	Глубина спуска, м
	Направление	324	393,7		30	30
	Кондуктор	245	295,3		311	311
	Экс. Колонна	168	215,9		1158	1158
	Открытый ствол		144			1185