Выбор способа бурения должен обеспечивать:
качественное вскрытие продуктивного пласта;
достижение высокого качества ствола скважины;
высоких механических скоростей и
проходок на долото.
Таблица 2.1 - Способы бурения скважины
|
Интервал бурения |
Тип обсадной колонны |
Тип бурения |
|
0-20 |
направление |
Вращательный с продувкой |
|
20-150 |
кондуктор |
Вращательный с продувкой |
|
150-180 |
Эксплуатационная |
ВЗД |
|
180-360 |
Эксплуатационная |
ВЗД |
|
168-900 |
эксплуатационная колонна |
ВЗД |
Использование комбинации роторного и турбинного
способа бурения является отличительной особенностью ООО «ТБНГ-Бурение», и
вместе с новым высококачественным оборудованием позволяет добиться высоких
технико-экономических показателей. Также к использованию роторного и
роторно-турбинного способа бурения предрасполагает наличие системы СВП. Одним
из преимуществ данной технологии является отсутствие ведущей трубы.
.4 Выбор и обоснование ПРИ
Для выбора типа размеров долот необходимо
геологический разрез разделить на нормативные пачки, имеющие в своем составе
незначительно различающиеся на 1-2 единицы по твердости и абразивности. Это
необходимо для определения средней твердости и абразивности с целью выбора
породоразрушающего инструмента по классификационной таблице НИИБТ.
Таблица 2.2 - Усредненный геологический разрез и тип ПРИ
|
Интервал |
Наименование преобладающих пород |
Твердость кгс/мм2 |
Абразивность мг |
Нормативные пачки |
Тип ПРИ |
|
|
от |
до |
|
|
|
|
|
|
0 |
20 |
Суглинки |
3,5 |
4.0 |
I |
III 393,7 СЗ-ЦГВУ |
|
20 |
150 |
Глина, алевролит |
5.0 |
5.5 |
II |
III 295,3 CH34MRS |
|
150 |
180 |
Алевролит |
4.0 |
4.0 |
III |
III 215,9 HE24MRSV |
|
180 |
360 |
Уголь |
4.0 |
4.0 |
IV |
III 215,9 HE34MRSV |
|
360 |
900 |
Алевролит, песчаники, уголь, углистые аргиллиты, алевролиты |
6.0 |
8.0 |
V |
III 215,9 HE24MRSV |
2.5 Выбор и обоснование режима бурения по
интервалам
Основными параметрами режима бурения являются:
осевая нагрузка, G(kH);
частота вращения долота, h (об/мин);
количество прокачиваемой жидкости в единицу времени, Q (л/с).
Осевая нагрузка определяется рекомендациями завода изготовителя в зависимости от типа выбранного долота.
Частота вращения для интервалов роторным способом бурения определяется, исходя из технологической характеристики буровой установки, частота вращения долот с использованием забойных двигателей, с учетом технологической характеристики двигателей.
Расход промывочной жидкости определяем с учетом заданной скорости восходящего потока, обеспечивающего сохранение стенок скважины и условий, предупреждающих прихваты.
