Горизонтальное бурение скважин

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ 3
1 ОБЩИЙ РАЗДЕЛ 4
1.1 Назначение и условия эксплуатации оборудования 4
1.2 Особенности конструкции и технические параметры эксплуатируемых механизмов. Типовые схемы установки оборудования на объектах эксплуатации 7
1.3 Определение е зон осложнений и интервалов с несовместимыми условиями бурения 17
2 ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 21
2.1 Анализ разработки месторождения на основе методик расчета дебита горизонтальных скважин по формулам Борисова, Joshi и Gigera 21
2.2 Сравнительный анализ вертикальных и горизонтальных скважин 28
2.3 Бурение горизонтальных скважин 36
2.3.2 Обоснование метода вскрытия продуктивного пласта и расчет конструкции скважины 41
2.4 Проектирование режима бурения 45
2.4.1 Расчет осевой нагрузки на долото 45
2.4.2 Обоснование расхода бурового раствора 48
2.4.3 Расчет частоты вращения долота 54
2.4.4 Расчет максимальной величины давлений на выкиде буровых насосов 55
2.5 Обоснование, выбор и расчет компоновок бурильной колонны 58
2.6 Выбор забойных двигателей по интервалам бурения 68
2.7 Расчет диаметра насадок долот 70
3 ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ РАЗДЕЛ 73
3.1 Охрана труда 73
3.2 Охрана окружающей среды 75
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 83
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 84

ВВЕДЕНИЕ
Интерес к строительству горизонтальных скважин на Западно-Сургутском месторождении нефти длительное время не возникал в связи с освоением высокопродуктивных пластов.
Без горизонтальных скважин можно было обойтись. Интерес к ним появился в последние годы. Он обусловлен резким ухудшением структуры запасов по мере выработки высокопродуктивных пластов.
На технико-экономические показатели строительства скважин отрицательно влияют постоянно действующие факторы, такие, как рост средних глубин, увеличение удельного веса глубоких скважин, выход в новые районы страны.
Намечаемый рост объемов работ в этих условиях требует улучшения технико-экономических показателей, отсутствие которого привело бы к падению скорости бурения, к резкому росту капитальных вложений, направленных на строительство скважин, существенному увеличению числа буровых установок, численности работников, занятых в бурении.
Исходя из этого, ускоренное и кардинальное совершенствование буровой техники и буровых растворов, поиски оптимального их использования становятся объективной необходимостью

2 ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
2.1 Анализ разработки месторождения на основе методик расчета дебита горизонтальных скважин по формулам Борисова, Joshi и Gigera
Целью данного расчета является, определение наиболее приемленаш методики расчета дебита горизонтальных скважин, а также сравнение продуктивности ГС с продуктивностью вертикальных скважин. В качестве исходных данных будут использоваться промысловые данные скважин № 9Р, 106, 107, 321, 331, 346, 709, 701, 702.
Так как в компании исследование вертикальной проницаемости на месторождении не проводилось, принимаем отношение горизонтальной проницаемости к вертикальной 0,5. ß = 0,5.
Расчет дебитов будем производить по формулам Ю.П Борисова,
S. Joshi и GigerF. Расчет дебитов с учетом неоднородности пласта будем рассчитывать по формулам Ю.П Борисова с учетом анизотропии пласта, Joshi и Gigger для неоднородного пласта.
Для того, чтобы сравнивать дебиты жидкости Qж с фактическими, будем учитывать объемный коэффициент b, показывающий изменение объема нефти. Основные расчетные показатели были взяты из паспортных данных по скважинам, а так же из промысловых показателей на 01.01.2016г.
Исходные данные для расчета предоставлены в таблице 3.

