1 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Тектоника
Ломовое месторождение располагается в юго-восточной части Западно-Сибирской плиты.
Согласно тектонической карте рассматриваемый район расположен в зоне сочленения Нижневартовского антиклинория, Югано-Покурской впадины и Колтогорско-Уренгойского грабен-рифта.
Ломовая структура находится в пределах Черемшанского куполовидного поднятия (структура II порядка) и Каймысовского свода (структура I порядка).
Ломовое поднятие в плане представляет собой антиклинальную складку с тремя куполами, располагающимися по оси северо-восточного направления. Минимальные отметки куполов – 2825 м, -2765 м, - 2785 м.
Самый высокий средний купол. Амплитуда поднятия 235 м, размеры 15 х 12 км2. Юго-западный купол имеет самую малую амплитуду и площадь. Амплитуда поднятия 135 м, размеры 14,5 х 8 км2.
Ломовая структура представляет собой сложно-построенный многокупольный объект северо-восточного простирания, разбитый тектоническими нарушениями на серию ступеней, по которым и происходит погружение. По низам Покурской свиты Ломовое поднятие вытянуто в северо-восточном направлении, амплитуда 35 м, размеры 10 х 5 км2.
Приведенные данные можно наблюдать на тектонической карте мезозойско-кайнозойского ортоплатформенного чехла Западно-Сибирской геосинеклизы
Орогидрография района работ
Рассматриваемое Ломовое месторождение территориально расположено в пределах Васюганского нефтегазодобывающего района на северо-западе Томской области на расстоянии около 600 км от областного центра. Территория района относится к категории малозаселённых. Существующая инфраструктура и дорожная сеть практически полностью связаны с деятельностью геологоразведочных и нефтедобывающих предприятий.
Данные, приведенные в таблицах 1-15, взяты из рабочего проекта на строительство нефтяных скважин на Ломовом месторождении.
Сведения о районе проведения работ, источники и характеристики водо- и энергоснабжения, связи и местных стройматериалов приведены в таблице 1.
?
Таблица 1 – Общие сведения о районе буровых работ
Наименование Значение
(текст, название, величина)
1 Наименование площади (месторождения) Ломовое
2 Температура воздуха, 0С;
- среднегодовая;
- максимальная летняя;
- минимальная зимняя
+1,2
+37
Минус 55
3 Среднегодовое количество осадков, мм 500
4 Максимальная глубина промерзания грунта, м 0,8-1,6
5 Продолжительность отопительного периода в году, сут. 265
6 Преобладающее направление ветра Юго-западное, южное
7 Наибольшая скорость ветра, м/с 24-25
8 Сведение о площадке строительства и подъездных путях:
- рельеф местности;
- состояние грунта;
- толщина снежного покрова, м;
- характер растительного покрова
Пологоволнистый слаборасчлененный
заболоченный
0,8-1,0
Смешанный лес (преимущественно хвойные деревья)
9 Характеристика подъездных дорог
- протяженность, км;
- характер покрытия;
- высота насыпи, м
80
Насыпное, бетонное
0,8
10 Источник водоснабжения Привозная вода, вода рек и озер
11 Источник электроснабжения ДЭС
12 Средство связи Радиотелефонная, спутниковый телефон, интернет, сотовая
13 Источник карьерных грунтов Карьер
1.3 Литолого-стратиграфическая характеристика и физико-механические свойства горных пород по разрезу скважины
Литолого-стратиграфическая характеристика и физико-механические свойства горных пород по разрезу скважины представлена в таблице 2.
Градиенты давления и температура по разрезу скважины представлены в таблице 3.
1.4 Нефтегазоводоносность
Данные по нефтеносности и водоносности приведены в таблицах 4, 5 соответственно. Данные о газоносности на месторождении отсутствуют.
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 6-10.
1.6 Исследовательские работы в скважине
В таблице 11 приводится характеристика вскрываемых пластов на основе исследований. В таблице 12 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 приводятся в таблице 13.
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 14.