= 0,785 * k
* (Dд - dбт)
* VB
где:
k - коэффициент, учитывающий твердость пород при бурении скважин. В мягких породах k = 1,3, в твердых или крепких k = 1,05;
Dд - диаметр долота, м
dбт - наружный диаметр бурильных труб, м
VB - скорость восходящего потока, м/сек (рекомендуемая скорость в мягких породах - 1,5 м/сек, для средних - 1,2 м/сек, для твердых - 1,0 м/сек)
Для долот пачки I 393.7 МГВУR227 расход промывочной жидкости составляет: Q = 0,785 * 1,3 * (0,3932 - 0,1472) * 1,5 = 0,2 л/с
Для долот пачки II 295.3 ETS13GLK расход промывочной жидкости составляет: Q = 0,785 * 1,3 * (0,2952 - 0,1472) * 1,5 = 0,1 л/с
Для долот пачки III 215.9 МСЗГНУ-R37 расход промывочной жидкости составляет: Q = 0,785 * 1,05 * (0.2152 - 0,1472) * 1,2 = 0,02 л/с
Для долот пачки IV 215.9 МЗГВR155 расход промывочной жидкости составляет: Q = 0,785 * 1,05 * (0,2152 - 0,1472) * 1,2 = 0,02 л/с
Для лолот пачки V 215.9 DSX613M-D5 расход
промывочной жидкости составляет: Q = 0,785 * 1,05 * (0,2152 - 0,1472) * 1,0 =
0,02 л/с
Таблица 2.3 - Сводная таблица результатов
|
Интервал |
Тип ПРИ |
Осевая нагрузка, G kH |
Частота вращения ПРИ, об/мин |
Количество раствора, прокачиваемого в единицу времени, Q л/с |
|
|
от |
до |
|
|
|
|
|
0 |
20 |
III 393,7 СЗ-ЦГВУ |
5 |
60 |
0,2 |
|
30 |
150 |
III 295,3 CH34MRS |
6-7 |
120-180 |
0,1 |
|
150 |
180 |
III 215,9 HE24MRSV |
9-10 |
80-100 |
0,02 |
|
180 |
360 |
III 215,9 HE34MRSV |
6-7 |
90-120 |
0,02 |
|
360 |
900 |
III 215,9 HE24MRSV |
9-10 |
70-130 |
0,02 |
.6 Выбор и обоснование типа забойного двигателя
Тип забойного двигателя выбирается, исходя из интервалов бурения, диаметра долота, проектного профиля скважины. Правильно выбранный забойный двигатель должен обеспечивать высокие технико-экономические показатели.
Требования, предъявляемые к забойным двигателям:
диаметр забойного двигателя должен быть не менее 0,8-0,9 диаметра долота;
крутящий момент должен обеспечивать требуемую мощность на разрушение горной породы;
расчетный расход промывочной жидкости должен
быть близким к паспортному расходу двигателя.
Таблица 2.4 - Забойные двигатели
|
Интервал |
Забойный двигатель |
|
|
0 |
150 |
Вращательный (верхний привод) |
|
150 |
180 |
Д1-195 (ВЗД) |
|
180 |
900 |
ДРУ-172 (ВЗД) |
Таблица 2.5 - Техническая характеристика забойных двигателей
|
Шифр двигателя |
Длина, м |
Диаметр наружный, мм |
Масса, кг |
|
Д1-195 (ВЗД) |
7,67 |
195,0 |
1350 |
|
ДРУ-172 (ВЗД) |
7,0 |
172 |
1100 |
.7 Выбор и обоснование БК и ее технологическая
оснастка
Таблица 2.6 - Компоновка низа бурильной колонны по интервалам
|
Интервал бурения, м |
Условный номер КНБК |
Способ бурения |
№ п/п |
Элементы КНБК |
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Типоразмер шифр |
ГОСТ, ОСТ |
расстояние от забоя до места установки, м |
наружный диаметр, мм |
длина (высота), м |
масса, кг |
назначение |
|
|||||||||||||||||||||
|
Наклонно-направленная скважина |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
Бурение 0-20 |
1 |
|
1 |
III 393,7 СЗ-ЦГВУ (с клапанами для воздуха) |
ГОСТ 20692-2003 |
0 |
393,7 |
0,53 |
150 |
долото |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
Стабилизатор |
API |
0,5 |
384 |
3,66 |
960 |
стабилизатор |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
3 |
API |
4,16 |
196,8-139,7 |
0,45 |
72 |
переходник |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
4 |
УБТ 139,7 |
API |
4,61 |
139,7 |
9Д |
893 |
утяж.бур.трубы |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
5 |
Переходник |
API |
13,71 |
196,8-139,7 |
0,45 |
72 |
переходник |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
6 |
Стабилизатор |
API |
14,16 |
384 |
3,66 |
960 |
стабилизатор |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
