Буровые и тампонажные жидкости

Содержание.

Введение…………………………………………………………………4

1. Инженерно-геологическая информация………………………..5
1. Литология и стратиграфия…………………………………....5
2. Термобарические условия по разрезу скважины…………….9
3. Возможные осложнения по разрезу скважины………………10
4. Конструкция скважины, характеристика пород по интервалам……………………………………………………...11
5. Требования к буровым растворам……………………………..12
2. Состав и свойства буровых растворов по интервалам бурения..16
1. Расчет плотности……………………………………………….16
2. Обоснование состава буровых растворов……………………..20
3. Обоснование реологических свойств бурового раствора……30
4. Расчет и обоснование структурно-механических характеристик…………………………………………………...32
5. Обоснование фильтрационных характеристик и рН…………42
6. Контроль качества бурового раствора………………………....43
3. Расчет материалов и химических реагентов……………………..44
1. Расчет объемов буровых растворов……………………………44
2. Расчет материалов………………………………………………47
3. Расчет химических реагентов………………………………….48
4. Спец. вопрос. Буровые растворы на углеводородной основе….51

Список литературы……………………………………………………...56

 

 

 

 

 

Введение.

Цель данной курсовой работы заключается в том, чтобы в  зависимости от геологических, промысловых  и технологических условий выбрать  промывочную жидкость, ее состав и  свойства. Роль промывочной жидкости в бурении скважин сводится к  обеспечению оптимальных условий  промывки, очистки забоя от шлама, вынос шлама из заколонного пространства на поверхность и улучшение работы долот и бурильного инструмента. Буровые растворы создают противодавление на пласты, содержащие какой-либо флюид и состоящие из неустойчивых горных пород. Изменяя состав и свойства промывочной жидкости можно увеличить скорость бурения скважины, улучшить условия вскрытия продуктивных пластов, сохранить устойчивость стенок скважины, предупредить поглощения, нефтегазоводопроявления, прихваты бурильного инструмента, а также повысить технико-экономические показатели бурения скважин.

Объектом проектирования служит эксплуатационная скважина №736 Г куста №700 Ошского месторождения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Инженерно-геологическое обоснование.
1. Литология (описание пород).

Таблица 1.1. Литолого-стратиграфический  разрез свкажины.