Таблица 2 - Литолого-стратиграфическая характеристика и физико-механические свойства горных пород
по разрезу скважины
Стратиграфическое подразделение Глубина залегания, м Элементы залегания (падения) пластов по подошве, град. Горная порода Стандартное описание горной породы: полное название, характерные признаки(структура, текстура, минеральный состав и т.д.) Коэффициент
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 0 100 100 - - пески
супеси
суглинки 20
60
20 Преобладание серых песков с прослоями зеленоватых и коричнево-серых глин, суглинков и супеси. Верхняя часть отложений сложена болотистыми и озерными осадками, торфом, илом, суглинками и супесью 1,30
Туртасская свита Р3tr 100 330 230 - - алевриты
глины 40
60 Переслаивание светло-серых тонкослоистых глин и алевритов. 1,30
Тавдинская свита Р2tvd 330 540 210 - - глины
пески 80
20 Глины серые, голубовато-зеленые, реже желтовато-зеленые, тонкоотмученные, алевритистые. 1,30
Продолжение таблицы 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Люлинворская свита Р22llv 540 640 100 - - глины
опоки 80
20 Глины серые, зеленовато-серые, реже желтовато-зеленые, тонкоотмученные, алевритистые. Основание свиты сложено чередованием диспергированных и водо-восприимчивых глин (опок). Средняя часть разреза свиты сложена в равных пропорциях заиленной глиной и диатомитовой глиной 1,30
Талицкая свита Р1tl 640 690 50 - - глины
песчаники
опоки 85
10
5 Темно-серые заиленные глины алевритистые, содержащие глауконит. В верхней части свиты – опоковидные, с прослоями серых слюдистых алевролитов и разнозернистых кварцево-глауконитовых песков и слабых песчаников. Нижняя часть свиты представлена опоками и опоковидными глинами 1,25
Ганькинская свита К2gn 690 890 200 - -
глины
опоки
95
5 Глины известковистые серые и темно-серые, жирные, вязкие, плотные, иногда алевритистые, переходящие в мергели, содержащие частицы глауконита, скопления сидерита, обломки двухстворчатых раковин 1,25
Славгородская свита
К2sl 890 940 50 - -
глины
алевриты
90
10 Нижняя часть свиты представлена серыми и пепельно-серыми монтмориллонитовыми глинами с прослоями серой голубовато-серой опоки. Верхняя часть свиты представлена однородными серыми и темно-серыми слюдистыми глинами 1,25
Продолжение таблицы 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Ипатовская свита К2ip 940 1020 80 - -
глины
опоки
90
10 Глины серые и темно-серые, плотные, иногда алевритистые, переходящие в мергели, содержащие частицы глауконита. 1,25
Кузнецовская свита К2kz 1020 1030 10 - - глины 100 Плотные глины серые, темно-серые, жирные с редкими прослойками песчаников и алевролитов 1,25
Покурская свита К2pkr-К1 1030 1740 710 - - пески
глины алевролиты
песчаники 10
20
40
30 Неравномерное переслаивание слабо сцементированных песков и песчаников серых, светло-серых, мелкозернистых, кварц-полевошпатовых, иногда известковых. Алевролиты и глины темно-серые с неясной прерывистой слоистостью 1,25
Алымская свита К1al 1740 1780 40 - -
глины
алевролиты
песчаники
50
35
15 Серые глины, плотные, с включением алевролита, песчаника. Наблюдается включения известняка, сидерита. 1,10
Вандейская свита К1vn 1780 2260 480 — — алевролиты
глины
аргиллиты
песчаники
40
10
20
30
Переслаивание зелено-цветных, пестроцветных комковатых глин, алевролитов и песчаников. 1,10
Продолжение таблицы 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Тарская свита К1tr 2260 2320 60 - - глины
песчаники алевролиты
пески 55
30
10
5 Переслаивание песков и песчаников, и светло-серых алевролитов с глинами темно-серыми, плотными аргиллитоподобными. Редкие прослои известняков и глинистых алевролитов. 1,10
Куломзинская
свита К1klm 2320 2560 240 - - песчаники
аргиллиты
известковистые
включения 60
30
10 Аргиллиты с линзами и прослоями алевролитов и песчаников. Аргиллиты серые, плотные, иногда полосчатые. Песчаники серые, светло-серые, известковистые, разнозернистые. 1,10
Баженовская
+Георгиевская
свиты J3bg+gr 2560 2588 28 - - аргиллиты
100
Аргиллиты темно-серые, коричневатые, черные, битуминозные, плитчатые.
