Проект строительства горизонтальной добывающей нефтяной скважины глубиной 2910 м на Вынгапуровском месторождении

Работа из раздела: «Геология, гидрология и геодезия»

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет»

Институт геологии и нефтегазодобычи

Кафедра «Бурение нефтяных и газовых скважин»

К защите допущен: _________В.Г. Кузнецов _________

БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА

На тему: Проект строительства горизонтальной добывающей нефтяной скважины глубиной 2910 м на Вынгапуровском месторождении

Специальная часть: Анализ применения долот типа PDC производства ОАО «Волгабурмаш» при строительстве наклонно-направленных скважин на Вынгапуровском месторождении

БР.131000.62.88/390.35.2014.ПЗ

Студент С.В. Аббасалиев

Руководитель Ж.С. Попова

Тюмень - 2014

Содержание

Аннотация

Введение

1. Геологическая часть

1.1 Тектоника

1.2 Орогидрография района работ

1.3 Литолого-стратиграфическая характеристика и физико-механические свойства горных пород по разрезу скважины

1.4 Нефтегазоводоносность

1.5 Возможные осложнения при бурении

1.6 Исследовательские работы в скважине

1.7 Работы по испытанию в эксплуатационной колонне и освоению скважины; сведения по эксплуатации

1.8 Промыслово-геофизические исследования

2. Техническая часть

2.1 Обоснование точки заложения скважины

2.2 Состояние техники и технологии бурения скважин на месторождении

2.3 Выделение зон осложнений и интервалов с несовместимыми условиями бурения. Построение совмещенного графика изменения градиентов давлений

2.4 Обоснование, выбор и расчет типа профиля скважины и дополнительных стволов

2.5 Обоснование метода вскрытия продуктивного пласта и расчет конструкции скважины при бурении основного ствола

2.6 Анализ физико-механических свойств горных пород.

2.7 Разделение геологического разреза на интервалы условно одинаковой буримости

2.8 Выбор способа бурения

2.9 Анализ и выбор эффективных типов породоразрушающих инструментов и схемы их промывки

2.10 Проектирование режима бурения

2.11 Обоснование, выбор и расчет компоновок бурильной колонны

2.12 Выбор забойных двигателей по интервалам бурения

2.13 Расчет диаметра насадок долота

2.14 Выбор типа бурового раствора и расчет параметров промывочной жидкости

2.15 Химическая обработка промывочной жидкости по интервалам, расчет потребного количества компонентов бурового раствора при бурении основного ствола

2.16 Обоснование и выбор системы очистки бурового раствора

2.17 Гидравлический расчет промывки скважины по интервалам

2.18 Обоснование плотности тампонажного раствора и тампонажных материалов

2.19 Расчет обсадных колонн на прочность

2.20 Оборудование устья (способы подвески колонн, установка противовыбросового оборудования, фонтанной арматуры, расчет усилия натяжения колонны)

2.21 Технологическая оснастка обсадных колонн

2.22 Спуск обсадных колонн

2.23 Обоснование способа цементирования обсадных труб

2.24 Обоснование технологических параметров процесса цементирования обсадных колонн

2.25 Обоснование способа вызова притока нефти и газа

2.26 Расчет нагрузки на крюке. Выбор буровой установки

2.27 Геолого-технический наряд

3. Специальная часть - Анализ применения долот типа PDC производства ОАО «Волгабурмаш» при строительстве наклонно-направленных скважин на Вынгапуровском месторождении

Введение

3.1. Классификация долот PDC производства ОАО «Волгабурмаш».

3.2. Особенности конструкции и технические данные долот типа FD

3.3 Анализ применения алмазных долот при бурении интервала под эксплуатационную колонну.

Выводы

Список использованных источников

Аннотация

В работе запроектированы технические средства, технологические параметры по строительству горизонтальной эксплуатационной скважины глубиной 3707 м на Вынгапуровском месторождении.

Проект состоит из 3 частей:

- в геологической части рассмотрена орогидрография района ведения работ, стратиграфия, тектоника и нефтегазоводоносность разреза, а так же проведен анализ возможности возникновения осложнений;

- в технической части выполнены все расчеты, касающиеся бурения, промывки и крепления скважины;

- в специальной части приведен Анализ применения долот типа PDC производства ОАО «Волгабурмаш» при строительстве наклонно-направленных скважин на Вынгапуровском месторождении;

Пояснительная записка изложена на 141 страницах машинописного текста, в том числе 58 таблиц, 20 рисунков. Список использованной литературы включает 38 источников. Демонстрационный материал представлен 1 плакатом.

Введение

В решении задач развития топливно-энергетического комплекса страны ведущее место отводится нефтяной и газовой промышленности. Ежегодно в стране добывается несколько сот миллионов тонн нефти и сотни миллиардов кубометров газа. Развитие нефтяной промышленности предполагает широкое использование буровых работ с целью поисков, разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений. Бурение нефтяных и газовых скважин постоянно совершенствуется особенно в связи с увеличением объемов работ по глубокому и сверхглубокому бурению, а также с растущими потребностями бурения наклонно-направленных и горизонтальных скважин. Бурение нефтяных и газовых скважин является самой капиталоемкой отраслью нефтегазодобывающей промышленности.

Еще на стадии проектирования нефтяных и газовых скважин необходимо сформулировать к ней требования как к объекту длительной, эффективной и безаварийной эксплуатации, а при сооружении её обеспечить выполнение этих требований.

Данный дипломный проект посвящен расчету строительства наклонно-направленной нефтяной скважины на Вынгапуровском месторождении.

Вынгапуровское нефтегазоконденсатное месторождение разрабатывается ОАО «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз» более 25 лет. На сегодняшний день общий фонд Вынгапуровского месторождения составляет более 1 920 скважин, из них 755 скважин составляют эксплуатационный фонд месторождения.

Но, по мнению геологов, на данный момент добыта только половина всех запасов промысла. Оставшихся залежей хватит еще как минимум на 15 лет. Тем более что в последнее время у месторождения было открыто второе дыхание. И свидетельство тому постоянно увеличивающийся объем ежесуточной добычи. Если в начале 2008 года тут добывалось 4900 тонн нефти в сутки, то по итогам прошедших 4-х месяцев этот показатель достиг 5300 тонн.

Увеличение объемов добычи нефти на Вынгапуровском месторождении было достигнуто благодаря проведению соответствующих геолого-технических мероприятий, внедрению новых технологий разработки нефтяных залежей, а также бурению и вводу новых скважин. Из перспективных геолого-технических мероприятий - это углубление уже существующих скважин, то есть переход с ранее эксплуатируемых пластов на нижележащие. Эти запланированные мероприятия сейчас дают хорошую отдачу и приносят весьма неплохие результаты.

Несмотря на солидный возраст этого месторождения, в настоящее время на основе данных сейсморазведки выявлены перспективные участки и продолжается успешное разбуривание районов, ранее не вовлеченных в разработку. Сейчас активно ведется бурение западной части Вынгапуровского месторождения. Таким образом, руководство 'Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаза' намерено сохранить темпы добычи в регионе и по возможности нарастить их. В ближайшее время суточную добычу на Вынгапуровском планируют увеличить еще на пятьсот тонн.В дальнейшем планируется разработка южной и юго-западной частей Вынгапуровского месторождения.

Значительный прирост добычи здесь связывают с надежными партнерами. Помимо Сервисной буровой компании на Вынгапуровском сегодня работают и представители зарубежных компаний.

В географическом отношении Вынгапуровское месторождение находится в северной части Западно-Сибирской равнины, в зоне лесотундры.

Административно район месторождения расположен большей частью на территории Пуровского района Ямало-Ненецкого автономного округа и частично на территории Нижневартовского района Ханты-Мансийского автономного округа Тюменской области.

В экономическом отношении район Вынгапуровского месторождения имеет развитую инфраструктуру газо- и нефтедобывающей промышленности, что позволяет в короткие сроки вовлечь в разработку, как выявленные залежи, так и новые перспективные участки разрабатываемых объектов. Обзорная карта района Вынгапуровского месторождения представлена на рис. 1.

Рис.1 Обзорная карта района месторождения

1. Геологическая часть

1.1 Тектоника

Согласно схемы районирования территории Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции Вынгапуровское нефтегазоконденсатное месторождение расположено в пределах одноименного нефтегазоносного района (НГР) Надым-Пурской нефтегазоносной области (НТО). Залежи углеводородов в данном районе выявлены в широком стратиграфическом диапазоне от средней юры до верхнего мела включительно. Всего на месторождениях Вынгапуровского района выявлено 61 залежь, из них 7 газовых в сеноманских отложениях, 5 газоконденсатных и 7 нефтегазоконденсатных в нижнемеловых, 42 нефтяных залежи в нижнемеловых и юрских отложениях.

На Вынгапуровском месторождении поисково-разведочными скважинами разрез вскрыт до глубины 3422 м (скв.2). В изученной части разреза промышленная нефтегазоносность связана с отложениями от средней юры до сеномана включительно, что соответствует интервалу глубин 950-3100 м. При этом в нижней части разреза находятся нефтяные залежи (залежь горизонта БВ₈имеет небольшую газоконденсатную шапку). Верхняя сеноманская часть разреза газоносна.

Выявленные залежи на Вынгапуровском месторождении распределены в 5 группах резервуаров: Ю₂, Ю_1, ачимовская толща, БВ_6-9 и сеноман (ПК₁). В пределах каждого из резервуаров наблюдаются более или менее обособленные песчаные и песчано-алевролитовые пласты. Появление залежей в той или иной части разреза контролируется наличием в разрезе глинистых покрышек достаточно большой толщины и протяженности, способных удерживать углеводороды.

Наиболее крупные по величине запасов залежи на рассматриваемом месторождении приурочены к сеноманским отложениям (газовая залежь) и к горизонту БВ₈ валанжинского возраста (нефтегазоконденсатная залежь).

На Вынгапуровском месторождении залежь газа сеноманской продуктивной толщи вскрыта на глубинах 970-1084 м (а.о.-855-951,5 м). По своему строению она в основных чертах идентична одновозрастным залежам не только месторождений Надым-Пуровской, но и других НТО Севера Тюменской области. скважина горный бурение долото

В тектоническом отношении Вынгапуровское месторождение приурочено к сводовой части одноименного куполовидного поднятия II порядка. По кровле сеноманских отложений оно представляет собой брахиантиклинальную складку, ориентированную в субмеридианальном направлении размером 36,6х- 18 км.

Сводовая часть структуры осложнена двумя куполами в районе скважин 114-110-112-106 и 100-193 с размерами 4,7x3,2 км и 2,2x1,2 км. В западной части структуры в районе кустов скважин 194-195, 188-189 наблюдаются небольшие 'заливы', направленные к осевой зоне поднятия.

Амплитуда поднятия по замыкающей изогипсе -950 м составляет 98 м. Восточное крыло структуры более крутое, западное - пологое.

Углы падения пород на крыльевых участках структуры 0°30 - 0°50', на

периклиналях - 0 20'-0 30.

1.2 Орогидрография района работ

Сведения о районе проведения работ, источники и характеристики водо- и энергоснабжения, связи и местных стройматериалов в таблице 1.

Таблица 1 - Сведения о районе проведения работ

Наименование	Значение
1	2
Месторождение	Вынгапуровское
Административное положение: Республика Область (округ) Район	Российская федерация Тюменская (Ямало-Ненецкий) Нефтеюганский
Температура воздуха, ^оС: - среднегодовая; - наибольшая летняя; - наименьшая зимняя.	-7,5 +32 -60
Максимальная глубина промерзания грунта, м	2-3
Продолжительность отопительного периода, сут	277
Преобладающее направление ветров	Зимой ЮЗ - З Летом С-СВ
Наибольшая скорость ветра, м/с	22
Сведение о площадке строительства и подъездных путях: - рельеф местности; - состояние грунта; - толщина снежного покрова, м; - характер растительного покрова	Равнинный слабо всхолмленный; Торфяно-болотистые, суглинки, глины, пески, супеси; 1; Сосново-березовый смешанный лес, в поймах рек - тальник
Состояние местности	Лесотундра заболоченная с озерами
Характеристика подъездных дорог: - протяженность, км; - характер покрытия; - высота насыпи, м	30 Бетон 1,3
Источник водоснабжения: - для бурения; - питьевая вода для бытовых нужд	Скважина-колодец; Привозная (бойлера) г. Ноябрьск
Источник электроснабжения	Электроподстанция 35/6 кВ
Средство связи	- «Маяк», «Лен» или РТ23/10, НСМ 301-60; - спутниковая связь типа «PASSOLING»; - ультрофон
Источник карьерных грунтов	Карьер, гидронамыв

В таблице 2 приводятся стратиграфический разрез скважины, элементы залегания и коэффициент кавернозности пластов, литологическая характеристика и физико-механические свойства горных пород по разрезу скважины.

Сведения по градиентам пластового, порового, горного давлений и давления гидроразрыва пород, приведенных к глубине исследования приводятся в таблице 3.

1.4 Нефтегазоводоносность

Данные по нефтеносности, газоносности и водоносности приведены в таблицах 4, 5, 6 соответственно.

1.5 Возможные осложнения при бурении

Во время бурения могут возникнуть осложнения связанные как с естественными причинами, так и с нарушением технологии бурения.

Параметры, характеризующие возможные осложнения указываются на основе статистических данных для наиболее представительных на разбуриваемых и эксплуатирующихся площадях условий приведены в таблицах 7-12.

1.6 Исследовательские работы в скважине

В таблице 13 приводится характеристика вскрываемых пластов на основе исследований. В таблице 14 приводятся планируемые данные по отбору керна, шлама и грунтов.

1.7 Работы по испытанию в эксплуатационной колонне и освоению скважины; сведения по эксплуатации

Данные по освоению скважины в эксплуатационной колонне и работы по перфорации эксплуатационной колонне и данные по эксплуатационным объектам приводятся в таблицах 15, 16 и 17 соответственно.

1.8 Промыслово-геофизические исследования

В данном разделе приводится комплекс геофизических исследований в процессе бурения, в открытом стволе скважины, а также в обсаженном стволе. Комплекс предусмотренных геофизических исследования приведен в таблице 18.

Таблица 2 - Литолого-стратиграфическая характеристика горных пород по разрезу скважины

Стратиграфическое подразделение	Глубина залегания, м	Элементы залегание (падения) пластов по подошве, град.	Горная порода	Стандартное описание горной породы: полное название, характерные признаки(структура, текстура, минеральный состав и т.д.)	Коэф. кавернозности в интервале
название	индекс	от (кровля)	до (подошва)	мощность	угол	азимут	краткое название	процент в интервале
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Четвертичные отложения	Q	0	80	80	-	-	пески супеси суглинки	50 15 15	Пески, супеси, суглинки	1,50
Журавская свита	P_2/3	80	130	50	-	-	глины	50	Глины серые песчанистые	1,45
Новомихайловская свита	P_2/3	130	230	100	-	-	глины пески	40 60	Чередование глин с песками с включением растительных остатков	1,45
Атлымская свита	P_1/3	230	300	70	-	-	глины алевролиты	40 30	Глины серые, алевролиты	1,45
Чеганская свита	P_1/3- P_3/2	300	480	180	-	-	глины алевролиты	80 100	Глины зеленовото-серые с линзами алевролитового материала	1,45
Люлинворская свита	P_3/2- P_1/2	480	700	220	-	-	глины опоки песчаники	80 40 100	Глины известковитстые, опоки с прослоями кварцевато-глауконитового песчаника	1,30
Талицкая свита	P₁	700	800	100	-	-	глины алевролиты	80 20	Глины темно-серые, алевритистые	1,30
Ганькинская свита	К₂	800	890	90	-	-	глины алевролиты	50 40	Глины серые известковистые с прослоями алевролитов	1,30
Березовская свита	К₂	890	1140	250	30'	-	глины опоки	160 90	Глины серые опоковидные, опоки серые	1,30
Кузнецовская свита	К₂	1140	1160	20	30'	-	глины	20	Глины серые, т/серые почти черные	1,30
Покурская свита	K₂ - К₁	1160	2050	890	40'	-	пески песчаники алевролиты глины	250 370 160 110	Пески серые, т/серые с прослоями серых алевролитов, песчаников, глин	1,30
Алымская свита	К₁	2050	2077	22	40'	-	аргиллиты алевролиты	17 10	Аргиллиты т/серые с прослоями серых алевролитов	1,30
Вартовская свита	K₁	2077	2534	457	40'	-	аргиллиты алевролиты песчаники	90 160 207	Песчаники буровато-серые, аргиллиты зеленые, серые, алевролиты мелкозернистые	1,30
Мегионская свита	K₁	2534	2910	376	1°30'	-	песчаники алевролиты аргиллиты	176 80 80	Переслаивание аргиллитов с прослоями извесковистых алевролитов, песчаники средне и мелкозернистые	1,30

Продолжение таблицы 2

Плотность, кг/м³	Пористость, %	Проницаемость, Дарси	Глинистость, %	Карбонатность, %	Соленосность, %
12	13	14	15	16	17
1900-2100	10-35	0,2-0,6	7-60	1-2	-
1900-2200	5-35	0,001-0,6	7-90	1-2	-
1900-2200	5-35	0,001-0,6	7-90	1-2	-
1900-2200	5-35	0,001-0,6	7-90	1-2	-
2200	5	0,001	90	1-2	-
1500-2200	5-31	0,001-0,6	7-90	1-2	-
1500-2200	5-31	0,001-0,6	7-90	1-2	-
1500-2200	5-10	0,001-0,05	13-90	1-2	-
1500-2200	5-10	0,001-0,05	13-90	1-2	-
1500-2200	5-10	0,001-0,05	13-90	1-2	-
1800-2200	5-35	0,001-0,6	7-90	1-2	-
2300-2600	5-23	0,001-0,03	5-100	1-5	-
2300-2600	5-23	0,001-0,03	5-100	1-5	-
2300-2600	5-23	0,001-0,03	5-100	1-5	-

Продолжение таблицы 2

Сплошность породы	Твердость кгс/см²	Расслоен-ность породы	Абразивность	Категория породы по промысловой классификации (мягкая, средняя и т.д.)	Коэффициент Пуассона	Модуль Юнга, Па	Гидратациоиное разуплотнение (набухание) породы
18	19	20	21	22	23	24	25
-	-	-	I-II	М	-	-	-
-	-	-	I-II	М	-	-	-
-	-	-	I-II	М	-	-	-
-	-	-	I-II	М	-	-	-
-	-	-	II	М	-	-	-
-	29-234	-	I-VIII	МС	-	-	-
-	29-234	-	I-VIII	МС	-	-	-
-	29-182	-	I-IV	МС	-	-	-
-	29-182	-	I-IV	МС	-	-	-
-	29-182	-	I-IV	МС	-	-	-
-	14-234	-	I-VIII	МС, С	-	-	-
-	14-234	-	I-VIII	С	-	-	-
-	14-234	-	I-VIII	С	-	-	-
-	14-234	-	I-VIII	С	-	-	-

Таблица 3 - Градиенты давления и температуры по разрезу

Интервал	Градиенты
от	до	Пластового давления, (МПа/м)10^-2	Порового давления, (МПа/м)10^-2	Гидроразрыва пород, (МПа/м)10^-2	Горного давления, (МПа/м)10^-2	Геотермический, ⁰С на 100
0	310	1,00	1,00	2,2	2,2	1
310	700	1,00	1,00	2,0	2,2	4,6
700	1160	1,00	1,00	2,0	2,2	3,9
1160	1190	1,00	1,00	1,18	2,2	3,3
1190	2050	1,00	1,00	1,80	2,2	3
2050	2534	1,00	1,00	1,80	2,2	2,9
2534	2880	1,02	1,02	1,80	2,3	3,1
2880	2910	1,12	1,12	1,60	2,3	2,7

Таблица 4 - Нефтеносность

Индекс стратиграфи-ческого подразделения	Интервал, м	Тип коллектора	Плотность, кг/м³	Подвижность, мПа·с	Содержание, % по весу	Свободный дебит, м³/сут
	от (верх)	до (низ)
				в пластовых условиях	после дегазации		серы	парафина
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
К₁(БВ₈)	2880	2910	Поров.	0,830	-	0,08	0,20	4,60	⁹⁰

Окончание таблицы 4

Параметры растворенного газа
газовый фактор, м³/м³	содержание, %	относительная по воздуху плотность газа	коэффициент сжимаемости	давление насыщения в пластовых условиях, МПа
	сероводорода	углекислого газа
11	12	13	14	15	16
181	-	-	1,01	-	27

Таблица 6 - Водоносность

Индекс стратиграфи-ческого подразделения	Интервал, м	Тип коллектора	Плот-ность,кг/м³	Свободный дебит, м³/сут	Фазовая проницаемость, 10^-3 мкм²	Химический состав воды в мг- эквивалентной форме
	от (верх)	до (низ)					анионы	катионы
							Сl^-	SO₄^-2	HCO₃^-	Na⁺	Mg²⁺	Ca²⁺
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Q - Р_1/3	0	300	Поровый	1,009	100-150	-	89	-	11	82	4	14
К₂- К₁	1160	2050	Поровый	1,011	1000-2500 водозабор	-	97,6	-	2,4	93,3	2,5	2,4
К₁	2050	2500	Поровый	1,010	до 50	-	95	-	5	92,5	1,1	6,4
К₁	2555	2560	Поровый	1,010	0,67-27	-	97	-	3	87	1	12
К₁	2585	2650	Поровый	1,010	0,67	-	98	-	2	78	1	21
К₁	2725	2730	Поровый	1,010	27	-	98	-	2	78	1	21

Окончание таблицы 6

минерализация, г/л	Тип воды по Сулину СФН - сульфатонатриевый ГКН - гидрокарбонатнонатриевый ХЛМ - хлормагниевый ХЛК - хлоркальциевый	Относится к источнику питьевого водоснабжения (да, нет)
14	15	16
0,1-0,2	ГКН	да
16,4	ХЛК	нет
17,2	ХЛК	нет
25	ХЛК	нет

