Расчет технико-технологических параметров строительства эксплуатационной скважины

Введение
Целью выполнения проекта является закрепление знаний по дисциплине «Бурение нефтяных и газовых скважин», а также ознакомление с техникой выполнения всех технологических операций, связанных с процессом бурения. Эти знания необходимы инженеру при проектировании, монтаже и эксплуатации буровых установок, отдельного оборудования к ним, устройств, узлов, приспособлений, выполнения ремонтных работ.
Задача проекта - расчет режимных параметров бурения эксплуатационной скважины глубиной 3600 м. Данная задача включает в себя подбор конструкции скважины, секций эксплуатационной колонны, колонны бурильных труб, буровой установки, буровых насосов, породоразрушающего инструмента, цементировочных и смесительных агрегатов; расчет плотностей и выбор буровых и тампонажных растворов, материал буровых и обсадных труб и т.д.








 
I. Геологическая часть
В тектоническом плане территория участка находится в пределах юго - восточного крыла Жигулевско-Пугачевского свода, являющегося структурным элементом Волго-Уральской антеклизы.
В неотектоническом плане эта территория расположена в зоне относительно новейшего опускания. Характерной особенностью рассматриваемой области является унаследованность региональных широтных флексур мезозойских и палеозойских отложений вдоль северной окраины Прикаспийской синеклизы. Расположение участка соответствует Узень-Иргизской мульде, расположенной расположенной между Пугачовско-Чапаевским новейшим поднятием, развивающимся на юго-восточном крыле древнего Жигулевско-Пугачевского свода и Узень-Ичкинским валом западного окончания Общего Сырта. Структура унаследована с мезозоя и в южном направлении она ступенчато открывается в Прикаспийскую синеклизу.

1.1 Тектонические особенности
В региональном плане Перелюбское месторождение расположено на юго - западном склоне Бузулукской впадины, в зоне развития Камелик - Чагынской системы линейных дислокаций. По данным сейсморазведочных работ и материалам бурения эта система представляет собой ступенчато погружающиеся вглубь впадины выступы кристаллического фундамента. Поверхность каждой ступени наклонена на север, что благоприятствовало формированию в девонских отложениях ловушек для нефти и газа. Следует отметить, что структуры Перелюбского участка связаны с Денисовской ступенью, отдельные участки которой в различные этапы тектогенеза испытывали разноплановые движения, что отложило свой отпечаток на формирование отложений - смену фаций, изменение толщин, глубину стратиграфических размывов и т. д.
В целом Бузулукская впадина заложилась в герцинский этап тектогенеза, формировалась на протяжении всей истории развития осадочного чехла и окончательно сформировалась в альпийский этап тектогенеза.

1.2 Геологические условия
Горные породы, слагающие территорию участка с поверхности, представлены двумя генетическими комплексами. В долинах рек Камелик и его притоков распространены средне-плейстоценовые и голоценовые аллювиальные отложения. На склонах и водораздельных пространствах образовалась толща плиоцен-среднеплейстоценовых элювиально-делювиальных отложений, эта толща образовалась в конце плейстоцена после апшеронской трансгрессии, как результат весьма характерного семиаридного морфолитогенеза и носит название сыртовых отложений.
Аллювиальные отложения слагают пойму и террасы в долинах крупных и малых рек. Отложения представлены переслаиванием глин, песков, супесей и суглинков. В основании разреза, как правило, залегает гравийно-галечный материал. Общая мощность отложений достигает 60 м.
Рассматриваемая часть разреза сыртовой толщи включает коричневато-бурые глины и суглинки. Глины отличаются слабо выраженной слоистостью, известковистостью, содержат прослои темного гумусированного материала, обуглившиеся растительные остатки, мелкие железисто-марганцевые стяжения. Глины плотные, непросадочные, с глубиной плотность глин возрастает. С приближением к абсолютным отметкам 110 - 120 м. и выше в глинах появляется примесь мелкообломочного и песчанистого материала, а на высоте 120 - 140 м. глины переходят в элювиально-делювиальные суглинки. Суглинки желто-бурые, палево-бурые, песчанистые, известковые, пористые, слабопросадочные. Общая мощность рассматриваемой толщи достигает 60 м.
В основании представленных комплексов аллювиальных и алювиально-делювиальных отложений залегает мощная толща глин с горизонтами и линзами песков, отложившаяся в результате акчагыльской трансгрессии. Мощность морского акчагыла обычно не превышает 100 м, но в отдельных депрессиях по палеодолинам она возрастает до 200м и более.
Из экзогенных геологических процессов на территории участка отмечаются проявления плоскостной, линейной и боковой водной эрозии. Интенсивность процессов слабая, пораженность территории невелика. Нисходящие неотектонические движения, малое количество выпадающих атмосферных осадков не способствуют активации эрозионных процессов. Кроме того, этому способствует тот факт, что плакорные пространства заняты отложениями преимущественно тяжелого механического состава.
Территория участка расположена в сейсмически спокойной зоне.
Геологический разрез представлен осадочными породами девонской, каменноугольной, пермской, триасовой, неогеновой и четвертичной систем.
Ниже представлена таблица, в которой отражена характеристика механических свойств горной породы по твердости и абразивности, ожидаемые пластовые давления.
Таблица 1 - Геологические условия проводки скважин
Интервал залегания Горная порода Категория пород по твёрдости Категория пород по абразивности Категория пород по буримости Ожидаемые пластовые давления,
МПа
0-20 Суглинки Мягкие I II 0,1962
20-515 Глины,
Песчаник,
Алевролит Мягкие II
III II
III 5,22
515-1695 Ангидрит
Доломит Твердые
Ср. твердые III
IV IV
IV 18,37
1695-2510 Доломит,
Известняк Твердые
Ср. тверд IV
IV V
V 27,46
2510-3200 Глина,
Песчаник,
Известняк
Доломит Ср. тверд IV V
V
VI
VI 35,66
3200-4400 Песчаник
Глина
Известняк
Доломит Ср. тверд IV V 48,48


Проектируется поисковая нефтегазовая скважина глубиной 3600 м. Продуктивный пласт сложен карбонатными породами, находящимися в интервале 3315 - 4400 м. Предполагаемый дебит скважины Q = 120 м3/сутки. Ожидаемое пластовое давление Pпл = 48,48 МПа.