Конструкция скважины

При разработке конструкции скважины приняты во внимание следующие особенности геологического строения разреза:

§ Газонасыщенных пластов в разрезе нет;

§ Аномально высоких пластовых давлений нет;

§ Многолетнемёрзлые породы отсутствуют;

§ Интенсивные осыпи стенок скважины происходят в интервале 0 -690м (по вертикали);

§ Максимальная пластовая температура 98 ⁰С.

§ Кровля проектного горизонта по вертикали – 1950м. [7]

Минимально необходимая глубина спуска кондуктора определяется из условия предотвращения гидроразрыва пород у башмака в процессе ликвидации возможных нефтепроявлений.

В соответствии с требованиями «Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности» строится совмещённый график пластовых (поровых) давлений, давлений гидроразрыва пород. По совмещенному графику пластовых давлений выбираются зоны совместимости условий бурения и с учетом конкретных горно-геологических условий на месторождении, накопленного опыта работы, с целью снижения вероятности возникновения осложнений и аварийных ситуаций при проводке скважин, необходимости выполнения мероприятий по охране недр и окружающей природной среды, а также с учетом предложений Заказчика, определенного в техническом задании на строительство наклонно-направленных скважин на Вать-Еганском месторождении, принимается следующая конструкция скважины (приведена в таблице 7.):

§ Направление диаметром 324 мм спускается на глубину 50м и цементируется до устья.

§ Кондуктор диаметром 245 мм спускается на глубину 786м по стволу и цементируется до устья.

§ Эксплуатационная колонна диаметром (146) мм спускается на глубину 3127м по стволу. Высота подъёма цементного раствора за эксплуатационной колонной на 150м выше башмака кондуктора.

Таблица №6 Глубины спуска и характеристики обсадных колонн

Номер колонны в порядке спуска	Наименование колонны	Интервал установки по стволу, м	Номинальный диаметр ствола скважины, мм	Характеристика труб
от	до	Стандарт на изготовление обс. труб	Наружный диаметр, мм	Тип соединения	Наружный диаметр соединения, мм
	Направление			393,7	ГОСТ 632-80		ОТТМБ	351,0
	Кондуктор			295,3	ГОСТ 632-80		ОТТМБ	270,0
	Эксплуатационная			215,9	ГОСТ 632-80		ОТТМА	166,0

4.1.1.1.1.1 Интервал Интервал бурения по стволу, м	Типоразмер долота	Режим бурения
от	до	всего	Осевая нагрузка, т	Скорость вращения, об/мин.	Расход, л/с	Давление, МПа
			393.7 СЦВ	Вес инстр.	80-120	56-60	2.3
			БИТ 295,3 В416(М4)	Вес инстр.	440-760	56-60	10.4
			БИТ 215,9 ВТ 613(МС)	10-15	80-120	28-30	12.4
			215.9 МЗ-ГАУ	1-2	80-120	28-30	12.5
Итого:	393.7 СЦВ	0.1 шт.
БИТ 295,3 В416(М4)	0.17шт.
БИТ 215,9 ВТ 613(МС)	0.53 шт.
215.9 МЗ-ГАУ	1 шт.(шаблонировка, проработка)

Конструкция скважины должна обеспечивать:

-безусловное доведение скважины до проектной глубины;

-осуществление заданных способов вскрытия, продуктивных горизонтов и методов эксплуатации;

-предотвращение осложнений в процессе бурения и условия, позволяющие полностью использовать потенциальные возможности техники и технологических процессов;

-минимум затрат на строительство скважины как законченного объекта в целом.

Количество обсадных колонн, необходимых для обеспечения указанных требований, проектируют, исходя из несовместимости условий бурения отдельных интервалов скважины. Анализ условий бурения скважины производят поинтервально с разбивкой геологического разреза скважины на зоны крепления.

При анализе и разбивке геологического разреза на зоны крепления рассматривают технологические мероприятия, максимально увеличивающие интервал совместимости условий бурения и являющиеся экономически эффективными.

В конструкции скважины используют следующие типы обсадных колонн:

Направление – для крепления верхнего интервала сложенного неустойчивыми породами. Предназначено для предотвращения размыва устья скважины при бурении под кондуктор

Кондуктор – для крепления верхних неустойчивых интервалов разреза, изоляции водоносных горизонтов от загрязнения, установки на устье противовыбросового оборудования, а также для подвески следующих обсадных колонн. Кондуктор устанавливается в интервале 0-751м.

Эксплуатационная колонна – служит для разобщения продуктивных горизонтов и изоляции их от других горизонтов геологического разреза скважины. Она предназначена для извлечения нефти и газа на поверхность и для закачивания агентов в пласты и спускается интервале 0 -2983м.