Таблица 7 - Поглощения бурового раствора

Индекс стратиграфического подразделе- ния	Интервал, м	Максимальная интенсивность поглощения, м³/ч	Расстояние от устья скважины до статического уровня при его максимальном снижении, м	Имеется ли потеря циркуляции (да, нет)	Градиент давления поглощения, (МПа/м)10²	Условия возникновения
	от (верх)	до (низ)				при вскрытии	после изоляционных работ
Q - P_2/2	0	700	3-5	-	Нет	2	-	Отклонение параметров бурового раствора от проектных, нарушение скорости СПО
К₂- К₁	1160	2050	Частичное	-	Нет	1,7	2	Повышенная репрессия на пласты, превышение допустимой скорости СПО

Таблица 8 - Осыпи и обвалы стенок скважины

Индекс стратиграфического подразделения	Интервал, м	Буровые растворы, применявшиеся ранее	Время до начала осложнения, сут	Мероприятия по ликвидации последствий (проработка, промывка и т.д.)
	от (верх)	до (низ)	Тип раствора	Плотность, кг/м³	Дополнительные данные по раствору, влияющие на устойчивость
Q - P_2/2	0	700	пресный глинистый	1160-1180	-	2	проработка
P₁- К₁	700	2050	пресный глинистый	1160-1300	-	3-5	проработка

Таблица 9 - Нефтегазоводопроявления

Индекс стратигра-фического подраз-деления	Интервал, м	Вид проявляе-мого флюида (вода, нефть, конденсат, газ)	Длина столба газа при ликвидации газопроявления, м	Плотность смеси при проявлении для расчета избыточных давлений, кг/м³	Условия возникновения	Характер проявления (в виде пленок нефти, пузырьков газа, перелива воды, увеличение водоотдачи и т.д.)
	от (верх)	до (низ)
					внутреннего	наружного
К₂- К₁	1160	2050	Вода	-	1,0	1,01	Снижение гидростатического давления в скважине из-за: -недолива жидкости; -подъема инструмента с “сальником”; -снижение плотности жидкости, заполня-ющей скважину ниже допустимой величины	-разбавление бурового раствора, -перелив бу- рового раствора на устье, -пузырьки газа.
К₁	2880	2910	Нефть	-	0,83	0,85

Таблица 10 - Прихватоопасные зоны

Индекс страти-графи-ческого подраз-деления	Интервал, м	Вид прихвата (от перепада давления, заклинки, саль-никообразования и т.д.)	Раствор, при применении которого произошел прихват	Наличие ограничений на оставление инструмента без движения или промывки (ДА, НЕТ)	Условия возникновения
	от (верх)	до (низ)		тип	плотность, кг/м³	водоотдача, см³/30мин	смазываю-щие добавки (название)
Q - P_2/2	0	700	сальникообразо-вания, заклинка КНБК, диффе- ренциальный прихват	глинистый	1160	более 8	отсутствие	ДА	Увеличение фильтрато-отдачи и плотности раствора, толстая корка, оставление инструмента без движения более 5 минут
P₁- К₁	700	2910		глинистый	1130 - 1340	более 8	отсутствие	ДА

Таблица 12 - Прочие возможные осложнения

Индекс стратиграфического подразделения	Интервал, м	Вид (название) осложнения: желобообразование, перегиб ствола, искривление, грифонообразование	Характеристика (параметры) осложнения и условия возникновения
	от(верх)	до(низ)
Q - P_1/3	0	310	ММП	растепление пород, кавернообразования, разрушение устья скважины, потеря циркуляции
К₂- К₁	1160	2050	разжижение бурового раствора	нарушение режима промывки скважины, разбавление агрессивными пластовыми водами
К₁	2050	2910	сужение ствола скважины	разбухание глин ввиду некачественного глинистого раствора

Таблица 13 - Характеристика вскрываемых пластов

Индекс пласта	Интервал залегания, м	Тип коллек-тора	Тип флюида	По-рис- тость, %	Прони- цаемость, Дарси	Коэффициент газо-, конденсато-, нефтенасыщенности	Пластовое давление, МПа	Коэффициент аномальности	Толщина глинистого раздела флюид-вода, м
	от (верх)	до (низ)
К₁(БВ₈)	2880	2910	Поровый	нефть	5-23	0,001-0,03	-	270	-	-

Таблица 14 - Отбор керна и шлама

Отбор керна	Отбор шлама
интервал, м	технические средства	интервал, м	частота отбора шлама, через м
от (верх)	до (низ)	метраж отбора керна		от (верх)	до (низ)
1	2	3	4	5	6	7
Не предусматривается	2845	2910	5

Таблица 15 - Испытание продуктивных горизонтов (освоение скважины) в эксплуатационной колонне

Индекс стратиграфического подразделения	Номер объекта (снизу вверх)	Интервал залегания объекта, м	Интервал установки цементного моста, м	Тип конструкции продуктивного забоя: открытый забой, фильтр, цемент, колонна	Тип установки для испытания (освоения): передвижная, стационарная
		от (верх)	до (низ)	от (верх)	до (низ)
1	2	3	4	5	6	7	8
БВ₈	1	2880	2910	-	-	зацементированная колонна	А60/80

Окончание таблицы 15

Пласт фонтанирующий (да, нет)	Количество режимов (штуцеров) испытания, шт.	Диаметр штуцеров, мм	Последовательный перечень операций вызова притока или освоения нагнетательной скважины: смена раствора на воду (раствор-вода), смена раствора на нефть (раствор-нефть), смена воды на нефть (вода-нефть), аэрация (аэрация), понижение уровня компрессорами (компрессор)	Опорожнение колонны при испытании (освоении)
				максимальное снижение уровня, м	плотность жидкости, кг/м³
9	10	11	12	13	14
да	-	-	Оборудование устья скважины запорной арматурой, смена бурового раствора в скважине на воду, опрессовка эксплуатационной колонны, перевод скважины на перфорационную жидкость, перфорация, вызов притока (понижение уровня свабированием) гидродинамические исследования, спуск насоса.	2000	830

Таблица 16 - Работы по перфорации эксплуатационной колонны при испытании (освоении)

Номер объекта (снизу вверх)

Перфорационная среда

Мощ-ность перфорации, м

Вид перфорации: кумулятивная, пулевая снарядная, гидропескоструйная, гидроструйная

Типоразмер перфоратора

Количество отверстий на 1 м, шт

Количество одновременно спускаемых зарядов, шт

Количество спусков перфо-ратора, шт

Предус-мотрен ли спуск пер-форатора на НКТ (да, нет)

Насадки для гидропеско-струйной перфорации

вид: раствор, нефть, вода

плотность, кг/м³

диаметр, мм

количество, шт

KCl

1050

Кумулятивная

41/2? HSD Power Jet

4505;

33/8? HSD Power Jet

3406

100

да

Таблица 17 - Данные по эксплуатационным объектам

Номер объекта	Плотность жидкости в колонне, кг/м³	Пластовое давление на период поздней эксплуатации, МПа	Максимальный динамический уровень при эксплуатации, м	Установившаяся при эксплуатации температура, ⁰С	Данные по объекту, содержащему свободный газ	Заданный коэффициент запаса прочности в фильтровой зоне
	на период ввода в эксплуатацию	на период поздней эксплуатации			в колонне на устье скважины	в эксплуатацион-ном объекте	длина столба газа по вертикали, м	коэффициент сжимаемости газа в стволе скважины
	830	850	27	2000	30	83	-	-	1,20

Таблица 18 - Геофизические исследования

Наименование исследования	Мас-штаб записи	Замеры и отборы производятся	Скважинная аппаратура и приборы	Промыслово-геофизическая партия	Номера таблиц СНВ на ПГИ
		на глуби-не, м	в интервале, м	тип	группа сложности	название	дежур-ство на буровой, сут
			от (верх)	до (низ)
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ
В процессе бурения
Геолого-технологические исследования	1:500 1:200	2845 2910	760 2845	2845 2910	Станция ГТИ	2-3	Промыслово-геофизическая	кругло-суточно
В открытом стволе
Стандартный каротаж (АМ-0,5 и ПС)	1:500 1:200	2845 2910	760 2845	2845 2910	Э-1, Э-2; КЗ-741; ЭК-М	2	Электрорадио-каротажная	Солгас-но норм на ПГИ	49-27-84 49-27-57
Боковое каротажное зондирование (5 зондов)	1:500 1:200	2845 2910	760 2845	2845 2910	Э-1, Э-2; КЗ-741; ЭК-М	2	Электрорадио-каротажная	««-»»	49-27-84 49-27-57
Резистивиметрия	1:500 1:200	2845 2910	760 2845	2845 2910	Э-1, Э-2; КЗ-741; ЭК-М	2	Электрорадио-каротажная	««-»»	49-27-84 49-27-57
Индукционный каротаж	1:500 1:200	2845 2910	760 2845	2845 2910	ПИК-3; АИКМ; ПИК-5	1	Электрорадио-каротажная	««-»»	49-27-84 49-27-57
Боковой каротаж	1:500 1:200	2845 2910	760 2845	2845 2910	Э-1, Э-2; КЗ; ЭК-М; ЭК-73	2-3	Электрорадио-каротажная	««-»»	49-27-84 49-27-57
РК (ГК+НКТ)	1:200	2910	2845	2910	РКС-3М, СРК-43, АРК-73, РК-4	2	Электрорадио-каротажная	««-»»	49-27-84 49-27-57
ВИКИЗ (5 зондов)	1:200	2910	2845	2910	РК-73, РКС-3М; РК-01; АР-73	2-3	Электрорадио-каротажная	««-»»	49-27-84 49-27-57
Инклинометрия (в масштабе индукции)	Точеч-ная	2910	0	2910	ИОН-1М; КИТ-А; ИММН-73	2-3	Инклиномет-рическая	««-»»	49-27-84 49-27-57
	Непре-рывная	2910	360	2910	8DWD; DWD-650	2-3
Микробоковой каротаж, микрокавернометрия, микрозонды	1:500 1:200	2845 2910	760 2845	2845 2910	МДО, К-3А-723, МБКУ	1	Электрорадио-каротажная	««-»»	49-27-84 49-27-57
Акустический каротаж	1:500 1:200	2845 2910	760 2845	2845 2910	АКШ-1, АКВ-1	2	Электрорадио-каротажная	««-»»	49-27-84 49-27-57
Гамма-спектрометрия	В продуктивном интервале	РК-73, РКС-3М; РК-01; АР-73	2-3	Электрорадио-каротажная	««-»»	49-27-84 49-27-57
Гамма и нейтронный гамма каротаж	1:200	2845 2910	760 2845	2845 2910	СРК	2-3	Электрорадио-каротажная	««-»»	49-27-84 49-27-57
Гамма-гамма каротаж плотностной	1:200	2845 2910	760 2845	2845 2910	СГП «Агат»	2-3	Электрорадио-каротажная	««-»»
В обсаженном стволе
Гамма-гамма цементометрия	1:500 1:200	750 2780	0 750	750 2750	ЦМ 10-12; СГДТ-3	2	Электрорадио-каротажная	««-»»	49-27-54 49-27-57
ФКД	1:500 1:200	750 2780	0 750	750 2750	МАК-2; АКВ-1	2	Электрорадио-каротажная	««-»»	49-27-54 49-27-57
Радиоактивный каротаж (ГН+ННК+Т) в эксплуатационной колонне	1:500 1:200	750 2780	750 2845	2845 2750	АКР-73	2-3	Электрорадио-каротажная	««-»»	49-27-84 49-27-57
Термометрия в эксплуатационной колонне	1:500 1:200	750 2780	750 2845	2845 2750	ТЭГ-60	2-3	Электрорадио-каротажная	««-»»	49-27-84 49-27-57
Локация муфт в эксплуатационной колонне	1:500 1:200	750 2780	750 2845	2845 2750	АКР-73	2-3	Электрорадио-каротажная	««-»»	49-27-84 49-27-57
Перфорация в эксплуатационной колонне	Согласно заявке	2-3	Прострелочно-взрывная аппаратура	««-»»	49-27-84 49-27-57
Контроль перфорации МЛМ, РК	В интервалах перфорации	2-3	Электрорадио-каротажная	««-»»	49-27-54 49-27-57
Промысловые исследования	ТМ, БМ, ВГД, СТД, РГД, РГД, РИС	2-3	Электрорадио-каротажная	««-»»	49-27-84 49-27-57

2. Техническая часть

2.1 Обоснование точки заложения скважины

Точка заложения проектной скважины определяется согласно проекту на разработку Вынгапуровского месторождения.

Глубина скважины H_скв, м рассчитывается по формуле

H_скв= H_кп + h_пл + h_з, (1)

где H_кп - глубина кровли по вертикали, м;

h_пл- мощность продуктивного пласта, м;

h_з- глубина зумпфа, м.

Глубина проектной скважины равна

H_скв= 2880 + 30 + 0 = 2910 м.

2.2 Состояние техники и технологии бурения скважин на месторождении

На Вынгапуровском месторождении используется буровая установка Бу-3000ЭУК-1М. Применяемый тип лебедки ЛБУ-1200К , мощность двигателей 500 кВт, мощность двигателей для бурения - 500 кВт + (630 кВт2). Тип электростанции АСДП-200.

На буровой установке используется следующее оборудование: тип редуктора РН-650, талевый блок УТБА-5-200, тип насосов УНБ-600, двигатель для насосов СМБО-630, превентор ОП5 -230/8035.

Ствол скважины крепится тремя обсадными колоннами: кондуктором, эксплуатационной, хвостовиком. Бурение под кондуктор ведется турбобуром Т 12 РТ-240, долотами III295,3 С-ГНУ-R58 или БИТ295,3ВТ-419НР, под бурение эксплуатационной колонны применяются долота БИТ220,7 ВТ613НР.02, БИТ220,7 FD368МН-А80-05, БИТ2-220,7В813УН.40 ротор и двигатель ДРУ-172РС, хвостовик бурится долотами III-146СЗ-ГАУ-R296 или БИТ-146В613УН.30, применяемый двигатель ДРУ-127 и ротор.

2.3 Выделение зон осложнений и интервалов с несовместимыми условиями бурения. Построение совмещенного графика давлений

Число интервалов несовместимых по условиям бурения определяются по совмещенному графику изменения с глубиной градиентов пластовых давлений grad P_пл, МПа/м давлений гидроразрыва grad P_гр, МПа/м, а также прочности и устойчивости пород grad P_уст, МПа/м.

grad Рпл_z= (2)

grad Ргр_z = (3)

grad Руст_z = (4)

где Р _уст- давление относительной устойчивости породы, МПа.

Градиенты пластового давления, давления гидроразрыва и устойчивости для условий Вынгапуровского месторождения.

grad Рпл₃₀=0,3/30=0,01 МПа/м;

grad Ргр₃₀=0,6/30=0,022 МПа/м;

grad Руст₃₀ =0,3•1,1/30=0,011 МПа/м;

grad Рпл₁₀₀=1,0/100=0,01 МПа/м;

grad Ргр₁₀₀=2,0/100=0,022 МПа/м;

grad Руст₁₀₀ =1,0•1,1/100=0,011 МПа/м;

grad Рпл₂₁₀=2,1/210=0,01 МПа/м;

grad Ргр₂₁₀=4,2/210=0,022 МПа/м;

grad Руст₂₁₀ =2,1•1,1/210=0,011 МПа/м;

grad Рпл₃₂₀=3,2/320=0,01 МПа/м;

grad Ргр₃₂₀=6,4/320=0,022 МПа/м;

grad Руст₃₂₀ =3,2•1,1/320=0,011 МПа/м.

Совмещенный график давлений представлен на рисунке 1, все данные по расчетам сведены в таблицу 19.

Таблица 19 - Данные для составления графика давлений

Свита	Глубина залегания кровли пласта, м	Глубина залегания подошвы пласта, м	Толщина, м	Градиенты давлений
				пластового МПа/м•10²	гидроразрыва, МПа/м•10²	устойчивости, МПа/м•10²
Четрвертичная	0	80	80	1	2,2	1,1
Журавская	80	130	50	1	2,2	1,1
Новомихайлов	130	230	100	1	2,2	1,1
Алтымская	230	300	70	1	2,2	1,1
Чеганская	300	480	180	1	2,2	1,1
Люлинворская	480	700	220	1	2,0	1,1
Талицкая	700	800	100	1	2,0	1,1
Ганькинская	800	890	90	1	2,0	1,1
Березовская	890	1140	250	1	2,0	1,1
Кузнецовская	1140	1160	20	1	1,8	1,1
Покурская	1160	2050	890	1	1,8	1,05
Алымская	2050	2077	22	1	1,8	1,05
Вартовская	2077	2534	457	1,02	1,8	1,05
Мегионская	2534	2910	376	1,12	1,6	1,07

2.4 Обоснование, выбор и расчет типа профиля скважины и дополнительных стволов

Оптимальная проектная траектория ствола скважины определяется: низкой вероятностью пересечения стволов, высокой степенью достижения проектной траектории, минимальной длиной скважины, минимальной стоимостью бурения, минимальной продолжительностью бурения, низкой вероятностью осложнений в процессе проводки ствола. Исходя из этих условий и опыта бурения горизонтальных скважин выбирается профиль горизонтальной скважины. Основными составляющими элементами выбранного профиля ствола горизонтальной скважины являются участки: вертикальный, набор кривизны, стабилизации, набор угла, горизонтальная часть.

Исходные данные для расчета профиля скважины сведены в таблице 20.

Рисунок 2 - Совмещенный график изменения градиентов давлений

Таблица 20 - Исходные данные для расчета профиля скважины

Вертикальный участок, м	100
Проектный отход (на кровлю пласта), м	750
Интенсивность набора зенитного угла, ?/10м	2,0
Глубина кровли пласта, м	2880

Следующим этапом является расчет минимально допустимого радиуса искривления R_min, м, из условия проходимости в искривленном участке скважины наиболее жесткой части системы “долото - забойный двигатель” по формуле

R_min = . (6)

где L_ЗД - длина забойного двигателя с долотом, м;

Д_Д , d_ЗД - диаметр, соответственно, долота и забойного двигателя, м;

К - зазор между стенками скважины и забойным двигателем, м.

В мягких породах К = 0, в твердых К = 3?6 мм.

R_min = = 32,5 м.

Бурение участка набора кривизны производится с применением компоновки включающей в себя ДРУ-172 с углом перекоса 1°45'. Такая компоновка обеспечивает необходимый темп набора зенитного угла т.е. интенсивность 2,0?/10 м и радиус искривления R₁ = 460 м.

Далее рассчитываются значения зенитного угла , град. в конце участка набора по формуле

, (7)

;

А_твп - отклонение точки вхождения в пласт от вертикальной оси ствола, м;

R₁ - радиус искривления на первом участке, м;

R₂ - радиус искривления на втором участке, м.

₁ =arccos

Расчет профиля горизонтальной скважины ведется по следующим формулам

Длина скважины по стволу, м	Проекции
	вертикальная, м	горизонтальная, м
Вертикальный
		-
Набор зенитного угла

Наклонно направленный участок

Резко искривленный участок

Горизонтальный участок
	-
Всего

Ниже приведены расчеты, а результаты сведены в таблицу 21.

l₁=50 м;

a₁=0;

l₂ = 0,01745•286,512,3°= 52 м;

а₂ = 286,5• (1-cos12,3°) = 9,5 м;

h₂ = 286,5•sin12,3°= 61 м;

h₄= 143,25•(sin86,7-sin12,3)=112,5 м;

h₃= 2880-50-61-112,5=2656,5 м;

l₃= 2656,5/0,977=2726 м;

a₃= 2656,5•tg 12,3°=594 м;

l₄= 0,01745•286,5•74,4=379 м;

a₄ = 143,25•(cos87,7-cos12,3)=147 м;

l₅= 500 м;

L=50+52+2726+379+500=3707 м;

A = 9,5+594+147=750,5 м.

Таблица 21 - Результаты расчета профиля горизонтальной скважины

Интервал по вертикали, м	Угол наклона ствола, град	Отклонение, м	Удлинение, м	Глубина по стволу, м
от	до	длина	в начале интервала	в конце интервала	средний	за интервал	общее	за интервал	общее
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
0	50	50	0	0	0	0	0	0	0	50
50	200	150	0	0	6,0	15,8	15,8	1,0	1,0	201
200	750	550	7,0	12,0	9,5	92,0	107,8	8,0	9,0	759
750	1600	850	34,8	34,8	34,8	104,4	212,2	6,0	15,0	1615
1600	1800	200	34,8	34,8	34,8	24,5	236,7	1,0	16,0	1816
1800	2480	680	34,8	34,8	34,8	83,5	320,2	6,0	22,0	2502
2480	2830	350	34,8	34,8	34,8	245,1	565,3	77,0	99,0	2929
2830	2880	50	34,8	89,0	74,85	184,7	750,0	141,0	240,0	3120
2880	2885	5	89,0	90,0	89,5	86,7	836,7	82,0	322,0	3207
2885	2910	25	90,0	90,0	90,0	500,0	1136,7	475,0	797,0	3707

Профиль скважины представлен на рисунке 3.

Рисунок 3 - Расчетный профиль горизонтальной скважины

В настоящее время существует несколько способов вскрытия продуктивных горизонтов: при репрессии (Р_пл < Р_з), депрессии (Р_пл > Р_з) и равновесии. Бурение на депрессии и равновесии проводится только при полностью изученном разрезе, а также требует специального дорогостоящего оборудования. Поэтому при обосновании первичного вскрытия рассматривается только вариант бурения с помощью репрессии.

