-

4, 62

4015

2

1050-0

1050

Д

12

-

1, 64

100065

1777400

Расчет 2 промежуточной колонны 244,5 м.

Исходные данные:

Глубина, м.: L=3850, h=0

Удельный вес, гс/см³ : γ_ж =1,0, γ_к =1, 74

γ_ц =1, 9 в интервале 200-3850 м.

γ_ц =1, 87 в интервале 0-2000 м.

Относительная плотность газа по возрасту γ=1,212.

Пластовое давление на глубине 3850 м. Р_пл = 639 кгс/см²

Запасы прочности для обсадных труб по стандарту АНИ:

п₁ =1,125, п₂ =1,1, п₃ =1,75

Ввиду ограниченного предела прочности антикоррозионных труб SМ-90SSU в виду текучих солей расчет труб производится согласно (6) по выражению, учитывающему возможность поддержания внутреннего давления (Py) в промежуточной колонне на соответствующем уровне, путем регулируемого штуцера.

Рн= 0,1γ₀ z≤Ркр/п₁ *п₂ +Ру, где Рн=(γп*z/10)λ (6)

Интервал расчета по горному давлению

[(2800-25)-(3800+25)]M, т.е. 2775-3825 м.

Ру=0,1 (2,23-1,0)3825-350,3/1,125*1,1=283 кгс/см²

Внутренние давления

Определяем по формуле (6) методики (IO)

Р_вz = 639/l^s =639/2.3*0.467= 639/1.595=401 кгс/см²

S = 0, 1*10^-3 γ(н-z)=0,1*10^-3 *1, 212*3850=0, 467

Избыточное наружное давление

Определяем при минимальных внутренних во время проявления при открытом устье по формуле 7.

Z=0 Рни₀ = 0,1 (γ_ц -γ₀ )(1-к) (7)

Z=3850 м. Р_ни3850 =0,1(1, 9-1,0)(1-0,3)3850=243 кгс/см²

В интервале (2775-3825) м. избыточные наружные давления определяем с учетом горного давления

Р_{н.и. 3825} =0, 1(2, 23-1, 0)3825-283=188 кгс/см²

Р_{н.и. 2775} =0, 1(2, 23-1, 0)2775-283=59 кгс/см²

Р_{н.и. 3825} =0, 1(1, 9-1, 0)(1-0, 3)3825=240 кгс/см²

Р_{н.и. 2000} =0, 1(1, 9-1, 0)(1-0, 3)2000=126 кгс/см²

Р_{н.и. 2000} =0, 1(1, 87-1, 0)(1-0, 3)2000=122 кгс/см²

Избыточные внутренние давления

Определяем по формуле 8.

Рвиz= {1.1Pу-0,1[γц-γж]L-γц-γр}(1-k) (8)

Рви3850=1, 1*401-0, 1(1, 9-1, 0)*3850(1-0, 3)=66 кгс/см²

Рви2000= (1, 1*401-0, 1(0, 1(1, 87-1, 0)2000)(1-0, 3)=186 кгс/см²

Рви0=1, 1*Ру=1, 1*401 кгс/см²

Расчет 244 мм колонны

Расчет ведем по наружным избыточным и внутренним давлениям

Рниl=243 кгс/см²

Рниl=243*1.125=273 кгс/см²

Этому давлению соответствует трубы марки стали SM-95SS и о толщиной стенки σ=11,05 мм (Ркр=290 кгс/см² , Рт=528 кгс/см² q=64,73кгс). Для следующей секции принимаем трубы марки SM-90SSИ с σ=10, 03 мм (Ркр=229 кгс/см² , Рт=454 кгс/см² , q=59, 52 кгс), для которых

кгс/см² , что соответствует глубине 1900 м.

В связи с производственной необходимостью принимаем нижние 250 м., составленные из труб марки стали SM-95SSU с σ=11, 99 мм, q=69.94

L1=11.95=17485 кгс

L2=11.05=90622 кгс

На глубине 2200 м делается переход на трубы марки стали SM-90SS согласно регламенту.

Дальнейший расчет ведем из расчета на внутреннее давление, так как наружное давление незначительно. И делаем проверочный расчет на страгивание:

=412 кгс/см² , что

Соответствует глубине L=260 м. Тогда длина

L3=10,03=2200-260=1940 м=194059, 52=115469 кгс

Следующую секцию принимаем из труб марки стали SM-90SSN с σ=11, 05 (=500 кг/см² q=64, 73 кгс)

=154 кгс/см² , что удовлетворяет устьевым условиям.

