Бакалавр
Дипломные и курсовые на заказ

Разработка технологии бурения скважин с регулируемым давлением на забой

Диссертация: Разработка технологии бурения скважин с регулируемым давлением на забой
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Промысловые испытания дросселирующего устройства были произведены на скважине № 511 Северо-Ставропольского ПХГ ООО «Кавказтранс-газ» при разбуривании песчаной пробки и при производстве работ по формированию искусственной призабойной зоны пласта в 8 скважинах ООО «Кав-казтрансгаз». Разработан на уровне изобретения метод определения реологических характеристик бурового раствора, циркулирующего… Читать ещё >

Содержание

  • АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ЗАБОЙНЫМ ДАВЛЕНИЕМ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ СКВАЖИН
    • 1. 1. Влияние забойного давления на процесс бурения нефтяных и газовых скважин
    • 1. 2. Методы определения забойного давления в скважине
    • 1. 3. Методы управления давлением в бурящейся скважине
    • 1. 4. Выводы 23 АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАБОЙНОГО ДАВЛЕНИЯ ПРИ ЦИРКУЛЯЦИИ БУРОВОГО РАСТВОРА
    • 2. 1. Способ определения реологических характеристик бурового раствора в бурящейся скважине
    • 2. 2. Методика расчета забойного давления в условиях поступления газа в циркулирующий буровой раствор
    • 2. 3. Выводы 54 МЕТОД РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ НА ЗАБОЙ СКВАЖИНЫ ПРИ БУРЕНИИ
    • 3. 1. Разработка дросселирующего устройства для управления устьевым давлением
    • 3. 2. Стендовые испытания дросселирующего устройства
    • 3. 3. Методика расчета давления дросселирующего устройства при бурении
    • 3. 4. Выводы 73 ПРОМЫСЛОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ БУРЕНИЯ С РЕГУЛИРУЕМЫМ ДАВЛЕНИЕМ НА ЗАБОЙ СКВАЖИНЫ
    • 4. 1. Промысловые испытания способа определения реологических характеристик бурового раствора в бурящейся скважине
    • 4. 2. Результаты испытаний дросселирующего устройства на газовой скважине при разбуривании песчаной пробки на депрессии
    • 4. 3. Промысловые комплексные испытания технологии бурения с регулируемым забойным давлением
  • ВЫВОДЫ

Разработка технологии бурения скважин с регулируемым давлением на забой (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Применение традиционной технологии бурения нефтяных и газовых скважин, как правило, предполагает создание существенной репрессии на пласт с целью предупреждения проявлений, сохранения устойчивости стенок скважины и др. Использование такой технологии сопровождается снижением механической скорости проходки и ухудшением коллекторских свойств пластов. Решение указанных проблем применением энергоемких долот, форсированных режимов бурения, безглинистых буровых растворов, как правило, требует значительных капитальных вложений и не оправдывает себя с технической и экономической точки зрения, особенно в удаленных регионах Крайнего Севера. Необходимость разведочного и эксплуатационного бурения в указанном регионе, связанная с его перспективами по запасам углеводородного сырья, требует разработки и совершенствования технологий бурения, обеспечивающих поддержание необходимого минимального давления на забое.

Одним из перспективных направлений решения этой проблемы является технология бурения с регулированием дифференциального давления в системе «скважина-пласт». Вариантом реализации технологии, внедряемым в настоящее время, является применение герметизированной системы циркуляции, что существенно упрощает схему промывки скважины и обеспечивает плавное регулирование давления промывочного агента на забой. Однако, применяемые для реализации технологии расчетные методы определения забойного давления несовершенны, так как слабо учитывают реологические характеристики циркулирующего бурового раствора, факт поступления газа в него. Недостатки, связанные с ограниченной работоспособностью в абразивной среде бурового раствора, присущи также наземным дросселирующим устройствам, обеспечивающим противодавление на выходе из скважины. В связи с этим совершенствование технологии бурения скважин с регулируемым давлением на забой является актуальной задачей.

Цель работы: разработка технологии бурения с управлением давления на забой, позволяющей повысить механическую скорость проходки и качество вскрытия продуктивных пластов.

Основные задачи исследований:

1. Анализ современных методов и средств контроля и управления забойным давлением.

2. Разработка методики расчета забойного давления в скважине в условиях поступления газа в циркулирующий буровой раствор.

3. Разработка метода определения реологических характеристик циркулирующего бурового раствора.

4. Разработка дросселирующего устройства для контроля устьевого давления в кольцевом пространстве скважины.