Существуют несколько методов вхождения в продуктивную залежь. При вскрытии пласта данной скважины используется метод вскрытия, заключающийся в следующем. Продуктивная залежь, пробуривается, перекрывая, предварительно вышележащие породы эксплуатационной колонной обсадных труб, затем спускается до забоя хвостовик и пакеруется. Для сообщения внутренней полости колонны с продуктивной залежью в хвостовик включаются фильтра.

Метод имеет следующие достоинства: прост в реализации; позволяет селективно сообщать скважину с любым пропластком продуктивной залежи; стоимость собственно буровых работ меньше, чем при других методах вхождения.

Однако при использовании промывочной жидкости на водной основе при этом методе велика вероятность сильного загрязнения продуктивной залежи, поскольку свойства жидкости приходится выбирать с учетом геолого-физических условий не только самой залежи, но также в открытой части ствола выше нее.

Определяем количество и глубины спуска обсадных колон. Исходя из данных, полученных на основе совмещенного графика давлений, выбираем конструкцию из трех обсадных колон.

Кондуктор спускается до глубины 759 м, цементируется до устья. Эксплуатационная колонна спускается до глубины 2929 м в интервал устойчивых магматических пород, цементируется выше башмака кондуктора на 150 м. Колонна хвостовик спускается на глубину 3707 м и пакеруется выше башмака эксплуатационной колонны на 35 м . Конструкция скважины представлена в таблице 22.

С учетом ожидаемого дебита 26,4 м³/сут принимается эксплуатационная колонна с наружным диаметром 0,178 м.

Таблица 22 - Обоснование конструкции скважины

Название колонны	Диаметр колонн, мм	Глубина спуска по вертикали (по стволу), м	Назначение обсадных колонн; обоснование выбора диаметра, секционности и глубины спуска колонн
1	2	3	4
Кондуктор	245	750 (759)	Для перекрытия Люлинворской свиты, перетоков газа, грифонообразования, с целью оборудования устья ПВО.
Эксплуата-ционная	178	2830 (2929)	С целью эксплуатации
Хвостовик	114	2910 (3707)	С целью эксплуатации

Рассчитывается диаметр долота Д_д для бурения под колонну хвостовик

Д_д = Д_м + _Н, (8)

где Д_д - расчетный диаметр долота, м;

Д_м - диаметр муфты обсадных труб, м;

_Н - разность диаметров между муфтой обсадной колонны и стенкой скважины, м.

Д_д = 0,1321 + 0,015 = 0,1471 м.

Принимается диаметр долота под эксплуатационную колонну 0,146 м ГОСТ 20692 - 2003.

Наружный диаметр предыдущей обсадной колонны (Д_н)_пред, мм определяется по формуле

(Д_н)_пред. = Д_д + 2(в + ), (9)

где Д_д - расчетный диаметр долота, м;

в - радиальный зазор между долотом и внутренней поверхностью той колонны, через которую оно должно проходить при бурении скважины (в = 3 - 5 мм);

- наибольшая возможная толщина стенки труб данной колонны.

Диаметр эксплуатационной колонны определяется по формуле (9)

(Д_н)_пред. = 0,146 + 2(0,003 + 0,009) = 0,171 м.

Глубина по инструменту, м	Глубина по вертикали, м	Схема	Описание
Направление		ЭЛ/СВАР 530х12 ЭД
55,19	55,19		гр.кор.ст.1 к 52
Кондуктор		244.5 мм / =8.94 мм
759	750		Марка стали «Д»
			Резьба - ОТТМА
			Вес 1 п.м. - 53.7 кг
			177.8 мм / =10,4мм
			Марка стали «Е»
			Резьба - ОТТМА
			Вес 1 п.м. - 43.5 кг
			177.8 мм / =8.1 мм
			Марка стали «Е»
			Резьба - ОТТМА
			Вес 1 п.м. - 34.2 кг
Эксплуатационная колонна
2929	2830
			O 114,3мм/= 8,6 мм
Хвостовик-фильтр		Марка стали «Д»
3707	2910		ФСЭЛО-114-0,2-8000

Рисунок 4 - Схема строительства скважины

Принимается диаметр эксплуатационной колонны 0,178 м согласно ГОСТ 632 - 80.

Аналогично вычисляются диаметры долот и труб для остальных обсадных колонн. Результаты расчетов приводятся в таблице 23.

Таблица 23 - Характеристики конструкции скважины

Наименование колонн	Интервал спуска по вертикали (по стволу), м	Диаметр, мм	Интервал подъема тампонажного раствора, м
		колонны	долота
Кондуктор	759 (750)	245	295,3	До устья
Эксплуатационная	2929 (2830)	178	220,7	150 м выше бышмака кондуктора
Хвостовик	3707(2910)	114	146	-

Основная задача такой конструкции - обеспечить безаварийную проводку ствола скважины при минимально допустимом количестве обсадных колонн. При этом снижается расход обсадных труб, долот, химических реагентов, тампонажных материалов, время строительства и себестоимость одной скважины.

2.6 Анализ физико-механических свойств горных пород

Сведения о физико-механических свойствах горных пород представлены в таблице 24.

2.7 Разделение геологического разреза на интервалы условно одинаковой буримости

Анализ физико-механических свойств горных пород (таблица 24) позволяет, предварительно, выделить интервалы одинаковой буримости: 0-700 м, 700-1950 м, 1950-2830 м, 2830-2910 м.

Интервалы условно одинаковой буримости уточняются при помощи методов математической статистики по проходке на долото (Н_д).

Выписываются значения проходки на долото Н_д, м в порядке увеличения.

Интервал 0 - 700 м.

Н_д, м: 72, 85, 97, 92, 125, 264, 289, 314, 312, 439.

Проверяются крайние значения вариационного ряда по формулам

. (10)

Для всех вариационных рядов выполняется неравенство по-этому значение Х₁ не является грубой ошибкой и не может быть исключено из вариационного ряда.

Делается проверка для значения Х_n.

. (11)

Для всех вариационных рядов выполняется неравенство поэтому значение Х_n не исключается из вариационного ряда.

Определяется среднее квадратичное отклонение S и среднее значение .

; (12)

(13)

S₁=132,7

Интервал 700-1950 м

Н_д, м: 80, 89, 95, 96, 131, 266, 290, 319, 321, 440.

По формулам (10,11) проверяется крайнее значение вариационного ряда. Условия выполняются.

Находим ₂и S₂:₂ = 212,7; S₂ = 129,3

Вычисляется общее среднее квадратичное отклонение для сравнения двух радов:

. (14)

Коэффициент Стьюдента () находится по формуле

. (15)

Сравниваются значение t_1,2

При m = n₁ + n₂ - 2, m = 10-10 -2 = 18 , t =2,1 ; t_1,2 > t.

Следовательно, предварительное разделение является верным, что подтвердилось проведенными статистическими расчетами.

При проверке остальных интервалов аналогичным способом выясняется, что предварительное разделение разреза скважины на интервалы условно одинаковой буримости, верно.

Окончательно выделяются следующие интервалы условно одинаковой буримости: 0-700 м, 700-1950 м, 1950-2830 м, 2830-2910 м.

2.8 Выбор способа бурения

Способ бурения выбирается исходя из частоты вращения долота n, об/мин. Определяется частота вращения долота на забое, которая необходима для реализации объемного разрушения горных пород. Необходимое время контакта _к,, млс зуба долота с забоем по формуле берется, исходя из физико-механических свойств горных пород.

. (16)

где t_з - средний шаг зубьев долота, мм;

в_з - средняя ширина площадки, по которой зуб долота оказывает давление на породу при вдавливании на глубину (0,5-2 мм) в зависимости от твердости пород и формы зуба, в_з определяется по результатам замеров для принятых долот;

_к - (2 - 8 млс) время контакта определяется согласно указаниям [1];

R - радиус долота, мм.

Интервал 0-759 м долото 295,3 AUL-LS21T-R403.

t_з = 20·10^-3 м, в_з = 7 мм, _к =8 млс.

170 об/мин.

Интервал 759 - 2929 м долото БИТ220,7 ВТ613НР.02

n= 190 об/мин ( характеристика долота из каталога долот группы компаний «ХИМИКО»)

Интервал 2929 - 3707 м долото 146AUP-LS54Y-R296А, t_з = 12·10^-3мм,

в_з = 5 мм, _к =8 млс.

180,8 об/мин.

Ориентируясь на величину , при бурении скважины в интервале 0-700 м предпочтительнее использовать турбинный способ бурения, 700-1950 м, 1950- 2830 м, 2830-2910 м бурится роторным и роторно - турбинным способом, учитывая необходимую частоту вращения (), выбираются Т12РТ-240 , ДРУ-172РС, ДРУ-127.

2.9 Анализ и выбор эффективных типов породоразрушающих инструментов и схемы их промывки

Выбор типа долота проводится исходя из характеристик горных пород т.е. твердости, абразивности. Тип опоры долота выбирается в зависимости от частоты, с которой долото будет работать на забое.

Таблица 25 - Характеристика долот

Интервал бурения, м	Типоразмер породоразрушающего инструмента	Характеристика долот
		тип резьбы	тип промывочн- ого устройства	количество насадок, шт	тип опоры
0-700	11 5/8 FD-388MH-A66	З-152	Ц	1	В
700-1950	8 11/16 FD-368SM-A70	З-117	ЦГ	6	ВУ
1950-2830	8 11/16 FD-368SM-A70	З-117	Г	6	Н
2830-2910	5 2/3 AUP-LS54Y-R296А	З-88	Г	3	Н

Таблица 24 - Физико-механические свойства горных пород.

Индекс стратиграфического подразделения	Интервал, м	Краткое название горной породы	Плотность, кг/м³	Глинистость, %	Пористость, %	Твердость, МПа	Коэффициент пластичности	Категория абразивности	Категория породы по промысловой классификации
	от (верх)	до (низ)
Q	0	80	пески супеси суглинки	1900-2100	7-60	10-35	10-75	-	I-II	М
P_2/3	80	130	глины	1900-2200	7-90	5-35	20-120	-	I-II	М
P_2/3	130	230	глины пески	1900-2200	7-90	5-35	20-120	-	I-II	М
P_1/3	230	300	глины алевролиты	1900-2200	7-90	5-35	20-120	-	I-II	М
P_1/3- P_3/2	300	480	глины алевролиты	2200	90	5	50-120	-	II	М
P_3/2- P_1/2	480	700	глины опоки песчаники	1500-2200	7-90	5-31	29-234	-	I-VIII	МС
P₁	700	800	глины алевролиты	1500-2200	7-90	5-31	29-234	-	I-VIII	МС
К₂	800	890	глины алевролиты	1500-2200	13-90	5-10	29-182	-	I-IV	МС
К₂	890	1140	глины опоки	1500-2200	13-90	5-10	29-182	-	I-IV	МС
К₂	1140	1160	глины	1500-2200	13-90	5-10	29-182	-	I-IV	МС
K₂ - К₁	1160	2050	пески песчаники алевролиты глины	1800-2200	7-90	5-35	14-234	-	I-VIII	МС, С
К₁	2050	2077	аргиллиты алевролиты	2300-2600	5-100	5-23	14-234	-	I-VIII	С
K₁	2077	2534	аргиллиты алевролиты песчаники	2300-2600	5-100	5-23	14-234	-	I-VIII	С
K₁	2534	2910	песчаники алевролиты аргиллиты	2300-2600	5-100	5-23	14-234	-	I-VIII	С

2.10 Проектирование режима бурения

2.10.1 Расчет осевой нагрузки на долото

Величина осевой нагрузки на долото G_дол., Н определяется по формуле

G_дол = Р_шF_к, (17)

где Р_ш - твердость горных пород по штампу, МПа;

F_к - площадь контакта вооружения долота с забоем, м².

, (18)

где в_з - средняя ширина площадки, по которой зуб долота оказывает давление на породу при вдавливании на глубину (0,5-2 мм) в зависимости от твердости пород и формы зуба, мм;

l_i - сумма длин всех зубьев находящихся в одновременном контакте с породой, м.

Интервал 0 - 700: l_i =125 мм, F_к = 310^-4 м², b_z = 6 мм.

G = (120 - 410)10⁶ 3 10^-4 = 21000 ? 71750 Н.

Интервал 2830 - 2910: l_i =129 мм, F_к = 1,210^-4 м², b_z = 3 мм.

G =(800-960)10⁶ 1,5 10^-4 = 120000?225000 Н.

Результаты расчетов осевой нагрузки на долото приведены в табл. 26.

Таблица 26 - Результаты расчетов осевой нагрузки на долото

Интервал, м	?l_i, м	b_z, м	F_k, м	G_cp, кН	G_min, кН	G_max, кН
от (верх)	до (низ)
0	700	0,125	0,006	0,0003	79,5	36	123
700	2830	-	-	-	68	9	127
2830	2910	0,129	0,003	0,00015	132	120	144

Нагрузку на долото БИТ220,7 ВТ613НР.02 определяем исходя из паспортных характеристик, учитывая частоту вращения и твердость пород.

2.10.2 Обоснование расхода бурового раствора

Проектирование расхода промывочной жидкости рассчитываем из условия .

Определяем технологически необходимую величину расхода промывочной жидкости Q_TH, м³/с удовлетворяющей требованиям процесса углубления скважины

. (19)

где а_i - коэффициент гидросопротивлений, м^-4;

а_мс, а_ш, а_в, а_тв, а_д - соответственно учитывают сопротивления в манифольде и стояке, буровом шланге, вертлюге, ведущей трубе и долоте, м⁵;

b_i, b_j - коэффициент гидросопротивлений, зависящих от L, м^-5;

l_i, l_j - длины секций бурильной колонны с разными диаметрами и толщинами стенок труб, м;

Р_max - максимальное давление на выкиде буровых насосов, МПа.

. (20)

где G_max - максимальная осевая нагрузка на долото, кН;

T_n- осевая нагрузка на осевую опору двигателя, МПа;

F_p - площадь ротора, ГЗД, м²;

G_вр - вес вращающихся деталей турбобура, кН;

Р_дт - перепад давления в промывочном узле можно определить, как технологически необходимый, МПа;

Р_оч - давление, необходимое для очистки забоя от выбуренной породы, МПа.

. (21)

где N_оч - мощность на очистку, кВт.

. (22)

где V_м - механическая скорость бурения, м/с;

₁ ,₂ - плотность промывочной жидкости внутри бурильного инструмента и в заколонном пространстве, кг/м³;

L - глубина скважины, м.

G_вр=(0,40...0,48)·G_з·b. (23)

где G_з - вес забойного двигателя, кН;

b - коэффициент, учитывающий архимедову силу.

F_p =0,785·. (24)

где - средний диаметр турбинок ГЗД, мм.

. (25)

где P_R - гидроимпульсное давление, принимаем P_R=2 Мпа;

G_cp средняя нагрузка на долото, Н;

T_n- осевая нагрузка на осевую опору двигателя, T_n =-25 кН;

Р_т - перепад давления в турбобуре, МПа.

Минимальный расход - , л/с, который необходим для очистки забоя от выбуренной породы

. (26)

где - площадь кольцевого сечения скважины, м².

; (27)

. (28)

где - диаметр долота, м; - коэффициент кавернозности.

Эффективность очистки ствола определяется средней скоростью восходящего потока , м/с; плотностью горных пород , кг/м³; средними размерами частиц шлама , мм; геометрией гидравлического канала (, - диаметры скважины и бурильных труб), свойствами бурового раствора (, , ) и характером течения потока. Транспортирование шлама по стволу скважины будет обеспечено, если между скоростью восходящего потока , скоростью образования шлама на единицу площади забоя , необходимой для поддержания заданной концентрации шлама в кольцевом пространстве, и скоростью осаждения частиц шлама в буровом растворе будет выполняться следующее неравенство

; (29)

. (30)

где - механическая скорость бурения, м/с;

- диаметр скважины, м;

- плотность горных пород, кг/м³;

- плотность бурового раствора, кг/м³;

- диаметр труб, м;

- плотность бурового раствора в кольцевом пространстве, кг/м³.

Re < Re_кр - ламинарный режим бурения.

; (31)

; (32)

; (33)

; (34)

. (35)

где - пластическая вязкость, Па•с;

- диаметр частиц шлама, м;

- ускорение свободного падения, м/с².

Re > Re_кр - турбулентный режим бурения.

. (36)

где С_f - const=0,82.

Рассчитаем технически необходимый расход, т.е. расход, необходимый для работы забойного двигателя в интервале 0-700 м:

F_p =0,785·0,13²=0,013 м²;

G_вр = (0,4 - 0,48)·20,17 0,84=6,7 кН;

МПа;

м^-5;

?l_ib_i=2000·0,0009+1008·0,001+48·0,0029+48·0,0052=3,227 м^-4;

м^-3;

Вт;

=0,53 МПа;

=5,86 МПа;

л/с.

Расчет расхода в других интервалах производится аналогичным образом. Результаты расчета сведены в таблице 29.

2.10.3 Расчет частоты вращения долота

Расчет частоты вращения долота для обеспечения объемного разрушения горных пород на забое скважины. Частота вращения долота в первую очередь должна определяться при выполнении условия, при котором обеспечивается необходимое время контакта вооружения долота с забоем для достижения объемного разрушения.

Расчет частоты вращения долота был проведен в пункте 2.8 при выборе способа бурения.

2.10.4 Расчёт максимальной величины давлений на выкиде буровых насосов

При бурении турбинным способом максимальное давление определяется по формуле 20.

Интервал 0 - 700 м.

=0,53 МПа;

=5,86 МПа;

Интервал 700 - 1950 м.

Па =1,8 МПа

МПа

Интервал 1950 - 2830 м.

Па =2,4 МПа

МПа

Интервал 2830 - 2910 м.

Па =0,73 МПа

МПа

Результаты расчета приведены в таблице 29.

Значение Р_max при турбинном способе бурения выше чем при роторном, так как большей частью энергия промывочной жидкости расходуется на создание вращающего момента на валу турбобура.

2.11 Обоснование, выбор и расчет компоновок бурильной колонны

При роторном способе бурения в интервале 0 - 700 м длина УБТ l_у , м рассчитывается по формуле

l_у = С₁Т_д/ 2. (37)

где С₁- скорость звука в материале труб, м/с; С₁ = 5100 м/с;

Т_д - период зубцовых вибраций, с.

Т_д = 1/f_рот; (38)

f_рот = 2R/l_z. (39)

При турбинном бурении длина УБТ l_у , м, определяется по формуле

l_у = С₁Т_д/ 2 - (l_т - l_n). (40)

где С₁- скорость звука в материале труб, м/с; С₁ = 5100, м/с;

Т_д - период зубцовых вибраций, с; l_т - длина турбобура, м;

l_n - длина инструмента от забоя до верхней осевой опоры ГЗД, м.

Т_д = t_z / ( ·R). (41)

где t_z - шаг зубьев периферийного венца, м;

- угловая скорость долота, рад/с, = ·n / 30 рад/с;

R - радиус долота, м.

Длина стальных бурильных l_n , м труб определяется по формуле

l_n =. (42)

где G_у - вес 1 м УБТ, кН/м;

q_n - вес 1 м стальных труб, кН/м;

b - коэффициент, учитывающий Архимедову силу; b = 0,83.

Длина ЛБТ l_л , м, определяется следующим образом

l_л = Н - (l_т + l_у + l_n). (43)

где Н - глубина скважины, м.

Рассчитывается длина УБТ при турбинном способе бурения в интервале

0 - 700 м:

Т_д = 0,02/0,1 = 0,01 с

l_у = 5100 0,01/ 2-(8,2-5,6) = 22,9 м

Для разбуривания данного интервала применяем 2 трубы по 12 м УБТ-178.

Таблица 29 - Режим бурения

Интервал бурения, м	Способ бурения	Условный номер КНБК	Параметры режима бурения
			осевая нагрузка, кН	скорость вращения, об/мин	расход бурового раствора, м³/с10^-3	давление на стояке, МПа
					min	необходимый
0-700	Турбинный	1	36-123	60	25	43	5,86
700-1950	ТР	2	9-127	60	13	35	13,6
1950-2830	ТР	3	9-127	60	13	35	14,1
2830-2910	ТР	4	120-144	60	13	20	22,07
_______________________________________________________________________________ Примечание. ТР - турбинно-роторный способ бурения

l_n =[ 1,3 123·10³ -(20,17·10³+24·9,81·156·10^-3) 0,84] / 0,39 0,84 = 339 м

Используются 336 м ПК-127*9 - 14 свечи по 24 м.

l_л =700-(8,2+24+336)=331,8 м

Используются 336 м ЛБТ-147х11- 14 свечей по 24 м.

Для интервала 700- 1950 м:

Т_д = 3510^-330 / 3,142000,14765= 0,0085 c

l_у = 5100 0,085 / 2 -(8 -1,5)= 15,1 м

Для разбуривания данного интервала применяем 16 м УБТ-178.

l_n =[ 1,3174,810³ -(7,7+16·9,81·156·10^-3) 0,84] / 0,39 0,84 = 610 м

Используются 600 м ПК-127*7 - 25 свечи по 24 м.

l_л =1950 - (8+16+600)=1326 м

Используются 1320 м ЛБТ-147х11- 55 свечей по 24 м.

Аналогично рассчитываются длины труб для других интервалов. В таблицах 30, 31 приведены характеристика и параметры компоновок бурильной колонны по интервалам.

