 |
Выбор и расчёт конструкции скважины
|
|
|
|
При проектировании конструкции скважины число и глубину спуска обсадных колонн выбирают в соответствии с требованиями недопущения не совместимых условий бурения отдельных интервалов ствола, когда параметры технологического процесса бурения нижележащих интервалов вызывают осложнения в верхней части.
Обсадные колонны выполняют следующие функции:
- сохраняют ствол скважины в неустойчивых породах, т.е. предохраняют стенки скважины от обрушений;
- изолируют проницаемые пласты с различными видами флюидов и давлениями;
- обеспечивают подачу на поверхность углеводородных флюидов через НКТ;
- сохраняют диаметр ствола скважины и её глубину, обеспечивая проход до забоя аппаратуры для исследования скважин и добычи газа.
Для безаварийной проводки скважины необходимо использовать конструкцию, которая может гарантировать:
- бурение скважины до проектной глубины;
- охрану недр надежным разобщением флюидосодержащих горизонтов друг от друга по всей высоте сооружаемого ствола;
- устойчивость сооружения при протаивании мерзлых пород вскрытого и геологического разреза и предотвращение смятения колонн давлением мерзлых пород в период длительной остановки или консервации;
- получение максимальной геолого-геофизической информации о вскрываемом разрезе скважины, наиболее полное определение коллеторско-емкостных свойств и гидродинамической характеристики продуктивных пластов;
- минимальное отрицательное воздействие на продуктивные пласты;
- соблюдение правил безопасности работ, стандартов по охране недр и окружающей среды.
Для достижения заданной глубины 2709м используют следующие ряды обсадных колонн:
|
|
|
- направление;
- кондуктор;
- эксплуатационная колонна.
Направление – первая колонна труб или одна труба, предназначенная для закрепления приустьевой части скважин от размыва буровым раствором и обрушения, а также для обеспечения циркуляции жидкости. Направление, как правило, одно. Однако могут быть случаи крепления скважин двумя направлениями, когда верхняя часть разреза представлена лессовыми породами, насыпным песком или имеет другие специфические особенности. Обычно направление спускают в заблаговременно подготовленную шахту или скважину и бетонируют на всю длину. Иногда направление забивают в породу как сваю.
Кондуктор – колонна обсадных труб, предназначенная для разобщения верхнего интервала разреза горных пород, изоляции пресноводных горизонтов от загрязнения, монтажа противовыбросового оборудования и подвески последующих обсадных колонн.
Эксплуатационная колонна – последняя колонна обсадных труб, которой крепят скважину для разобщения продуктивных горизонтов от остальных пород и извлечения из скважины нефти или газа или, наоборот, для нагнетания в пласты жидкости или газа.
Конструкция скважины приведена на рисунке 2.
Рис.2
Диаметр эксплуатационной колонны выбирают, исходя из ожидаемых суммарных дебитов (приемистостей), габаритов оборудования, которое должно быть, спущено в данную колонну для обеспечения заданных дебитов, проведения геофизических исследований, опробования продуктивных пластов.
Проектирование конструкции скважины начинаем с выбора диаметра
эксплуатационной колонны. По рекомендациям геологической службы предприятия принимаем диаметр эксплуатационной колонны
dэ.к.=168мм с диаметром муфты эксплуатационной колонны по
ГОСТ632-80 dм.э.к=187,7мм
После выбора dэ.к. определяется диаметр долота при бурении под эксплуатационную колонну по формуле:
, (1)
где f - зазор между муфтой и стенкой скважины, необходимый для обеспечения спуска труб, мм. В соответствии с правилами Госгортехнадзора f=20мм.
|
|
|
Dд.эк= 187,7+20=207,7мм.
Из ГОСТ 20692-75 ближайший больший диаметр долота Dд.эк=215,9мм.
Определяем внутренний диаметр кондуктора по формуле:
d.к= Dд.э.к..+(6÷7мм), (2)
d.K = 215,9+7=222,9мм.
По ГОСТ 632-80 выбираем ближайший больший dк=245мм. В соответствии с ГОСТ 632-80 диаметр муфт обсадных труб принимается равным dм.к =270мм.
Диаметр долота при бурении под кондуктор по формуле:
Dд.к = 270+20=290мм.
Из ГОСТ 20692-75 ближайший больший диаметр долота DД.K =295,3 мм. Определяем диаметр направления при Δв = 5 мм, δ = 8,5 мм
dН = 295,3 + 2 · (5 + 8,5) = 322,3 мм.
Принимаем диаметр направления dН = 324 мм. Определяем диаметр долота для бурения под направление при Δн = 39 мм, dм = 351 мм
dД = 39 + 351 = 390 мм.
Принимаем диаметр долота dД = 393,7 мм.
|
|
|