Верхние 150 м принимаем с σ=11, 99 мм ввиду наличия в газе сероводорода и согласно п.2.7.4 /10/, тогда

L4=11,05=110 м=11064, 73=7120 кгс

L5=11,99=150 м=15064, 94=10491 кгс

Таблица 11. Конструкция 244,5 мм колонны

№ п/п	Интервал, м	Длина, м	Группа прочности	Толщина стенки, мм	Запасы прочности			Вес секции кгс
					На смятие	На внутр. давление	На страгивание
1	3850-3600	250	SM-95TS	11, 99	1, 125		-	17485
2	3600-2200	1400	SM-95TS	11, 05	1, 125		-	90622
3	2200-260	1940	SM-90SS	10, 03	-	1, 1	2, 7	115469
4	260-150	110	SM-90SS	11, 05	-	1, 1	2, 65	7120
5	150-0	150	SM-90SS	11, 99	-	1, 1	2, 62	10491

Эксплуатационная колонна 177, 8 мм

Исходные данные:

Глубина, м, L=4100, h=0

Удельный вес, г/см³ , γ_ж =1, 0

γ_ц = 1, 77 в интервале 3750-4100м

γ_ц = 1, 87 – в интервале 0-3750 м.

γ_к =1, 74

пластовое давление, кгс/см² : Рпл = 644 (в период ввода скважины в эксплуатацию).

Коэффициент разгрузки цементного кольца – 0, 25

Запасы прочности для обсадных труб по стандарту АНИ:

п1 = 1, 36 п2=1, 33 п3=1, 75

Внутреннее давление

В период ввода скважины в эксплуатацию внутреннего давления определяется по формуле 9.

а) Рвz=Рплl/l^s (9)

где S=0,1*10^-3 *1.212*410=0.496

l^s =1.6421

Pвz=644/.6421=392 кгс/см²

б) по окончании эксплуатации

Pвz=Pплz=120 кгс/см²

Избыточные наружные давления

Определим по формуле 10.

Рни=(0, 1(γ_ц *h-(γ_ц -γ_р )h)-Pmin)(1-k) (10)

При z=0Pниz=0

При h=4100 Рниz=(0.1*1.77*4100-120)(1-0.25)=454 кгс/см²

При h=3750 Рниz=(0.1*1.77*3750-120)(1-0.25)=408 кгс/см²

При h=3750 Рниz=(0.1*1.87*3750-120)(1-0.25)=436 кгс/см²

Избыточное внутреннее давление

Давление на устье z=0 Ру=1, 1 Рв= 1, 1, 392=432 кгс/см²

Давление на глубине L определим по формуле 11:

Рви = (Роп-0, 1(γ_ц -γ_ж )L-(γ_ц -γ_р )h)(1-к) (11)

Рви4100=(432-0, 1(1, 77-1, 00)4100)(1-0, 25)=87, 2 кгс/см²

Рви3750=(432-0, 1(1, 77-1, 00)3750)(1-0, 25)=107, 4 кгс/см²

Рви3750=(432-0, 1(1, 77-1, 00)3750)(1-0, 25)=79, 3 кгс/см²

Расчет 177,8 мм колонны

Расчет ведем по избыточным наружным и внутренним давлением.

Рни= 454*1, 36=617 кгс/см²

Этому давлению соответствуют трубы марки стали SM90-SSU

σ=11, 51 мм (Ркр=659 кгс/см² ); Рт=718 кгс/см²

q=47, 62кг.

Для второй секции принимаем трубы с толщиной стенки σ=10, 36 мм

(Ркр=532 кгс/см² , Рт=646 кгс/см² ; q=43, 15 кг.), для которых

, что соответствует глубине L₁ =3380м.

Тогда длина 1 секции:

L₁ = 4100-3380 = 720 м.

Q₁ =47, 62х720=34286, 4 кг.

Для третьей секции принимаем трубы с толщиной стенки σ=9, 19 м.

(Ркр=404кгс/см² , Рт=574 кгс/см² , q = 38.69 кг).

, что способствует глубине

h₂ =2560 м.

L₂ = 3380-2560=820 м.

Q₂ =43, 15*820=35383 кг.

Длину 3-й секции определим из расчета на страгивание и проверим на внутреннее давление

что удовлетворяет

Q₃ = 38, 69*2000=77380 кг.

Для 2-й секции принимаем трубы с σ=10, 36мм.

Q₄ =43, 15*430=1854, 5 кг.