Производится расчет колонны на прочность _р. для турбинного бурения. Проверяются условия сохранения устойчивости при воздействии растягивающих усилий на колонну, действия остальных усилий учитываются коэффициентами запаса прочности. Определяется растягивающее напряжение _р, МПав верхнем сечении колонны (состоящей из труб ПК и ЛБТ) при наиболее тяжелых условиях для колонны, когда колонна поднимается из скважины с большой скоростью при циркуляции жидкости в скважине по формуле

_р=·[b(G_т+q_уl_у+q_nl_n)+q_лl_лb_л+F_в·(Р_т+Р_д)]. (44)

где К_д - коэффициент динамичности, К_д = 1,3;

q_у - вес одного метра УБТ, кН/м;

q_л - вес одного метра труб ПК, Н/м;

G_т - вес забойного двигателя Н/м;

Р_т - перепад давления в ГЗД ,Па;

Р_д - перепад давления в промывочных узлах долота, Па

b,b_л- коэффициент, учитывающий силу Архимеда для стали и труб ЛБТ соответственно; b_л = 0,54;

F_тл - площадь поперечного сечения тела ЛБТ, м²:

F_тл = 0,785(d²_нл - d²_вл). (45)

где d_нл, d_вл - соответственно наружный и внутренний диаметры ЛБТ, м;

F_в - площадь поперечного сечения канала труб, м²;

F_в = d²_вп / 4. (46)

Для интервала 2830-2910 м для труб ЛБТ:

F_тл = 0,785(0,089² -0,0702²)=0,00236 м²

F_в = 0,785 0,0702² = 0,00387 м²

_р =·[0,84(4020+72212+855470)+28321700,54+0,00387

(3,510⁶+3,510⁶)] =243,03 МПа

После расчета _р производится проверка условия

_р _т/К_з. (47)

где _т- предел текучести рассчитываемых на прочность труб, МПа;

К_з - коэффициент запаса прочности для бурильных труб при бурении забойными двигателями, К_з = 1,5.

_т/К_з = 490/1,5 = 327 МПа.

_р = 243,03 327 МПа - прочность колонны на действие на нее растягивающих усилий достаточна.

Фактический коэффициент запаса прочности составил:

К_{з фак} = _{т /}_р = 327 / 243,03= 1,34

Для интервала 1950-2830 м для труб СБТ:

F_т = 0,785(0,127² -0,109²)=0,00393 м²

F_в = 0,785 0,109² = 0,0093 м²

_р=·[0,84(7700+3281008+1560·12)+18021700,54+0,0093(3,510⁶+3,510⁶)] =175,5 МПа

После расчета _р производится проверка условия

_р _т/К_з. (48)

где _т- предел текучести рассчитываемых на прочность труб, МПа;

К_з - коэффициент запаса прочности для бурильных труб при бурении забойными двигателями, К_з = 1,5.

_т/К_з =339/1,5 = 226 МПа

_р = 175,5 226 МПа - прочность колонны на действие на нее растягивающих усилий достаточна.

Фактический коэффициент запаса прочности составил:

К_{з фак} = _{т /}_р =339 / 175,5= 1,93

2.12 Выбор забойных двигателей по интервалам бурения

Двигатель выбирается из условий создания необходимого вращательного момента для вращения долота, калибраторов, разрушения горной породы и преодоления различных сопротивлений в процессе вращения. Необходимо подобрать такую модель, чтоб при определенном расходе и давлении создавался момент, который был бы выше расчетного, и частота вращения на рабочем режиме была близка к значению, рассчитанному выше (п. 2.8).

Вращающий момент на валу турбобура М_с, Н•м при его работе с долотом в процессе углубления скважины рассчитывается как

М_с = М_дп + М₀. (49)

где М_дп - момент, расходуемый на доразрушение горной породы;

М₀ - момент на трение долота о стенки скважины, Н•м: М₀=550Д_д

М_дп = М_у G_с. (50)

где М_у - удельный момент на долоте, Нм/кН;

G_с - статическая составляющая осевой нагрузки, кН.

М_у = _гпR_д10³. (51)

где _гп = 0,4 - 0,1 - коэффициент трения вооружения долота о горную

породу в зависимости от твердости (0,4 - для мягких);

R_д - радиус долота, м;

G_с = (0,75 - 0,85) G_ср. (52)

где G_ср - средняя осевая нагрузка на долото, кН;

Для интервала 1950 - 2830 м:

М_у = 0,25 0,11035 10³ = 27,6 Нм/кН

G_с =0,75 ·206=154,5 кН

М_дп = 27,6 154,5 = 4264,2 Нм

М₀ = 550 0,2207 = 121,4 Нм

М_с = 121,4+4264,2=4385,6 Нм

Выбирается винтовой забойный двигатель с регулятором угла ДРУ-172РС с тормозным моментом 9 кНм, с частотой вращения 114 об/мин и расходом 35 л/с. Для интервала 2830 - 2910 м:

М_у = 0,1 0,073 10³ = 7,3 Нм/кН

G_с =0,75 ·172,5=129,4 кН

М_дп = 7,3 129,4 = 944,6 Нм

М₀ = 550 0,146 = 80,3 Нм

М_с = 80,3 + 944,6=1024,9 Нм

Выбирается винтовой забойный двигатель с регулятором угла ДРУ-127РС с тормозным моментом 6 кНм, с частотой вращения 138 об/мин и расходом 20 л/с. Гидравлические характеристики буровых насосов и турбобуров приведены в таблице 32.

Таблица 30 - Характеристика компоновок бурильной колонны

Условный номер КНБК

Элементы КНБК

типоразмер, шифр

ГОСТ, ОСТ на изготовление

наружный диаметр, мм

длина, м

вес, кН

11 5/8 FD-388MH-A66

УБТ

ПК

ЛБТ-147х11

ТУ-26-02-874-80

ТУ-14-3-835-79

ГОСТ Р 50278-92

ТУ 1-2-451-83

295,3

178

127

147

0,425

339

336

0,92

1,56

0,39

0,17

8 11/16 FD-368SM-A70

УБТ

ПК

ЛБТ-147х11

ГОСТ 20692-75

ТУ-14-3-835-79

ТУ-14-3-1571-88

ТУ 1-2-451-83

220,7

178

127

147

0,22

600

1320

0,3

1,56

0,39

0,17

8 11/16 FD-368SM-A70

УБТ

ПК

ЛБТ-147х11

ГОСТ 20692-75

ТУ-14-3-835-79

ТУ-14-3-1571-88

ТУ 1-2-451-83

220,7

178

127

147

0,22

1008

1802

0,3

1,56

0,39

0,17

5 2/3 AUP-LS54Y-R296А

УБТ

ПК

ЛБТПН

ГОСТ 20692-75

ТУ-14-3-835-79

ТУ-14-3-1571-88

ТУ 1-2-451-83

146

108

103

0,15

855

2832

0,15

0,80

0,46

0,14

Таблица 31 - Параметры компоновки бурильной колонны

Интервал, м	Длина секции, м	Тип секции	Диаметр, мм	Марка стали	Толщина стенки, мм	Вес, кН	Коэффициент запаса
						1 м трубы	секции	нарастающий	растяжение	прочность в клиновом захвате
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
0-700	0,425 24 339 336	11 5/8 FD-388MH-A66 УБТ ПК ЛБТ-147х11	295,3 178 127 147	- 40ХН2МА 40ХН2МА Д	- 80 9 11	- 1,56 0,39 0,17	0,92 37,4 132 57		- - - 3,12	- - - -
700-1950	0,22 16 600 1320	8 11/16 FD-368SM-A70 УБТ ПК ЛБТ-147х11	220,7 178 127 147	- 40ХН2МА 40ХН2МА Д	- 80 9 11	- 1,56 0,39 0,17	0,3 25 234 224,4		- - - 2,17	- - - -
1950-2830	0,22 12 1008 1802	8 11/16 FD-368SM-A70 УБТ ПК ЛБТ-147х11	220,7 178 127 147	- 40ХН2МА 40ХН2МА Е	- 80 9 11	- 1,56 0,39 0,17	0,3 18,72 393 306		- - - 1,34	- - - 2,02
2830-2910	0,15 12 855 2832	5 2/3 AUP-LS54Y-R296А УБТ ПК ЛБТПН	146 108 89 103	- 40ХН2МА 40ХН2МА Д 1953Т	- 46 9,4 9	- 0,80 0,46 0,14	0,15 9,6 393,3 396,5		- - - - 1,93	- - - - 2,3

Таблица 32 - Гидравлические характеристики буровых насосов и турбобуров

Буровые насосы
тип буровых насосов	частота ходов в минуту	количество и диаметр втулок, мм	производительность, м³/с10^-3	максимально допустимое давление, МПа

УНБ-600	65	2·170	64	14,5
УНБ-600	65	1·170	32	14,5
УНБ-600	65	1·170	32	14,5
УНБ-600	65	1·130	15	25
Турбобуры
тип ГЗД	количество ступеней турбин	количество ступеней, п/торм.	характеристика при =1200 кг/м³	длина, м	вес, кг
			расход, м³/с10^-3	рабочая частота вращения, об/мин	рабочий момент, кНм	перепад давления, МПа
Т 12 РТ-240	1	1	64	150-200	8,3-14,6	4,7	8,2	2017
ДРУ-172РС	-	-	35	114	9	9	8	770
ДРУ-127	-	-	20	138	6	12,3	5,8	402

2.13 Расчет диаметра насадок долота

Для интервала 0-700 м.

Расчет диаметра насадок d_н, м долота при турбинном способе бурения производится в соответствии по формуле

. (53)

где ₁ - плотность бурового раствора, кг/м³;

Q - расход, м³/с;

Р_д - перепад давления в долоте;

_д = (0,8-1) - коэффициент расхода, учитывающий гидросопротивление в промывочном узле.

К_н = 1; = 1200 кг/м³; Q = 0,043 м³/с; _д = 0,8; Р_д = 2,5 10⁶ Па

0,0187 м.

Для интервала 700-1950 м диаметр насадок выбирается по анализу отработки долот.

d_н - диаметр насадок;

К_н - число насадок долота;

d_н = 14,3 мм, К_н = 6

Для интервала 1950 - 2830 м диаметр насадок выбирается по анализу отработки долот.

d_н - диаметр насадок;

К_н - число насадок долота;

d_н = 14,3 мм, К_н = 6

Для интервала 2830 - 2910 м диаметр насадок выбирается по анализу отработки долот.

d_н - диаметр насадок;

К_н - число насадок долота;

d_н = 5,6 мм, К_н = 3.

2.14 Выбор типа бурового раствора и расчет параметров промывочной жидкости

При бурении верхней части разреза 0 - 700 м, представленной толщей льдосцементированых, буровой раствор должен обладать свойствами, обеспечивающими снижение интенсивности кавернообразования ствола скважины, т.е. с увеличенными параметрами условной вязкости (до 120 с). Бурение в интервалах залегания ММП на буровых растворах с положительной температурой требует учета теплообменных процессов между раствором и окружающим массивом многолетнемерзлых пород.

Эти требования могут быть реализованы с применением полимерглинистых растворов с регулируемыми псевдопластичными свойствами. Для уменьшения воздействия фильтрата бурового раствора на мерзлые породы, ограничения тепломассопереноса при проникновении фильтрата в поры, необходимо иметь низкие показатели фильтрации. Структурно-механические свойства глинистых буровых растворов должны быть достаточны для сохранения неподвижного объема в кавернах. В этих условиях буровой раствор следует обрабатывать КМЦ (Tylose), что обеспечивает снижение показателей фильтрации и повышение тиксотропии буровых растворов при их охлаждении в зоне контакта с многолетнемерзлыми породами. Для обеспечения перемещения обсадных труб при их спуске, уменьшения сальникообразования раствор необходимо обработать графитом и таловым маслом.

Рекомендуется тип бурового раствора с учетом пористости пород - полимерглинистый, в состав, которого входят: бентонит, КМЦ, кальцинированная сода, Smectex, ЛТМ, графит, ТПФН.

Рассчитываются параметры промывочной жидкости, обеспечивающие формирование номинального, по диаметру, ствола скважины заданной глубины при безаварийной проходке осложняющих бурение горизонтов и надлежащим качеством вскрытия продуктивных горизонтов с учетом охраны недр и окружающей среды.

Сначала определяем плотность бурового раствора, из условия недопущения поступления пластовых флюидов в скважину, по формуле

> К Р_пл / (g · Z); (54)

где К - коэффициент превышения давления в скважине над пластовым:

К = 1,10 при Z до 1200 м,

К = 1,05 при Z 1200 м.

Р_пл - пластовое давление на глубине Z, МПа.

Плотность бурового раствора из условия недопущения гидроразрыва пород наиболее слабого пласта буримого интервала.

< Р_погл / (g · Z_погл). (55)

где Р_погл - давление поглощения (гидроразрыва) наиболее слабого пласта на глубине Z_погл, МПа;

Рассчитаем плотность бурового раствора для интервала 700-1950 м

Р_пл = 0,00981 · 1950 = 19,13 МПа;

₁ = 1,05 · 19,13· 10⁶/(9,81 · 1950) = 1050 кг/м³;

Р_погл = 0,016 ·1820 = 29,12 МПа;

₂ = 29,12 · 10⁶/(9,81 · 1820) = 1631 кг/м³.

Принимаем плотность бурового раствора при бурении под эксплуатационную колонну 1100 кг/м³.

К буровым растворам предъявляется ряд требований, обуславливающих как их качество, так и функциональное назначение. Буровой раствор должен выполнять следующие основные функции [36]:

- быть экологически безопасным, устойчивым к воздействию электролитов, кислых газов, высокой температуры и давления; иметь стабильные во времени свойства; противостоять переходу выбуренной породы (растворение, диспергирование) в его состав;

- обеспечивать качественное вскрытие продуктивных пластов;

- предупреждать осложнения в необсаженном стволе скважины;

- создавать благоприятные условия для разрушения забоя долотом;

- выносить шлам на поверхность, освобождаясь от него на очистных устройствах;

- передавать гидравлическую мощность забойным двигателям.

Для выполнения этих требований буровой раствор должен обладать рядом специфических свойств, которые в современной промысловой практике оцениваются комплексом показателей.

Усредненное значение динамического напряжения сдвига, пластическую вязкость, условную вязкость, водоотдачу бурового раствора рассчитывают по формулам

₀ = 0,0085 • -7; (56)

=(0,004 - 0,005) • ₀; (57)

Т 21·10^-3 • ; (58)

В = (6000 / ) + 3. (59)

Найдем значения этих параметров для интервала 0-700 м

₀ = 0,0085 • 1100 - 7 = 2,35 Па;

=(0,004 - 0,005) • 2,35 = 0,012 Па·с;

Т = 21·10^-3 • 1100 = 23,1 с;

В = (6000 / 1100) + 3 = 8,45 см³/30 мин.

Для остальных интервалов расчеты ведутся аналогично.

Тип бурового раствора и его параметры представлены в таблице 33.

2.15 Химическая обработка промывочной жидкости по интервалам (составление карты поинтервальной обработки раствора), расчет потребного количества компонентов бурового раствора при бурении основного ствола

Технология приготовления буровых растворов заключается в последовательной ступенчатой обработке химическими реагентами в соответствии с нормами.

Сущность технологии основывается на поддержании определенной концентрации полимеров в зависимости от глубины скважины, по мере снижения коллоидальности глин, ступенчато наращивается концентрация полимеров в растворе.

При обработке глинистого раствора, концентрация вводимых в гидромешалку полимеров на определенной ступени обработки в зависимости от интервала бурения должна:

-вначале превышать концентрацию полимеров в объеме циркулирующего раствора;

-затем стабилизировать достигнутую концентрацию полимеров в объеме циркулирующего раствора.

Для приготовления начального объема бурового раствора следует техническую воду обработать кальцинированной содой. После чего, необходимо ввести требуемое количество формиата натрия и перемешивать до полного растворения соли, исключающего наличие твердых кристаллов. Одна емкость отсекается и остается с водой, обработанной кальценированной содой, для вытеснения бурового раствора из кондуктора.

В дальнейшем для регулирования требуемых параметров требуется дообработка бурового раствора с незначительным приращением концентрации химических реагентов в зависимости от глубины бурения, так же при одновременном пополнении его объема.

За счет механического разрушения молекул полимеров при воздействии больших гидродинамических нагрузок (истечение через насадки долота, лопатки центробежных насосов, забойные двигатели), адсорбции их на поверхности глинистых частиц и выбуренного шлама, а также влияния повышенных температур могут ухудшаться реологические и фильтрационные свойства бурового раствора, которые восстанавливают дополнительной обработкой:

- при повышении фильтрации следует произвести дополнительную обработку ФБР реагентом ВПРГ марки А порциями из расчета 2-3 кг на 1 м³ раствора до достижения требуемого значения показателя фильтрации;

- требуемые удерживающие и выносящие свойства раствора достигаются концентрацией биополимера Гаммаксан, которая регулируется в зависимости от тиксотропности раствора (СНС) и реологических показателей (для снижения пластической вязкости - , повышения динамического напряжения сдвига - ). Дообработку раствора биополимером производить из расчета 1-1,25 кг на 1 м³ приготовленного раствора.

Таблица 33 - Тип и технологические параметры бурового раствора

Тип бурового раствора	Интервал бурения по вертикали, м	Плотность, кг/м³	Условная вязкость, с	Фильтратоотдача, см³ за 30 мин	Корка, мм	Коэффициент трения корки, град	СНС, дПа	рН	Реологическ-ие характеристики	Содержание песка, %
	от (верх)	до (низ)						1 мин	10 мин		пласт вязкость, мПас	ДНС, дПа
Полимер глинистый	0	700	1100-1200	60-100	12-18	1,5	-	20-30	40-60	-	-	-	-
Полимер глинистый	700	1950	1040-1100	18-30	18-12	1,5-3	1,6-1,8	1-5	8-10	7-8	8-11	30-40	1,5-2
Полимер глинистый	1950	2830	1100-1160	30-40	8-12	3-4	1,6-1,8	15-40	20-60	7-8	11-25	40-80	1,5-2
Биополимерный	2830	2910	1200	35-45	5-8	4-5	1,6-1,8	15-30	20-42	-	15-18	125-137	0,5-1

Контроль технологических параметров буровых растворов проводится в соответствии с СТП 103-2007 «Сборник методик контроля параметров буровых и тампонажных растворов» и международного стандарта АНИ.

Определяется объем бурового раствора V, м³

V=V_п+V_б+а V_с. (60)

где V_п- объем желобной системы и приемных емкостей буровых насосов;

V_б- объем бурового раствора, теряемого безвозвратно в процессе бурения при поглощении, в очистных устройствах со шламом и т.д., м³;

а - коэффициент запаса бурового раствора, принимаемый равным 1,5;

V_c - объем скважины в конце i-го интервала бурения с промывкой данным типом раствора, м³.

. (61)

где n_i - норма расхода бурового раствора на 1 м проходки i-го интервала в зависимости от скорости бурения, диаметра скважины, и условий бурения, качества раствора и т.д.;

l_i - величина технологического интервала скважины, м.

. (62)

где D_i - диаметр ствола скважины i-го технологического интервала, м;

k_i- коэффициент кавернозности i-го интервала;

Количество глинопорошка Q_гл,, кг для приготовления заданного объема глинистого раствора определяется по формуле

Q_гл=q_гл V. (63)

где q_гл- количество глинопорошка, необходимое для приготовления 1 м³ глинистого раствора заданной плотности, кг/м³.

. (64)

где _г - плотность сухого глинопорошка, кг/м³;

_р - требуемая плотность бурового раствора, кг/м³;

_в - плотность воды, взятой для приготовления раствора, кг/м³;

m_Г - влажность глинопорошка, которую (при отсутствии данных) можно принимать в пределах 0,06-0,1.

Количество воды q_в, м³ для приготовления заданного объема бурового раствора определяется по формуле

. (65)

Требуемое количество химических реагентов Q_хр, кг находится по формуле

Q_хр=n V. (66)

где n - норма расхода химических реагентов, кг/м³

Необходимая масса глины М_гл, кг определяется по формуле

M_гл=(1-П_г/100) _гл V_гл. (67)

где П_г - содержание песка и других примесей в глиноматериале, %;

_гл - плотность глиноматериала, кг/м³;

V_гл- объем глины, переходящей в буровой раствор в процессе разбуривания глинистой пачки, м³.

V_гл=0,785 D²_ih_гл. (68)

где h_гл - толщина глинистых пачек i-го интервала, м.

Объем глинистого раствора V_бр, м³ получаемого самозамесом, определяется по формуле

V_бр = . (69)

где _бр - плотность бурового раствора, кг/м³;

_в - плотность воды, кг/м³.

Количество утяжелителя Q_у, вводимого в обрабатываемый раствор, определяется по формуле

Q_у = q_у·V. (70)

где q_у - количество утяжелителя, необходимое для утяжеления 1 м³ бурового раствора до заданной плотности, кг/м³.

q_у = . (71)

где _ур - заданная плотность утяжелённого бурового раствора, кг/м³;

_у = 4600 кг/м³ - плотность сухого утяжелителя, кг/м³используется в качестве утяжелителя барит марки КБ-6 ГОСТ 4682-84

_ир - плотность исходного (обрабатываемого) раствора, кг/м³;

_в = 1000 кг/м³ - плотность воды;

m_у = 0,02 - 0,05 - влажность утяжелителя.

Расчет необходимого количество бурового раствора, глинопорошка, воды и химических реагентов, необходимых для бурения скважины в интервале 0 - 700 м:

V_п=40 м³

= 59,9 м³

= 147 м³

V=40+147+1,559,9 = 276,85 м³

g_гл = 329 кг/м³

Q_гл=329 276,85 = 91084 кг 91,08 т

= 0,88 м³/м³

Q_в=0,88 276,85 = 244,28 м³

В раствор для бурения данного интервала вводятся добавки. Необходимое количество КМЦ, полимеры акрилового ряда, сода кальцинированная рассчитывается с учетом рецептуры раствора (3, 1, 1,5 кг на 1м³ соответственно):

Q_кмц=3 276,85 = 830,55 кг

Q_полим=1 276,85 = 276,85 кг

Q_{кал сод.}=1,5 276,85 = 415,3 кг

Расчет необходимого количества материалов и химических реагентов для следующих интервалов производится аналогично, результаты расчета представлены в таблице 34.