5. Опытно-промышленные испытания технологии бурении скважин с регулируемым давлением на забое.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

1. Разработана методика расчета давления на забой скважины восходящего потока газо-жидкостной смеси, обогащенной выбуриваемым шламом.

2. Разработан метод определения реологических характеристик циркулирующего бурового раствора по давлению нагнетания при различных расходах промывочной жидкости.

3. Создан автоматический дроссель и доказана промысловыми испытаниями его высокая эффективность и надежность в условиях многофазной среды циркулирующей жидкости.

Научная новизна подтверждена патентом РФ № 2 185 611 от 20.07.2002 г. по МПК7 в 01 N 11/00, С 09 К 7/00.

Основные защищаемые положения:

1. Способ определения реологических характеристик бурового раствора по данным нагнетания его в скважину.

2. Математическая модель восходящего потока газожидкостной смеси, обогащенной шламом.

3. Конструкция дроссельного устройства, позволяющего поддерживать при бурении заданное противодавление на выходе из кольцевого пространства герметизированной скважины.

Практическая ценность. Разработана «Временная инструкция по технологии углубления скважин, обеспечивающая гибкое регулирование давления в системе „скважина-пласт“» и создан автоматический устьевой дроссель.

Реализация работы. Промысловые испытания способа определения реологических характеристик бурового раствора по данным устьевой информации проведены в процессе бурения 7 эксплуатационных скважин Заполярного ГНКМ, скважины № 68 Средне-Надымская, скважины № 742 Уренгойская Ф. «Тюменбургаз».

Промысловые испытания дросселирующего устройства были произведены на скважине № 511 Северо-Ставропольского ПХГ ООО «Кавказтранс-газ» при разбуривании песчаной пробки и при производстве работ по формированию искусственной призабойной зоны пласта в 8 скважинах ООО «Кав-казтрансгаз».

Комплексные испытания оборудования и технологии бурения с регулируемым забойным давлением проводились при вскрытии газоносных пластов на скв. Р-110 Заполярного НГКМ, скв. № 12 Южно-Парусовая Ф. «Тюменбургаз».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Третьей региональной научно — технической конференции «Вузовская наука — Северо-Кавказскому региону» (г. Ставрополь, 1999 г.), Научно — технических советах по бурению ОАО «Газпром» «Обеспечение экологической безопасности при проведении буровых работ» (г. Тюмень, 1999 г.), «Совершенствование технологии бурения скважин» (г. Тюмень, 2001 г.), Третьей Международной научно — практической конференции «Проблемы добычи газа, газового конденсата, нефти» (г. Кисловодск, 2005 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, из них один патент.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, списка литературы, содержащего 52 наименования, и 6 приложений. Работа изложена на 182 страницах машинописного текста и содержит 10 рисунков и 6 таблиц.

выводы.

1. Установлены основные пути совершенствования и развития технологии бурения в условиях регулирования давления на забой: за счет уточнения методов определения забойного давления в скважине при циркуляции бурового раствора и за счет совершенствования наземного дросселирующего устройства, регулирующего противодавление на выходе из кольцевого пространства скважины.

2. Разработан на уровне изобретения метод определения реологических характеристик бурового раствора, циркулирующего в скважине, основанный на расчете параметров уравнения гидравлических сопротивлений, замеренных в реальной скважине при различных расходах.

3. Разработана математическая модель движения газожидкостной смеси со шламом по кольцевому пространству скважины. Предложены расчетные зависимости для определения забойного давления при различных значениях устьевого давления и газосодержания потока.

4. Разработана и успешно апробирована в промысловых условиях конструкция дросселирующего устройства, обеспечивающего автоматическое поддержания заданного противодавления в выходящем из скважине потоке бурового раствора, содержащем шлам.

5. Экономический эффект от внедрения разработки составил 1,5 млн. рублей в ценах 2000 г.