1,10
Васюганская
свита J3vsg 2588 2680 92 - - аргиллиты
песчаники
алевролиты 60
20
20 Переслаивание песчаников, аргиллитов, алевролитов. Песчаники серые и светло-серые, кварц-полевошпатовые, мелко и среднезернистые. 1,07
Продолжение таблицы 2
Плотность, г/см3 Пористость, % Проницаемость, мДарси Глинистость, % Карбонатность, % Солено сность,
%
12 13 14 15 16 17
2-2,4 20-30 2500 10-100 0 -
2,1-2,4 15-30 2500 10-100 0-5 -
2,4 15-20 5 20-100 0-5 -
2,1-2,4 15-30 - 20-100 0-4 -
2,4 20-30 - 20-100 0 -
2,4 20-22 - 40-100 4-20 -
2,2-2,4 20-25 - 40-100 10-20 -
2,4 20-30 - 10-100 3-20 -
2,4 15-20 - 20-100 0-25 -
2,2-2,4 20 - 100 0 -
2,4 5-30 - 10-100 1-3 -
2,1-2,3 15-30 - 10-90 2-3 -
2,2-2,4 5-22 - 20-100 3-10 -
2,3-2,4 5-15 90 20-100 1-10 -
2,3-2,6 1-30 464 20-95 5-90 -
2,4 5 345,8 90 8 -
1,2-2,4 5-17 80 20-90 0-8 -
Окончание таблицы 2
Сплошность породы Твердость
кгс/мм2 Расслоен-ность
породы Абразивность Категория породы по промысловой классификации (мягкая, средняя и т.д.)
18 19 20 21 22
- 8-10 1-5 4-10 М
- 10 1-5 4-10 М
- 10 3-5 4-6 М
- 10 5 4-10 М
- 10 5 4-10 М
- 10-20 5 4-10 М
- 10-20 5 4-10 М
- 10-15 4-5 4-8 М
- 10 3-4 4-6 М
- 10 5 4 М
- 15-20 1-5 4-10 М
- 20 1-2,5 4-10 М
- 20-25 2,5-5 4-10 С
- 20-50 1-3,5 4-10 С
- 40-80 1-3,5 5-10 С
- 40-80 3 6 С
- 80 3 4-10 С
- 40-100 2,5-4 4-10 С
Таблица 3 – Градиенты давления и температуры по разрезу скважины
Глубина определения давления Градиенты
пластового давления, МПа/м порового давления, МПа/м гидроразрыва пород, МПа/м горного давления, МПа/м температура в конце интервала, 0С
0-50 0,01 0,01 0,02 0,023 -
50-988 0,01 0,01 0,02 0,023 35
988-2600 0,01 0,01 0,02 0,023 89
2600-3138 0,01 0,01 0,017 0,024 90
3138-3638 0,01 0,01 0,017 0,024 92
Таблица 4 – Нефтеносность
Индекс стратигра-
фического подразделения Интервал, м Тип коллектора Плотность,
кг/м3 Подвижность,
Д на СП 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
J3vs Ю1 2639 2644 Поров. 789 847 0,016 0,78 3,0 До 50,0
Окончание таблицы 4
Параметры растворенного газа
газовый фактор, м3/т содержание, % относительная по
воздуху плотность газа, г/л коэффициент
сжимаемости давление
насыщения в
пластовых
условиях, МПа
сероводорода углекислого газа
11 12 13 14 15 16
45,0 - 2,2 1,01 - 5,1
Таблица 5 – Водоносность
Индекс стратиграфи- ческого подразде- ления Интервал, м Тип коллек- тора Плот- ность, г/см3 Сво- бод- ный дебит, м3/сут Фазо- вая прони- цае- мость, мД Химический состав воды в мг/эквивалентной форме
от до анионы катионы
Cl- SO-4 HCO-3 Na+ +К Mg++ Ca++
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
N-Р2 0 540 поровый 1 200 500
К1-2pk 1030 1740 поровый 1,01 200 300 7,5 - - 7 0.2 0.3
К1 al-К1vn 1740 2260 поровый 1,01 3 20 3,8 0,1 5,2 2,7 3,2 3
К1tr - К1klm 2260 2560 поровый 1,01 12 30 13,3 - 1 1,5 0,2 1
Окончание таблицы 5
Минерализация,
г/л Тип воды по Сулину
ГКН – гидрокарбонатнонатриевый
ХЛК – хлоркальциевый Относится к источнику питьевого
водоснабжения (ДА, НЕТ)
14 15 16
0,1 ГКН ДА
15,0 ХЛК НЕТ
18,0 ГКН НЕТ
17,0 ХЛК НЕТ
Таблица 6 – Поглощения бурового раствора
Индeкc страти- графического подразде- ления Интервал, м Максимальная интенсивность поглощения, м3/час Расстояние от устья скважины до статического уровня при его максимальном снижении, м Имеется ли потеря циркуляции (да, нет) Градиент давления поглощения, кгс/см2 на м. Условия возникновения
от до при вскрытии после изоляци- онных работ
(верх) (низ)
Q - P2tv 0 540 1 10 нет 0,15 0,2 Увеличение плотности промывочной жидкости против проектной, репрессия на пласт более 20 % гидростатического давления.