Запас прочности:

Для 5-й секции принимаем трубы с σ=11, 51 мм

720 м, что достаточно

Принимаем,

L5=130 м=47,62130=6190, 6 кг

Таблица 12. Конструкция 177,8 мм колонны

№ п/п	Интервал, м	Длина, м	Группа прочности	Толщина стенки, мм	Вес секций, кгс
1	4100-3380	720	SM-90SSLL	11,51	34286, 4
2	3380-2560	820	-	10, 36	35383
3	2560-560	2000	-	9, 19	77380
4	560-130	430	-	10, 36	18554, 5
5	130-0	130	-	11, 51	6190, 6

Так как в настоящее время в наличии имеются обсадные трубы φ 177, 8 мм с толщинами стенок только σ=11, 51 мм и 12, 65 мм, принимаем всю колонну, составленную из труб с σ=11, 51 мм

L=4100 м=410047, 62=195242 кгс

Делаем проверочный расчет на страгивание и на внутреннее давление на смятие.

==1, 79>1, 75

==1, 66>1, 33

==1,45>1,36

Таблица 13. Окончательная конструкция 177,8 мм колонн

Интервал	Длина, м	Группа прочности	Толщина стенки, мм	Запасы прочности			Вес секции
4100-0	4100	SM-90SSU	11,51	1,36	1,66	1,79	195242

5. Охрана недр и окружающей среды

Оформление и отвод земельных участков в пользование геологоразведочными организациями производится в соответствии с Основами земельного законодательства Российской Федерации.

Плотность застройки участков, занимаемых при сооружении геологоразведочных скважин, за исключением горных районов, должна быть не менее 30%.

Запрещается приступать к пользованию земельными участками до установления соответствующими землеустроительными органами границ предоставленного участка в натуре (на местности) и выдачи документа, удостоверяющего право пользования землей.

Предприятия и организации, которым отводятся участки для проведения геологоразведочных работ, возмещают убытки землепользователям и потери сельскохозяйственного производства, связанные с их изъятием, и несут расходы по оформлению земельных отводов.

Размеры возмещения убытков и потерь определяются и учитываются при составлении проектно-сметной документации на буровые работы.

Предприятия и организации, проводящие на земельных участках геологоразведочные работы, связанные с нарушением или загрязнением почвенного покрова, обязаны до начала работы снимать и хранить в отдельных отвалах плодородный слой почвы в целях использования его для восстановления земель.

Лица, виновные в несвоевременном возврате временно занимаемых земельных участков или в невыполнении обязательств по приведению их в состояние, пригодное для использования по. назначению, несут уголовную .или административную ответственность в порядке, установленном законодательством субъектов Российской Федерации.

По истечении срока, на который был предоставлен участок, при использовании его не по целевому назначению, или не освоении предоставленных земельных участков в течение двух лет подряд, право пользования отведенным участком утрачивает силу.

Соблюдение установленного порядка и эффективности ведения работ по геологическому изучению недр обеспечивается органами государственного контроля.

Законодательство предъявляет определенные требования к предприятиям, организациям и учреждениям, осуществляющим геологическое изучение недр. Геологические работы необходимо проводить методами и способами, исключающими неоправданные потери полезных ископаемых и снижение их качества, а извлекаемые из недр горные породы и полезные ископаемые размещать так, чтобы исключить их влияние на окружающую среду.

Подготовительные мероприятия должны включать в себя:

а) установление мест складирования растительного и почвенного слоев или грунтов, подлежащих выемке;

б) удаление плодородного слоя почвы в местах загрязнения нефтепродуктами и другими жидкостями, химическими реагентами, глиной, цементом и другими веществами, ухудшающими состояние почвы, и его складирование.

Мероприятия по восстановлению земельных участков;

1. По окончании бурения скважины должна быть проведена рекультивация — комплекс мероприятий, направленных на восстановление земельных отводов, нарушенных производственной деятельностью, для дальнейшего землепользования.

2. Должна проводиться горнотехническая и биологическая рекультивация.

3. Горнотехническая рекультивация включает в себя подготовку освобождающейся от буровых работ территории для дальнейшего землепользования:

а) сырая нефть вывозится для дальнейшего использования или сжигается;

б) остатки дизельного топлива и моторного масла сжигаются;

в) отработанный глинистый раствор вывозится для дальнейшего использования на других скважинах и регенерируется;

г) оборудование и железобетонные покрытия демонтируются и вывозятся;

д) перекрытия амбаров для сброса шлама и нефти засыпаются слоем грунта не менее 0,6 м;

е) земельные отводы, нарушенные производственной деятельностью, покрываются почвенным слоем и дерном;

ж) откосы в горных местностях укрепляются битумными эмульсиями, силикатными слоями, плетнями и засыпаются привозным фунтом слоем не менее 0,10 мм

4. Биологическая рекультивация предполагает мероприятия по восстановлению плодородия нарушенных земель, их озеленение и возвращение в сельскохозяйственное лесное пользование.

5. Проектирование и проведение работ по рекультивации осуществляется в соответствии с инструкциями или техническими условиями, согласованными с местными сельскохозяйственными, лесохозяйственными или водохозяйственными органами.

