Скачать 2.51 Mb.
|
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ Для студентов специальности 131001 Бурение нефтяных и газовых скважин По Профессиональному модулю «Проведение буровых работ в соответствии с технологическим регламентом» МДК «Технология бурения нефтяных и газовых скважин» Перечень лабораторно – практических работ по профессиональному модулю ПМ 01 «Проведение буровых работ в соответствии с технологическим регламентом» МДК 01.01 «Технология бурения нефтяных и газовых скважин» специальность 131003 «Бурение нефтяных и газовых скважин»
Раздел 1. Проводка глубоких и сверхглубоких скважин в различных горно – геологических условиях Практическая работа № 1 2 часа РАСЧЕТ ТЕРМОБАРИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ЗАБОЕ СКВАЖИНЫ 1.Цель работы Приобретение практических навыков определения термобарических условий на забое скважины 2.Обеспечивающие средства 2.1.Методические указания 2.2.Калькуляторы 3.Литература 3.1.Вадецкий Ю.В. «бурение нефтяных и газовых скважин» 3.2.Щукин А.А. «Строительство скважин» стр. 76 – 79 4.Технология работы 4.1.Понятие термобарическая характеристика. 4.2. Понятие Горное давление 4.3. Понятие Пластовое давление 4.1.Расчет горного давления Р г = ∑ [ ( 1- П1 ) ρ ск + П1 ρж ] × h 1 g = ρ ср g Z, (1) где П1 - пористость слоя породы( доли единицы); ρ ск – плотность скелета породы кг/м3; ρж - плотность жидкости в порах породы кг/м3 ; h 1 - толщина слоя породы. м; ρ ср – средняя плотность толщ пород, кг/м3 (ρ ср = 2,8 кг/м3); Z – глубина залегания породы от дневной поверхности ( кровля пласта), м. 4.2.Расчет пластового давления П пл = ρ × g× h ≈ 10 4 × h, (2) Где ρ – плотность воды , принимается равной 103 кг/м3;
Если давление в пласте больше гидростатического , то давление на устье скважины при закрытой задвижке определяется по формуле : П пл = ρ × g× h + Р ус, (3) где Р ус- давление на устье скважины , МПа.
4.3. Расчет температуры на глубине Т≈ Т0 + Г (Z – Z0) (4) Где Т0 – температура нейтрального слоя Земли , 0С; Г – средний геотермический градиент; ( 0,03 0 С/м); Z - глубина залегания породы от дневной поверхности ( кровля пласта), м; Z0 – глубина нейтрального слоя , м ( 15 – 30 м). 5. Содержание отчета 5.1. Номер работы 5.2.определение термобарические условия 5.3. определение горного давления 5.4. определение пластового давления 5.5. Расчет по формулам (1,2,3,4) 5.6. заполнение таблицы результатов Форма таблицы результатов
Практическая работа № 2 2 часа РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ КОЛЛЕКТОРА И ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО ЗАБОЯ 1.Цель работы Приобретение практических навыков определения устойчивости коллектора, выбор конструкции эксплуатационного забоя 2.Обеспечивающие средства 2.1.Методические указания 2.2.Калькуляторы 2.3.Материалы месторождений 3. Задание 3.1.Изучить текст к работе 3.2.Определить особенности геологического строения разреза по данным горно – геологических условий бурения ( материалы месторождений для каждого студента). 3.3. Определить устойчивость пород призабойной зоны. 4. Требования к отчету 4.1. Номер работы 4.2. Данные по месторождению ( горно – геологические условия бурения) 4.3. Особенности геологического строения разреза по данным горно – геологических условий бурения 4.4. Расчет устойчивости коллектора по формуле 1. 4.5. Выбор эксплуатационного забоя . 5.Технология работы 5.1. Текст к работе Конструкция скважин определяет размеры обсадных колонн, их количество, диаметр ствола под каждую колонну, высоты подъема цементного раствора за колоннами. Конструкция должна обеспечивать строительство скважины до проектной отметки, надежное разобщение пластов, прочность и долговечность скважины как сооружения, проектных режимов эксплуатации, экологическую безопасность при сооружении и эксплуатации. Под конструкцией эксплуатационного забоя понимается конструкция низа эксплуатационной колонны в районе продуктивного пласта. Каждая конструкция забоя характеризуется определенными параметрами, которые обуславливают режим эксплуатации залежи с учётом физико-механической характеристики пород коллектора, их фильтрационных свойств и геолого-технических условий залегания продуктивного пласта. К главным факторам, определяющим не только конструкцию