ЗНАЧЕНИЕ НЕФТИ И ГАЗА В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ РФ. Реферат.

проппант.

СКО (химич.метод) - соляно-кислотная обработка. Зёрна песка

сцементированы карбонатным типом цемента. Такой цемент растворяется

в рез.чго увеличивается поровое пространство.

CaCO[3] + HCl CaCl + H[2]CO[3

]Тепловое воздействие на пласт.

Вибро-акустическое воздействие на пласт. Вызывают колебание скелета

пласта В рез.чего поровые флюиды увеличивают св.подвижность. ПАВ

всегда стремятся к границе: «горная порода-флюид».

Пласт подвергается двойному вскрытию. Первичное вскрытие пласта

происходит при непосрелственном бурении. Вторичное вскрытие

продуктивного пласта - это его перфорация, т.е. проделывание

перфорационных отверстий в стенке колонны, а именно в цементном

камне и призабойной зоне. Получаются перфорационные каналы, чтобы

соединить продуктивный пласт со скавжиной.

ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ ОБСАДНЫХ КОЛОНН.

Все способы цементирования имеют одну цель- вытеснить буровой

раствор из заколонного пространства и поднять на определённую

высоту.

Задачи цементирования:

1. Исключить возможность перетоков жидкости из одного пласта в

другой.

2. Обеспечить длительную изоляцию продуктивных пластов от

водоносных.

3. Укрепить неустойчивые, склонные к обвалам и осыпям породы.

4. Удерживать обсажную колонну в подвешанном состоянии.

5. Предохранять обсадную колонну от коррозии.

6. Создать долговечный прочный и герметичный канал для

транспортировки жидкости от эксплуатационных пластов к дневной

поверхности.

При цементировании решаются главные задачи:

1. Экологическая: исключаются возможности загрязнения недри

окружающей среды.

2. Снижается вероятность преждевременного обводнения скважин.

3. Экономическая: устраняются утечки продуктивного флюида.

4. Уменьшается опасность возникновения аварийных ситуаий.

Основные требования к разобщающей среде:

1. Цементный камень образовавшийся после цементир-я д б

герметичным (т.е. плотный контакт: «цемент

породаобс.колонна»

2. -*- сплошным.

3. -*- устойчив к перепаду температур, к сероводородной и другим

видам агрессий пластовых вод.

4. -*- устойчив к ударным нагрузкам.

СПОСОБЫ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ.

1. Сплошное цементирование с 2-мя пробками: тампонажный раствор

подаётся на цементир-ую головку поверх нижней разделительной

пробки и проталкивают её до башмака. Закачивают продавочную

жидкость поверх верхней пробки. Под действием перепада

давления диафрагма нижней пробки разрушается, и цементный р-р

попадает в заколонное пространство. Когда верхняя

разделительная пробка садится на нижнюю, давление на устье

резко возрастает. Это служит сигналом СТОП для закачки

продавочной жидкости. Т.о., зацементированная скважина

оставляется в покое до застывания цементного раствора.

2. Манжетное цементирование применяют в местор-ях с низким

пластовым давлением. На обсадной колонне в нижней части

устанавливают манжету, в интервале крепления которой обсадную

колонну перфорируют. СТОП-кольцо устанавливают ниже отверстий

перфорации. Цементирование проводят обычным технологическим

приёмом, однако цементный раствор выходит не из-под башмака

обсадной колонны, а из отверстий в интервале установки

корзины. Наличие манжеты не позволяет цементному раствору

опускаться ниже места её установки. Давление на пласт в нижней

части скважины остаётся прежним. Зацементированным остаётся

участок скважины выше манжеты.

3. Двухступенчатое цементир-е. Его применяют, когда по

геолого-техническим причинам цементный раствор не может быть

поднят на требуемую высоту в одну ступень. Такой сповоб

цементирования целесообразно использовать:

-при наличии зон поглащения нижележащих пласта

-при наличии резкоразличающихся температур в зоне подъёма

цементного раствора, вызывающих быстрое его схватывание в нижней

части.

-в случае невозможности одновременного вызова на буровую большого

количества цементировочной техники.

При 2-х ступенчатом цементировании колонну цементируют 2-е стадии.

Сначала нижнюю часть потом верхнюю.