2.16 Обоснование и выбор системы очистки бурового раствора

При выборе оборудования системы очистки учитывается время бурения и мощность разбуриваемых пород различного литологического состава с промывкой буровыми растворами различного типа.

Для очистки неутяжеленного бурового раствора применяется следующая система: вибросито (2 ступень), пескоотделитель (2 ступень), илоотделитель (2 ступень). Следует включать дегазаторы в связи с наличием в разрезе скважины газоносных пластов. Технология очистки представляет собой ряд последовательных операций, включающих грубую очистку на виброситах и тонкую очистку - пескоотделение и илоотделение - на гидроциклонных установках. Такой технологией достигается практически полное удаление из бурового раствора частиц шлама размером более 0,04 мм.

Оборудование для приготовления и очистки буровых растворов представлено в таблице 35.

Таблица 34 - Рецептура бурового раствора и потребность в компонентах для его приготовления

Интервал бурения (по вертикали), м	Наименование химреагентов и материалов	ГОСТ, ТУ	Цель применения реагента	Норма расхода, кг/м³	Потребность компонентов, кг
					всего	запас на скважину
1	2	3	4	5	6	7
0-700	Глинопорошок сода кальцин. КМЦ - 700 полимеры акрилового ряда	ОСТ 39-202-86 ГОСТ 5100-85 ТУ 2231-037-26289127-2001-	Приготовление глинистой суспензии Повышение выхода глинистого р-ра. Снижение интенсивности кавернообразования при бурении ММП	200 1,5 3 1,0	7096,0 53,2 106,4 35,5	7096,0 53,2 106,4 35,5
700-2830	Глинопорошок сода кальцин. КМЦ - 700 полимеры акрилового ряда полиакриламид(анало-ги) НТФ смазочная добавка кольматант	ОСТ 39-202-86 ГОСТ 5100-85 ТУ 2231-037-26289127-2001 - - ТУ-6-09-5283-86 - -	Приготовление глинистой суспензии Повышение выхода глинистого р-ра. Снижение интенсив. кавернообразов. при бурении ММП	200 1,5 3 1,0 3,0 0,2 3,5 22,02	21408,0160,6 321,1 107,0 671,7 44,8 783,7 4930,3	21408,0160,6 321,1 107,0 671,7 44,8 783,7 4930,3
2830-2910	NaCl (КCL) КМЦ ксантовый биополимер смазочная добавка кольматант	ТУ 2111-081-00209527-98 ГОСТ 4568-95 ТУ 2231-037-26289127-2001		250,0 275,0 10,00 4,00 3,00 50,00	29270,0 32197,0 1170,8 468,3 351,2 5854,0	29270,0 32197,0 1170,8 468,3 351,2 5854,0

Таблица 35 - Оборудование для приготовления и очистки буровых растворов

№ п/п	Наименование оборудования	Типоразмер или шифр	Количество комплектов, шт	ГОСТ, ОСТ, ТУ на изготовление	Интервал применения, м
					от (верх)	до (низ)
1	Гидромешалка	ГДМ-1	1	ТУ 39-01-396-78	0	2910
2	Вибросита	ВС-1 ( СВ-11,СВ-1Л)	3	ТУ 39-0147001-145-96	0	2910
3	Пескоотделитель	ГЦК-360 (400)	2	ГОСТ Р 12.2.141-99	0	2910
4	Илоотделитель	ИГ-45М	2	ТУ 26-02-1025-86	700	2910
5	Дегазатор	«Каскад - 40»	1	ТУ39-01470001-143-96	-	2910
6	Центрифуга	ОГШ 501У-01	1	ТУ 26-01-388-80	700	2910

2.17 Гидравлический расчет промывки скважины по интервалам

Производится расчет по [37].

Рассчитаем один из интервалов эксплуатационной колонны: 1950-2830 м.

Исходные данные для расчета:

1 Глубина бурения скважины L, м ………………………………..2830

2 Глубина залегания кровли пласта с максимальным градиентом пластового давления L_к, м………………………………………………...2830

3 Пластовое давление в пласте с максимальным градиентом пластового давления Р_пл, МПа…………………………………......................................31,1

4 Глубина залегания подошвы пласта с минимальным градиентом гидроразрыва (поглощения) L_п, м ……………………..............................2445

5 Давление гидроразрыва (поглощения) Р_г, МПа …….………...........44,4

6 Плотность разбуриваемых пород ?, кг/м³ ………………………..2200

7 Механическая скорость бурения ?_м, м/с …………………..........0,0017

8 Момент турбобура, необходимый для разрушения породы, М_р, Н•м……….1650

9 Минимальная скорость подъема жидкости в затрубном пространстве, обеспечивающая вынос шлама, ?_к, м/с…………………………….............0,4

10 Реологические свойства жидкости:

- динамическое напряжение сдвига ?₀, Па ………….…………………...7

- пластическая вязкость ?, Па•с …………………………..………..…0,022

11 Тип бурового насоса..……………………….…..……………..УНБ-600

12 Подача бурового насоса м³/с………………………….............24,63•10^-3

13 Давление создаваемое насосом……………………………..53 МПа

14 Число буровых насосов.……………………………….…….………..1

15 Диаметр скважины, м..……………………………………………..0,270

Элементы бурильной колонны:

Забойный двигатель: ТР-172РС

- расход промывочной жидкости, 10^-3 м³/с …..…………….............35

- вращающий момент на валу, кН•м……..……………...………...............9

- перепад давления, МПа………………………………………...............2,4

- длина, м………………………………………………………………..8,0

- наружный диаметр d_т, м…………………………………….............0,172

УБТ:

- длина l, м …………………………………………….…………..12

- наружный диаметр d_н, м …………………………………………….0,178

- внутренний диаметр d_в, м …………………………………...............0,080

ПК:

- длина l, м ……………………………………………...............1008

- наружный диаметр d_н, м ………………………………………….0,127

- внутренний диаметр d_в, м ……………………………………….......0,109

- наружный диаметр замкового соединения d_м, м ……………….....0,152

ЛБТ:

- длина l, м …………………………………………………….......1802

- наружный диаметр d_н, м …………………………………………….0,147

- внутренний диаметр d_в, м …………………………………….........0,125

- наружный диаметр замкового соединения d_м, м ………………...0,172

Элементы наземной обвязки:

Условный размер стояка, мм.…………………………………………...140

Диаметр проходного сечения, мм

- бурового рукава ……………………………………………..…………102

- вертлюга …………………………………………………..…………100

- ведущей трубы ………………………………………………………. 75

Так как способ бурения с применением ГЗД, то коэффициент а = 0,4 м/с и исходя из условий всасывания коэффициент наполнения m = 0,9.

Определим расход промывочной жидкости Q, м³/с при минимальном наружном диаметре бурильной колонны d_н = 0,127 м и условии выноса шлама при скорости подъема жидкости в затрубном пространстве ?_к = 0,6 м/с по формуле

Q = 0,785 · (d_c² - d_н²) · ?_к. (72)

Q = 0,785 · (0,27² - 0,127²) · 0,4 = 0,018 м³/с.

Определим расход промывочной жидкости из условия очистки забоя скважины

Q = а · 0,785 · d_c². (73)

Q = 0,4 · 0,785 · 0,27² = 0,023 м³/с.

По наибольшему значению Q = 0,023 м³/с выбираем диаметр втулок буровых насосов. Принимаем диаметр втулок 140 мм и определяем подачу насоса (n = 1) при коэффициенте наполнения m = 0,9 по формуле

Q = n • m • Q_н. (74)

Q = 1 • 0,9 • 0,023 = 0,021 м³/с.

Определим минимальную скорость жидкости в кольцевом пространстве ?_кп, м/с за трубами ПК

. (75)

Таблица 36 - Итоговые гидравлические параметры промывки

Интервал бурения, м	Режим работы насосов	Гидравлические сопротивления, МПа
от (верх)	до (низ)	расход, м³/с10^-3	максимально допустимое давление, МПа	долота	турбобура	в трубах	в затрубе	в обвязке	общие
0	700	64	5,86	3,9	0	0,36	0	5,19	9,45
700	1950	35	13,6	3,9	3,97	6,58	0,3	2,64	17,39
1950	2830	35	14,1	4,33	5,41	12,58	0,663	0,903	23,866
2830	2910	15	22,07	4,55	4,56	26,15	0,72	0,46	36,44

Плотность промывочной жидкости, исходя из условия создания противодавления, препятствующего притоку в скважину пластового флюида ?=1220 кг/м³;

Проверяем, дает ли выбранный двигатель при расходе Q крутящий момент М_т, Н·м, необходимый для разрушения породы по соотношению

. (76)

Полученный момент превышает заданный, необходимый для разрушения породы М_Р = 4400 Н•м более чем на 20 %. Следовательно, мы можем использовать этот двигатель и втулки диаметром 140 мм насоса НБТ-600. Определяем критическую плотность промывочной жидкости, при которой может произойти гидроразрыв наиболее слабого из пластов слагающих разбуриваемый интервал по формуле

(77)

. (78)

где ? - содержание жидкости в шламожидкостном потоке без учета относительных скоростей;

?(?Р_кп) - потери давления при движении промывочной жидкости в затрубном пространстве на пути от подошвы рассматриваемого пласта до устья скважины, Па;

?_ш - плотность шлама, кг/м³;

L_п - глубина залегания подошвы рассматриваемого пласта, м;

?_м - механическая скорость бурения.

Вычисляем параметры ? и ?(?Р_кп)

Содержание шлама в промывочной жидкости 1 - ? = 0,002.

Для определения величины ?(?Р_кп ) вычислим линейные и местные потери давления в затрубном пространстве до глубины залегания подошвы слабого пласта. Определяем критическое значение числа Рейнольдса промывочной жидкости Re_кр, при котором происходит переход от структурного режима к турбулентному, по формуле

Re_кр=2100+7,3•He^0,58; (79)

где He - число Хедстрема

. (80)

За ПК

За УБТ 178 мм

За ЛБТ 147 мм

За двигателем

Вычисляем действительное число Рейнольдса при течении жидкости в кольцевом пространстве по формуле

(81)

За ПК

За УБТ 178 мм

За ЛБТ 147 мм

За двигателем

Движение жидкости в кольцевом пространстве происходит при ламинарном режиме (Re_кп<Re_кр).

Определим число Сен-Венана по формуле

. (82)

За ПК

За УБТ 178мм

За ЛБТ 147мм

За двигателем

Определяем параметр из зависимости ? = ?(S). Для течения жидкости в кольцевом канале за ПК: ?_кп =0,9; за УБТ: ?_кп =0,76, ?_кп =0,81 ; за двигателем: ?_кп =0,7.

Рассчитаем потери давления по длине кольцевого пространства ПК

. (83)

Местные потери давления от замков в кольцевом пространстве ?Р_мк, МПа определяем по формуле (82) согласно исходным данным l_т =8 м, d_м =0,152 м

. (84)

За УБТ 178 мм

За ЛБТ 147 мм

За двигателем

Суммируя значения ?Р_кп, получим ?(?Р_кп)

?(?Р_кп) = 0,125 + 0,024 + 0,0048 + 0,506+0,0032 = 0,663 МПа;

Определяем _кр

Так как полученное значение ?_кр больше принятого ? = 1220 кг/м³, то условие недопущения гидроразрыва пласта выполняется.

Вычисляем потери давлений внутри бурильных труб. Для этого определяем значения критических чисел Рейнольдса в бурильной колонне

В ПК 127•9

В УБТ 178 мм

В ЛБТ 147 мм

Вычислим действительные числа Рейнольдса жидкости в трубах

В ПК 127•9

В УБТ 178 мм

В ЛБТ 147 мм

В бурильной колонне везде действительные числа Re_т > Re_кр, следовательно, режим течения промывочной жидкости турбулентный, потери давления определяются по формуле Дарси-Вейсбаха. Рассчитаем значения коэффициентов гидравлического сопротивления по формуле

. (85)

где k - шероховатость (примем k = 3•10^-4 м).

В ПК 127•9:

в УБТ 178 мм:

в ЛБТ 147 мм:

Вычислим потери давления внутри ПК, УБТ и ЛБТ бурильной колонны по формуле

. (86)

В ПК 127•9

В УБТ 178 мм:

В ЛБТ 147 мм:

Общие потери давления в трубах

?Р_Т = 12,58 МПа.

Вычислим потери давлений в наземной обвязке по формуле

?Р₀ = (_с + _ш + _в + _к) • • Q². (87)

где _с, _ш, _в, _к - коэффициенты гидравлических сопротивлений различных элементов обвязки.

_с = 1,1 • 10⁵ м^-4, _ш = 0,3 • 10⁵ м^-4, _в = 0,3 • 10⁵ м^-4, _к = 1,8 • 10⁵ м^-4;

?Р₀ = (1,1 + 0,3 + 0,3 + 1,8) • 10⁵ • 1220 • 0,046² =0,903 МПа.

Определим перепад давления в двигателе по формуле

. (88)

Перепад давления ?Р_г, МПа будет равен

?Р_г = (1 - ?) • (?_ш - ?) • g • L. (89)

?Р_г = (1 - 0,998) • (2200 - 1220) • 9,81 • 2830 = 0,054 МПа.

Вычислим сумму потерь давления во всех элементах циркуляционной системы за исключением потерь давления в долоте по формуле

?Р - ?Р_д = ?(?Р_i) = ?(?Р_кп) + ?Р₀ + ?Р_Т + ?Р_г. (90)

?Р-?Р_д= 12,58+ 0,903 + 0,054 + 0,663 + 5,41 = 19,61 МПа.

Рассчитаем резерв давления на долоте по формуле

?Р_д = 0,8 • Р_н - (?Р - ?Р_д). (91)

?Р_д = 0,8 • 29,3 - 19,61 = 3,59 МПа.

Определим возможность гидромониторного эффекта, вычислив скорость течения жидкости в насадках долота по формуле

. (92)

где ? = 0,95 - коэффициент расхода;

Так как ?_д> 80 м/с и перепад давления ?Р_д < ?Р_кр=12 МПа, то бурение данного интервала возможно с использованием гидромониторных долот.

Приняв ?_д = 80 м/с, вычислим перепад давления в долоте по формуле

. (93)

МПа.

Таким образом, расчетное рабочее давление в насосе составит

Р = 19,61+4,33 = 23,94 МПа.

По графику (рисунок 6.28 [4]) определим утечки Q_у в зависимости от полученного значения ?Р_д = 4,33 МПа:

Q_у=0,0008 м³/с.

Находим площадь промывочных отверстий по формуле

. (94)

Выбираем 4 насадки внутренним диаметром 14,3 мм.

Вычислим гидростатическое давление раствора без шлама по формуле

Р_с = ? • g • L. (95)

Р_с = 1220 • 9,81 • 2830 = 33,87 МПа.

Вычислим гидростатическое давление раствора с учетом шлама по формуле

Р?_с = (? • ? + (1 - ?) • ?_ш) • g • L. (96)

Р?_с = (0,998 • 1220 + 0,002 • 2200) • 9,81 • 2830 =33,93 МПа.

Аналогично производим расчеты по другим интервалам. Результаты расчетов заносим в таблицы 36.

2.18 Обоснование плотности тампонажного раствора и тампонажных материалов

Цементирование кондуктора производится ПЦТ-II-50 ГОСТ 1581-96 плотностью 1,80 г/см³ обработанный полимером и ускорителем срока твердения.

Цементирование 168 мм эксплуатационной колонны производится цементом марки ПЦТ-I-100 ГОСТ 1581-96 плотностью 1,84 кг/см³.

Нижняя граница плотности должна быть выше плотности бурового раствора, что способствует более легкому его вытеснению. Верхняя граница выбрана с учетом недопущения гидроразрыва пород и поглощения тампонажного раствора. Верхняя и нижняя границы плотности раствора ?^н_отр, ?^в_отр, кг/м³ определяются по формулам

; (97)

. (98)

В приведенных выражениях: - плотность промывочной жидкости, верхний и нижний допустимые величины плотности тампонажного раствора, кг/м³;

кг/м³

кг/м³,

Для цементирования эксплуатационной колонны плотность тампонажного раствора:

P_кп< P_погл.. (99)

где P_к.п- давление в кольцевом пространстве, МПа;

Р_кп=Р_скп+ ?P_кп+Р_укп. (100)

где P_скп - гидростатическое давление в кольцевом пространстве столбов жидкостей, МПа;

?P_кп - гидростатическое давление в кольцевом пространстве, МПа;

P_укп - устьевое давление в кольцевом пространстве, МПа.

Значение P_скп находится по формуле для каждой жидкости в кольцевом пространстве и суммируем их.

. (101)

где ?_i - плотность одной из жидкостей в заколонном пространстве, кг/м³;

h_i - высота столба i-ой жидкости, м.

Значение ?P_кп находим для турбулентного режима течения вязкопластичной жидкости по формуле:

. (102)

где ? - коэффициент гидравлических сопротивлений, учитывая, чт о шероховатость элементов циркуляционной системы практически не известно, ее непостоянство в компоновке циркуляционной системе, можно в расчетах принимать ? = 0,02 - 0,03;

?_i - плотность i-ой прокачиваемой жидкости, кг/м³;

Q - критическая производительность насосов цементировочных

агрегатов, м³/с;

F_кп - площадь сечения кольцевого пространства, м².

. (103)

где Re_кр - критическое число Рейнольдса;

?_i - пластическая вязкость i-ой прокачиваемой жидкости, Па?с.

. (104)

где k = 1,02 - коэффициент кавернозности;

- диаметр долота, м;

d_н- наружный диаметр обсадных труб, м.

. (105)

где He - параметр Хедстрема.

. (106)

где - динамическое напряжение сдвига прокачиваемой жидкости, Па.

. (107)

МПа;

Рассчитывается гидродинамическое давление для тампонажного раствора.

;

м³/с;

МПа.

МПа -для бурового раствора

Принимаем на момент окончания цементирования равным нулю и по формуле (102) находим значение P_кп:

МПа,

МПа.

Проверяется выполнение условия P_кп< P_погл: 49,45 < 51,08- условие выполняется, что дает основание утверждать правильность выбора плотности тампонажного раствора.

2.19 Расчет обсадных колон на прочность

Выбор обсадных труб и расчет обсадных колонн на прочность проводятся с учетом максимальных ожидаемых избыточных наружных и внутренних давлений при полном замещении бурового раствора (жидкости глушения) пластовым флюидом или газожидкостной смесью, снижении уровня в процессе освоения или механизированной добыче, нагрузок, возникающих в результате пространственного искривления скважин, а также осевых нагрузок на трубы и агрессивности флюида на стадиях строительства и эксплуатации.

Определим избыточные наружные и внутренние давления на глубинах h, H, L_о, S_i, L на момент окончания цементирования, испытания колонны на герметичность, окончания эксплуатации и освоения скважин. Формулы для расчета избыточных наружных давлений для нефтяной скважины приведены в таблице 37, для расчета избыточных внутренних давлений приведены в таблице 38, расчет избыточных давлений приведен в таблицах соответственно 39, 40, условные обозначения расшифровываются в таблице 41.

Таблица 38 - Расчет внутренних избыточных давлений

Z	Испытание на герметичность в один прием без пакера
О	если 1,1Р_у > Р_оп, то Рви_о = 1,1Р_у, иначе Рви_о = Р_оп , где Ру = Рпл - 10^-6 _в L
h	Рви_h = Рви_о - 10^-6 (_р-_ж) h
Н	-
Lо	Рви_Lo = Рви_о+ 10 -⁶ _ж L_о- Р_нLo
L=S_i	Рви_L = Рви_о + 10 -⁶ _ж L- Р_пл
О	если 1,1Р_у > Р_оп, то Рви_о = 1,1Р_у, иначе Рви_о = 8,4 МПа, Ру = 32,2 - 10^-6 10000 2830=6,11
h	Рви_h = 8,4?10⁶+9,81?605?1000- 9,81?605?1150=7,52
Н	-
Lо	Рви_Lo =8,4?10⁶+1000? 9,81?755-1150?9,81·755=7,3
L=S_i	Рви_L = 8,4?10⁶+1000?9,81?2830 -1100?9,81·2830=5,62

Таблица 41 - Расшифровка уловных обозначений

Определения	Обозначение
Расстояние от устья скважин до, м:
- башмака эксплуатационной колонны	L
- башмака предыдущей колонны	L_о
- уровня цементного раствора	h
- уровня жидкости в колонне	H
- середины рассматриваемого продуктивного или пласта с АВПД	S_i
- верхнего конца i-й секции обсадной колонны	L_i
- рассчитываемого сечения	Z
Длина i-й секции обсадной колонны, м	l_i
Удельный вес, Н/м³:
- газа по воздуху (относительный)
- испытательной жидкости	_ж
- бурового раствора за обсадной колонной	_р
- цементного раствора за колонной	_ц
- жидкости в обсадной колонне	_в
- гидростатического столба воды	_гс
Плотность, г/см³
- плотность поровой жидкости	?_{пор ж}
- плотность промывочной жидкости	?_пж
Давление, МПа:
- по окончании эксплуатации	P_min
- гидравлического разрыва пластов на глубине z	Pгр_z
- внутреннее на глубине Z	Р_z
- внутреннее на устье	Pв_у
- наружное на глубине Z	Pн_z
- внутреннее избыточное на глубине Z	Рви_z
- наружное избыточное на глубине Z	Pни_z
- критическое наружное	P_кр
- критическое внутреннее, при котором напряжения в теле трубы достигают предела текучести	P_т
- пластовое на глубине Z	Pпл_z
- давление устойчивости горных пород	Р_уст
- пластовое на глубине L	Pпл _L
- опрессовки	Pоп
Вес, кН:
- одного погонного метра колонны i-ой секции	g_i
- i-й секции	Q_i
- подобранных секций (общий)	Q

Расчет части колонны от 0 до 2830 м на растяжение производится с запасом прочности на растяжение n'_3,полученный с учетом ₀ = 1,25, град/10 м по формуле

. (108)

где - коэффициент запаса прочности на растяжение для обсадных труб с треугольной резьбой на изогнутом участке ствола;

=0,4 - коэффициент, учитывающий влияние размеров соединения и его прочностные характеристики;

₀- интенсивность искривления труб.