стратиграфия					Глубина по вертикали/ стволу, м	Мощность, м	Литология	Описание пород
система	отдел	ярус	подярус	горизонт
Четвертичная, Q					170	170		Суглинки, пески, глины и  супеси с валунами, галькой и гравием  различных пород
Меловая, K	Нижний, K1				400	230	× × × ×	Песок полевошпатокварцевый, разнозернистый, слюдистый с прослоями песчано-алевро-глинистых пород.
								Глины серые, алевритистые, участками известковые. Алевролиты серые, глинистые.
Юрская, J	Верхний, J3				530	130	× × × ×  × × × × × × × ×	Глины серые, темно-серые, неравномерно алевролитовые, прослоями известковые. Алевролиты серые, неравномерно глинистые.
	Нижний + средний, J1+2				650	120		Пески и слабосцементированные  песчаники светло-серые, белые, разнозернистые, с прослоями глинисто-алевролитовых пород.
Триасовая, T	Верхний + нижний, T2+3				968/ 969	318/ 319	× × × ×  × × × ×	Глины серые, темно-серые, пестроцветные, алевролитовые. Алевролиты серые, неравномерно глинистые, слюдистые. Песчаники серые, зеленовато-серые, мелкозернистые
	Нижний, T1				1383/ 1405	415/ 436	× × × ×  × × × × × × × ×	Глины красно-коричневые, неравномерно алевролистые. Алевролиты зеленовато-серые, глинистые. Песчаники зеленовато-серые, мелко-среднезернистые.
Пермская, P	Верхний, P2				1866/ 1912	483/ 507	× × × ×       × × × ×	Переслаивание песчаников, глин, алевролитов с прослоями  мергелей, известняков глинистых. Песчаники  полимиктовые, серые, неравномерно до грубозернистых. Глины серые, желто-серые, неравномерно алевролитовые. Алевролиты полимиктовые темно-зелено-серые, с редкими прослоями известняков.
	Нижний, P1				2110/ 2161	244/ 249		Глины аргилитоподобные и  аргиллиты с прослоями алевро-песчаников, известняков.
								Известняки органогенные, глины серые сланцевые.
								Органогенно-детритовый известняки.
Каменноугольный, C	Верхний + средний, C2+3				2198/ 2252	88/ 90		Известняки серые, коричневато-серые, органогенно-детритовые, плотные, крепкие, иногда глинистые с прослоями  глин и аргиллитов.
	Нижний, C1	Серпуховский, C1S			2354/ 2413	156/ 161		Доломиты серые, мелко-тонкозернистые, органогенные, плотные, иногда слабо  известковистые. Ангидриты серые, мелкозернистые, с включениями доломитов. Известняки серые, мелко-тонкозернистые, органогенные, неравномерно доломитизированные и  глинистые.
		Визейский, C1V			2405/ 2464,5	51/ 51,5		Доломиты серые, мелко-тонкозернистые, органогенные, участками кавернозные. Известняки серые. Мелкозернистые, органогенные, иногда доломитизированые, плотные.
Девонская, D	Верхний, D3	Фаменский, D3fm			3334/ 3422	931/ 957		Известняк тонко-мелкозернистый, плотный, глинистый переходящий  в глины.
		Франский, D3f	Верхний, D3f3	D3f3v+ev+src+vt	3594/ 3718	258/ 296		Известняки серые, темно-серые, битумизированые, неравномерно окремненными с прослоями черных мергелей. Аргиллиты темно-коричневые, пиритизированные.
			Нижний, D3f1	Доманик, D3f1dm	3608/ 3737	11/ 19		Окремненные и битуминозные известняки с прослоями битуминозных мергелей.
				Тиманский, D3f1sr+tm	3670/ 3823	62/ 86	× × × ×	Глины аргиллитоподобные, темно-серые, битуминозные, известняковистые, с прослоями черных плотных, известняков и серо-зеленых алевролитов.
				Джъерельский,D3f1dg	3720/ 3900	50/ 77	× × × ×	Неравномерное переслаивание кварцевых, глинистых песчаников, алевролитов и аргиллитов
	Средний, D2			Старооскольский, D2st	3788/ 4082	68/ 182		Кварцевые нефтенасыщенные  песчаники буровато-серые, пористые с прослоями серого и зеленовато-серого алевролита, с тонкими прослоями  темно-серого углефицированной глины.
					3801,5/ 4541	13,5/ 459

 

 

- пески,  - глины,  - известняки,

- песчаник, × × × × - алевролиты, - мергели,

- доломиты, - ангидриты, - аргиллиты,

- флюид (нефть).

 

 

 

 

 

 

 

2. Термобарические условия бурения.

Таблица 1.2. Термобарические  условия по разрезу скважины.

Индекс стратиграфического горизонта	Интервал, м		Градиенты		Рпластовое ,кгс/см2	Температура в конце интервала, °С
	От (верх)	До (низ)	Ргидроразрыва , кгс/см2/10м	Рпластовое , кгс/см2/10м
Q+K+J+T	0	1405	1,75	1		30
P3	1405	1912	1,75	1,06	197	39
P1	1912	2161	1,80	1,06	223	44
C1s+C2+3	2161	2413	1,80	1,07-1,11	261	50
C1v	2413	2464,5	1,84	1,11-1,15	276	52
D3fm	2464,5	3422	1,84-1,95	1,15-1,20	400	76
D3f3	3422	3718	1,96	1,20-1,33	478	83
D3dm+D3sr+tm	3718	3823	1,90-1,98	1,33-1,25	461,5	86
D3dr	3823	3900		1,25-1,20	453	90
D2st	3900	4541		1,04	504	91

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Возможные осложнения по разрезу скважины.

Таблица 1.3. Возможные осложнения по разрезу скважины.

