Сооружения нефтяных и газовых скважин

содержание

1 1.1 1.2 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 3 3.1 3.2 3.3 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 5 6 7   7.1 8 8.1 8.2 8.3		введение общие сведения Административное расположение Краткие сведения из истории  разведки, разбуривания и разработки Геологическая характеристика площади и условия бурения  Литолого-стратиграфическая характеристика Водоносность  Газонефтеносность Пластовые (поровые) давления и давления гидроразрыва Температурный режим в  скважине Виды осложнений, встречающихся  при бурении  Проектирование конструкции скважины Построение совмещенного графика давлений Выбор диаметров обсадных колонн и долот Определение высоты подъема  цементного раствора Расчет эксплуатационной колонны на прочность Построение эпюр внутренних давлений Построение эпюр наружных давлений Построение эпюры избыточных наружных давлений Построение эпюры избыточного  внутреннего давления Расчет эксплуатационной колонны на прочность Выбор способа спуска эксплуатационной колонны в скважину Расчет натяжения эксплуатационной колонны Выбор типа и числа элементов  технологической оснастки и определение  места их установки Расчет расстояний между  центраторами и их количество Технология спуска обсадной колонны в скважину Подготовка скважины и  труб к спуску обсадной колонны Технологические особенности  спуска обсадной колонны Оптимальный режим спуска обсадной колонны	5 6 6 7 9 9 11 12 13 14 15 16 16 18 20 21 21 23 23 24 26 27 28   30 33 34 34 35 37
	Список используемой литературы		38

 

Введение

 

Конечная  цель сооружения нефтяных и газовых  скважин – достижение залежей  углеводородов в земных недрах и  получения их промышленного притока.

Под термином «заканчиванием скважин» понимают комплекс технологических процессов от начала вскрытия продуктивных пластов бурением до окончания их освоения как промышленного  объекта.

Этот  комплекс включает:

- первичное  вскрытие продуктивных пластов  посредством бурения ствола;

- испытание  пластов в период бурения;

крепление ствола скважины и разобщение пластов  обсадными трубами и тампонажными материалами;

- создание  фильтра между продуктивными  пластами и скважиной;

- вторичное  вскрытие продуктивных пластов  перфорацией;

- исследование  эксплутационных характеристик  продуктивных пластов.

Эти процессы включают в себя многочисленные операции как систематически применяемые  при бурении (СПО, промывка и углубление ствола скважины, регулирование свойств  технологических растворов и  др.), так и специфические (спуск  эксплуатационной колонны, сооружение фильтра, приготовление специальных  тампонажных или других технологических  растворов, цементирование эксплуатационной колонны, перфорация обсадных труб и  цементной оболочки за ними, испытание  продуктивных пластов специальными устройствами – пластоиспытателями, уменьшение гидростатического давления столба жидкости в скважине с целью  вызова притока пластового флюида и  т.д.).

 

1 Общие сведения о районе

 

1.1 Административное расположение

 

В административно-территориальном  отношении Изяславская площадь  расположена в Арзгирском районе Ставропольского края.

Ближайшая железнодорожная станция  г. Благодарный расположена в 58 км от площади, село Арзгир - в 12 км к северо-востоку.

Рельеф местности  характеризуется наличием пологих  высот и балок. Высотные отметки  варьируются в пределах 100-200 м; в  точке заложения скважины альтитуда  составляет 134 м.

Гидрографическая  сеть практически отсутствует; если не считать небольшой степной  речки Чограй, пересыхающей летом  и отстоящей от площади в 8 км к  северо-востоку. Чограйское водохранилище  расположено в 40 км к северо-востоку.

Климат района континентальный. Среднегодовое количество осадков не превышает 30 мм. Лето жаркое и сухое. Зима относительно мягкая, но иногда морозы достигают 36°.

В непосредственной близости от площади проходит газопровод Арзгир-Мирное-Благодарный.

Работы на площади проводятся Ставропольским управлением буровых работ.База материально-технического снабжения  расположена в г. Благодарном.Энергоснабжение  буровой предусматривается от двигателей внутреннего сгорания.

Снабжение буровой  технической водой - от артезианских скважин. Связь с буровой по радиотелефону.