К1tr 2260 2320 1 30 нет 0,12 0,17
J3vs 2588 2680 1 30 нет 0,12 0,17
Таблица 7– 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- P1tv 0 540 Глинистый 1110-1120 - 3 Проработка
P22ll 540 640 Глинистый,
полимерный 1120 Влияние БПЖ на глины, склонные к набуханию 3 Проработка
Таблица 8 – Нефтегазоводопроявления
Индeкc страти- графического подразде- ления Интервал, м. Вид проявля- емого флюида (вода, нефть, конден- сат, газ) Длина столба газа при ликвида- ции газопро- явления, м Плотность смеси при проявлении для расчета избыточных давлений, г/см3 Условия возникновения Характер проявления
от до внутреннего наружного
(верх) (низ)
N-Р2 0 540 вода - 1 1 При снижении давления в стволе скважины ниже пластового, т.е. при создании депрессии на пласт. Геологические: вскрытие зон катастрофического поглощения с падением уровня ПЖ ниже критической отметки.
Технологические: соответствие параметров ПЖ - проектным, нарушение режимов бурения. В процессе бурения возможно разгазирование, переливы, выбросы ПЖ, увеличение водоотдачи бурового раствора. При вскрытии зон поглощения возможен переход скважины на открытое фонтанирование, пленка нефти, пузырьки газа.
К1-2pk 1030 1740 вода 1,01 1,01
К1al - К1vn 1740 2260 вода 1,01 1,01
К1tr – К1klm 2260 2560 вода 1,01 1,01
J3vs Ю1 2639 2644 нефть 0,789 0,789
Таблица 9 – Прихватоопасные зоны
Индeкc стратигра- фического подразде- ления Интервал, м Вид прихвата
(от перепада давления, заклинки, сальникообразования и пр.) Раствор, при применении которого произошел прихват Наличие ограничений на оставление инструмента без движения или промывки Условия возникновения
от
до тип плотность, г/см3 водоотдача, см3 смазываю- щие добавки (название)
(верх) (низ) (да, нет)
Q-Р2 0 640 От обвала неустойчивых пород и заклинки инструмента глинистый 1,04 15 - да Несоблюдение режима промывки, недостаточная очистка скважины от выбуренной породы, несоблюдение параметров раствора.
K2gn-K2kz 690 1030 От разбухания опоковидных глин, обвала стенок скважины, заклинки бурового инструмента глинистый 1,16 12 - да Разбухание опоковидных глин, обвал стенок скважины.
К1-2pk 1030 1740 От перепада давления в системе «скважина-пласт» глинистый 1,16 10 - да Несоблюдение параметров раствора.
К1tr -К1klm 2260 2500 От перепада давления в системе «скважина-пласт» глинистый 1,18 10 - да Несоблюдение режимов промывки, параметров бурового раствора.