забоя, но и её конкретный вид, относятся: тип коллектора и степень его однородности, степень устойчивости пород призабойной зоны, наличие или отсутствие близко расположенных к продуктивному объекту напорных горизонтов, подошвенных вод или газовой шапки; проницаемость пород продуктивного пласта, а также проектного способа эксплуатации. При разработке конструкции скважины необходимо принять во внимание следующие особенности геологического строения разреза: 1.1. Наличие газонасыщенных пластов в разрезе; 1.2. Наличие аномально высоких пластовых давлений; 1.3. Наличие многолетнемерзлые породы; 1.4. Интервал осыпей и обвалов стенок скважины ; 1.5.Кровля продуктивного горизонта ; 1.6. Проектная глубина скважины по вертикали . 5.2.Определить особенности геологического строения разреза по данным горно – геологических условий бурения. Пример : Федоровское месторождение Тюменской области. 1. Газонасыщенных пластов в разрезе нет; 2. Аномально высоких пластовых давлений нет; 3. Многолетнемерзлые породы отсутствуют; 4. Интенсивные осыпи и обвалы стенок скважины происходят в интервале 0-690 метров; 5.Кровля продуктивного горизонта K1(БС16-18) - 2570 м; 6. Проектная глубина скважины по вертикали - 2644 м. 5.3. Определение устойчивости пород призабойной зоны (1) где коэффициент Пуассона; гп удельный вес горной породы, Н/м3; Н – расстояние от устья до кровли продуктивного пласта, м; Рпл – пластовое давление, МПа. Рпл = ΔPср. взв.·H; ΔPср.взв = (ΔP1·Δ H1 + ΔP2·Δ H2 + ΔP3·Δ H3 + ΔP4·Δ H4)/ H; ΔPi – градиент пластового давления на i – ой глубине, МПа/м; Δ Hi – разность глубин, м; Рз – давление столба пластовой жидкости на забой скважины при эксплуатации, МПа. Рз = (H - hнорм.)·ρн.·g, hнорм = 2/3H. сж – предел прочности горных пород при одноосном сжатии, МПа. Пример расчета Федоровское месторождение Тюменской области Для песчаника = 0,30, сж = 30,0 МПа (материалы месторождений) Рпл = 2644·0,0098 = 25,91 МПа. Рз = (2644 – 2/3·2644)·831·9,8 = 7,18 МПа. σрасч.=2·((0,30/1-0,30)·(10-6·22000·2570- 25,91)+(25,91 -7,18))= 63,71 МПа; σсж.=30,0 МПа σрасч. =63,71 МПа, следовательно, коллектор неустойчивый. Расчётное значение устойчивости коллектора в два раза превышает предела прочности песчаника, что соответственно влияет на конструкцию эксплуатационного забоя. Исходя из данных по возможным осложнениям, по геологическому строению скважины можно сделать следующий вывод: коллектор непрочный, неоднородный. Принятый способ эксплуатации продуктивных пластов – раздельный. Следовательно, эксплуатационный забой будет закрытый. Практическая работа № 3 2 часа РАСЧЕТ СРЕДНЕВЗВЕШЕННОЙ АБРАЗИВНОСТИ И ТВЕРДОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД УСРЕДНЕННОГО ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА И ВЫБОР ПОРОДОРАЗРШАЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА 1.Цель работы Приобретение практических навыков определения средневзвешенной абразивности и твердости горных пород усредненного геологического разреза для выбора ПРИ. 2.Обеспечивающие средства 2.1.калькуляторы 2.2.Материалы месторождений 3. Используемая литература 3.1. Н.В.Элияшевский «Типовые задачи и расчеты в бурении» стр. 4-31 , Н.В.Элияшевский «Типовые задачи и расчеты в бурении» Классификационная таблица ВНИИБТ стр 34 . 4. Задание 4.1.Изучить характеристику долот 4.2. Составить таблицу соответствия твердости и абразивности горных пород ( по данным горно – геологических условий бурения месторождения построить усредненный геологический разрез), 5. Требования к отчету 5.1. Номер работы 5.2. Данные по месторождению ( горно – геологические условия бурения) 5.3. Особенности геологического строения разреза по данным горно – геологических условий бурения ( нормативные пачки) 5.4. Расчет средней твердости и абразивности 5.5. Сводная таблица результата расчета 5.6. Вывод 6. Технология работы Для выбора типа размера долота необходимо проанализировать физико – механические свойства горных пород по разрезу скважины ( материалы месторождений) с целью разделения его на нормативные пачки, имеющие в своем составе породы, различающиеся между собой по твердости и абразивности не более чем на одну, две единицы., это необходимо для определения средней абразивности А и средней твердости Т по пачкам с целью выбора ПРИ по классификационной таблице ВНИИБТ. 6.1. Разбиваем геологический разрез на нормативные пачки и заполняем таблицу 1- Нормативные пачки.( пример Федоровское месторождение)
