Технология бурения нефтяной скважины Чаяндинского месторождения

Министерство образования и науки РФ

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение

высшего профессионального образования

«Иркутский государственный технический университет»

 

Институт  недропользования

Кафедра  «Нефтегазовое дело»

 

 

 

     Допускаю к защите

                Руководитель                                

                                                                                                          И.О. Фамилия

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине

 

 

       ПЗ

обозначение документа

 

 

 

Выполнил  студент группы  ________    ________            ___________________

                                                    шифр     подпись                   И.О. Фамилия

 

Нормоконтроль                                       ____________   ____________________

                                                                    подпись                  И.О. Фамилия 

 

Курсовой проект защищен с оценкой 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Иркутск 2012

Содержание

Введение……………………………………………………………………….....…5

1 Общие сведения по  экономике и геологии района  работ……………….....6

1.2 Геологическая характирестика ……………………………………….….........8

1.3 Стратиграфия и литология  нефтегазоносных комплексов пород…………………………………………………………………………..…...11

1.4   Физико-механические  свойства горных пород по разрезу  скважины……………………………………………………………………..…....13

1.5Нефтегазоносность месторождения  (площади)……………………....…......17

1.6  Характеристика коллекторских и гидродинамических свойств продуктивных горизонтов…………………………………………………..…....18

1.7  Зоны возможных геологических  осложнений……………………………...19

2. Профиль и конструкция скважины

2.1 Проектирование конструкции  скважины………………………………........20

3.Технология процесса  бурения скважины

3.1 Выбор способа бурения…………………………………………………........23

3.2 Выбор породоразрушающего инструмента………………………………....23

3.3  Расчет  параметров режима бурения……………………………………...…26

3.4 Выбор компоновки для отбора керна …………………………………….....30

3.5 Рациональная  отработка долот……………………………………………….32

4. Выбор типа и параметров  буровых растворов

4.1 Приготовление и регулирование  свойств буровых растворов……………..35

4.2 Расчет гидравлической  программы бурения……………………………..…38

5. Бурильная колонна

5.1 Выбор конструкции бурильной  колонны……………………………….…...41

5.2  Расчет бурильной колонны…………………………………………….….....41

6. Крепление скважины  обсадными колоннами

6.1  Расчет промежуточных обсадных  колонн……………………………..…...45

6.2  Технологическая оснастка  обсадных колонн…………………………........54

6.3  Подготовка ствола скважины  и спуск обсадных колонн…………….....…56

7. Цементирование скважины

7.1 Выбор способа цементирования…………………………………………..…58

7.2.1    Выбор тампонажного материала …………………………………...…...59

7.2.2 Расчет цементирования обсадных  колонн…………………………...…....60

7.3- Испытание  на герметичность………………………………………………..63

8. Обвязка устья скважины

8.1 Схема обвязки устья скважины  при бурении, цементировании  и испытании на герметичность………………………………………………….....64

8.2 Схема монтажа противовыбросового оборудования…………………….....65

9. Предупреждение и ликвидация  осложнений и аварий при бурении   скважины……………………………….……………..…………………….…....66

10. Выбор бурового оборудования…………………………………………..…67

11. Безопасность жизнедеятельности………………………………………....69

12. Охрана окружающей  среды

12.1  Контроль за состоянием и охраной окружающей среды………………....70

12.2 Виды, периодичность работ по контролю за источниками загрязнения, а   также применяемые при этом приборы………………………………………...71

 

Заключение…………………………………………………………………….…..72

Обозначение и сокращения…………………………………................................73

Список используемой литературы……………………………………………….75

Введение

 

Развитие  народного хозяйства во многом зависит  от состояния и темпов роста всей промышленности страны. Топливно-энергетическая отрасль является основной базой  тяжелой индустрии. Наиболее крупные  поставщики для народного хозяйства  – нефтяная и газовая промышленность.

В настоящее  время нефть и газ, а также  продукты их переработки по экономическому значению стоят в одном ряду с  другими важнейшими средствами производства, оказывают активное влияние на ускорение  научно-технического прогресса в  стране. Продукция нефтяной и газовой  промышленности используется во многих отраслях. Все большее значение приобретают  нефтяная и газовая промышленность в улучшении условий быта, культуры и т.д. Особо важное значение приобретает бурение, завершая комплекс геолого-поисковых и разведочных работ, устанавливается наличие нефтеносности, определяются необходимые параметры залежи для подсчета запасов нефти и газа и проектирования схемы разработки.

 

1. Общие сведения по экономике и геологии района работ

 

Таблица 1- Общие  сведения по экономике и геологии района работ

 

Наименование		Единицы измерения	Значение, название величины
	1	2	3
1	Наименование площади (месторождения)		Чаяндинское
2	Расположение площади		Ленский район Республики Саха (Якутия)
3	Температура воздуха среднегодовая	°C	-5.8
4	Температура максимальная летняя	°C	37
5	Температура минимальная  зимняя	°C	-60
6	Среднегодовое количество осадков	мм	200 – 575
7	Интервал залегания ММП	м	0-200
8	Продолжительность отопительного  периода	сут.	256
9	Преобладающее направление  ветра		Ю; Ю-З
10	Наибольшая скорость ветра	м/с	17
11	Состояние грунта		-
12	Толщина снежного покрова	м	0.6 – 1
13	Мощность сезоннооттаивающего  слоя	м	До 2 м
	- характер растительного  покрова		Лиственный лес
14	Характеристика подъездных дорог:
	- протяженность и характер  покрытия дороги от базы до  буровой		120 км с асфальтовым покрытием;  832 км - зимник
15	Источник водоснабжения		Водонакопительный бассейн
16	Источник энергоснабжения  буровой		Дизельный привод
17	Источник электроснабжения буровой		ДЭС 200
18	Средства связи		Спутниковый телефон
19	Источник местных строительных материалов		П. Первомайский
20	Местонахождение баз:
	- база предприятия		Г. Ленск
21	Транспортные маршруты:
	- автодорога		Г. Усть-Кут – буровая
	- авиацией		Г. Усть-Кут – буровая

1.2-Геологическая  характеристика

 

Чаяндинское нефтегазоконденсатное месторождение (НГКМ) расположено в юго-западном регионе Республики Саха (Якутия), где открыт ряд крупных месторождений нефти и газа, вошедших в зону первоочередного освоения вдоль трассы строящегося нефтепровода Восточная Сибирь – Тихий Океан (ВС-ТО).