Таблица 10 – 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)
K2-1
690
1740 Разжижение бурового раствора Нарушение режима промывки скважины, разбавление агрессивными пластовыми водами
Ю1
2639
2644 Сальникообразование
Сужение ствола скважины Набухание глин ввиду некачественного
глинистого раствора
Таблица 11 – Характеристика вскрываемых пластов
Индекс
пласта Интервал
залегания, м Тип
коллек-тора Тип флюида По-рис- тость, % Прони- цаемость,
10-3 мкм2 Коэффициент
газо-, конденсато-, нефтенасыщен-ности Пластовое
давление,
МПа Коэффи-циент
аномаль-ности Толщина глинистого раздела флюид-вода, м
от
(верх) до
(низ)
J3vsg Ю1 2639 2644 Поровый Нефть 22-31 100-130 - 26,4 - -
Таблица 12 – Отбор керна и шлама
Отбор керна Отбор шлама
интервал, м технические
средства интервал по стволу, м частота отбора
от (верх) до (низ) метраж отбора
керна от (верх) до (низ)
Не предусматривается 3037 3637 Через 5 м
Таблица 13 – 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
J3vsg Ю1 1 2639 2644 - - Фильтр-хвостовик нецементирумый А-60М
Окончание таблицы 13
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
Нет - - Оборудование устья скважины запорной арматурой, смена бурового раствора в скважине на воду, опрессовка эксплуатационной колонны, вызов притока свабированием, гидродинамические исследования, спуск насоса 1800 1100
Таблица 14 – Промыслово-геофизические исследования
Наименование работ Забой, м Масштаб Интервалы исследования, м
1 2 3 4
КОНДУКТОР
В открытом стволе
ГТИ 988 0 988
В обсаженном стволе
После спуска и цементажа кондуктора:
ЦМ 8-12; Инклинометрия, ГК (во время ОЗЦ) 988 1:500 0 988
АКЦ (ФКД) кондуктора (перед спуском эксплуатационной колонны) 1:500 0 988
ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ КОЛОННА
В открытом стволе
ГТИ 3137 988 3137
Отбор шлама (ГТИ) 3137 ч/з 5 м 3037 3137
Каротаж перед спуском колонны 178 мм на буровом инструменте:
ГГК-п, РК (ГК, НКТ), ВИКИЗ или многозондовый БК, резистивиметрия. 3137 1:200 2837 3137
Инклинометрия, ГК 3137 ч/з 10 м, 1:200 938 3137
В обсаженном стволе
После цементажа эксплуатационной колонны:
Инклинометрия - /при освоении/ 3137 ч/з10 м 0 3137
РК (ГК, МЛМ), АКЦ (ФКД), СГДТ- /при освоении/ 1:500 0 2420
РК (ГК, МЛМ), АКЦ (ФКД), СГДТ - /при освоении/ 1:200 2370 3137
КОЛОННА ХВОСТОВИК
В открытом стволе
ГТИ (отбор шлама) 3637 ч/з 5 м 3137 3637
Продолжение таблицы 14
1 2 3 4
Инклинометрия, ГК 3637 ч/з 10 м, 1:500 3087 3637
Промежуточный каротаж на буровом инструменте: ГГК-п, РК (ГК, НКТ), инклинометрия, ВИКИЗ или многозондовый БК, профилеметрия, резистивиметрия(по согласованию с заказчиком). 3387 1:200 3087 3387
Окончательный каротаж на буровом инструменте: ГГК-п, инклинометрия, ВИКИЗ или многозондовый БК, профилеметрия, резистивиметрия. 3637 3087 3637
РК (ГК, НКТ), инклинометрия (при окончательном каротаже) 3637 ч/з 10 м, 1:200 3087 3637
Бурение под эксплуатационную колонну производится с телеметрическим сопровождением, с записью ГК в режиме реального времени.
Бурение горизонтального участка проводится с телеметрическим сопровождением, с записью ГК, резистивиметр (2-х зондовый), в режиме реального времени. При бурении горизонтального участка в бурильную компоновку включить гидроясс [5].
2 ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Обоснование точки заложения скважины (по структурной карте)
Согласно данным структурной карты, составленной по подошве пласта Ю1 (рисунок 1), точка заложения проектной скважины располагается на изогипсе 2644 м. В связи с тем, что скважина горизонтальная, технологический зумпф отсутствует. За глубину заложения скважины принимается подошва продуктивного пласта.
– точка заложения проектной скважины
Рисунок 1 – Выкопировка из структурной карты Ломового
месторождения, пласт Ю1
2.2 Состояние техники и технологии проводки скважин на Ломовом месторождении
На Ломовом месторождении эксплуатационное бурение производится БУ Уралмаш-3000 ЭУК 1М или БК-200Э с возможностью использования верхнего привода типа СВП-320/СВП-500 или Tesco 250 EMI 400. Привод буровых установок электрический. Вышка типа ВМР-45?200.
Устье скважины герметизируется противовыбросовым оборудованием ОП-5-280/80?21 в том числе превентор ППГ2-280х21, ПУС 280х21.
Очистка буровых растворов производится отечественным и импортным оборудованием [4].