6.2.Расчет средней твердости и средней абразивности по нормативным пачкам А= ( h 1А1 + h2 A2+ h 3A 3+ h4 A4+…)/H (1) T= ( h1 t1 + h2 t2 + h3 t3 + h4 t4 + …)/ H, (2) Где : t1 t2 … - твердость отдельного слоя породы в каждой нормативной пачке. h 1 h 2… - мощность ( толщина) каждого отдельного слоя нормативной пачки. А1 А2… - абразивность отдельного слоя породы каждой нормативной пачки. Н – мощность каждой нормативной пачки Расчет на примере Федоровского месторождения I ( нормативная пачка) А= ( 5* 7,5 + 2* 7,5)/30= 1,3 Т= ( 7,5*5)/30= 1,8 II (нормативная пачка) А=( 5* 25+25*2+5*40+5*70+2*70+2*100+5*50+5*50)/474=3,5 Т = ( 5*25+25*40+5*70+5*100=4*50)/ 474= 2,9 И так далее по всем нормативным пачкам. Полученные расчеты сводим в таблицу
По классификационной таблице ВНИИБТ определяем область применения различного типа долот. Практическая работа № 4 2 часа ВЫБОР ПОРОДОРАЗРУШАЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГОРНО _ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ БУРЕНИЯ 1.Цель работы Приобретение практических навыков выбора ПРИ для определенных горно -геологических условий 2.Обеспечивающие средства 2.1.калькуляторы 2.2.Материалы месторождений 3. Используемая литература 3.1. Н.В.Элияшевский «Типовые задачи и расчеты в бурении» , Как пример задача №1 стр 32-35 4. Задание 4.1.Выбрать тип долота в зависимости от горно – геологических условий для одного стратиграфического подразделения 4.2.Определить средние показатели на одно долото 4.3Определить величину эксплуатационных затрат 5. Требования к отчету 5.1. Номер работы 5.2. Условия задачи 5.3. Решение задачи 54. Вывод 6. Технология работы 6.1 Решение задачи: Выбрать тип долота при следующих условиях
Дополнительные данные Цена долота( Сд ): 190 000 рублей Продолжительность СПО ( tСПО +tВСП): 7 часов Стоимость 1 часа работы буровой ( Св) : 29000 руб/ч Пример : Результаты бурения одного из стратиграфических подразделений следующие ( суммарные по всем скважинам):
Эти суммарные показатели взяты после проверки совокупности проходок на наличие дефектных данных и исключения их. Решение. Определяем средние показатели на одно долото.
1 – го типа h1= H1/n1 = 314/12 = 26,2 м; 2 – го типа h2= H2/n2 = 300/22 = 13,64 м;
1 – го типа t1= (T1/H1)*h1 = ( 116.65/314) * 26,2 = 9,73 ч 2 – го типа t2= (T2/H2)*h2 = ( 93,75/300) * 13,64 = 4,26 ч
1 – го типа Vмех 1= H1/T1 = 314/116,65= 2,69 м/ч 2 – го типа Vмех 2= H2/T2 = 300/93,75= 3,2 м/ч В связи с тем, что h1> h2; t1> t2, а Vмех 1 < Vмех 2, определяем эксплуатационные затраты на 1 м проходки в рассматриваемых условиях. Дополнительные данные : цена долот 1 – го типа и 2 – го типа одинакова и составляет Сд = 190 руб. Продолжительность СПО для данного интервала глубин, отнесенная к рейсу долота с учетом вспомогательных операций составляет t спо + t всп составляет 7 часов. Стоимость 1 часа работы буровой установки по затратам, зависящих от времени её работы, составляет Св = 29 руб/ч
С = [Св (t+tСПО+tВСП) + Сд] / h , ( 1) Где Св – стоимость 1 ч работы буровой установки по затратам, зависящим от времени; t – стойкость долот; tСПО – продолжительность СПО, tВСП – продолжительность вспомогательных работ; Сд – стоимость долота; h – проходка на долото. Подставляем данные в формулу( 1) и получаем для долот 1 – го типа С1= 29*(9,73+7)+190/26,2 = 25,77 руб. для долот 2 – го типа С2= 29*(4,26+7)+190/13,64 = 37,87 руб. ВЫВОД: Так как С1 < С2 ( 25,77< 37,87), то для разбуривания данного стратиграфического подразделения принимаем долота 1 – го типа. Практическая работа № 5 2 часа ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗНОСА ПОРОДОРАЗРУЩАЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА РАБОТ 1.Цель работы Приобретение практических навыков определения износа ПРИ 2.Обеспечивающие средства 2.1. ПРИ ( долота) различных типов. 2.2. Измерительные инструменты ( кольцевой шаблон, линейка). 2.3. Кодировка износа долот. 3. Задание 3.1.Изучить образцы долот, определить их тип. 3.2. Изучить кодировку износа долот 3.3. Проверить пригодность долот к работе. 