 

1.2 Краткие сведения из истории разведки, разбуривания и разработки

 

История геологической изученности рассматриваемого района тесно связана с историей изучения геологии Ставропольского  края.

С 1957 г. по 1967 г. в исследуемом районе проводились  работы МОВ трестом "Грознефтегеофизика"

В результате были выявлены и закартированы поднятия; Мирненское. Кучерлинское, Арзгирское и др. 

В 1968 - 1969 гг сейсмопартиями 19/68 и 19/69 тр."Краснодарнефтегеофизика" выполнены исследования на участке  между Мирненской и Серафимовской  площадями. В результате, к востоку   от     Мирненской структуры закартированы Сельские структурные осложне-ния, из которых подтверждено бурением только собственно Сельское поднятие, в пределах которого в 1971 г. установлена газоконденсатная залежь (I2   пласт нижнего мела).

В 1979 году в результате сейсморазведочных  работ партии 2/79 треста «Ставролольнефтегеофазика» было выявлено Изяславской поднятие, а в 1983г. с/п 2/82 подготовлено для глубокого бурения методом ОГТ с использованием профилей сейсмопартии 2/83 треста "Ставропольнефтегеофизика" по отражающим горизонтам 1К и К2, сопоставляёмым, соответственно, с кровлей и подошвой нижнемеловых отложений.

В тектоническом  отношении Изяславское поднятие расположено в юго-восточной части  Мирненско-Арзгирской структурной  зоны, в 12 км к востоку от Сельской газоконденсатной залежи.

 Изяславская  структура представляет собой  брахиантиклинальную складку с  наиболее крутым, юго-восточным крылом, слегка вытянутую в направлений  3-В по отражающему горизонту  IК1 и С-3   и Ю-В   по отражающему горизонту Кп. 

Складка располагается северо-восточнее  Серафимовского   и восточнее  Сельского месторождений. По горизонту "К" ( кровля зеленой свиты эоцена ) Изяславскому поднятию соответствует   приподнятый участок в районе сводовых частей складок по горизонтам 1К1 й Кп.

Наиболее  рельефно поднятие отображается на структурной 
карте по горизонту 1К1. По горизонту 1К; поднятие представлено брахиантиклинальной складкой субширотного простирания с крутым юго-восточным крылом. Складка более рельефна по сравнению с другими горизонтами, оконтурена двумя изогипсами ( - )   2340 м (-) 2360 м и имеет размеры по последней замкнутой изогипсе 2,5 х 4 км  и амплитада 30м.

 По  горизонту Кп поднятие предоставлено  брахиантиклинальной складкой северо-запад-юго-восточного  простирания, оконтурено одной изогипсовой ( - ) 2950 м. Южная половина складки фиксируется неуверенно. Размеры ее 2 х 3 км, амплитуда 25 м,

По всем горизонтам складка располагается  в пределах террасовидной площадки, представленной в виде расширения изолиний    при общем погружения отложений  на восток и юго-восток

 

2 Геологическая характеристика площади и условия бурения

 

2.1 Литолого-стратиграфическая характеристика

На основании  данных бурения скважин    на Серафимовской и Сельской площадях, а также глубин отражающих сейсмогоризонтов, установленных   с/разведкой в  пределах Изяславокой площади, проектной скважиной при гл.3500 м ожидается вскрытие литолого-стратиграфического разреза, представленного в табл. 1. Альтитуда скважины 134м

 