Проектирование конструкции скважины осуществляют на основании исходных данных, выдаваемых геологической и технической службой заказчика проекта на бурение, и анализа накопленных материалов при бурении скважин.

Основными исходными данными являются:

-цель бурения и назначения скважины;

-проектный горизонт, глубина скважины, диаметр эксплуатационной колонны;

-пластовое давление и давление гидроразрыва пород стратиграфических горизонтов;

-способ заканчивания скважины и ее эксплуатации;

-профиля скважины и его характеристика;

-характеристика пород по буримости.

Для выбора числа обсадных колонн и глубины их спуска строят совместный график изменения пластового давление Р_пл, давления гидроразрыва пород Р_гр и гидростатического давления столба бурового раствора на основании исходных данных в координатах глубина-эквивалент градиента давления.

По графику находят зоны крепления интервалов, которые и определяют число обсадных колонн в данной конструкции скважины и глубин их спуска.

Диаметр обсадных колонн и долот выбирают снизу верх, начиная с эксплуатационной колонны.. Диаметр эксплуатационной колонны зависит от способа заканчивания скважины, условий ее эксплуатации и задается заказчиком на буровые работы.

Подготовка обсадных труб. Спускаемые в скважину обсадные трубы по диаметру и маркам стали и оборудования низа колонны должны строго соответствовать утвержденному проекту. Погрузку и разгрузку при перевозке обсадных труб на буровую необходимо производить по специальным канатам или автокраном. При осмотре труб необходимо обращать на кривизну, наличие плен, расслоение металла, деформацию муфт и нарезанных концов.

Запрещается транспортировка обсадных труб без предохранительных колец. Непосредственно на буровой обсадные трубы принимаются буровым мастером или лицом, его заменяющим. После наружного осмотра трубы укладываются штабелями в порядке очередности спуска их в скважину в соответствии с расчетной компоновкой обсадной колонны. На всю длину обсадной колонны необходимо предусмотреть 5% запас обсадных труб с максимальной по расчету прочностью. Запасные трубы на буровой следует укладывать отдельно из расчета спуска их последними.

Трубы должны быть заранее пронумерованы в порядке спуска их в скважину и замерены стальной рулеткой: на каждой трубе нанести маркировку с указанием толщины стенки, марки стали, длины.

Перед нанесением уплотнительных смазок резьбы обсадных колонн должны быть тщательно очищены и обезжирены.

Подгонный патрубок изготовляется из обсадной трубы с прочностной характеристикой, соответствующей характеристике верхней части колонны, и опрессовывается водой давлением 25 МПа (250 кгс/см³). Через 3-4 спуска колонны подгонный патрубок необходимо заменить.

Подготовка скважины. Перед последней промывкой скважины бурильные трубы подвергаются контрольному замеру при помощи стальной рулетки.

Места сужения ствола, по данным каверномера, прорабатывают со скоростью 35 м/ч, также проработку ствола скважины следует производить в местах посадки инструмента, набора кривизны, резких изменений угла искривления и азимута в продуктивной части разреза. Затем нащупать забой и промыть скважину не менее 1 цикла. Параметры бурового раствора в процессе проработки должны быть приведены в соответствие с требованиями ГТН. При необходимости раствор может быть обработан нефтью (добавка нефти в глинистый раствор до 8%) или другими смазывающими добавками во избежания прихватов, ускорения спуска.

Подготовка вышки и бурового оборудования. Перед спуском обсадной колонны проверяется состояние вышки, талевой системы, подъемного, силового и насосного оборудования, КИП и основание под буровое оборудование. Все недостатки, замечания при проверке оборудования должны быть устранены до начала подготовки ствола скважины к спуску колонны. Составляется акт о готовности буровой установки к креплению скважины.

Подготовка инструментов и материалов. На буровую заранее должен быть доставлен инструмент, запасные части, материалы согласно «Плана работ на крепление скважины».

Обратные клапаны должны быть испытаны на герметичность и прочность, опрессованы водой при избыточном давлении в соответствии с паспортной характеристикой.

Все подготовительные работы проводятся в период проработки и промывки скважины.

В конструкцию низа обсадной трубы входят: башмачная направляющая пробка, башмак, обратные клапаны, упорное кольцо и кольцо жесткости. Для эксплуатационных колонн в комплект оборудования их низа включаются также центрирующие фонари и скребки.

Башмак колонны с направляющей насадкой. Цель - направление колонны по стволу скважины без его разрушения и защиты от повреждения при спуске (по ГОСТу 39-011-74).