Породоразрушающий инструмент представлен долотами отечественного и импортного производства типа PDC и RC. При бурении интервала под направление применяется роторный способ, долото 393,7 мм EMS11GPC.
Под кондуктор бурение осуществляется ВЗД 240 в сочетании с долотами типа PDC 295,3 DSR619S-B1. Набор зенитного угла в данной скважине производится при бурении кондуктора.
Бурение под эксплуатационную колонну ведется ВЗД-172 или ВЗД-178 в сочетании с долотами PDC 220,7 SKFX613S-B1. Для бурения интервала под хвостовик применяют ВЗД-120 и долото PDC SKFE513S-C1A.
2.3 Выделение зон осложнений и интервалов с несовместимыми условиями бурения. Построение совмещенного графика давлений
Число обсадных колонн и глубина их спуска зависят от количества интервалов, несовместимых по условиям бурения, и определяется по графику изменения с глубиной градиентов пластовых давлений (grad Pпл), МПа/м давлений гидроразрыва пород (grad Pгр), МПа/м, а также прочности и устойчивости пород (grad Pуст), МПа/м относительной плотности промывочной жидкости (?), кг/м3, необходимой для разбуривания пород в разных зонах. Градиенты давлений определяются по формулам
grad Рпл = Рпл/Z; (1)
grad Ргр = Ргр/Z; (2)
grad Руст = , (3)
где Руст= Рпл ? Кр – давление относительной устойчивости породы, МПа;
Кр – коэффициент резерва (Кр=1,1 при Z?1200; Кр=1,05 при Z >1200 м до проектной глубины, согласно [4]);
Z – глубина замера, м.
Пример расчета для интервала 0-50 м:
grad Рплz = 0,5 / 50 = 0,01 МПа/м;
grad Ргрпz = 1,0 / 50 =0,02 МПа/м;
grad Руст = (1,1?0,5)/50= 0,011 МПа/м.
Аналогично рассчитываются последующие интервалы, результаты расчетов заносятся в таблицу 15 и строится график совмещенных давлений (рисунок 2).
Таблица 15 – Результаты расчетов градиентов давлений
, м
grad Pпл, (МПа/м) grad Pгр, (МПа/м) grad Pуст, (МПа/м)
0 – 50 0,01 0,0200 0,0110
50-950 (988) 0,01 0,0200 0,0110
950 (988)-1800(2346) 0,01 0,0200 0,0105
1800(2346)-2639(3137) 0,01 0,0170 0,0105
2639(3137)-2644(3637) 0,01 0,0170 0,0105
Число обсадных колонн равно числу зон несовместимых условий бурения. Глубина спуска обсадных колонн должна быть на 10-20 м ниже зон несовместимых условий бурения.
Анализируя график, можно сделать следующие заключения: аномально высокие и аномально низкие давления по разрезу скважины отсутствуют. Пробуренную скважину можно перекрыть одной эксплуатационной колонной, и хвостовиком в горизонтальном участке продуктивного пласта.
Для предотвращения размыва пород, залегающих близ дневной поверхности, для разобщения ствола скважины от поверхностных и грунтовых вод спускается направление на глубину 50 м [4]. Для перекрытия верхних неустойчивых горных пород и для перекрытия березовской и кузнецовской свит спускают кондуктор на глубину 950 (988) м.
До проектной глубины 2644 (3137) м спускается эксплуатационная обсадная колонна. В интервал горизонтального участка (3137-3637 м по стволу) спускается нецементируемый фильтр-хвостовик 114 мм. Принятая конструкция скважины изображена на рисунке 2.
Глубина, м Градиенты давлений, МПа/м?102 Глубина спуска колонны, м Плотность бурового раствора, кг/м3
0,9
1,1
1,3
1,5
1,7
1,9
2,1
324 мм 245 мм 178 мм
100
50
(3062)- (3637)
Хвостовик
?=1100 кг/м3 1180
200
300
400
500 1140
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500 1100 1140-1210 1140
1600
1700
1800
1900
2000
2100
2200
2300
2400
2500
2600
2700
grad Pпл grad P уст grad PГРП
Рисунок 2 - Совмещенный график изменения градиентов давлений
2.4 Обоснование, выбор и расчет типа профиля
Расчетные данные по профилю ствола скважины [5] представлены в таблице 16. В таблице 17 и на рисунке 3 представлен профиль ствола скважины.