4. Требования к отчету 4.1. Номер работы 4.2. Характеристика образцов буровых долот 4.3. Определить кодировку износа и пригодность буровых долот к бурению 5.Технология работы 5.1. Выполнить задание в соответствии с заданием. 5.2. Ответить на контрольные вопросы.( устно). 6. Контрольные вопросы 6.1. Как классифицируются долота назначению 6.2. Виды опор шарошек долота 6.3. Дайте расшифровку долота III 215,9 СГНУ 6.4. По каким основным параметрам определяется износ шарошечного долота. 7. Указания по износу 7.1 Оценка износа долот Оценка износа долота производиться после каждого подъема на поверхность. При этом предварительная оценка производиться до отворота долота, окончательная – после отворота долота и его очистки. Целями оценки износа долот являются: • определение пригодности долота для дальнейшего применения • определение пригодности долота к реставрации • выбор объекта, на котором конкретное долото может быть использовано в дальнейшем • анализ динамики износа инструмента с целью оптимизации конструкции долот 7.2 Оценка износа долот с фиксированными резцами (PDC) по IADC Целью системы IADC для оценки отработанных долот с фиксированными резцами - PDC – является стандартизация описания отработанных долот для записи их физического состояния, и для использования этих данных в разработке новых, улучшенных конструкциях долот и для оптимизации правил их отработки. Износ фиксированных резцов измеряется поперёк алмазного стола, независимо от формы, размера и выступания резца. Он измеряется по 8- бальной шкале от 0 до 8. Система оценки подразумевает, что износ увеличивается с увеличением цифр - 0 нет износа – 8 полный износ. Например, оценка 4 говорит нам, что резец изношен на 50%. Резцы по поверхности долота делятся на 2 группы – «внутренние» 2/3 радиуса долота и «наружные» - внешние 1/3 радиуса долота. Оценка состояния режущей структуры долота производится по 4 подгруппам– • Внутренние ряды - (1) • Наружные ряды - (2) • Характер износа режущей структуры – (3) • Местоположение основного износа - (4) Внутренних ряды (I-inner) Методика оценки износа единичных режущих элементов одинаков как для долот PDC, так и для долот, армированных натуральными алмазами. Для получения среднего износа резцов по внутренним рядам цифры, полученные от замера индивидуального износа N резцов, расположенных в этой зоне, суммируются и результат делится на количество резцов – Наружные ряды (O-outer) Аналогичные операции проводятся для резцов, расположенных в зоне наружных рядов. Оба результата заносятся в графы «1 и 2» таблицы оценки износа долот. Замечание: для эксцентричных долот вся пилотная секция относится к «внутренним рядам». Степень износа резцов для этих долот оценивается как для нормальных долот PDC. Степень износа резцов распределение внутренней и наружной зон на долотах PDC Код Описание Код Описание BF Разрушение слоя пайки алмазов DL Расслоение резцов LN Потеря насадки RR В рабочем состоянии BT Сломанные Зубки /Резцы ER Эрозия LT Потеря резцов WO Размыв корпуса BU Зашламование долота HC Перегрев Тв/сплава NR Не подлежит дальнейшей работе WT Износ резцов CR Кернование JD Работа по металлу PN Забойка насадок или промывочных каналов NO Нет износа CT Дробление/сколы резцов LM Потеря части матричного корпуса RO Кольцевой износ Местоположение (область износа) Буквенный или цифровой код используются, чтобы указать местоположение на режущей поверхности долота, где отмечен основной износ, записанный в графе «3». Это могут быть - C- внутренний конус; N- нос; T-наружный конус; S-плечо; G-калибрующие; A-вся поверхность; M- средние ряды и H-обратный конус. Оценка состояния калибрующих венцов и потери диаметра долота (G-gauge – графа «6») Шестая графа используется для записи состояния калибрующих систем долота /касающихся стенок скважины/ и величины потери диаметра долота после отработки. Для долот PDC, импрегнированных и алмазных он замеряется с помощью номинальных /по стандарту API/ калибровочных колец. Код "I" (допускается использовать «IN» для того, что бы не спутать с единицей) показывает, что долото сохранило номинальный диаметр. Потери диаметра долот измеряются в 1/16” дюйма. Если долото потеряло в диаметре 1/16 дюйма, впишите цифру “1.”, если потеря 1/8” (2/16”) дюйма – цифру “2.” и т.