Расчет длин секций обсадной колонны с различными толщинами стенок проводится снизу вверх, и проверяются условия прочности колонны по формулам:

на смятие

; (109)

-на разрыв

; (110)

Таблица 37 - Формулы для расчета избыточных наружных давлений для нефтяной скважины

Z	Окончание цементирования	Испытание на герметичность снижением уровня	Освоение снижением уровня	Окончание эксплуатации
скважина нефтяная
О (устье)	Рни_о=0
H	Рни_h=10^-6(_р-_в) h	если h < H_и Рни_h=10^-6_р h если Н_и<h Рни_h=10^-6[_рh-_в (h-H_и)]	если h < H_о Рни_h=10^-6_р h если h>H_o Рни_h=10^-6[_рh-_в (h-H_o)]	если h < H_э Рни_h=10^-6_р h если h>H_э Рни_h=10^-6[_рh-_в (h-H_э)]
H Н_и,Н_о,Н_э	-	если h > H_и Рни_Н=10^-6_р H_и если h< H_и Рни_Ни=10^-6[_рh+_гс (H_и- h)]	если h > H_о Рни_Н=10^-6_р H_о если h< H_о Рни_Но=10^-6[_рh+_гс (H_о- h)]	если h > H_э Рни_Н=10^-6_р H_э если h< H_э Рни _Нэ=10^-6[_рh+_гс (H_э- h)]
L_o	-	Рни_Lo=Pн_Lo-10^-6_в (L_o-H_и)	Рни_Lo=Pн_Lo-10^-6_в (L_o-H_о)	Рни_Lo=Pн_Lo-10^-6_в (L_o-H_э)

L=S_i	Рни_L= =10^-6[(_ц-_в)L- -(_ц-_р)h]	Рни_L=Pн_L-10^-6_в (L-H_и)	Рни_L=Pн_L-10^-6_в (L-H_o)	Рни_L=Pн_L-10^-6_в (L-H_э)

Таблица - 39 Результаты расчета избыточных наружных давлений

Z	Окончание цементирования	Испытание на герметичность снижением уровня	Освоение снижением уровня	Окончание эксплуатации
О (устье)	Рни_о=0
h	Рни_h=9,81?605?110=6,76	h < H_и Рни_h=9,81?605?1100= 6,76	h < H_о Рни_h=9,81?605?1100= 6,76	h < H_э Рни_h=9,81?605?1100= =6,76
H (Н_и,Н_о,Н_э)	Р_{НИ Н}=1100?9,81·2075= =20,36	h< H_и Рни_Ни=1100?9,81·820= 9,25	h< H_о Рни_Но=1100?9,81·770= 8,69	h< H_э Рни _Нэ=1100?9,81·2075= =20,36
L_o	Р_{НИ L0} =1150? 9,81?605 + 1150?9,81·150= 8,45	Рни_Lo=1100? 9,81?605 + 1100?9,81·150= 8,45	Р_ниLo=1100? 9,81?605 + 1100?9,81·150= 8,45	Рни_Lo=1100? 9,81?605 + 1150?9,81·150= 8,45
L=S_i	Р_{НИ L} =1100?9,81?2830 - 797?9,81·(2830-2075)= =23,16	Рни_L=1160? 9,81?2830 -1160?9,81·(2830-820)=8,8	Рни_L=1100? 9,81?2830 -1100?9,81·(2830-770)=8,27	Рни_L=1100?9,81?2830 -797?9,81·(2830-2075)=23,16

-на растяжение

; (111)

P'_КР>n₁_HИL. (112)

где P'_кр - критическое давление для обсадных труб с учетом двухосного нагружения, МПa;

n₁ - коэффициент запаса прочности на наружное избыточное давление для первой снизу колонны в зоне эксплуатационного объекта;

P_HИL - наружное избыточное давление на глубине L, МПа.

Критическое давление для обсадных труб , с учетом двухосного нагружения рассчитывается по формуле

. (113)

где P'_кр- критическое давление для обсадных труб;

Q - осевая растягивающая нагрузка на трубу, кН;

Q_Т - растягивающая нагрузка, при которой напряжение в теле трубы достигает предела текучести, кН.

Выбираем запас прочности на избыточное наружное давление для труб на 50 метров выше кровли нефтяного пласта равным n₁=1,45.

Рисунок 5 - График наружных избыточных давлений для эксплуатационной колонны на момент окончания цементирования

Рисунок - 6 График наружных избыточных давлений для эксплуатационной колонны испытанием на герметичность снижением уровня

Рисунок - 7 График наружных избыточных давлений для эксплуатационной колонны при освоении

Рисунок - 8 График наружных избыточных давлений для эксплуатационной колонны на момент окончания эксплуатации

Рисунок - 9 График внутренних избыточных давлений для эксплуатационной колонны

Рисунок - 10 Обобщённый график наружных и внутренних избыточных давлений для эксплуатационной колонны

Определим запас прочности n₁ на наружное избыточное давление для 1-й снизу секции колонны n₁ = 1,2 , вычислим произведение (n₁Рни_l), оно равно: =1,2?23,16=27,79 МПа.

Подбирают трубы с Р_кр>(n₁ Рни_l), начиная с труб наименьшей группы прочности 'Е', исполнения А и толщиной стенки трубы ?=8,94 мм, с Р_кр=34,4 МПа.

Принимаем длину первой секции на 50 м выше кровли эксплуатационного пласта l₁=100 м.

Для выбранных труб определяем запас прочности на внутреннее избыточное давление n₂, если Р_т=51 МПа, а Р_ви=5,62 МПа.

>n₂=1,15

По эпюре определяем наружное избыточное давление на верхнем конце 1-й секции (на глубине L₁), Р_{ни L1}=22,75 МПа.

Подбираем трубы с Р_кр > n₁ Рни_L1 (n₁ = 1), из которых составляем 2-ю секцию. Подбираем трубы группы прочности “Е”, исполнения А и толщиной стенки ?=8 мм. , с Р_кр=27,3 МПа.

Определяем значение Р¹_крдля труб 2-й секции из условия двухосного нагружения, с учетом влияния растягивающих нагрузок от веса 1-й секции длиной l₁по формуле:

P¹_кр = P_кр (1 - 0,3Q₁/Q_т ). (4.5)

P¹_кр = 27,3(1 - 0,3?35,3/2350)= 27,18 МПа;

Q₁=100?0,353=35,3 МПа,

q₁=0,353 кН/м - вес одного метра труб с короткой треугольной резьбой.

Для полученного значения Р¹_кр по эпюре определяем уточненную глубину спуска 2-й секции L¹₁ (L¹₁< L₁), L¹₁=2730 м. и уточненную длину 1-й секции l¹₁ = L - L¹₁, l¹₁=100 м.

Для определения длины 2-й секции выбираем трубы 3-й секции с меньшей по сравнению со 2-й секцией прочностью. Так как труб меньшей группы прочности и меньшей толщины стенки нет, то выбираем те же трубы из которых состоит 2-ая секция. Подбираем трубы группы прочности “Е”, исполнения Б и толщиной стенки ?=8 мм, с Р_кр=27,3 МПа.

Для выбранных труб определяем запас прочности на внутреннее избыточное давление n₂, если Р_т=45,8 МПа, а Р_ви=8,4 МПа.

>n₂=1,15

Определим общий вес всех уже подобранных секций и проверим условие

Q < [P]. Для труб ОТТМА: [P]= Pст/n₃, n₃=1,15

[P]=1353/1,15=1176,5 кН,

Q=2730?0,290+100?0,353=791,7+35,3=827 кН

Принимаем колонну 2-х секционной.

Параметры обсадных колонн приведены в таблице 42.

Таблица 42 - Параметры обсадных колон.

Интервал спуска, м	Длина секции, м	Тип резьбов. соединения	Диаметр, мм	Марка стали	Толщина стенки, мм	Вес, кН	Страгивающая нагрузка, кН
						1 м трубы	нарастающий

0-759	759	ОТТМА	245	Д	8,94	0,537	365,6	4962
0-100	101	ОТТМА	178	Е	10,04	0,435	31,6	2987
100-2929	2828	ОТТМА	178	Е	8,1	0,342	791,7	2880
2894-3707	813	ОТТМА	114	Д	8,6	0,198	84,7	1956

Конструкция устья скважины, колонных головок и герметизирующих устройств должна обеспечивать:

- подвеску с расчётной натяжкой технических и эксплуатационных колонн с учётом компенсации температурных деформаций на всех стадиях работы скважины (колонны), а также подвеску колонны бурильных труб на противовыбросовом оборудовании;

- контроль за возможными флюидопроявлениями в обсадных колоннах;

- возможность аварийного глушения скважины;

- герметичность межколонных пространств при строительстве и эксплуатации скважин;

- испытание на герметичность обсадных колонн.

Необходимо установить диаметр проходных отверстий в превенторах больше диаметра долот, которым предстоит бурить ствол скважины перед установкой этого оборудования, наибольшего наружного диаметра обсадной колонны, которой нужно крепить пробуренный участок.

Устье скважины оборудуется межколонными каперами и фонтанной арматурой. Это позволяет работать со скважиной и после её заканчивания. Наличие фонтанной арматуры позволяет выполнять ремонтные работы в скважине в период её эксплуатации.

Оборудование для обвязки устья скважины в таблице 43.

Таблица 43 - Спецификация устьевого и противовыбросового оборудования

Типоразмер, шифр или название устанавливаемого устьевого и противовыбросового оборудования	ГОСТ, ОСТ, ТУ	Количество	Давление, МПа	Масса, кг
			опрессовки после установки на устье	рабочее
КГ4-700(426 x324 x245 x168) ОП-230/80x70 ОП-280/80x35 ОП-350/80 x35 ОП-425/80 x21 АФК6-100x70 Выкидные линии	ТУ26 - 02 - 579 -74 ГОСТ 13862-90 ГОСТ 13862-90 ГОСТ 13862-90 ГОСТ 13862-90 ГОСТ 13846-89 -	1 1 1 1 1 1 2	15 35 21 15 11,5 18,9 10,0	70 70 70 35 35 70 -	575 23200 23200 26650 32235 3685 -

2.21 Технологическая оснастка обсадных колонн

Элементы оснастки обсадных колонн представляют комплекс устройств, применяемых для успешного спуска обсадных колонн и качественного цементирования скважин, надежного разобщения пластов и нормальной последующей эксплуатации скважин.

Каждая из спускаемых колонн оснащается разбуриваемым башмаком с целью повышения проходимости по стволу скважины и предупреждения повреждения нижней трубы при посадках. Кондуктор и эксплуатационную колонну снабжают обратным клапаном и центраторами. Для данной скважины применяем клапан типа ЦОКДМ так как в скважине возможны осложнения связанные с поглощением бурового раствора. Состав элементов технологической оснастки обсадной колонны и их техническая характеристика приведены в таблице 44.

2.22 Спуск обсадных колонн

При спуске обсадной колонны из-за опасности возникновения высокого гидродинамического давления в заколонном пространстве, что может привести к разрыву пород и поглощению, смятию обсадной колонны или разрушению обратного клапана, нужно рассчитать предельную скорость спуска по формуле:

. (114)

где - средняя скорость восходящего потока вытесняемой жидкости, м/с;

_п - модуль градиента давлений поглощения;

_n- плотность применяемой промывочной жидкости, кг/м³;

_с- диаметр скважины, м;

_k- коэффициент гидравлических сопротивлений в заколонном пространстве ;

_э- коэффициент увеличения гидравлических сопротивлений за счет муфт и элементов технологической оснастки.

Таблица 44 - Технологическая оснастка обсадной колонны

Наименование и диаметр колонн, мм	Наименование элементов оснастки	Шифр элемента оснастки	ГОСТ, ОСТ на изготовление	Техническая характеристика	Количество, шт	Расстояние установки от башмака, м
				диаметр, мм	длина (высота), м	вес, Н
				наружный	внутренний
Кондуктор, 245	Башмак центратор обратный клапан продавоч-ная пробка	БКМ-245 ЦЦ-4-245/295-1 ЦКОД-М-245 ПВЦ-245	ОСТ 39-011-87 ТУ 39-1442-89 ТУ 39-1443-89 ТУ 39-1259-88	270 370 270 235	120 247 - -	0,42 0,365 0,680 0,315	600 570 168 130	1 5 1 1	0 10 по ГИС
Эксплуатационная, 178	Башмак обратный клапан центратор продавочная пробка	БКМ-178 БТС ЦКОД-М-178 ЦЦ-2-178/216 ПВЦ-146-178	ОСТ 39-011-87 ТУ 39-1443-89 ТУ 39-1220-87 ТУ СЦБПО БНО	188 188 292 158	80 - 170 -	0,350 0,350 - 0,205	280 250 110 50	1 1 11 1	0 по ГИС
Хвостовик 114	Башмак	БКМ-114	ТУ 3665-0013-44888724-2003	127	97	76	15	1	0

Таблица 45 - Режим спуска обсадных труб

Название колонны	Смазка для резьбовых соединений	Момент свинчивания обсадных труб, кНм	Допускаемая скорость спуска	Периодичность долива, м	Промежуточная промывка
	шифр или название	ГОСТ, ОСТ, ТУ		интервал глубин, м	величина, м/с		глубина по вертикали, м	количество циклов	подача насосов, л/с
				от (верх)	до (низ)
Кондуктор	РУС-1	ТУ 0254-005-54044229-02	5,6-10,2	0	759	1,0	Постоянно	700 м	2	55,8
Эксплуата-ционная	РУС-1	ТУ 0254-005-54044229-02	3,5-5,0	0 1105	1105 2929	1 0,3		1200, 1700, 2830	2 2	27,9
Хвостовик	РУС-1	ТУ 0254-005-54044229-02	3,3-4,7	0 2929	2929 3707	1 0,33		2880	2	16,7

_к^0,25. (115)

где - число Рейнольдса, вычисляемое для промывочной жидкости.

. (116)

где _к- коэффициент местных сопротивлений на муфтах ;

_т- длина одной трубы обсадной колонны, м.

. (117)

где _м- диаметр муфты обсадной колонны, м.

. (118)

где - предельная скорость спуска обсадной колонны, м/с.

_т- поправка, учитывающая искажения скорости течения жидкости в кольцевом пространстве под влиянием слоев в жидкости прилипших в колонне, приближенно _т.

Определяем численное значение предельной скорости спуска эксплуатационной колонны.

;

м/с;

м/с.

При условии недопущения гидроразрыва пласта скорость спуска колонны должна быть менее 2,28 м/с.

Данные о режиме спуска труб представлены в таблице 45.

2.22.1 Выбор способа спуска

Кондуктор спускается в один прием. Это обусловлено достаточной прочностью обсадных колонн, благоприятными геолого-техническими условиями, герметичностью колонны в целом (нет негерметичных стыков участков, как при спуске по частям), более низкой общей стоимостью работ вследствие того, что не приходится цементировать каждый участок отдельно и затрачивать дополнительно время на ожидание затвердевания цементного раствора и вспомогательные работы.

Спуск эксплуатационной колонны осуществляется в один прием. В процессе спуска колонна должна плавно сниматься с ротора и также плавно спускаться в скважину. Если в процессе спуска возникают какие-либо задержки, то колонну необходимо оставлять в подвешенном состоянии и периодически расхаживать. В случае поглощения, при снижении уровня раствора в скважине необходимо непрерывно доливать раствор.

2.22.2 Подготовка ствола скважины к спуску

Перед спуском кондуктора в скважину необходимо произвести проработку ствола, для предотвращения прихвата эксплуатационной колонны и для облегчения более качественного цементирования.

Перед спуском эксплуатационной колонны ствол прорабатывается новым долотом и компоновкой с последнего долбления со скоростью 100-120 м/ч. После проработки скважина промывается в течении двух циклов циркуляции. Перед проработкой проводится полный цикл геофизических исследований.

2.22.3 Подготовка обсадных труб к спуску

На трубной базе все обсадные трубы визуально осматриваются, при обнаружении явных дефектов (вмятины, кривизна, трещины, повреждение резьбы и т.д.) они отбраковываются. Затем производится инструментальный замер резьбы труб и если дефекты не обнаружены, они опрессовываются водой на полуторократное рабочее давление. Негерметичные трубы отбраковываются.

Трубы, признанные годными, завозят на буровую за 3-4 дня до спуска их в скважину.

Длина каждой трубы замеряется и заносится в журнал. Трубы укладываются на стеллажи в порядке, обратном спуску.

Перед спуском нижняя часть обсадной колонны заблаговременно на мостках оснащается колонным башмаком и обратным клапаном. Измеряется общая длина обсадных труб, после чего рассчитывается их количество для спуска в скважину. С муфт и ниппелей снимаются предохранительные колпаки и проверяются резьбы.

Перед спуском обсадных труб, они шаблонируются шаблоном соответствующего размера. Трубы, через которые шаблон не проходит, бракуют и заменяют новыми. Свинчивание обсадных труб производят с определенной величиной натяга. Натяг контролируется величиной момента, которая зависит от диаметра труб и числом не завернутых витков резьбы, которое не должно быть более трех-четырех. Для уплотнения резьбовых соединений применяем смазку типа Р- 402.

Так как используются обратные клапаны ЦОКДМ скважину не нужно постоянно доливать. Однако и в этом случае для избежания газирования раствора, также требуется проводить промежуточные промывки, которые осуществляют через 500-600 м. Промывку ведут в течении одного цикла циркуляции для данной глубины спуска, а при сильном газировании раствора - до полного удаления газа из него.

Вместе с трубами на буровую должны быть доставлены элементы технологической оснастки обсадной колонны: центрирующие фонари, скребки, пакеры и т.д. Предварительно они также проверяются, некоторые опрессовываются.

2.22.4 Подготовка бурового оборудования

При спуске обсадной колонны существенно возрастает нагрузка на буровое оборудование. Поэтому до начала спуска необходимо тщательно проверить исправность всего бурового оборудования, надежность крепления его, соосность вышки, стола ротора и устья скважины. На буровую должен быть доставлен исправный инструмент для спуска обсадных труб (элеваторы, ключи, хомуты и т.д.).

Колонна спускается с помощью механизированных клиньев и одного элеватора. Перед спуском колонны проверяется исправность и работоспособность превенторов и заменить в них плашки в соответствии с диаметром обсадных труб.

На буровой необходимо иметь также переводник для быстрого присоединения ведущей трубы к обсадной колонне для промежуточных промывок скважины (или специальную промывочную головку).

2.23 Обоснование способа цементирования обсадных труб

Цементирование кондуктора производится только прямым, одноступенчатым способом цементирования.

Цементирование эксплуатационной колонны производится в две ступени - сначала спускается и цементируется первая секция, затем вторая.

2.24 Обоснование технологических параметров процесса цементирования обсадных колонн

Целью расчета процесса цементирования является определение необходимого количества тампонажных материалов, жидкости затворения, продавочной и буферной жидкости, числа цементировочных агрегатов и цементосмесительных машин, технологических параметров процесса цементирования (объем и производительность цементировочных агрегатов при продавке). Зная эти данные, определяется планируемое время цементирования обсадной колонны.

Расчет объема «бездобавочного» тампонажного раствора (V_б) производится по формуле

. (119)

где k - коэффициент кавернозности (k = 1,25-1,5);

D_д-диаметр долота, м;

d_н - наружный диаметр колонны, м;

d_в - внутренний диаметр обсадной колонны вблизи башмака, м;

L_б - высота подъема «бездобавочного» тампонажного раствора в заколонном пространстве, м;

l_с - расстояние от башмака обсадной колонны до кольца «стоп», м;

h - уровень подъема цементного раствора от устья, м.

Рассчитаем объем тампонажного раствора, необходимого для цементирования кондуктора:

Бездобавочного ПЦТ-II-50 (0-759 м)

м³

Рассчитаем объем тампонажного раствора, необходимого для цементирования эксплуатационной колонны 168 мм:

Бездобавочного ПЦТ-I-G-100 (609-2929)

м³

Количество тамонажного материала (портландцемента) g_б (т) для приготовления 1 м³ «бездобавочного» тампонажного раствора определяется по формуле:

g_б = ?_б (1+В/Т). (120)

Необходимое количество материалов (g_о) для приготовления 1 м³ единицы объема тампонажного раствора необходимой плотности (?₀) определяется

g₀= . (121)

где В/Т - водоцементное отношение, определяется по результатам лабораторных исследований из условия обеспечения растекаемости тампонажного раствора по конусу АзНИИ равным 0,18?0,20м;

p_б,р_ж - плотность, соответственно, бездобавочного тампонажного раствора и жидкости затворения, кг/м³ ;

а_i- массовая доля i-го компонента твердого вещества;

?_i - плотность i-го компонента твердого вещества, кг/м³.

Общая масса тампонажного материала для приготовления тампонажных растворов (Мi_тр)

(Мi_тр) = k_тg_iVi_т.р.. (122)

где g_i - количество i-го материала для приготовления 1 м³ тампонажного раствора;

k_т = 1,03-1,06 - коэффициент, учитывающий потери цемента при транспортировке и затворении;

Vi_тр = потребный объем i-го тампонажного раствора.

Масса компонентов тампонажной смеси (Ма_i)

Ма_i = а_i Mi_тм. (123)

Количество жидкости затворения для приготовления тампонажных растворов (Мж_i)

Мж_i = К_в·(В/Т) Мi_тм. (124)

где К_в = 1,08 - 1,10 - коэффициент, учитывающий потери воды при затворении.

Количество химических реагентов для регулирования свойств тампонажных растворов (тампонажного камня) определяется в зависимости от процентного содержания химреагента по отношению к массе сухого тампонажного материала.