В тектоническом отношении  Чаяндинское НГКМ находится в северо-восточной части Непско-Пеледуйского свода, осложняющего Непско-Ботуобинскую антеклизу, в зоне его сочленения с Мирниским выступом и Нюйско-Джербинской впадиной Предпатомского  прогиба.

В соответствии с принятой схемой нефтегазогеологического районирования  Сибирской платформы, Чаяндинское нефтегазоконденсатное месторождение относится к Лено-Тунгусской нефтегазоносной провинции, Непско-Ботуобинской нефтегазоносной области, Ботуобинскому нефтегазоносному району.

В пределах Чаяндинского месторождения промышленные скопления углеводородов выявлены в трех горизонтах - ботуобинском, хамакинском и талахском. Вилючанский горизонт также продуктивен на ограниченной площади, но по строению газовой залежи составляет единый резервуар с талахским горизонтом. Основные залежи  в этих горизонтах в разной степени разведаны, а запасы углеводородов учтены в государственном балансе.

В строении и нефтегазоносности терригенных продуктивных горизонтов главную роль играют структурный и литологический факторы. В условиях преимущественного моноклинального залегания продуктивных отложений структурообразующими являются многочисленные разрывные нарушения, которые делят месторождение на блоки. В строении всех выявленных залежей решающую роль имеет литологический фактор. Коллекторы продуктивных горизонтов выклиниваются и замещаются.

В настоящей работе представлен  проект типовой разведочной скважины на ботуобинский горизонт Чаяндинского НГКМ, предусматривающий бурение три вертикальных скважин: 321-40, 321-41, 321-42.

Скв. 321-40 и 321-41 закладываются в зонах выклинивания ботуобинского горизонта для оценки возможного расширения контура нефтеносности, соответственно, в восточном и западном направлениях и доведения степени разведанности этих участков нефтяной оторочки до кат. В случае подтверждения структурных построений эти скважины могут вскрыть чисто нефтяные зоны (НЗ).

Скв. 321-42 закладывается на северо-восточном погружении Южного I блока для определения высоты нефтяной оторочки, выявленной скв. 321-02.

Проектная глубина типовой  разведочной скважины на ботуобинский горизонт составляет 2000 м.

Геологическая информация, необходимая для проектирования типовой разведочной скважины на ботуобинский горизонт, представлена в таблицах 1.1

Схема расположения проектных  разведочных скважин на ботуобинский горизонт представлена на рисунке 1

 

 

Рисунок 1- Схема расположения проектных разведочных скважин  на ботуобинский горизон

 

1.3 Стратиграфия  и литология нефтегазоносных  комплексов пород

Таблица 1.1 –  Литолого-стратиграфическая характеристика разреза скважины

Глубина   залегания по вертикали		Толщина,   м	Элементы залегания по подошве, градус		Горная порода
от (верх)	до (низ)		угол	азимут	стандартное описание породы   (структура, текстура, минеральный состав)
0	220	220	Нет данных	Нет данных	Глины, мергели доломитовые, аргиллиты, глинистые доломиты
220	295	75	То же	То же	Доломиты неравномерно глинистые, местами окремненные и загипсованные  с прослоями аргиллитов и мергелей, внизу кавернозные и трещиноватые с прослоями аргиллитов
295	510	215	-"-	-"-	Доломиты с прослоями  известняков. Часто кавернозные  и трещиноватые
510	730	220	-"-	-"-	Доломиты, соли плотные, местами  трещиноватые, кавернозные, с прослоями  известняков и аргиллитов. На глубине 600-650 м – пластовые интрузии, представленные габбро-долеритами и диабазами темно-серого цвета с зеленоватым оттенком,траппы
730	895	165	-"-	-"-	Известняки, известковые  доломиты, участками окремненные, ангидритизированные, глинистые, трещиноватые

 

895	1115	220	-"-	-"-	Соль, доломиты, известняки массивные прослоями глинистые  и ангидритизированные с пропластами аргиллитов
1115	1360	245	-"-	-"-	Доломиты и известняки массивные, участками трещиноватые, глинистые, ангидритизированные, засолоненные
1360	1570	210	-"-	-"-	Соль, доломиты и известняки  глинистые
1570	1750	45	Нет данных	Нет данных	Доломиты, известняки глинистые
1750	1810	180	То же	То же	Доломиты прослоями глинистые, известняки доломитовые с прослоями  доломитовых мергелей и аргиллитов
1810	1860	20
1860	1940	50	-"-	-"-	Глинистые доломиты и известняки, иногда ангидритизированные с прослоями доломитовых мергелей и аргиллитов
1940	1965	25	-"-	-"-	Доломиты
1965	2000	35	-"-	-"-	Доломиты,песчаники кварцевые, с прослоями ангидритов, ангидритодоломитов, мергелей, реже аргиллитов