Для технических и эксплуатационных колонн между колонным башмаком и первой обсадной трубой, или между двумя обсадными трубами согласно плана работ по креплению, устанавливается обратный клапан типа ЦКОД с целью непрерывного заполнения спускаемой в скважину обсадной колонны буровым раствором, посадке разделительных пробок в процессе цементирования и для предотвращения обратного движения жидкостей в колонну (по ГОСТу ТУ 39-01-08-282-77).

Для цементирования технических и эксплуатационных обсадных колонн в скважине устанавливаются центраторы. Установка их на колонне помимо центрования сокращают поверхность контакта колонны со стенками скважины, способствует сокращению количества прихватов в процессе ее спуска, улучшает условия для местной турбулизации тампонажного раствора, а также аналогично металлической арматуре железобетонных конструкций повышает прочность крепи (по ТУ 39-01-08-283-77).

Центраторы необходимо устанавливать на обсадную колонну, в первую очередь, в интервалах эксплуатационного объекта и близкорасположенных водоносных горизонтов, на участках набора и спада кривизны ствола скважины. В остальных интервалах необходимости установки центраторов устанавливается конкретно по скважине в зависимости от геологических условий и фактического профиля с указанием в плане спуска и цементирования колонны. [6]

Для разделения тампонажного раствора от продавочной жидкости, а также для получения сигнала об окончании процесса продавки применяют продавочные пробки (по ТУ 39-1086-85).

Скребки применяют для удаления со стенок скважины фильтрационной глинистой корки при спуски обсадных колонн. Их устанавливают на тех же участках, что и направляющие фонари.Применение турбулизаторов способствует возникновению турбулентного потока, что улучшает процесс закачки раствора.Обычно турбулизаторы устанавливают в нижней части обсадной колонны.

Спуск обсадной колонны осуществляется под руководством ответственного представителя согласно плана работ на крепление скважины. Ответственный за спуск ИТР до начала работ с каждой вахтой проводит инструктаж по технике безопасности и технологии свинчивания и спуска обсадных труб с росписью в буровом журнале.

Запрещается спускать эксплуатационную колонну при нецентрированной по отношению к оси скважины вышки. Категорически запрещается спуск эксплуатационной колонны без первоначального ручного наворота трубы. Ответственный ИТР или буровой мастер непосредственно на буровой должен контролировать правильность свинчивания труб. В мере колонны отмечается, под чьим контролем спущены данные трубы.

Спуск эксплуатационной колоны до глубины 200 м производится элеваторами, а далее осуществляется на клиновых захватах, которые должны соответствовать диаметру и весу обсадной колонны.

При затаскивании труб на буровую через них необходимо пропускать жесткий цилиндрический шаблон. Подтаскивание обсадных труб производят при навинченных предохранительных кольцах.

Для смазки резьбовых соединений обсадных труб следует применить ленту ФУМ, смазку Р-2, Р-402, УС-1, в соответствии с нормами.

Наворот первых 3-4-х ниток резьбы производят круговым ключом с последующим свинчиванием АКБ-ЗМ2 и докреплением машинным ключом с контролем крутящего момента манометром. Дополнительный контроль над свинчиванием резьбовых соединений труб осуществляется по заходу ниппеля в муфту. В нормальном резьбовом соединении последняя риска резьбы на трубе совпадает с плоскостью торца муфты.

Спуск колонн секциями и хвостовиков применяется для снижения нагрузки на талевую систему и ускорение скорости спуска. В этом случае низ обсадной колонны оборудуется так же как и при обычной технологии спуска. Верхняя часть имеет специальное оборудование, предназначенное для соединения с бурильной колонной и последовательного соединения со второй секцией обсадной колонны. Первая секция может подвешиваться на специальном устройстве (на клиньях внутри предыдущей колонны). Чаще всего так подвешиваются хвостовики. Так же обсадные колонны подвешиваются на цементном камне (обсадная колонна после спуска первой секции цементируется, и после ОЗЦ бурильные трубы поднимаются, и происходит спуск следующей секции).

Спуск летучек необходим в тех местах, где есть высокопластичные текущие породы, вследствии чего возникает необходимость изоляции данного интервала во избежания осложнений (смятие). Порядок спуска летучек аналогичен спуску хвостовиков.

В избежания проявлений при выбросе инструмента в скважину необходимо доливать раствор из доливного устройства, которая устанавливается неподалеку от устья на сварном каркасе. После опорожнения доливная емкость наполняется с помощью насоса через специальный нагнетательный трубопровод.

Дата добавления: 2015-09-07