Задача охраны недр месторождений УВ состоит в предотвращении потерь УВ и пластовой энергии. Эта задача решается совокупностью организационных и геолого-технических мероприятий на всех этапах разведки и разработки месторождений УВ.

Всесторонняя охрана недр - одно из главных условий рациональной разведки и разработки любого месторождения УВ и представляет собой обязанность коллектива каждого предприятия, ведущего горные работы.

Статья 1.2 Закона РФ - собственность на недра. Говорит «недра в границах территории РФ, включая подземное пространство и содержащиеся в недрах полезные ископаемые, энергетические и иные ресурсы, являются государственной собственностью».

Основными лицами, обязанными принимать и соблюдать все необходимые и достаточные меры по охране недр месторождений УВ являются руководящие и инженерно-технические работники геологоразведочных и газодобывающих предприятий. Контроль за охраной окружающей среды и недр осуществляет Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору РФ, а по Астраханской области - управление по технологическому и экологическому надзору - Ростехнадзор по Астраханской области. Работы по поискам, разведке, добыче УВ, должны вестись в соответствии с «Инструкциями ...» по выполнению этих работ. Нарушителей этих «Инструкцией» - наказывают вплоть до снятия с занимаемой должности.

Охрана окружающей среды природы при бурении скважин и эксплуатации месторождений УВ.

В процессе бурения скважин наблюдается загрязнение вод рек, морей, океанов, внутренних водоемов (особенно при морском бурении). Также загрязняется почва и окружающая среда при транспорте нефти по трубопроводам (негерметичным). Очень часто аварии с нефтеналивными судами.

После бурения скважины обязательна рекультивация почвы — приведение места буровой площадки в первоначальное состояние.

В процессе горных работ необходимо соблюдать требования охран лесов, ландшафта, охрана животного мира (отстрел животных необходимо производить в строго определенное время, необходимо усилить борьбу с браконьерами).

В результате деятельности человека имеет место нарушение природных равновесий - так называемые техногенные процессы. Например, при разработке месторождений УВ пластовое давление падает, наблюдается просадка почвы, влекущая за собой оползни, землетрясения. Например, в Калифорнии за счет этого просадка почвы достигает 10-20 м.

Основной документ на бурение скважины - это геолого-технический наряд (ГТН). Бурение скважин осуществляется в соответствии с его требованиями.

При бурении скважин на месторождениях УВ должны быть приняты меры, обеспечивающие:

1) Предотвращение открытого фонтанирования, грифонообразование, поглощений промывочной жидкости, обвалов стенок скважин и межпластовых перетоков.

2) Надежную изоляцию в пробуренных скважинах всех проницаемых и углеводородосодержащих пластов.

3) Необходимую герметичность всех спущенных в скважину труб и высококачественное цементирование колонн.

Все пласты с признаками УВ по данным бурения скважин должны быть тщательно изучены для определения возможного получения из них промышленных притоков нефти или газа.

При вскрытии продуктивных пластов применяются промывочные растворы, создающие гидростатическое давление, превышающее на 15-20% ожидаемое пластовое давление. Во избежание выброса необходимо утяжелять буровой раствор и химически его обрабатывать за 500 м до кровли продуктивного пласта. Обычно выбросы наблюдаются в первых скважинах.

Бурящиеся скважины оборудуются превентором - для закрытия устья скважины в случае аварийного выброса бурового раствора. Превенторы опресовываются на максимальное ожидаемое пластовое давление (Рпп). Необходимо использовать рациональные конструкции скважин: количество колонн, высота подъема цемента за колоннами глубина скважины, марка стали, диаметр колонны, затрубное давление и т.д.

Цемент за эксплуатационной колонной нефтяной скважины поднимают на 50м выше самого верхнего продуктивного горизонта, а в газовой скважине — до устья эксплуатационной колонны. Перед спуском обсадных колонн их опресовывают на 1,5 ожидаемое давление, определяемое по ранее пробуренным скважинам. После цементажа производится определение наличия цементного камня (ОЦК) за колонной и степень его схватывания с колонной и породой различными методами: электротермометром, акустическим каротажом (АК, называемый акустический цементомер) и методами с помощью изотопов. Испытание колонны на герметичность опрессовкой или снижением уровня.

Технические условия определяют герметичность колонны: на сколько за определенный период должно снизиться давление или понизится уровень жидкости в скважине.

При капитальном ремонте скважины все работы должны выполняться на утяжеленном буровом растворе во избежании выбросов.

Также ведется в процессе бурения скважины тщательный контроль за искривлением ствола скважины.

Разработка месторождений УВ в целом и самостоятельной залежи или пласта в отдельности должна осуществляться по утвержденным


29-04-2015, 00:39