7 |
Переходник на УБТ |
API |
17,82 |
196,8-139,7 |
0,45 |
72 |
переходник |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
8 |
УБТ 139,7 |
API |
18,27 |
139,7 |
9Д |
893 |
утяж.бур.труб |
||||||||||||||||||||||
|
Бурение 20-150 |
2 |
|
1 |
III 295,3CH 34 MRS (с клапанами для воздуха) |
ГОСТ 20692-2003 |
0 |
295,3 |
0,42 |
90 |
долото |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
Стабилизатор |
API |
0,5 |
290 |
3,66 |
840 |
стабилизатор |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
3 |
Переходник на УБТ |
API |
4,16 |
196,8-139,7 |
0,45 |
72 |
переходник |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
4 |
УБТ 139,7 |
API |
4,61 |
139,7 |
9,1 |
893 |
утяж.бур.трубы |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
5 |
Переходник |
API |
13,71 |
196,8-139,7 |
0,45 |
72 |
переходник |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
6 |
Стабилизатор |
API |
14,16 |
290 |
3,66 |
840 |
стабилизатор |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
7 |
Переходник на УБТ |
API |
17,82 |
196,8-139,7 |
0,45 |
72 |
переходник |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
8 |
УБТ 139,7 |
API |
18,27 |
139,7 |
9,1 |
893 |
утяж.бур.трубы |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
9 |
Переходник |
API |
27,37 |
196,8-139,7 |
0,45 |
72 |
переходник |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
10 |
Стабилизатор |
API |
27,82 |
290 |
3,66 |
840 |
стабилизатор |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
11 |
Переходник на УБТ |
API |
31,48 |
196,8-139,7 |
0,45 |
72 |
переходник |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
12 |
УБТ 139,7 |
API |
31,93 |
139,7 |
118,07 |
11500 |
утяж.бур.трубы |
||||||||||||||||||||||
|
Бурение 150-180 |
3 |
ВЗД |
1 |
III 215,9 HE 24 MRSV (III 215,9 HE 34 MRSV) |
ГОСТ 20692-2003 |
0 |
215,9 |
0,40 |
59 |
долото |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
1 AK 215,9 CT-001 |
ТУ 3664-2003 |
0,40 |
215,9 |
0,5 |
64 |
калибратор алмазный |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
3 |
Д1-195 |
ТУ 266-02-574-74 |
0,90 |
195,0 |
7,67 |
1350 |
забойный двигатель |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
4 |
КОБ-178 |
ОСТ 39-096-79 |
8,57 |
178 |
0,45 |
41 |
обратный клапан |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
5 |
ПК-172 |
ТУ 26-02-962-84 |
9,02 |
172 |
0,45 |
40 |
переливной |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
6 |
УБТС 2-178 |
ТУ 14-3-835-79 |
9,47 |
178,0 |
8,0 |
1248 |
утяж.бур.трубы |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
7 |
ЦС 214,0 |
ТУ 26-02-962-83 |
17,47 |
214,0 |
0,96 |
160 |
центратор |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
8 |
УБТС 2-178 |
ТУ 14-3-835-79 |
18,43 |
178,0 |
8,0 |
1248 |
утяж.бур.трубы |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
9 |
ЦС 214,0 |
ТУ 26-02-962-83 |
26,43 |
214,0 |
0,96 |
160 |
центратор |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
10 |
УБТС 2-178 |
ТУ 14-3-835-79 |
27,39 |
178,0 |
153,0 |
23868 |
утяж.бур.трубы |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
1 AK 215,9 CT-001 |
ТУ 3664-2003 |
0,40 |
215,9 |
0,5 |
64 |
калибратор алмазный |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
3 |
Д1-195 |
ТУ 266-02-574-74 |
0,90 |
195,0 |
7,67 |
1350 |
забойный двигатель |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
4 |
КОБ-178 |
ОСТ 39-096-79 |
8,57 |
178 |
0,45 |
41 |
обратный клапан |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
5 |
ПК-172 |
ТУ 26-02-962-84 |
9,02 |
172 |
0,45 |
40 |
переливной |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
6 |
УБТС 2-178 |
ТУ 14-3-835-79 |
9,47 |