2.3 Бурение горизонтальных скважин
2.3.1 Обоснование, выбор и расчет типа профиля скважины

Разработка месторождений нефти и газа горизонтальными скважинами значительно повышает нефтеотдачу пласта. Большое разнообразие геолого-технических условий эксплуатации месторождений, различное состояние разработки требуют индивидуального подхода к проектированию горизонтальной скважины. Для проектной скважины выбирается 5-ти интервальный профиль ствола (вертикальный участок, участок набора зенитного угла, наклонно-направленный участок, резко искривленный участок и горизонтальный участок.) в соответствии с учебным пособием [5]. Исходные данные для расчета профиля представлены в таблице 11.
Таблица 11 - Исходные данные для расчета профиля

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Имея в исходных данных фактические дебиты действующих горизонтальных скважин, мы провели расчёт по трём формулам для подсчёта производительности и выявили, что наиболее близкой к фактическим дебитам оказалась формула Giggera. Увеличение погрешности увеличивается с увеличением депрессии Δp, что говорит о сильной неоднородности пласта. С учетом анизотропии погрешность возрастает, что говорит о необходимости проведения исследования вертикальной и горизонтальной проницаемости для более точных расчетов дебитов.
Основная формула притока для вертикальных скважин формула Дюпюи. Мы ее использовали для определение депрессии вертикальных скважин для получения дебитов, равных дебитам горизонтальных скважин. Создание таких депрессий недопустимо в условиях месторождения, так как приведет к увеличению свободного газа в призабойной зоне, к ухудшению свойств ПЗС, прорывам газа по наиболее проницаемым слоям, повреждению коллектора.
Следовательно, подставили допустимые значение депрессии в формулу Дюпюи, чтобы оценить дебиты вертикальных скважин и сравнить их с дебитами горизонтальных скважин. На рисунке 6 мы наблюдаем, что дебиты горизонтальных скважин гораздо выше дебитов вертикальных. В частности, средний дебит горизонтальной скважины больше среднего дебита вертикальной в 2.23 раза, что говорит о необходимости применения именно горизонтальных скважин.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1 Г № 50 - Э. Групповой рабочий проект на строительство эксплуатационных горизонтальных скважин на Западно-Сургутском месторождении. - Сургут: СургутНИПИнефть, 1996.
2 Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности». Серия 08.Выпуск 19. –М.: Закрытое акционерное общество «Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности», 2013. -288 с.
3 Овчинников В.П. Учебное 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 / В.П. Овчинников, А.А. Фролов, П.В.Овчинников, Н. А. Аксенова. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2000 - 204 с.
4 Овчинников В.П., Кузнецов В.Г., Нагарев О.В., Харитонова Т.А. Заканчивание скважин:. Учебное пособие /.- Тюмень: Изд-во «Экспресс», 2008.- 346 с.
5 Шенбергер В.М. Проектирование профилей наклонно направленных, пологих и горизонтальных скважин и расчет усилий на буровом крюке. - Учебное пособие для вузов / В.М. Шенбергер, Г.А. Кулябин, В.Г. Долгов, А.А. Фролов, П.В. Овчинников. - Тюмень: Вектор БУК, 2003. - 85 с.
6 Овчинников В.П., Грачев С.И., Фролов А.А., Зозуля Г.П., Фролов А.Л. и др., всего 15 человек Справочник бурового мастера (справочник) Науч.-практ. пособие. –М.: «Инфра-Инженерия», 2006. – Т. 1. – 606 с; Т.2. – 607 с.
7 Абатуров В.Г., Овчинников В.П. Физико-механические свойства горных пород и породоразрушающий буровой инструмент: Учебное пособие / Тюмень: Изд-во «Экспресс», 2008.- 240 с.
8 Абатуров В.Г. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Разрушение горных пород» для студентов специальности 130504 «Бурение нефтяных и газовых скважин» / В.Г. Абатуров, А.В. Кед. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2000 - 36 с.
9 Кулябин Г.А., Кулябин А.Г., Семененко А.Ф. Технология углубления скважин с учетом динамики процессов. Учебное пособие. –Тюмень: ТюмГНГУ, 2011. -200 с. Допущено УМО НГО