Показать весь текст

Список литературы

  1. , В.А. Вскрытие и освоение нефтегазовых пластов Текст. / В. А. Амиян, A.B. Амиян, Н. П. Васильева. М.: Недра, 1980. — 383 с.
  2. , В.А. Применение пенных систем в нефтегазодобыче Текст.: учеб. пособие для средн. проф. тех. училищ / В. А. Амиян, A.B. Амиян, Л. В. Казакевич [и др.]. — М.: Недра, 1987. — 229 с.
  3. А. с. 1 035 048 СССР, МКИ4 С 09 К 7/00. Способ определения предельного динамического напряжения сдвига в скважине Текст. / Р. И. Кулиев, Э. М. Сулейманов, Х. Я. Рашидов (СССР). № 3 391 499/23−03- заявл. 12.04.82- опубл. 15.08.83, Бюл. № 30.
  4. А. с. 1 244 162 СССР, МКИ4 С 09 К 7/00. Способ поинтервального измерения вязкости бурового раствора Текст. / Р. И. Кулиев, Ф. А. Ахундов, Х. Я. Рашидов (СССР). № 3 760 606/23−03- заявл. 22.06.84- опубл. 15.07.86, Бюл. № 26.
  5. А. с. 1 807 208 СССР, МКИ5 Е 21 В 33/00. Дроссель противовыбросового оборудования с ручным и гидравлическим управлением Текст. / Б. О. Френкель, И. И. Цветков, H.A. Асланов (СССР). № 4 401 917/03- заявл. 11.01.99- опубл. 07.04.93, Бюл. № 13.
  6. Бег, В. И. Изменение давления на устье скважины при ликвидации газопроявления Текст. / В. И. Бег // Известия высших учебных заведений СевероКавказского региона. Сер. Технические науки. 1995. — № 3. — С. 225 — 237.
  7. , А.И. Гидромеханика углубления и цементирования Текст. / А. И. Булатов, Г. Г. Габузов, П. П. Макаренко. М.: Недра, 1999. — 438 с.
  8. , А.И. Контроль процессов бурения нефтяных и газовых скважин Текст. / А. И. Булатов, В. И. Демихов, П. П. Макаренко. М.: Недра, 1998. -345 с.
  9. Бурение при пониженном давлении в стволе скважины Текст. // Строительство скважин на суше и на море. Сер. Зарубежный опыт. 1997. — № 1.-32 с.
  10. , А.Ж. Факторы, влияющие на механическую скорость проходки с увеличением глубины Текст. / А. Ж. Гарнье, Н.Х. Ван-Лиген. М. Недра, 1980.-33 с.
  11. , В.Г. Влияние дифференциального давления на долговечность опор долота Текст. / В. Г. Гераськин, В. А. Орлов, В. Е. Дубенко // Нефтяная промышленность. Сер. Нефтегазовая геология, геофизика и бурение. -1985. -№ 12.-С. 20−22.
  12. , Г. М. Противовыбросовое оборудование скважин, стойкое к сероводороду Текст. / Г. М. Гульянц. М.: Недра, 1991. — 200 с.
  13. , В.И. Станция оперативного геолого-технического контроля и оптимизации бурения скважин на нефть и газ Текст. / В. И. Дмитриев, Л. Г. Шраго // Техника и технология геолого-разведочных работ. Сер. Организация производства. 1989. — № 5. — С. 15−20.
  14. , Л.И. Совершенствование методики исследования величины гидродинамических давлений в скважине Текст. / Л. И. Допилко, Э.Н. Довго-полый, Г. И. Дранкер [и др.] // Сб. научн. тр. УкргипроНИИнефть. 1984. — С. 44−56.
  15. , Б.И. Термогидравлические процессы при бурении скважин Текст. / Б. И. Есьман, Г. Г. Габузов. М.: Недра, 1991. — 216 с.
  16. , В.Н. Гидродинамика вскрытия глубокозалегающих коллекторов большой толщины с аномально-высокими пластовыми давлениями Текст. / В. Н. Задворных, А. И. Литвинов, A.B. Мнацаканов // Нефтяное хозяйство. 1994. — № 1. — С. 40 -47.
  17. , H.A. Влияние дифференциального и угнетающего давления на разрушение горных пород Текст. / H.A. Колесников // Бурение. 1986. -Вып. 4.-С. 12−22.
  18. , А.К. Предупреждение и ликвидация газонефтеводопроявлений при бурении Текст. / А. К. Куксов, Э. В. Бабаян, В. Д. Шевцов. М.: Недра, 1992.-251 с.
  19. , Е.Г. Гидроаэромеханика в бурении Текст.: учебник для вузов / Е. Г. Леонов, В. И. Исаев. М.: Недра, 1987. — 304 с.
  20. , Э.Е. Геолого-технологические исследования в процессе бурения Текст. / Э. Е. Лукьянов, В. В. Стрельченко. М.: Нефть и газ, 1997. — 688 с.
  21. , Н. Гидравлика бурения Текст.: [пер. с рум.] / Н. Маковей. -М.: Недра, 1986.-536 с.
  22. , А.Х. Гидравлика в бурении и цементировании нефтяных и газовых скважин Текст. / А. Х. Мирзаджанзаде, А. К. Караваев, С.А. Ши-ринзаде. М.: Недра, 1977. — 230 с.