4. Ступенчатое цементирование с разрывом во времени применяют,

если при одноступенчатом цементировании неизбежно поглощение

р-ра, и если вскрыт пласт с аномально высоким пластовым

давлением. Основной недостаток этого способа—большой разрыв во

времени. Если установить в нижнем участке обсадной колонны

после цементировочной муфты пакер, то можно сразу же

цементировать оба участка заколонного пространства.

5. Обратное цементирование: цементный раствор закачивается в

заколонное постранство непостредственно с устья. Вытесняемая им

продавочная жид-ть (это м.б.бур.р-р)поднимается по колонне на

пов-ть и ч/з устьевую головку направляется в очистную систему.

После того, как 1-я порция тампонажного р-ра войдёт в башмак,

скважину оставляют в покое на период застывания цемента.

23-Понятие о режиме бурения. Параметры режима бурения и показатели

работы долота.

Сочетание таких параметров, которые существенно влияют на

показатели работы долота и которые буровик может изменить со своего

пульта.

P[д] [кН] - нагрузка на долото

n [об/мин] - частота вращения долота

Q [л/с] - расход(подача) пром. ж-ти

H [м] - проходка на долото

V[м] [м/час] - мех. скорость проходки

V[ср]=H/t[Б] - средняя

V[м](t)=dh/dt[Б] - мгновенная

V[р] [м/час] - рейсовая скорость бурения

V[р]=H/(t[Б] + t[СПО] + t[В])

C [руб/м] - эксплуатационные затраты на 1м проходки

C=(C[д]+С[ч](t[Б] + t[СПО] + t[В]))/H

C[д] - сибестоимость долота; C[ч] - стоимость 1часа работы бур.

обор.

* оптимизация режима бурения

* maxV[p] - развед. скв.

* minC - экспл. скв.

24-Зависимость V[мех] от осевой нагрузки на долото. Фор-ла

Федорова.

V[м]=f(P[д]) ; n=const; Q=const; V[Мо]=f(P[д]) и V[ср]=f[1](P[д])

I - прямолинейный отрезок кривой

P[д] - область поверхностного истерания

P[к] не происходит обьемного разрушения породы, порода

разрушается в рез-те истирания зубцами долота с обр. Пылевидных

частичек. PS: работа в этой области не эффективна и не желательна

II - криволинейный участок

- область обьемного усталостного разрушения

P[у] предел усталости - минимум давления зуба на

породу, при этом многократное нагружение породы приводит к ее

обьемному разрушению. С -^P[д] требуется меньше число ударов для

обьемного разрушения породы

III - прямолинейный участок, переходящий в горизонтальный

- область эффективного обьемного разрушения

P[к]=>P[м]; при каждом ударе зубца происходит обьемное разрушение

породы с отломом частички

Вывод: для более мягкой породы область разрушения смещается влево,

для более твердых - вправо

Породу целесообразно бурить при нагрузках соотв. III зоне или в

крайнем случае во II зоне. [II-III] - наиболее выгодный диапазон

нагрузок

Ф-ла Федорова

P[д]>=aP[ш]F[к] ; F[к]=K[п]Д[д]S/2 ; F[к]=S\\\\sum\\\\suml[ij] ;

K[п]=\\\\sum\\\\suml[ij]/(Д[д]/2) ; V[м]=K[п]P[д]^B

a - kоэф. учит. заб. усл.(0,33-1,59); F[к] - площадь контакта

зубцов с породой; S - притупление зубцов долота (для нового долота

S=1мм); K[п] - коэф. перекрытия зубцами забоя скв.; i - номер

шарошки, j - номер венца на шарошке, n - число шарошек, m - число

венцов на шарошке; в - зависит от твердости породы (1-3)

25-Зависимость V[м] от частоты вращения долота

V[м]=f(n) ;

РИСУНОК

К росту V[м] ведет:

* увеличение числа ударов в ед. времени

* увеличение энергии удара зубца о забой в рез-то роста

секорости соударения

V[м]=dn; d - углубление забоя за 1оборот долота

уменьшение d происх. При n>n[крит], пром. жид-ть не успевает

выносить шлам из забоя => образуются шламовые подушки

РИСУНОК

n=n[крит]; d~const ; d= d[o](1-klnn), k - импер. коэф.(зависит от

зашламленности забоя и от времени контакта зубца с г/п и от св-в

к/п); V[м]= d[o](1-Klnn)n

РИСУНОК

при t[к]>t[o] ; h=h[max] ; при t[к] большие гидр. потери

На очистку забоя от шлама помимо Q влияют:

- расп. промыв. отв. в долоте; схема циркуляции ж-ти на

забое; скорость истечения ж-ти из насадок долота; св-ва ПЖ

РИСУНОК

Q[4]>Q[3]>Q[2]>Q[1

]I - совершенная очистка забоя

II - несовершенная

III - неудовлетворительная

27-Влияние св-в промывочной жидкости на V[м]. Дифференциальное

давление на забой

- -vp[бр]=-^V[м

]- -^вязкость=-vV[м

]- способствует несущей спопобности бур. р-ра; -vV[м

]- фильтрационная способность

- чем -^, тем -^V[м

]с точки зрения разр. г/п, целесообразно -vвязкость и -^водоотдачу

бур. р-ра

V[м]=f(DP[диф]) ; DP[диф]= P[заб]-P[пл] ; P[заб]=p[бр]gh+DP[кп] ;

DP[кп]= kpQ^2

k - коэф. гидродин. сопрот. в кольц. пр-ве

DP[диф]= p[бр](gh+ kQ^2)-P[пл

]РИСУНОК

эффект бурения при равновесном давлении может быть достигнут только

при бурении проницаемых г/п

-v DP[диф] тем -^, чем -^проницаемость г/п, время фильтрации бур.

р-ра и фильтрационных способностей промыв. ж-ти

28-Влияние параметров режима бурения на стойкость опоры и

вооружения шарошечного долота

Стойкость опоры

t[опоры]=T/P^y[д]n^x ; T, y(1.5), x(0.7) - имперические коэф.,

завис. от усл. бур., констр. долота, св-в г/п, св-в пром. ж-ти

РИСУНОК

I - зона неэффект. отработки долота

II - зона рациональной отработки долота

III - ???

Стойкость вооружения

t[в]=a[в]/P^c[д]n^c1

a[в] - опред. констр. особ. воор. долота

c, c[1] - зависят от св-в г/п, ее абразивности, св-в пром. ж-ти

(1=

“+” - -^прямолинейность/прочность.

36. Бурильные замки, резьбы и их сравнительная хар-ка

Для соед ТБВ:

- ЗН - с d проходного отв. при роторном способе

- ЗШ - с d прох. отв., -vпрочность, -vгерметичность;

при -vd в ЗН => нужна мощные насосы, -^перепад давлений,

нельзя применять колонковые долота и спуск приборов в скв.

Резьбы:

- треугольная коническая

- ТБН/ТБВ; D1:16; правая/левая

- коническая трапецеидальная

- ТБНК/ТБВК; D1:32; правая

37. Условия работы БК в скв. при различных способах бурения

основные факторы, влияющие на работу БК

- нагрузки и напряжения действующие на разл. эл-ты БК

- места концентрации напряжения

- коррозионное воздействие ПЖ на БК

- износ пов-ти БТ из-за трения о стенки скв. и воздействия

абразивных частиц в ПЖ

- возникновение колебательных процессов в БК

типы нагрузок по хар-ру:

- статические

- динамические (инерционные) (при СПО)

- переменные нагрузки и напряжения

- сила веса, выталкивающая сила

нагрузки зависят от:

- способа/режима бурения, глубина скв, траектория кривизны,

состояние ствола скв, геолог. усл., мощность БУ, бригады

силы и нагрузки при бурении разными способами:

- растягивающие силы веса

- реакция забоя, сжимающая нижн. часть БК

- силы трения о стенки скв. при: бурении, СПО,

ликвидации прихватов/затяжек

роторный способ:

- момент, вращающий БК

- изгиб. напряжения

- знакопеременные напр. (искривление ствола скв)

буерние ЗД

- дополн. напр. раст., вызванные перепадом давления в

турбобуре

- реактивный момент двигателя, передав. на БК

- постоянные изгиб. напр. уа искр. участках скв.

РИСУНКИ

38. Понятие устойчивости БК. Факторы, вызывающие потерю

устойчивости. Формула Эйлера

Устойчивость - форма оси колонны.