178,0 |
8,0 |
1248 |
утяж.бур.трубы |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
7 |
ЦС 214,0 |
ТУ 26-02-962-83 |
17,47 |
214,0 |
0,96 |
160 |
центратор |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
8 |
УБТС 2-178 |
ТУ 14-3-835-79 |
18,43 |
178,0 |
8,0 |
1248 |
утяж.бур.трубы |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
9 |
ЦС 214,0 |
ТУ 26-02-962-83 |
26,43 |
214,0 |
0,96 |
160 |
центратор |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
10 |
УБТС 2-178 |
ТУ 14-3-835-79 |
27,39 |
178,0 |
153,0 |
23868 |
утяж.бур.трубы |
||||||||||||||||||||||
|
Бурение 150-180 |
3 |
ВЗД |
1 |
III 215,9 HE 24 MRSV |
ГОСТ 20692-2003 |
0 |
215,9 |
0,40 |
59 |
долото |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
ДРУ-172 |
ТУ 266-02-574-74 |
0,4 |
172 |
7,0 |
1100 |
забойный |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
3 |
КОБ-178 |
ОСТ 39-096-79 |
7,40 |
178 |
0,45 |
41 |
обратный клапан |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
4 |
ПК-172 |
ТУ 26-02-962-84 |
7,85 |
172 |
0,45 |
40 |
переливной |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
5 |
АБТ-170 |
ГОСТ 27386-79 |
8,3 |
170 |
6 |
120 |
алюминиевые БТ |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
6 |
ЗИС-4М |
ТУ 4315-017 |
14,3 |
178 |
4,5 |
690 |
забойная |
ЛБТ-129 |
ГОСТ 27386-79 |
18,8 |
129 |
12 |
150 |
легкосплавные БТ |
|||||||||||||||
|
|
|
|
8 |
УБТС 2-178 |
ТУ 14-3-835-79 |
30,8 |
178 |
16,0 |
2496 |
утяж.бур.трубы |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
5 |
ПК-172 |
ТУ 26-02-962-84 |
9,02 |
172 |
0,45 |
40 |
переливной клапан |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
6 |
УБТС 2-178 |
ТУ 14-3-835-79 |
9,47 |
178,0 |
8,0 |
1248 |
утяж.бур.трубы |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
7 |
ЦС 214,0 |
ТУ 26-02-962-83 |
17,47 |
214,0 |
0,96 |
160 |
центратор |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
8 |
УБТС 2-178 |
ТУ 14-3-835-79 |
18,43 |
178,0 |
8,0 |
1248 |
утяж.бур.трубы |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
9 |
ЦС 214,0 |
ТУ 26-02-962-83 |
26,43 |
214,0 |
0,96 |
160 |
центратор |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
10 |
УБТС 2-178 |
ТУ 14-3-835-79 |
27,39 |
178,0 |
153,0 |
23868 |
утяж.бур.трубы |
||||||||||||||||||||||
|
Бурение |
4 |
ВЗД |
1 |
III 215,9 HE 34 MRSV |
ГОСТ 20692-2003 |
0 |
215,9 |
0,40 |
59 |
долото |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
ДРУ-172 |
ТУ 266-02-574-74 |
0,4 |
172 |
7,0 |
1100 |
забойный двигатель |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
3 |
КОБ-178 |
ОСТ 39-096-79 |
7,40 |
178 |
0,45 |
41 |
обратный клапан |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
4 |
ПК-172 |
ТУ 26-02-962-84 |
7,85 |
172 |
0,45 |
40 |
переливной клапан |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
5 |
АБТ-170 |
ГОСТ 27386-79 |
8,3 |
170 |
6 |
120 |
алюминиевые БТ |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
6 |
ЗИС-4М |
ТУ 4315-017-12530677-01 |
14,3 |
178 |
4,5 |
690 |
забойная телесистема |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
7 |
ЛБТ-129 |
ГОСТ 27386-79 |
18,8 |
129 |
12 |
150 |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
8 |
УБТС 2-178 |
ТУ 14-3-835-79 |
30,8 |
178 |
16,0 |
2496 |
|
||||||||||||||||||||||
Таблица 2.7 - Типы и параметры бурового раствора по интервалам
|
Интервал бурения, м |
Плотность бурового раствора, кг/м3 |
Условная вязкость, с |
Фильтрация, см3/30мин |
СНС, дПа |
Корка, мм |
pH |
Реологическая характеристика раствора |
Содержание ионов, мг/л |
Содержание |
|||||||
|
|
|
|
|
1 мин |
10 мин |
|
|
пластическая вязкость, мПа⋅с |
динам напряжение сдвига, дПа |
Cl- |
Ca2+ |
Mg2+ |