10 Кулябин Г.А. Методические указания по курсу "Технология бурения нефтяных и газовых скважин" студентам специальности 130504 "Бурение нефтяных и газовых скважин" для расчетов бурильной колонны на прочность на практических занятиях. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2011. - 19 с.
11 Анашкина А.Е., Осипенко И.А. / БУРОВЫЕ НАСОСЫ/ Методические указания для лабораторных занятий и самостоятельной работы по дисциплине «Монтаж и эксплуатация бурового оборудования», «Буровое оборудование», «Новое оборудование циркуляционных систем» предназначенны для студентов, обучающихся по направлению «Нефтегазовое дело» профиля «Бурение нефтяных и газовых скважин» для очной и заочной форм обучения. -Тюмень: ТюмГНГУ.- 31 с.
12 Овчинников В.П., Аксенова Н.А. Буровые и промывочные растворы: Учебное пособие / Н.А.-Тюмень: Изд-во «Экспресс», 2011. -309 с.
13 Овчинников В.П., Аксенова Н.А. Буровые и промывочные растворы / Учеб. пособие для вузов. –Тюмень: Изд-во «Экспресс», 2008. -309 с.
14 Учебно-методическое пособие к выполнению курсовой работы по дисциплине «Буровые промывочные жидкости и тампонажные растворы» для студентов специальности 130504 «Бурение нефтяных и газовых скважин» очной и заочной форм обучения/ Овчинников В.П., Аксенова Н.А.
15 Анашкина А.Е. Методические указания для практических, самостоятельных и конторольных работ по дисциплинам «Монтаж и эксплуатация бурового оборудования», «Буровое оборудование», «Новое оборудование циркуляционных систем» предназначены для студентов, обучающихся по направлению «Нефтегазовое дело» профиля «Бурение нефтяных и газовых скважин» для очной и заочной форм обучения. - Тюмень: ТюмГНГУ.- 32 с.
16 Павлусенко М.В. Компьютерная программа PREPS. Проектирование режима промывки скважины. - Тюмень: ТюмГНГУ, 1990.
17 Овчинников, В. П. Физико-химические процессы твердения, работа в скважине и коррозия цементного камня [Электронный ресурс] : электронное учебное пособие / В. П. Овчинников, Н. А. Аксенова, П. В. Овчинников ; ТюмГНГУ, 2011.
18 ГОСТ 1581-96. Портландцементы тампонажные. Технические условия. – М.: Изд-во стандартов, 1996. -13 с.
19 Технологическая карта по креплению горизонтальных скважин на Западно-Сургутском месторождении. - Сургут: ОАО «Сургутнефтегаз», 2000.
20 А.Е. Анашкина. Превенторы / Методические указания для лабораторных занятий и самостоятельной работы по дисциплинам «Монтаж и эксплуатация бурового оборудования», «Буровое оборудование», предназначены для студентов, обучающихся по направлению «Нефтегазовое дело» профиля «Бурение нефтяных и газовых скважин» для очной и заочной форм обучения. - Тюмень: ТюмГНГУ. 2012- 32 с..
21 ГОСТ 16293-89. Установки буровые комплектные для эксплуатационного и глубокого бурения. Основные параметры. М.: Издательство стандартов, 1990. – 4 с.
22 Новое поколение буровых установок Волгоградского завода в Западной Сибири.-Сургут ГУП ХМАО «Сургутская типография», 1990-320 с.
23 Современные составы буровых растворов» / В. П. Овчинников, Н. А. Аксенова; О.В. Рожкова, Т.А. Грошева. ТюмГНГУ. – Тюмень: Экспресс, 2013. –с.
24 Борисенко Л.В., Промывочные жидкости для бурения горизонтальных нефтяных и газовых скважин. Зарубежный опыт. М.: ГАНГ им. И. М. Губкина, 1998. - 100 с.
25 Андресон Б.А. Растворы на полимерной основе для бурения скважин / Б.А. Андресон, Г.П. Бочкарев // Обзорная информ. Сер. Бурение. –М.: ВНИИОЭНГ, 1986. –Вып 106. –56 с.
26 Амиян В.А. Повышение качества вскрытия продуктивного пласта / В.А. Амян, В.В. Амиян // М.: ВНИИОЭНГ, 1985. - С. 50.
27 Справочник – классификатор буровых растворов 2008 г. Приложение к журналу «Нефтегазовые технологии», Издательство «Топливо и энергетика» - Москва, 2008. – 63 с.
28 Учебное пособие для инженеров по буровым растворам. Под ред. Пенькова А.И. - Волгоград, изд-во "Интернешнл Касп Флюидз", 2000. – 139 с.
29 Презентации растворов фирмы «Бароид», http://www.baroid-idp.ru/