Если ось БК прямолинейна и не касается стенок скв, то БК обладает

устойчивостью; Если ось изгибается и БК касается стенок скв., то БК

теряет свою устойчивость.

Следствия:

- отклонение от вертикали

- потери на трении, -^износ БК

- осыпь/обвал стенок скв. =< затяжки/прихват БК

причины:

- большая осевая нагрузка (P[д]>P[крит]) P[крит]=2(Ejg^2)^3/2

колонна принимает вид спирально-винтовой нити с

переменным шагом

- в роторном бурении:

- центробежные силы инерции

- наличие эксцентриситета

меры по предупреждению:

- установка центраторов

- выбор параметров режима бурения

39. Длина полуволны изогнутой оси БК (Формула Саркисова)

0x01 graphic

0x01 graphic

z - расст. от нейтр. сечения

Е - модуль Юнга

J - момент инерции площади поперечного сечения

Q - масса одного погонного метра

“+” - для растянутой части БК (выше нейтр. сечения)

“-“ - для сжатой части БК (ниже нейтр. сечения)

40. Напряжение изгиба в БТ (в искрив. скв. и при потере

устойчивости в скв.)

под действием силы собств. веса (ЗД)

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

P - нагрузка на долото (вес сжатой части)

R - усл. рабиус скв.

W[изг] - момент сопротивления площадки попер. стенке БК

Изгиб

РИСУНОК

Дуга AB - s[р]>0; дуга A\'B\' - s[р]= s[сж]=0; дуга A”B” - s[сж]>0

s[и]= s[р(AB)]=Ee[AB]; e[AB] - относит. удлинение БК по дуге AB

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

напряжения от продольного изгиба при вращении БК

РИСУНОК

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

41. Формы вращения БК в скв.

В реальных усл., точное совпадения оси скв. с осью БК не бывает. В

вертикальной скв. - если БК сохраняет свою устойчивость, то

наиболее вероятно вращение вокруг оси скв. С -^нагрузки, -^P[приж],

-^вероятность вращения БК вокруг своей оси.

факторы:

- режим бурения; глубина скв.; искривленность.; соосность

ротора, ведущей трубы и направления; кривизна труб; коэф.

трения; нагрузки на долото

- вокруг оси скв.

- k=1; w[т]=0; w[с]=w

- чистое качение (обратная прецессия)

- k=0; V[A]=0; w[c]=-dw[т]/D

- вокруг оси скв. и оси БК

- 0 жесткости

обсадной кол., под которую мы бурим ствол скв.

- d УБТ жесткости

обсадной кол., под которую мы бурим ствол скв.

- d УБТ D[убт]=(0.75-0.85)D[д

]- если D[д]>295.3мм => D[убт]=(0.65-0.75)D[д

]45. Проектирование КНБК при расчете на прочность

выбор типа УБТ

- от способа бурения

- забойный - горячекатанные УБТ (-vстоимость, -vкачество)

- роторный - УБТС

выбор диаметров и числа ступеней УБТ

- в зависимости от D[д

]- если D[д] D[убт]=(0.75-0.85)D[д

]- если D[д]>295.3мм => D[убт]=(0.65-0.75)D[д

]если d[бт]/D[убт]>=0.75, то 1 ступень, иначе включаем

дополнительную, пока не будет правдой

D[убт(N+1)]=0.75

Выбор длины ступеней УБТ

- L[1]=lL[убт(общ)

]- l=0.7-0.8 - для нормальных условий

* l>=0.4 - для осложненных условий

0x01 graphic

n - число ступеней

a - убол между вертикалью и осью УБТ

r[ст] - 7850[кг/м^3]

при n=1

0x01 graphic

при n=2 L[2]=L[убт]-L[1

]при n=3 L[2]=L[3]=(L[убт]-L[1])/2

Общий вес

Q[убт]=g(G[ЗД]+q[1]L[1]+ q[2]L[2]+ q[3]L[3])

Общая длина

L[убт]=L[1]+L[2]+L[3]+L[ЗД

]46. Расчет БК при бурении ЗД вертик. скв.

заданы:

- констр. долота, d долота, режим бурения, траектория скв.

Страницы: 1, 2, 3, 4