Рассчитаем необходимое количество материалов для приготовления раствора для цементирования кондуктора 245 мм:

Бездобавочного:

g_б = ?_б (1+В/Т)=1800/(1+0,5)=1200 кг

(Мi_тр) = k_тg_iVi_т.р=1,03120029,6=36585,6 кг=36,6 т

Мж_i = К_в·(В/Т) Мi_тм=1,080,536585,6=19756,2 кг=19,76 т

М_cacl = а_cacl Mi_тм=0,0436585,6=1463,4 кг=1,46 т

Рассчитаем необходимое количество материалов для приготовления раствора для цементирования эксплуатационной колонны 168 мм:

Бездобавочного:

g_б = ?_б (1+В/Т)=1840/(1+0,5)=1227 кг

(Мi_тр) = k_тg_iVi_т.р=1,03122760,34=76258,3 кг=76,26 т

Мж_i = К_в·(В/Т) Мi_тм=1,080,576258,3=41179,5 кг=41,18 т

М_cacl = а_cacl Mi_тм=0,0476258,3=3050 кг=3,05 т

Необходимый объем продавочной жидкости рассчитывается:

. (125)

где k_сж - коэффициент сжимаемости промывочной жидкости, принимается равным k_сж = 1,02 - 1,05;

d_в - внутренний диаметр колонны, м;

L_с - длина скважины по ее оси, м;

V_м - объем трубопроводов, связывающих цементировочные агрегаты с цементировочной головкой, м³, принимается равным - 0,5 м³.

Рассчитаем необходимый объем продавочной жидкости для цементирования кондуктора:

м³

Рассчитаем необходимый объем продавочной жидкости для цементирования эксплуатационной колонны, учитывая прирост длинны скважины за счет искривления ствола:

м³

Рассчитывается необходимый объем буферной жидкости для предотвращения смешения промывочной жидкости и тампонажного раствора по формуле

М_Б.Ж = . (126)

М_Б.Ж = 0,785(1,25 0,2207²-0,178²) 100=2,5 м³

Данные о необходимом количестве материалов для цементирования приведены в таблице 46.

Таблица 46 - Необходимое количество материалов для цементирования обсадных колонн

Название или шифр	ГОСТ, ОСТ, ТУ на изготовление	Единица измерения	Потребное количество
Кондуктор
Бездобавочный тампонажный раствор		м³	29,6
ПЦТ-II-50	ГОСТ 1581-96	т	36,6
Техническая вода		м³	19,76
Хлористый кальций	ГОСТ 450-77	т	1,46
Эксплуатационная колонна
Бездобавочный тампонажный раствор		м³	60,34
ПЦТ I-G-100	ГОСТ 1581-96	т	76,26
Расшир. добавка ДР-100	ОСТ 39-202-86	т	13,6
Сульфацелл	-	т	0,0267
Пластификатор С-3	ТУ 6-36-0204229-625-90	т	0,0282
Техническая вода	-	м³	41,18
Продавочная жидкость		м³	43,66

Для приготовления тампонажного раствора выбирается тип и определяется число смесительных машин (n_см)

. (127)

где m - насыпная масса сухой тампонажной смеси, кг/м³;

V_бун - емкость бункера смесительной машины, м³.

Процесс закачивания тампонажного раствора должен осуществляться с максимальной производительностью. При этом производительность цементировочных агрегатов должна примерно соответствовать производительности смесительных машин. Число цементировочных агрегатов в этом случае определяем соотношением

. (128)

А их общая производительность

. (129)

где q_см - производительность одной смесительной машины, м³/с;

Q_ЦА - суммарная производительность цементировочных агрегатов, м³/с;

q_ЦА - максимальная производительность цементировочного агрегата, м³/с.

В соответствии с расчетными значениями ?Р_кп и Q_ЦА выбираем тип цементировочных агрегатов.

При закачивании продавочной жидкости число цементировочных агрегатов увеличиваем на один агрегат, что связано с необходимостью «стравливания»разделительной пробки.

Принимаем цементировочные агрегаты ЦА - 320М и смесительные машины УС6-30.

Рассчитаем количество необходимой техники для цементирования эксплуатационной колонны:

Бездобавочный ПЦТ I-G-100:

; - принимаем n_см = 3

м³/с

С тремя СМН-20 работает шесть агрегатов ЦА-320М с производительностью 10,7 л/с при диаметре втулок 115 мм.

В процессе закачивания тампонажного раствора возможны следующие осложнения:

- поглощение тампонажного раствора из-за превышения давления в заколонном пространстве над пластовым;

- разрыв сплошности потока жидкостей.

Для предупреждения этих осложнений, обоснования режима закачивания и продавливания тампонажного раствора строятся зависимости

Р_цг = f(Q_i · Vж_i); (130)

Р_кпз = f(Q_i · Uж_i). (131)

где Р_цг и Р_кпз - давление на цементировочной головке и в кольцевом пространстве в интервале продуктивного пласта (на забой скважины), МПа.

Q_i- производительность всех цементировочных агрегатов, участвующих в процессе цементирования м³/с;

Р_цг = Р_кпс - Р_т + ?Р_т + ?Р_кп + Р_у; (132)

Р_кпз = Р_кпс + ?Р_кп. (133)

где Р_кпс, Р_т, Р_уст - гидростатические давления составных столбов жидкостей в кольцевом пространстве, в трубах и на устье, соответственно, МПа;

V_Ж_i- объемы закачиваемых жидкостей, м³;

?Р_т, ?Р_кп -гидродинамические давления, обусловленные движением жидкостей в трубах в кольцевом пространстве, МПа.

Процесс закачивания жидкостей начинают с максимальной производительностью постепенно снижая ее до минимальной. Последние 1 - 1,5 м³ продавочной жидкости закачивают одним агрегатом на 1-ой скорости.

Построение зависимостей производится следующим образом:

- задаются значениями объема закачиваемых тампонажного раствора, буферной и продавочной жидкостей:

V₁ = 0;

V₂ = V_буф; (134)

V₃ = V_буф + V_о; (135)

V₄ = V_буф + V_о + V_б; (136)

V₅ = V_буф + V_о + V_б + 1/2V_пр.ж; (137)

V₆ = V_буф + V_о + V_б + 2/3V_пр.ж; (138)

V₇ = V_буф + V_о + V_б + (V_пр.ж - 1,5); (139)

V₈ = V_буф + V_о + V_б +V_пр.ж. (140)

Определяют высоту подъема на каждый момент распределения жидкостей в кольцевом пространстве и обсадной колонне.

h_т= 4 V / ( d_в²); (141)

h_кп= 4 V / ( k²D_д² - d_н²). (142)

Расчет проведем при цементировании нижней секции, так как основные сложности при цементировании возникнут именно в этом интервале.

Определим данные объемы, учитывая, что в момент стоп будет потрачено продавочной жидкость меньше на величину коэффициента запаса и объема жидкости в манифолде:

м³;

м³.

Определяем высоту подъема на каждый момент распределения жидкостей в кольцевом пространстве и обсадной колонне:

При закачивании в скважину объёма м³, по всему объёму скважины в кольцевом пространстве и в обсадной колонне находится буровой раствор.

При закачивании в скважину объёма м³, длина буферной жидкости по стволу скважины в обсадной колонне будет равна:

м;

Высота буферной жидкости по вертикали в обсадной колонне будет равна:

м;

Интервал, который заполнен буровым раствором в колонне, составляет по стволу скважины: м, а по вертикали м;

Расчёт уровней жидкостей для остальных объёмов, закачиваемых в скважину, проводится аналогично.

Рассчитаем давление на цементировочной головке и на забое в кольцевом пространстве при работе цементировочных агрегатов на 4 скорости:

При объеме м³( перед закачкой тампонажного раствора) скважина заполнена только промывочной жидкостью, гидродинамические составляющие давлений Р_цг и Р_кпз отсутствуют, в скважине действуют только гидростатические составляющие давлений.

МПа;

При объеме м³ для буферной жидкости:

;

МПа;

МПа.

Аналогично рассчитываются давления Р_цг и Р_кпздля последующих объемов. Расчет давлений на 1, 2 и 3 скоростях производится аналогично, результаты расчета приведены в таблице 47. По данным, полученным в результате расчета, построены графики зависимости объемов закачки от давления в кольцевом пространстве и на цементировочной головке (соответственно рисунки 10, 11).

Таблица 47 - Результаты расчета цементирования

Объемы прокачиваемых жидкостей,м³	IV скорость, Q_IV=8,6 м³/с	III скорость, Q_III=4,8м³/с	II скорость, Q_II=2,5 м³/с	I скорость, Q_I= 1,4м³/с
	Р_кп, МПа	Р_цг, МПа	Р_кп, МПа	Р_цг, МПа	Р_кп, МПа	Р_цг, МПа	Р_кп, МПа	Р_цг, МПа
V₁= 0	31,61	0	31,61	0	31,61	0	31,61	0
V₂= 7,09	42,89	17,92	35,12	5,69	32,56	1,66	31,91	0,63
V₃= 25,86	40,04	2,89	32,80	-11,17	30,41	-15,81	29,80	-17,00
V₄=59,97	42,71	5,31	34,96	-9,35	32,41	-14,18	31,76	-15,42
V₅=86,44	44,67	15,04	36,54	1,67	33,85	-2,74	33,17	-3,86
V₆= 95,26	30,99	3,18	25,33	-7,34	33,46	-10,81	32,98	-11,69
V₇= 111,4	55,95	31,75	25,53	17,15	42,10	12,33	41,22	11,10
V₈= 112,9	63,12	38,13	31,35	30,76	47,47	21,14	46,48	15,42

Рисунок 11 - График зависимости объемов закачки от давления в кольцевом пространстве

Рисунок 12 - График зависимости объемов закачки от давления на цементировочной головке.

Из графиков определяем момент снижения давления на цементировочной головке и необходимую величину противодавления на устье. Режим продавливания определяется из условий:

< Р_ТР и Р_ЦГ< [Р_Н].

Продолжительность процесса цементирования t_ц складывается из времени необходимого для приготовления тампонажного раствора и заполнения ею осреднительной емкости, освобождения разделительной пробки, на закачивание тампонажного раствора и продавочной жидкости в обсадную колонну.

t=V_бж/Q_бж + V_тр/?q_ца + ?V_пр.i/Q_i + (600?800). (143)

Время цементирования будет равно:

Т_цем = 7,09/+34,14/+41,2/+18,74/+52,93/+71,76+21,7/+600=4028 с= 67,14 мин.

Время цементирования, как правило, не должно превышать 75% срока начала загустевания тампонажного раствора.

В нашем случае время загустевания не менее 100 минут поэтому условие выполняется т.к. 67,14075· 100мин=75 мин.

Для цементирования эксплуатационной колонны выбираем цементировочную головку типа ЦУГ 140-168· 400-1 (ТУ 39-01-269-76) с рабочим давлением 40 МПа. Принимаем цементировочные агрегаты ЦА-320М и смесительные машины 2СМИ-20. В связи с тем, что закачивается продавочная жидкость, число цементировочных агрегатов увеличиваем на один агрегат.

Для обвязки используем передвижной блок манифольда 1 БМ-700. Для контроля процесса цементирования используем передвижную станцию контроля качества СКЦ-2М.

Технику расставляем за два часа до окончания спуска колонны. Монтируем при закрытых кранах.

2.25 Обоснование способа вызова притока нефти и газа

Снижение уровня жидкости в эксплуатационной колонне нагнетанием воздуха запрещается. Приток флюида из пласта рекомендуется вызывать путем замены скважинной жидкости на более легкую и использованием пенных систем.

В проекте принимается вызов притока заменой солевого раствора и последующей закачкой пенной системы.

Вызов притока осуществляется аэрацией пенной системы, с использованием бустерной установки УНБТ1 160x40БК в следующей последовательности:

- спускается колонна НКТ на глубину 20 метров выше верхнего интервала установки фильтров.

- устье скважины оборудуется наземным оборудованием.

- затем подключается к работе цементировочный агрегат и нагнетается аэрированный раствор.

- после достижения заданной депрессии, которая контролируется приборами КСАТ, закачка аэрированной жидкости прекращается.

- скважина оставляется на самозалив пены при открытых затрубных и трубных задвижках с продолжительностью до 36 часов.

- при появлении фонтанного притока скважина отрабатывается с отводом пластовой жидкости в дополнительные емкости с дальнейшей откачкой ее в нефтеотборный коллектор при отсутствии коллектора пластовая жидкость вывозится автоцистернами до ближайшего работоспособного коллектора (две емкости по 50 м³ для сбора пластовой жидкости);

- при отсутствии фонтанного притока производится перевод скважины на насосный способ эксплуатации

В скважинах, подлежащих эксплуатации насосным способом, производится спуск насосно-компрессорного оборудования.

Метод освоения объекта представлен в таблице 48.

Таблица 48 - Метод освоения объекта

Интервал испытания, м	Вызов притока	Газодинамические исследования
от (верх)	до (низ)	метод	депрессия на пласт, МПа	тип флюида	ожидаемый дебит, тыс.м³/сут (газ), м³/сут. (нефть)	проницаемость, мкм²; подвижность, мкм²/(МПас)	количество режимов исследований: до интенсификации/после интенсификации
2929	3707	Замена скважинной жидкости на более легкую и использованием пенных систем	Не 10	Нефть	26,4	0,014	4

138

2.26 Расчет нагрузки на крюке. Выбор буровой установки

Нагрузка на крюке Р, кг, для горизонтального профиля определяется по следующей формуле

Р = QК_пкm_н+ q _пl_пK _пп m _н + q _н l_н + q _в l_в + q _г l_г+ q _н l_н . (144)

где Q - масса нижней части колонны (долото, турбобур, УБТ) в жидкости, кг; q _п, q _н, q _в,q _г - масса одного метра трубы, соответственно на участках, стабилизации, увеличения угла и вертикального, горизонтального, кг; l_п- длина участка стабилизации, м;

h_н- длина вертикальной проекции участка увеличения угла, м;

h_в - длина вертикального участка, м.

Коэффициенты увеличения нагрузки от зенитного угла на участке стабилизации К_пп, град и на конечной глубине К_пп, град.

К_пк = cos _к + fsin_к; (145)

К_пп = cos _п + fsin_п. (146)

где f - коэффициент сопротивления, f = 0,3 - 0,35;

_к - зенитный угол на конечной глубине, град;

_п- зенитный угол на участке стабилизации, град.

Коэффициент увеличения нагрузки от угла охвата определяется по следующей формуле

m_н = 1+ _н f. (147)

где _н- угол охвата на участке увеличения угла, град.

Определяются по формулам

_н = _п / 57,3 . (148)

Производится расчет для проектируемой скважины:

Q =( 1,2+2,3+7,488+7,83)·0,84·9,81=156,1кН;

К_пк = cos65⁰ + 0,35 sin65⁰ = 0,74;

К_пп = cos22,5+ 0,35 sin22,5= 1,05;

_н = 1,25/57,3 = 0,22;

m_н = 1+0,22 0,35 = 1,01;

Р=150,61·0,74·1,01+(0,234·172,5·0,84+0,231·4272·0,54)·1,05·1,01=995,9 кН

В результате расчетов значение нагрузки на крюке равняется 995,9 кН.

Максимальная нагрузка на крюке при спуске обсадной колонны равна весу колонны Q = 1246,7 кН. С учетом коэффициента на прихватоопасность 1,1·124,67=137,14 (137,14 т < 200 т).

Выбор буровой установки производится по максимальной нагрузке на буровом крюке при подъеме бурильной колонны и спуске обсадной колонны. Выбирается буровая установка БУ-3000 ЭУК-1М, вид привода электрический. Показатели буровой установки приведены в таблице 49.

Таблица 49 - Показатели буровой установки

Глубина скважины по стволу, м	Максимальная нагрузка на крюке, т	Коэффициент на прихвато-опасность для обсадной колонны	Тип буровой установки	Максимальная нагрузка для установки, т
	при спуске обсадной колонны	при бурении
3707	124,67	99,59	1,1	БУ-3000 ЭУК-1М	200

2.27 Геолого-технический наряд

Геолого-технический наряд составлен на основе первых двух разделов и представлен в приложении.

Введение

Использование долот типа PDC при бурении скважин является неотъемлемой частью современного технологического процесса бурения скважины. Одной из главных задач при строительстве скважин на Вынгапуровском месторождении является уменьшение времени строительства скважин за счет использования передовых технологий, а как следствие более ранний ввод скважины в эксплуатацию а, следовательно, и получение большей выгоды.

Среди самых важных технологических вопросов строительства скважин обсуждаются результаты применения буровых долот и перспективы создания новых, ещё более производительных конструкций. Большинство исследований доказали необходимость постоянной работы буровиков с машиностроителями, создающими новую технику и обеспечивающими постоянное повышение её показателей и снижение стоимости 1 м бурения.

При строительстве скважин используется в основном породоразрушающий инструмент отечественного производства: шарошечные и алмазные долота производства ОАО «Волгабурмаш» (г. Самара), долота и бурильные головки для отбора керна режуще-скалывающего типа ООО НПП «Буринтех» (г. Уфа). Долота импортного производства составляют не более 3 % общего числа используемого породоразрушающего инструмента.

3.1 Классификация долот PDC производства ОАО «Волгабурмаш»

Долота производства ОАО «Волгабурмаш» имеют стальной корпус, оснащенный высококачественными поликристаллическими алмазными вставками (зубками) PDC, закупаемыми у ведущих производителей в США.

Продукция алмазных долот представляет собой 3 направления:

1) FD - предназначено для бурения сплошным забоем нефтяных и газовых вертикальных и наклонно-направленных скважин в породах средней твердости с промывкой водой или глинистым раствором (рисунок 6);

2) BD - бицентричные долота для бурения с одновременным расширением ствола скважины (рисунок 7);

3) CB - головки бурильные для отбора керна (рисунок 8).

Рисунок 13 - Алмазное долото производства ОАО «Волгабурмаш» типа PDC серии FD

Рисунок 14 - Алмазное долото производства ОАО «Волгабурмаш» типа PDC серии BD

Рисунок 15 - Алмазное долото производства ОАО «Волгабурмаш» типа PDC серии CB

3.2 Особенности конструкции и технические данные долот типа FD

Долота производства ОАО «Волгабурмаш» имеют два вида корпусов, данные по исполнению корпуса представлены в таблице 50. Размер зубков PDC колеблется для разных конструкций и диаметров в диапазоне от 8 до 24 мм и более.

Таблица 50 - Варианты исполнения корпуса

Условные обозначения	Вариант исполнения корпуса
А	Со стальным корпусом
АМ	С твердосплавным корпусом

Так же существует категория твердости пород при применении долот типа PDC, данная классификация представлена в таблице 51.

Таблица 51 - Категории твёрдости пород

Классификация	Тип породы
S	мягкие
SM	мягкие, перемежающиеся со средними
M	средние
MH	средние, перемежающиеся с твердыми

Все алмазные долота оснащаются твердосплавными сменными насадками, ориентированными так, чтобы обеспечить баланс потоков бурового раствора для очистки забоя и самого долота. Специально для производства алмазных долот ОАО 'Волгабурмаш' закупило и освоило суперсовременные обрабатывающие центры, позволяющие с одной установки сразу обработать всю сложную криволинейную поверхность, лопасть и пазы, отверстия под промывку и отверстия под зубки PDC.

Необходимо так же отметить, что при производстве алмазных долот существуют специальные допуски по фактическому наружному диаметру, данные предоставлены в таблице 52.

Таблица 52 - Допуски на диаметры алмазных долот

Номинальный диаметр долот, мм	Допуск, мм
до 171,4	+0/-0,39
172,2 - 228,6	+0/-0,51
229,4 - 349,2	+0/-0,76
350,0 - 444,5	+0/-1,14
445,3 и более	+0/-1,5

3.2.1 Условные обозначения алмазных долот производства ОАО «Волгабурмаш»

По коду долота можно узнать все необходимые условия его применения, необходимо только знать и правильно читать данные коды.

295,3 FD 257 М - А27, где

295,3 - диаметр долота, мм

FD - Продуктовая линия

2 - размер зубка PDC

5 - количество лопастей

7 - количество промывочных отверстий

М - категория твёрдости пород

А - вариант исполнения корпуса

27 - номер конструкции.

Немаловажным критерием при сборке КНБК является максимально допустимый крутящий момент, затяжка соединения с недостаточным крутящим усилием чревато раскреплением данного соединения на забое и возникновением аварийной ситуации, а закрепление соединение с чрезвычайно большим крутящим моментом может привести к слому ниппеля долота. Поэтому очень важно при сборке КНБК соблюдать крутящие моменты, представленные в таблице 53.

Таблица 53 - Рекомендуемые крутящие моменты для свинчивания присоединительной резьбы

Присоединительная резьба	Рекомендуемый крутящий момент, кН*м
По ГОСТ	По API
З-76	2 ?	8,1-9,5
З-89	3 ?	9,5-12,2
З-117	4 ?	16,3-21,7
З-152	6 ?	37,9-43,3
З-177	7 ?	46,1-54,2

3.3 Анализ применения алмазных долот при бурении интервала под эксплуатационную колонну

При бурении под эксплуатационную колонну на Вынгапуровском месторождении применяют гамму долот производства ОАО «Волгабурмаш», а также ООО НПП «Буринтех».

На рисунке 9 представлена неориентируемая компоновка низа бурильной колонны при бурении наклонно-направленных скважин. С применением алмазных долот нового поколения и увеличением ресурса использования современных ВЗД, позволяет проводить бурение под эксплуатационную колонну в одно, два долбления, что позволяет уменьшить срок строительства скважины.