углевородов,% |
твердой фазы, об.% |
песка, об.% |
|
|
Воздушная аэрозоль |
||||||||||||||||
|
0-150 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
Малоглинистый полимерный раствор |
||||||||||||||||
|
150-900 |
1100 |
25-35 |
4,0-5,0 |
20- 40 |
50- 100 |
1 |
8,0- 9,0 |
12 |
- |
<400 |
<100 |
- |
- |
4,0-5,0 |
1,0 |
|
.8 Выбор промывочной жидкости и химических
реагентов для промывки скважины
Буровой раствор должен:
удалять выбуренную породу (шлам) из-под долота, транспортировать ее вверх по кольцевому пространству между бурильной колонной и стволом скважины и обеспечивать ее отделение на поверхности;
удерживать частицы выбуренной породы во взвешенном состоянии при остановке циркуляции раствора;
охлаждать долото и облегчать разрушение породы в призабойной зоне;
создавать давление на стенки скважины для предупреждения водо-, нефте- и газопроявлений;
оказывать физико-химическое воздействие на стенки скважины, предупреждая их обрушение;
передавать энергию гидравлическому забойному двигателю (при бурении этими двигателями);
обеспечивать сохранение проницаемости продуктивного пласта при его вскрытии.
Используемый буровой раствор и химические
реагенты, применяемые для его обработки, должны быть малотоксичные с точки
зрения охраны окружающей среды. Система очистки бурового раствора должна
обеспечивать эффективную очистку его от выбуренной породы, в том числе
избыточного содержания коллоидной глинистой фракции.
Таблица 2.8 - Характеристика химических реагентов
|
Наименование химреагента, применяемого в интервале |
Цель применения химреагента, материала |
Интервал бурения, м |
Норма расхода, кг/м3 |
|
Глинопорошок бентонит. ПБМА ТУ 5751-002-58156178-02 |
Создание исходного раствора |
150-900 |
20 |
|
Каустическая сода, сорт высший |
Регулятор рН |
150-900 |
0,5 |
|
КМЦ-700 (карбоксиметилцеллюлоза с высоким молекулярным весом) |
Загуститель бурового раствора, понизитель фильтрации |
150-900 |
3 |
|
КМЦ-400 (карбоксиметилцеллюлоза с низким молекулярным весом) |
Загуститель бурового раствора, понизитель фильтрации |
150-900 |
5 |
|
ФХЛС (феррохромлигносульфонат) ТУ 39-01-08-348-78 |
Понизитель вязкости, стабилизатор |
150-900 |
10 |
|
Пеногаситель ПЭС-1 ТУ 2458-012-20672718-2001 |
Понизитель пенообразования |
150-900 |
1 |
|
ФК-2000 ТУ 2458-002-49472578-03 |
Смазочная добавка перед спуском |
900 |
10 |
|
Кальцинированная сода ГОСТ 5100-85 |
При разбуривании цементных стаканов |
45-50 145-150 |
1 5 |
|
Примечание: применяемые химреагенты и материалы должны быть сертифицированы |
|||
.9 Технологический процесс крепления скважины
Требование к креплению скважины:
Под креплением скважины понимают обсадную колонну с формировавшимся вокруг нее тампонажным камнем. Крепление скважины предназначено для:
сохранения формы и размеров проектного поперечного сечения на весь период эксплуатации;
разобщение пластов с целью испытания межпластовых перетоков и флюидопроявления как в процессе строительства, так и в период эксплуатации;
надежной охраны недр.
Качество крепления определяют:
толщина и группа прочности стали труб обсадной колонны;
состав, количество и расположение технической оснастки на обсадной колонне;
тип и количество буферной жидкости и тампонажного раствора;
способ и технико-технологические условия
цементирования
Таблица 2.9 - Типы обсадных колонн
|
Характеристика обсадных труб |
||||
|
производство (отечественное, импортное) |
условный код типа соединения |
наружный диаметр, мм |
толщина стенки, мм |
марка (группа прочности) материала труб |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Отечественное Отечественное Отечественное |
ОТТМА Batress Batress |
323,9 244,5 168,3 |
9,5 7,9 8,9 |
Д Де-1 Де-1 |