д. Округлите цифру износа диаметра до ближайшей 1/16. дюйма. Измерения проводятся по калибрующим рядам, ближайшим к наружному диаметру долота. При кодировании износа для внутренней отчетности ООО НПП «Буринтех» допускается в графе «6» указывать износ в миллиметрах, с шагом 0,25 мм с обязательным обозначением «мм» после цифрового обозначения. Таблица соответствия обозначений износу в миллиметрах доли значение I (IN) 0/16 0,000 0 1 1/16 0,063 1,59 2 2/16 0,125 3,18 3 3/16 0,188 4,76 4 4/16 0,250 6,35 5 5/16 0,313 7,94 6 6/16 0,375 9,53 7 7/16 0,438 11,11 8 8/16 0,500 12,70 9 9/16 0,563 14,29 10 10/16 0,625 15,88 11 11/16 0,688 17,46 12 12/16 0,750 19,05 13 13/16 0,813 20,64 14 14/16 0,875 22,23 15 15/16 0,938 23,81 16 16/16 1,000 25,40 Износ в дюймах Обозначение Износ в миллиметрах Примеры износа долот RO – кольцевой износ WO – размыв корпуса BT – слом резца ER – Эрозия ER – Эрозия корпуса RR - Не подлежит дальнейшей работе WT – износ резцов LT – потеря резцов CR – кернение долота |
Методические указания по написанию рефератов, курсовых и дипломных... Методические указания предназначены для студентов специальности 030501. 65 «Юриспруденция», но могут быть использованы для подготовки... | Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине... Методические указания предназначены для студентов среднеспециальных учебных заведений, обучающихся по специальностям: 080302 Коммерция... | ||
Методические указания и задания для выполнения контрольных работ... Методические указания составлены в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта по специальности... | Методические указания к практическим занятиям рпк «Политехник» Методические указания предназначены для проведения практических занятий по дисциплине “Базы данных” в соответствии со стандартом... | ||
Методические указания Методические указания к выполнению дипломных работ по специальности 080115 «Таможенное дело» для студентов очной и заочной форм обучения... | Методические указания и задания для выполнения контрольных работ... Методические указания предназначены для студентов заочного отделения специальности 270802 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений... | ||
Методические указания для выполнения лабораторных работ и практических... Целью курса является формирование у студентов основ методологического подхода, позволяющего систематически изучать сложные природные... | Методические указания для выполнения самостоятельных работ По учебной дисциплине Методические указания и задания для студентов по выполнению самостоятельных работ по дисциплине «Бурение нефтяных и газовых скважин»для... | ||
Методические указания и тематика контрольных работ для студентов... Культурология: Методические указания и тематика контрольных работ / Сост. Н. Д. Михайлова. Новосиб гос аграр ун-т. Новосибирск, 2007.... | Методические указания по выполнению дипломных проектов и работ для... Методические указания предназначены для студентов и преподавателей кафедры газохимии, а также для руководителей и консультантов дипломных... | ||
Методические указания к выполнению практических работ для студентов... Если руководитель компании не проникся необходимостью tqm для успеха в конкурентной борьбе за потребителя, то, как показывает мировая... | Методические указания по выполнению курсовых работ по истории искусств для студентов ииид ижевск Методические указания предназначены для студентов 4-го курса дневного и 5-го курса заочного художественно-педагогического отделения... | ||
Методические указания для студентов специальности 080507. 65 «Менеджмент... Учебно-методические указания предназначены для студентов, обучающихся по специальности 080507. 65 «Менеджмент организации» инаправлению... | Методические указания по выполнению самостоятельных работ 12 Раздел введение 12 Методические указания для студентов по выполнению самостоятельной работы по мдк 01. 03. «Детская литература с практикумом по выразительному... | ||
Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине... Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине: «Математика» для специальностей: 080302 Коммерция (по отраслям),... | Методические указания по выполнению практических работ Маркетинг. Метод указания по выполнению практических работ / Земскова А. В.; Самар гос техн ун-т. Самара, 2010. 126с |