3.3.1 Анализ применения долота алмазного типа FD 255 SM-A147

В 2009 году на Вынгапуровском месторождении при бурении под эксплуатационную колонну начали использовать алмазные долота различных типов: FD 255 SM-A147, FD 266 SM-A153, FD 246 S-А284, FD 368 SM-А73, FD 368 SM-А56. На основании данных полученных данных проведем анализ эффективности использования данных типов долот при строительстве скважин.

Рассмотрим показания механических скоростей при бурении алмазным долотом FD 266 SM-A153 на данном месторождении. Данные по использованию алмазного долота на Вынгапуровском месторождении представлены в таблице 54.

138

Рисунок 16 - Схема компоновки низа бурильной колонны при бурении наклонно-направленных скважин на Вынгапуровском месторождении

Таблица 54 - Показания механических скоростей при бурении алмазным долотом типа FD 266 SM-A153

Куст/ скважина	Интервал бурения, м	Механическая скорость, м/ч	Проходка, м
	от	до
15/2215	602	2806	46	2204
15/2213	505	2954	42,6	2449
15/2285	700	2965	40,9	2265
15/2223	459	2866	40,2	2407
15/2161	1133	2993	43,4	1860
15/2099	866	2955	44,9	2089
14/707	713	2903	48,3	2190
14/700	556	2850	46,2	2294
14/713	460	3001	39,6	2541
14/710	453	2933	40,8	2480
14/711	680	2977	44,0	2297
14/720	512	2950	40,0	2438

Произведя анализ полученных данных (рисунок 17), результаты инклинометрических замеров и параметров бурения, можно сделать вывод, что данный тип пятилопастного долота позволяет бурить интервал под эксплуатационную колонну в одно долбление. Долото показывает стабильно высокую механическую скорость в мягких и средней твердости породах (таблица 55).

При бурении скважин с телеметрическим сопровождением, долото хорошо управляется, что позволяет набрать необходимые параметры кривизны без излишних сложностей.

Как правило, за счет уменьшения времени направленного бурения, время бурения с вращением увеличивается и увеличивается механическая скорость за счет комбинированного роторно-турбинного способа бурения.

Рисунок 17 - Данные механических скоростей на Кустах 14 и 15 Вынгапуровского месторождения

Таблица 55 - Данные средней механической скорости на месторождениях

Куст	Средняя скорость по месторождению, м/ч
Куст 15	43,01
Куст 14	43,16

3.3.2 Анализ применения долота алмазного типа FD 368 SM-А73

Данное шестилопастное долото используется также на Вынгапуровском месторождении. FD 368 SM-А73 имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с аналогичными долотами. Геометрия спиральных лопастей облегчает вынос шлама с забоя и стабилизирует долото на забое. Конструкция высоких лопастей снижает вероятность образования сальника и улучшает очистку забоя от выбуренной породы. Наличие POC зубцов на калибрующей части повышает износостойкость долота.

Для проведения анализа эффективности использования долота FD 368 SM-А73 также были выбраны две кустовые площадки на данном месторождении. Сводные данные, полученные при проведении анализа, представлены в таблице 56, а также графическое представление на рисунке 18.

Таблица 56 - Технические показатели при бурении под эксплуатационную колонну.

Куст	Скважина	Долото	ГЗД	Интервал, м	Проходка, м	Vмех., м/ч.	Т, бур., час	Т, цирк., час	Нагрузка на дол., т.	Произв-ть насосов, л/с.	Рабочее давл-е., атм.
		Размер, мм	Тип	Насадки, /32'	Тип	Заход-ность	От	До						От	До	От	До
34	4145	215,9	FD 368 SM-А73	8х13	Д-178	6x7	857	2087	1230	73,4	16,7	37,0	6-10	31	34	100	160
34	4146	215,9	FD 368 SM-А73	8х13	ДР-178	6x7	858	2088	1230	73,4	16,7	37,0	6-10	31	34	100	160
34	4248	215,9	FD368SM-А73	8x14	Д-178	6х7	734	1889	1155	76,7	15,0	33,6	5-18	28	32	120	160
34	4226	215,9	FD368SM-A73	8x11	Veсtor 7'	7х8	740	1761	1021	58,3	17,5	28,7	7-15	32	32	90	160
34	4249	215,9	FD368SM-A73	8х13	ДР-178	6x7	730	2030	1300	74,1	19,7	35,4	7-18	32	34	100	160
34	4221	215,9	FD368SM-A73	8х13	ДР-178	6x7	718	2110	1392	74,6	18,8	30,3	7-15	32	32	90	160
28	4224	215,9	FD368SM-A73	8x14	ДРУ-172П	5х6	850	2066	1216	65,7	18,5	36,0	7-17	32	28	90	165
28	14749	215,9	FD 368 SM-А73	8х13	ДГР-178	6x7	555	568	13	52,0	0,25	3,2	6-11	32	33	95	105
28	14749	215,9	FD 368 SM-А73	8х13	ДГР-178	6x7	568	1592	1024	67,1	15,2	30,2	6-12	20	34	70	135
28	18023	215,9	FD 368 SM-А73	8x13	ДГР-178	6x7	577	1703	1126	63,4	17,7	33,5	5-15	32	34	90	145
28	4347	215,9	FD 368 SM-А73	8x14	ДГР-178	6x7	726	1780	1054	71,45	14,75	27,75	5-11	32	32	130	150
28	18025	215,9	FD368SM-A73	8х13	Д-178	6x7	580	1830	1250	74,9	18,3	26,6	5-12	32	34	130	160
28	4377	215,9	FD368SM-A73	8х13	Д-178	6x7	777	2000	1223	75,2	20,1	39,4	6-11	32	34	130	160

141

Рисунок 18 - Сравнительные показатели механической скорости при бурении на кустах 28 и 34 Вынгапуровского месторождения.

3.3.3 Сравнительный анализ применения долот типа FD 266 SM-A153 и FD 368 SM-А73 с моделями, использовавшимися ранее на Вынгапуровском месторождении

Использование долот производства ОАО «Волгабурмаш» при бурении скважин на Вынгапуровском месторождении ведется уже достаточно давно, производители долот применяют новые технологии изготовления и расширяют гамму производимого оборудования, поэтому немаловажным фактором остаётся проведение аналитической работы использованию долот. Рассмотрим показания механических скоростей при бурении под эксплуатационную колону долотами типа FD 366 SM-А73 с моделями, использующимися ранее на этом месторождении. В таблице 57 приведены показания средних механических скоростей при глубине скважины 2800 м и смещением забоя от вертикали не более 200 метров.

Таблица 57 - Показание механических скоростей при бурении под эксплуатационную колонну долотами типа FD 366 SM-A59

Месторождение	Куст/ скважина	Интервал бурения, м	Механическая скорость, м/ч
		от	до
Вынгапуровское	12/310	602	2806	43
Вынгапуровское	12/300	505	2954	42,6
Вынгапуровское	12/399	700	2965	37,9
Вынгапуровское	12/377	459	2866	36,2
Вынгапуровское	12/388	1133	2993	40,4
Вынгапуровское	12/301	866	2955	38,9
Вынгапуровское	14/707	713	2903	43,3
Вынгапуровское	14/700	556	2850	41,2
Вынгапуровское	14/713	460	3001	38,6
Вынгапуровское	14/710	453	2933	41,8
Вынгапуровское	14/711	680	2977	40,0
Вынгапуровское	14/720	512	2950	36,0

Сводные данные по показаниям механических скоростей при использовании долота типа FD 366 SM-A59 представлены на рисунке 19.

Рисунок 19 - Показания механической скорости при бурении долотом FD 366 SM-A59.

3.3.4 Сравнительный анализ эффективности применения долот типа FD по сравнению с долотами других производителей на Вынгапуровском месторождении

Необходимо отметить, что компания на Вынгапуровском месторождении использовались при бурении скважин не только долота производства ОАО «Волгабурмаш», но и долота ООО НПП «Буринтех».

Рассмотрим показатели бурения при использовании долот производства ООО НПП «Буринтех» чтобы оценить эффективность применения того или иного долота (таблица 58).

Таблица 58 - Показатели бурения при использовании долот производства ООО НПП «Буринтех»

Диаметр долота	Тип долота	ВЗД	Насадки	Режим бурения	Интервал бурения, м	Показатели работы долота
			размер (/32')	нагрузка на дол., т	расход пром. жид.,л/с		Н,м	Тбур.,ч	Тцир., ч	Vмех, м/ч
215,9	FD 368 SM A-59	ДГР-178.6/7.68	8х11,1	8	32	1307	1543	236	4,50	12,70	52,4
215,9	FD 368 SM A-59	ДГР-178.6/7.68	8х11,1	8	32	1543	1863	320	14,62	19,10	21,9
215,9	FD 368 SM A-59	ДГР-178.6/7.68	8х11,1	8	32	1863	2051	188	7,47	10,55	25,2
215,9	FD 368 SM A-59	ДГР-178.6/7.68	8х11,1	8	32	2051	2195	144	6,82	11,63	21,1
215,9	FD 368 SM A-59	ДГР-178.6/7.68	8х11,1	8	32	2195	2404	209	12,08	16,20	17,3
215,9	FD 368 SM A-59	ДГР-178.7/8.37	8х11,1	8	32	2404	2465	61	3,80	6,70	16,1
215,9	ВТ 613	ДРУ-172РС.7/8	8х11,1	6	32	1393	1567	174	5,17	8,67	33,6
215,9	ВТ 613	ДРУ-172РС.7/8	8х11,1	6	32	1567	1924	357	14,20	17,57	25,1
215,9	ВТ 613	ДРУ-172РС.7/8	8х11,1	6-8	32	1924	2195	271	12,35	16,10	22,0
215,9	ВТ 613	ДРУ-172РС.7/8	8х11,1	7-8	32	2195	2417	222	8,85	14,32	25,0
215,9	ВТ 613	ДРУ-172РС.7/8	8х11,1	7-8	32	2417	2570	153	14,58	15,83	10,5
215,9	ВТ 613	ДРУ-172РС.7/8	8х11,1	7-8	32	2570	2735	165	15,08	20,33	10,9
215,9	ВТ 613	ДРУ-172РС.7/8	8х11,1	7-8	32	2735	2815	80	5,83	10,08	13,7
215,9	ВТ 613	ДРУ-172РС.7/8	8х11,1	7-8	32	2815	2910	95	9,48	14,38	10,0
215,9	ВТ 613	ДРУ-172РС.7/8	8х11,1	7-8	32	2910	3004	94	11,82	15,35	7,9

Рисунок 20 - Данные мех.скорости при бурении долотами типа PDC производства ОАО «Волгабурмаш» и ООО НПП «Буринтех»

Как видно из графика, представленного на рисунке 20, более высокую механическую скорость до глубины 2300 м показывает долото производства ОАО «Волгабурмаш», а интервале 2300-3000 м устойчиво высокую механическую скорость показывает долото 215,9 ВТ 613 производства ООО НПП «Буринтех». Таким образом можно сделать предварительный вывод, что использование долота производства ОАО «Волгабурмаш» целесообразней при строительстве скважины глубиной не более 2500 м. А строительство наклонно-направленных скважин глубиной более 3000 м необходимо производить при помощи долот производства «Буринтех», либо использовать комбинированный способ бурения, при строительстве скважины в несколько долблений.

Выводы

Применение долот PDC открывает новые возможности при освоении скважин, резко увеличивая технико-экономические показатели самого процесса бурения. Основными преимуществами долот РDС являются их конструктивная надежность, высокая породоразрушающая способность и повышенная износостойкость резцов. Кроме того, хорошая управляемость долот PDC при реализации проектных траекторий скважин и обеспечение пространственно ровного и стабильного ствола позволяют не только экономить время, но и повысить качество процесса бурения.

Изучив высокие результаты применения алмазных долот и учитывая возможные перспективы использования долот со вставками алмазов РОС в России, странах СНГ и в дальнем зарубежье, руководство и технические службы ОАО «Волгабурмаш» в самый короткий срок организовали и освоили собственное производство алмазных долот.

Использование высокоточного оборудования со специально разработанными управляющими программами представляет возможным изготавливать сложные лопастные конструкции с точной повторяемостью в серийном производстве. Наличие систем автоматизированного проектирования буровых долот (САПР-долото), технологических процессов (САПР технология) и 3D-моделей поковки лапы позволило сократить сроки создания и освоения долот с 3 - 4 лет до 2 - 3 месяцев, что сопоставимо со сроками освоения новых конструкций у большинства ведущих зарубежных долотных фирм.

Все эти преимущества, в сочетании с современным буровым оборудованием и высокой организацией труда, обеспечивают по-настоящему высокорентабельное производство и позволяют перейти к промышленному строительству скважин. Еще один немаловажный фактор - сокращение сроков строительства скважин - существенно снижает затраты на содержание всей производственной инфраструктуры предприятия, а также уменьшает экологическую нагрузку на окружающую среду.

Произведенный мной анализ применения алмазных долот производства ОАО «Волгабурмаш» показал устойчивый рост показателей бурения, таких как средняя механическая скорость бурения, «управляемость» КНБК во время набора параметров траектории ствола скважины, а также калибровку ствола скважины. Данные параметры совершенствуются из года в год, что позволяет уменьшить стоимость 1 м проходки.

Так, например, использование долота FD 266 SM-A153 на Вынгапуровском месторождении позволило увеличить механическую скорость бурения по сравнению с долотом FD 255 SM-A147 на 3,3 %, что в свою очередь позволило сократить время строительства скважины на двое суток, оценим прибыль компании за счет более раннего ввода скважины в эксплуатацию.

, (149)

где С_эф - кол-во добытой нефти за счёт раннего ввода скважины;

N - количество дней ускорения, ч;

Q_скв - средний дебит скважины в районе Западной Сибири (16,7) т/сут;

т.

Таким образом, за счет ввода скважины в эксплуатацию на два дня раньше, компания получит прибыль в размере:

, (150)

где с - стоимость 1 барреля сырой нефти на мировом рынке (104 $ - стоимость 1 барреля нефти на 09.01.2014 г.) , $

$=907 136 руб.

То есть, за счет введения скважины в эксплуатацию на двое суток раньше, за счет использования долота нового поколения, компания получит прибыль в размере 907 136 рублей.

Список литературы

1 Групповой рабочий проект № 528 на строительство эксплуатационных горизонтальных скважин на Вынгапуровском месторождении - Тюмень: 2003 г.

2 Овчинников, В.П. Учебн. справочное пособие к выполнению курсового и раздела дипломного проекта по дисциплине «Заканчивание скважин» для студентов специальности 130504 «Бурение нефтяных и газовых скважин» очной, заочной и заочно сокращенной форм обучения [Текст] /В.П. Овчинников, А.А. Фролов, П.В. Овчинников, Н.А. Аксенова. - Тюмень, 2005. -204 с.

3 Соловьев, Е.М.. Заканчивание скважин [Текст]/ Е.М. Соловьев. - М.: Недра, 1979 - 303 с.

4 Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности [Текст]: РД 08-200-2003.- Введ. 2003. - М.: Госгортехнадзор РФ, 2003. - 161 с.

5 Проектирование профилей наклонно направленных, пологих и горизонтальных скважин и расчет усилий на буровом крюке [Текст]: учеб. пособие /В.М. Шенбергер [и др.]. - Тюмень: Издательство «Вектор Бук», 2003. - 88с.

6 Инструкция по расчету обсадных колонн для нефтяных и газовых скважин [Текст]. - Введ.1997. - М.: АО ВНИИТнефть, 1997. - 194 с.: ил.

7 Долота шарошечные. Типы и основные размеры. Технические требования [Текст]: ГОСТ 20692-2003. - Введ. 2004-07-01. - М.: Изд-во стандартов, 2003. - 25 с.: ил.

8 Трубы обсадные и муфты к ним. Технические условия [Текст]: ГОСТ 632-80. - Введ. 2004-07-01. - М.: Изд-во стандартов, 2001. - 69 с.: ил.

9 Абрамсон, М.Г. Справочник по механическим и абразивным свойствам горных пород нефтяных и газовых месторождений [Текст]: справочник / М.Г. Абрамсон М.: Недра, 1979 -180 с.

10 Абатуров, В.Г. Методические указание к выполнению курсовой работы по дисциплине «Разрушение горных пород при бурении скважин» для студентов специальности 0908 [Текст]: метод. Указание / В.Г. Абатуров, А.В. Кед. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2005. - 26 с.

11 Кулябин, Г.А. Методические указания по курсу «Технология бурения глубоких скважин» для проектирования режима бурения с забойными двигателями и самостоятельной работы студентов специальности 0909 [Текст]: в 2-х частях, метод. указание / Кулябин Г.А. - Тюмень: ТюмИИ, 2003. - 64 с.

12 Середа, Н.Г. Бурение нефтяных и газовых скважин [Текст]: учеб. для вузов / Н.Г. Середа, Е.М. Соловьев. - М.: Недра, 1988. - 300 с.

13 Кулябин, Г.А. Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу «Технология бурения нефтяных и газовых скважин» студентам специальности 0909 [Текст]: метод. указание / Г.А. Кулябин. - Тюмень: ТюмИИ, 1990. - 25 с.

14 Леонов, Е.Г. Гидроаэромеханика в бурении [Текст]: учеб для вузов / Е.Г. Леонов, В.И. Исаев. - М.: Недра, 1987. - 304 с.

15 Справочник бурового мастера [Текст]: учебно-практическое пособие в 2-х томах /В.П. Овчинников [и др.]. - Москва: Издательство «Инфра-Инженерия», 2006-605с.

16 Спивак, А.И. Разрушение гонных пород при бурении скважин [Текст]: учебн. для вузов / А.И. Спивак, А.Н. Попов. - М.: Недра, 1994. - 261 с.

17 Рябченко, И.В. Управление свойствами буровых растворов [Текст] / И.В. Рябченко. - М.: Недра, 1990. - 230 с.

18 Булатов, А.И. справочник по промывке скважин [Текст] / А.И. Булатов, А.И. Пеньков, Ю.М. Проселков - М.: Недра,1984. - 327 с.

19 Инструкция по применению смазочной добавки на основе рыбожировых отходов при бурении скважин в Западной Сибири [Текст]: РД 39-0148070-0001-91. - Тюмень: СибНИИНП

20 Аксенова Н.А. Учебное пособие по дисциплине «Буровые промывочные жидкости» для студентов специальности 130504 очной и заочной форм обучения [Текст] / Н.А. Аксенова. - Тюмень: ИПЦ «Экспресс», 2008

21 Булатов, А.И. Справочник по креплению нефтяных и газовых скважин [Текст] / А.И. Булатов, Л.Б. Измайлов, В.И. Крылов - М.: Недра, 1981. - 240 с.

22 Гульянц, Г.М. Справочное пособие по противовыбросовому оборудованию [Текст]: - М.: Недра, 1983. - 243 с.

23 Современные технологии и технические средства для крепления нефтяных и газовых скважин [Текст]: монография / С.А. Рябоконь [и др.]. -Краснодар, 2003.НПО «Бурение», 2003 - 366 с. ISBN 5-902187-01-1.

24 Инструкция по бурению наклонных скважин с кустовых площадок на нефтяных месторождениях Западной Сибири [Текст]: РД 39-0148070-6.027-86. - Тюмень: СибНИИНП, 1986. - 138 с.

25 Северинчик, Н.А. Машины и оборудование для бурения скважин [Текст]: / Н.А. Северинчик. - М.: Недра, 1986. - 368 с.

26 Рябоконь С.А. Технологические жидкости для заканчивания и ремонта [Текст]. Краснодар, 2002. - 274 с.

27 Харрис Т. Лабораторные исследования коррозии и коррозионного растрескивания при напряжении в тяжелых рассолах [Текст]// Dawel Division of Chemical, Tulosa, Oklahoma, USA, July, 18, 1983 - перевод № 3708)

28 Улиг Г.Г. Коррозия и борьба с ней.М.- Химия, 1988, 455 с.

29 Укрупненные нормы времени на спуско-подъемные операции и другие вспомогательные работы на метр проходки скважины при бурении буровыми установками «БУ-75БрЭ», «БУ-80БрЭ», «БУ-2500 ЭУК» с оснасткой талевой системы 4х5 и «Уралмаш 3000 ЭУК-1» с оснасткой талевой системы 4х5 и 5х6 [Текст]: УНВ. - Тюмень: ЦНИС ГТНГ, 2000. - 22 с.

30 Укрупненные нормы времени на крепление скважин [Текст]: УНВкс -Тюмень: ЦНИС ГТНГ, 2000. - 5 с.

31 Нормы времени на работы, выполняемые буровой бригадой при бурении скважин и после бурения последней скважины в кусте [Текст]: НВ - Тюмень: ЦНИС ГТНГ, 2000. - 13 с.

32 Единые нормы времени на бурение скважин [Текст]: ЕНВ. - М.: ВНИИтруда, 2000. -315 с.

33 Укрупненные нормы времени на промыслово-геофизические исследования скважин в нефтяной промышлнности [Текст]: УНВпги. - М.: ВНИИОЭНГ, 1981. - 128 с.

34 Единые нормы времени на геофизические исследования в скважинах, пробуренных на нефть и газ [Текст]: ЕНВгис. - М.: НИИтруд, 1984. - 75 с.

35 Руднева, Л.Н. Методические указания к лабораторной работе «Корректировка сметной стоимости строительсва скважин при изменении проектной скорости бурения» для студентов дневного и заочного обучения специальностей 07.03.03 и 09.09 [Текст]: метод.указания / Л.Н. Руднева, Т.В. Гриднева. - Тюмень: ТюмИИ, 1993. - 29 с.

36 Естественное и искусственное освещение [Текст]: СНиП 23-05-95. - 1995.

37 Инструкция по охране окружающей среды при строительстве скважин на нефть и газ на суше [Текст]: РД 39-133-94. - М.:НПО «Буровая техника»

38 Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест [Текст]: ГН 2.1.6.1338-03.-Введ. 2003. - М.: Изд-во стандартов. - 2003. - 43 с.