  23. , A.B. Система раннего обнаружения нефтегазоводопрояв-лений при проводке скважин Текст. / A.B. Мнацаканов, Р. В. Аветов, П.В. Ку-цын [и др.] // Нефтяное хозяйство. 1997. — № 6. — С. 25−28.
  24. Модифицированный метод глушения скважин малого диаметра Текст. // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. Сер. Зарубежный опыт. — 1995. № 7. — С. 29 — 37.
  25. Противовыбросовое оборудование и технические средства для ликвидации открытых фонтанов Текст.: каталог / ЦИНТИХимнефтемаш. М.: ЦИНТИХимнефтемаш, 1983. — 44 с.
  26. Раннее обнаружение проявлений при бурении скважин малого диаметра Текст. // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. Сер. Зарубежный опыт. 1995. — № 8. — С. 29 -35.
  27. Регулируемые дроссели зарубежного производства Текст.: обзорная информация. Сер. Нефтепромысловое машиностроение. М.: ЦИНТИХимнефтемаш, 1981.-38 с.
  28. , K.M. Вскрытие продуктивных нефтегазовых пластов с аномальными давлениями Текст. // K.M. Тагиров, А. Н. Гноевых, А. Н. Лобкин. -М.: Недра, 1996.- 183 с.
  29. , K.M. Использование выхлопных газов ДВС при ремонте и освоении скважин Текст. // K.M. Тагиров, А. Н. Лобкин. М.: Недра, 1996. — 94 с.
  30. , K.M. Новые технологии при бурении и ремонте скважин Текст. // K.M. Тагиров, В. И. Нифантов, В. Е. Дубенко // Газовая промышленность. 1997. — № 9. — С. 32−33.
  31. , В.К. Пены, теория и практика их получения и разрушения Текст. / В. К. Тихомиров. -М.: Химия, 1983. 265 с.
  32. , В.Д. Регулирование давления в бурящихся скважинах Текст. / В. Д. Шевцов. М.: Недра, 1987. — 191 с.
  33. , Н.М. Предупреждение и иликвидация осложнений в бурении Текст. / Н. М. Шерстнев, Я. М. Расизаде, С. А. Ширинзаде. М.: Недра, 1979.-304 с.
  34. , В.Б. Регулирование перепада давления в зоне разрушения породы при бурении нефтяных и газовых Текст. / В. Б. Штур, М. Р. Мавлютов, Н. М. Филимонов [и др.] // Бурение. -1982. Вып.20 — С. 43.
  35. , A.M. Бурение скважин с пеной на твердые полезные ископаемые Текст. / A.M. Яковлев, В. И. Коваленко. Л.: Недра, 1987. — 340 с.
  36. , A.M. Вскрытие, опробование и испытание пластов Текст. / A.M. Ясашин. М.: Недра, 1979. — 344 с.
  37. , В.Г. Осложнения в бурении Текст.: справочное пособие / В. Г. Ясов, М. А. Мыслюк. -М.: Недра, 1991. 334 с.
  38. Annis, M.R. High temperature flow properties of water-base drilling fluids Text. / M.R. Annis // Journal of Petroleum Technology. 1967. — August. — P. 133 145.
  39. Blaurer, R.E. Determination of laminar, turbulent and transmission foam losses in pipes Text. / R.E. Blaurer, B.G. Mitchell, C.A. Kohloss // Society Petroleum Engineer Journal. 1974.-vol. 48.-P. 120−131.
  40. Combs, G.D. Capillary viscometer simulates bottom-hole conditions Text. / G.D. Combs, L.D. Whitemore // Oil and Gas Journal. 1968. — September. — P. 60 -74.
  41. Krug, G.A. Foam pressure losses in vertical tubing Text. / G.A. Krug // Oil and Gas Journal. 1975. — v.73. — № 4. — P. 74 -76, 78.
  42. Lunan, B. Underbalance drilling surface control system Text. / B. Lunan // Journal of Petroleum Technology. — 1995. — September. — vol. 34. — № 7. — P. 29 -35.
  43. Mc Mordie, W.C.Jr. The effect of temperature and pressures on viscosity of oil base muds Text. / W.C.Jr. Mc Mordie // Journal of Petroleum Technology. -1975.-July.-P. 44−49.
  44. Mitchell, R.F. Simulation of air and mist drilling for geothermal wells Text. / R.F. Mitchell // Journal of Petroleum Technology. 1983. — vol. 35. — № 35. -P. 2120−2126.
  45. Okpobirt, G. Volumetric requirements for foam and mist drilling operations Text. / G. Okpobirt, C. Ikokug // Society Petroleum Engineer Drilling Engineering. 1986. — № 1.-P. 71−88.
  46. Пример определения реологических параметров циркулирующегобурового раствора
Заполнить форму текущей работой

Сдать сессию!