Индекс стратиграфического горизонта	Интервал, м		Интервалы возможных осложнений, нефтепроявлений	Температура в конце интервала, °С
	От (верх)	До (низ)
Q+K+J	0	650	Осыпи и обвалы неустойчивых пород	30
T+P+C+D3fm	650	3422	Подваливание глинистых  пород, кавернообразование, сужение  ствола в интервалах проницаемых  песчаников. В интервале 2008 – 2470 м, 2522 – 3189 м частичное поглощение ПЖ интенсивностью 3 м3/час, обусловленное коллекторскими свойствами вскрываемых пластов, низкими  пластовыми давлениями и давлениями гидроразрыва пород, нарушениями статистического  и динамического равновесия системы  скважины.	76
D3f+D2st	3422	4541	В интервале 4099 – 4541 м отмечаются поглощения бурового раствора, осыпи  обвалы стенок скважины, при снижении плотности бурового раствора возможны нефтегазопроявления.	91

 

 

 

 

 

 

4. Конструкция скважины и размеры долот.

Таблица 1.4. Конструкция скважины и размер долот.

Конструкция скважины, мм					Интервал, м		Типоразмер долота
426	324	245	178	127	от	до
					0	30	СЦГВ 490
					30	750	393,7 XT1GSC
					750	780	259,3 EQH3GSC
					780	2161	259,3 PDC FX55/FX65D
					2161	2464,5	259,3 Q570FX (2x16;5x14)
					2464,5	2550	219,1 EQH20R
					2550	3823	219,1 PDC FX75MR/FX65; FX55DM/FX75MR
					3823	3900	219,1 PDC FX74; FX64D
					3900	4541	155,6 PDC FX64D/FX63D

 

5. Требования к буровым растворам.

Интервал 0 – 30 м.

Интервал бурения под  направление 426 мм.

Краткое геологическое описание.

На основании данных представленных в таблице 1.1. интервал представлен суглинками, песком, глины и супеси с валунами, галькой и гравием различных пород.

Основными осложнениями являются осыпи и обвалы неустойчивых пород, которые могут привести к размыву  устья скважины. Вероятность поглощений бурового раствора, так как интервал представлен сыпучими породами.

На основании выше сказанного требования к качеству бурового раствора являются глинизация стенок скважины и цементирующим эффектом. Глинизация обеспечивается большим количеством  глинопорошка, причем специальных добавок  на показатель фильтрации нет.

Возможно использования  буровых растворов: бентонитовый без добавок, нестабилизированный глинистый раствор.

 

Интервал 30 – 750 м.

Интервал бурения под кондуктор 324 мм.

Краткое геологическое описание.

30 – 170 м суглинки, пески,  глины и супеси с валунами, галькой и гравием различных пород.

170 – 400 м песок с  прослоями песчано-алевро-глинистых  пород, глины алевритистые, известковые, алевролиты глинистые.

400 – 530 м глины прослоями алевритовые, известковые, алевролиты неравномерно глинистые.

530 – 650 м пески и  слабосцементированные песчаники  с прослоями глинисто-алевролитовых пород.

650 – 969 м глины алевролитовые,  алевролиты глинистые, песчаники.

Возможны поглощения бурового раствора интервалах представленных песком и песчаником. Обеспечить устойчивость стенок скважины в интервале бурения. Возможны набухания глинистых пород, которые представлены в основном монтмориланитами.

С учетом литологии и возможных  осложнений, бурового раствора должен обеспечивать устойчивость стенок скважины в неустойчивых горных породах и предотвращение набухания глинистых пород. Фильтрация бурового раствора должна регулироваться специальными добавками. Реологические показатели так же регулируются добавками.

Возможно использование  бентонитового раствора с ингибирующими добавками, стабилизированный глинистый раствор, силикатный или хлоркалиевый ингибирующий буровой раствор.

 

Интервал 750 – 2464 м

Интервал бурения под  техническую колонну 245 мм.

Краткое геологическое описание.

750 – 1405 м глины алевролитовые,  алевролиты глинистые, песчаники.

1405 – 1912 м переслаивание песчаников, глин, алевролитов с прослоями мергелей, песчаники, глины алевритовые, алевролиты с редкими прослоями известняков.

1912 – 2161 м глины аргиллитоподобные и аргиллиты с прослоями песчаников и известняков, известняки органогенные, глины сланцевые.