Практическое занятие № 2.«Расчет конструкции скважины»

Цели работы: Получить практические навыки использования методики расчета конструкции скважины для заданных геологических условий.

Вариант 16

Содержание и порядок выполнения работы:

1. Расчет диаметров обсадных колонн и долот производится снизу-вверх. Диаметр эксплуатационной колонны принимается из условия ожидаемого дебита и наличия эксплуатационного и ремонтного инструмента, оборудования, и принимается равным одному из типовых значений по ГОСТ 632-80 (Приложение 2). В рамках настоящей практической работы исходные параметры конструкции скважины приведены в таблице:

1. Определяется диаметр долота под эксплуатационную колонну:

(3)

где - диаметр долота в интервале бурения под эксплуатационную колонну, м;

- диаметр муфты эксплуатационной колонны, м;

- зазор между муфтой эксплуатационной колонны и стенками скважины, зависящий от диаметра и типа соединения обсадной колонны, профиля скважины, сложности геологических условий, выхода из-под башмака предыдущей колонны и т.д. Принимается равным 0,01 м и уточняется данными опытного бурения.

В соответствии с ГОСТ, для эксплуатационной колоны наружным диаметром 146,1 мм, толщиной стенки 8,5мм, внутренним диаметром 129,1, массой 1м,кг 28,8.
Муфтой наружным диаметром 166 мм, длинной 177 мм, массой 8кг.

2. Выбираем диаметр долота, соответствующий нормативным требованиям (Приложение 3).

В соответствии с ГОСТ, диаметр долота эксплуатационной колоны 187,3мм

3. Определяется диаметр технической колонны из условия прохождения долота под эксплуатационную колонну:

(4)

где - внутренний диаметр технической колонны, м.

Величина зазора в данном случае обычно выбирается в пределах 0,006…0,008 м.

4. Выбираем диаметр технической колонны в соответствии с требованиями ГОСТ.

В соответствии с ГОСТ, для технической колонны наружным диаметром 219,1 мм, толщиной стенки 8,9мм, внутренним диаметром 201,3, массой 1м,кг 46,3.

Муфтой наружным диаметром 244,5 мм, длинной 196 мм, массой 16,2кг.

5. Определяем диаметр долота под техническую колонну:

(5)

где - диаметр муфты технической колонны;

Зазор между муфтой технической колонны и стенками скважины зависит от диаметра и типа соединения обсадной колонны, профиля скважины, сложности геологических условий, величины выхода из-под башмака предыдущей колонны и т.д. Исходя из опыта бурения обычно принимается равным 0,015 м.

Выбираем диаметр долота в соответствии с требованиями ГОСТ.

В соответствии с ГОСТ, диаметр долота технической колонны 295,3мм

6. Определяется внутренний диаметр кондуктора из условия прохождения долота под техническую колонну:

(6)

где =0,006…0,008 м – зазор между долотом и внутренним диаметром кондуктора.

Выбираем наружный диаметр кондуктора в соответствии с ГОСТ.

В соответствии с ГОСТ, для кондуктора наружным диаметром 323,9 мм, толщиной стенки 11мм, внутренним диаметром 301,9, массой 1м,кг 84,8.

Муфтой наружным диаметром 351 мм, длинной 203 мм, массой 23,4кг.

7. Определяется диаметр долота под кондуктор:

(7)

где - диаметр муфты кондуктора;

- зазор между муфтой кондуктора и стенками скважины, зависящий от диаметра и типа соединения обсадной колонны, профиля скважины, сложности геологических условий, выхода из-под башмака предыдущей колонны и т.д. Обычно принимается равным 0,025 м.

Выбираем диаметр долота в соответствии с параметрами ГОСТ.

В соответствии с ГОСТ, диаметр долота кондуктора 444,5мм

8. Все полученные данные о конструкции скважины сводятся в таблицу:

Контрольные вопросы:

1. Что такое скважина?

Скважина — горная выработка круглого сечения, пробуренная с поверхности земли или с подземной выработки без доступа человека к забою под любым углом к горизонту, диаметр которой много меньше ее глубины.

2. Классификация скважин по назначению.

1. Опорные. Для изучения состава и возраста горных пород в

земной коре в крупных регионах, где ранее не проводилось бурение, для оценки нефтегазоносности. Бурятся со сплошным отбором керна.

1. Параметрические. Для изучения глубинного строения горных

пород в районах, где предполагается наличие условий для образования нефтяных или газовых месторождений. Параметрические скважины бурятся в пределах локальных структур. При бурении параметрических скважин керн отбирается в размерах, обеспечивающих установление или уточнение характеристик вскрываемых отложений, а в интервалах возможного скопления нефти и газа производится сплошной отбор керна. Количество и место отбора керна указываются в технологическом проекте на бурение скважины.

1. Поисковые. Для с целью открытия нефтяных или газовых

месторождений. В них производятся комплексные геофиз и геохим исследования с целью детального изучения разреза нефтегазоносности. Бурятся по данным геофиз исследов и по параметрическим скв.

1. Разведочные. После открытия месторождения бурятся. Уточняется контур нефтеносности, дается оценка промышленных запасов нефти и газа.

2. Эксплуатационные. Бурятся по сетки для добычи.

3. Нагнетательные. Для нагнетания агента воздействия (для поддержания пластового давления).

4. Контрольные. Для постоянного контроля за состоянием

разработки месторождения. В них замеряют пластовое давление, контролируют положения контуров, осуществляют контроль за температурой при тепловых методах воздействия.

1. Оценочные. Для определения выработки пласта, наличия остаточных невыработанных участков в залежах нефти и газа и т.д.

3. Что такое цикл строительства скважин?

представляет собой комплекс работ, включающий строительство наземных сооружений, монтаж бурового оборудования, бурение скважины, ее крепление и испытание вскрытых пластов на продуктивность. Испытание скважины является заключительным этапом в цикле строительства.

4. Какие существуют способы бурения?

Существует два основных метода бурения: с отбором керна — колонуовый, сплошным забоем — шнековый, пневмоударный и шарошечный.
Мы выделяем 4 основных вида бурения, широко применяемых для сооружения скважин в различных сферах: колонковое; шнековое; пневмоударное; шарошечное

5. Какие существуют разновидности бурильных труб?

Обычные БТ. Они могут быть стальные или легкосплавные, в поперечнике имеют круглое сечение. Соединяются между собой с помощью замков с крупной резьбой. Часто обычные БТ имеют утолщенные концы.

Ведущие БТ. Эти инструменты монтируются вверху колонны и служат для передачи вращательного момента от вращателя всей бурильной колонне. Имеют многогранное сечение. На их краях обязательно имеется специальная высадка для утолщения деталей.

Утяжеленные БТ. Эти элементы увеличивают жесткость внизу колонны, а также отвечают за передачу вращательного и продольного усилия на породоразрушающие инструменты. Они позволяют увеличить жесткость внизу колонны. УБТ делаются стальными, имеют преимущественно квадратное сечение (реже – круглое).