Таблица 1 – Литолого-стратиграфический  разрез

Отдел, ярус, горизонт	Литологическая характеристика пород	Глубина кровли, м	Мощн ость, м	Углы падения пластов, градус
1	2	3	4	5
Четвертичные	Суглинки, глины	0	30	до 1°
В. миоцен-плиоцен	Пески, алевриты, глины с прослоями  обломочных известняков - ракушников	30	410	до 1°
Олигоцен Майкопская серия	Глины тонкодисперсные, тонкослоистые, содержащие в интервале 500-680 м пачку  пластов глинистых алевролитов	440	1340	до 1°
Хадумский горизонт	Глины с прослоями мергелей	1780	55	1°
Эоцен	В верхней части мергели с прослоями  глин	1835	290	1°
Палеоцен	Аргиллиты с прослоями алевролитов	2125	185	1-2°
Верхний мел	Известняки и мергели	2310	160	1-2°
Нижний мел	Алевролиты неравномерно глинистые, кварцевые с  глауконитов от 7 до 10 %, в основном, неизвестковистые с прослоями мелкозернистых песчаников от плотно до слабо сцементированных. Песчаники, кварцевые с глауконитом, глинистые алевролиты и аргиллиты. Чередование песчаников мелкозернистых полево-шпато-кварцевых с алевролитами и аргиллитами	2470	630	2-3°
Пермо-триас	Переслаивание аргиллитов, алевролитов  известковистых, трещиноватых	3100	300	2-3°
Палеозой	Плотные аргиллиты, глинистые алевролиты, трещиноватые со структурами гравитационного  уплотнения	3400	100	2-3°

Приведенный вариант литолого-стратиграфического разреза в своей нижней части соответствует паспортным данным на Изяславскую структуру, где под нижнем мелом предполагается     вскрытие 300 метровой толщи отложений пермо-триасового возраста. Однако авторами проекта и рекомендаций не исключается возможность, размыва и отсутствия этих отложений на Изяславской площади.

 

 

 

 

2.2 Водоносность

На Изяславской  площади на основания гидрогеологических и  геологических исследований и  наблюдений, проведенных в пределах Мирненско-Арзгирской зоны, можно выделить следующие водоносные комплексы.  

Четвертичный  комплекс характеризуется солоноватыми водами с минерализацией 5 и выше г/л. Неогеновый комплекс характеризуется водами хлоркальциевого типа и минерализацией от  5    до 35 г/л.

Палеогеновый  комплекс, охватывающий отложения Майкопа, хадума, эоцена и палеоцена,  характеризуется  водами от хлоркальциевого до переходного  типа с минерализацией от 35 до 52 гр/л. и дебитами от 0,3 до 164 м^З/сут. Верхнемеловые отложения опробованы на Мирненcком, Сельском и других площадях. В результате получены непереливающие притоки воды с дебитом до 60 м^З/сут, хлоркальциевого типа с минерализацией от 43 до 2 г/л.

Наиболее  изученными являются  нижнемеловые отложения, где можно выделить два  самостоятельных водоносных  комплекса.

Алъбаптский комплекс характеризуется хлоркальциевыми  водами с минерализацией от 50 до 78 г/л. Газосодержание изменяется от 1,9 до 2,8 м^З/м^З, приведенный напор составляет 220 м. Из аптнеокомского комплекса получены притоки непереливащих вод дебитом 4,5 м^З/сут., при уровне установившемся на глубине 60 м. Минерализация достигает 80 г/л, газосодержание 0,8-2 м^З/м^З. Водовмещающими породами пермо-триасового водоносного комплекса являются коллектора порово-трещинного типа. Приток вод по скважинам близлежащих площадей в среднем составил 3,6 м^З/сут, при статическом уровне 50-60 м, газосодержащие 8м^З/м^З.

 

 

 

 

2.3 Газонефтеносность

Прямых  признаков газонефтеносности в  виде выходов газа или нефти в  пределах рассматриваемой площади  не отмечено.

Перспективы газоносности Изяславского поднятия связаны, главным образом, с нижнемеловыми ( альб-аптскими ) отложениями.

Их перспективы  обусловлена установлением промышленных залежей газоконденсата в I₂, I₃, I4 пластах альбского яруса на Мирненской площади, 1₂ пласта на Сельской, Крутоярской, Северо-Мирненской площадях. Так, на соседней Сельской площади в скважину 6 при испытании 1₂ пласта на 8 мм штуцере получен приток газа, дебитом 144,6 т.м.^З/сут., конденсата 10,3 м^З/сут., воды .13,1 м^З/сут. Притоки газа отмечены также в скв. 9 ( сл.) П ( сл ) и 15 ( сл).     Промышленная газоносность У_II   пласта апта в Мирненско-Арзгирской зоне установлена на Южно-Серафимовской площади, а    в пределах Чернолесской впадины - на Южно-Спасской площади.