Дипломная работа по Нефтегазовое дело - технологические решения для строительства разведочной вертикальной скважины глубиной 2860 метров на нефтегазов

Для проведения работ выбрана буровая установка БУ –УралМаш 3-Д-86, соответствующая допустимой максимальной грузоподъёмности.

Таким образом первоначально поставленные задачи выполнены. Спроектирована конструкция скважины, процессы её углубления и процессы заканчивания. Произведен анализ циркуляционных переводников и составлена нормативная карта строительства, а также произведен расчёт сметной стоимости бурения и крепления скважины. И сделан анализ производственной и экологической безопасности, а также безопасности при чрезвычайных ситуациях.

Таким образом в данной работе разработаны оптимальные технологические проектные решения для создания вертикальной разведочной скважины глубиной 2860 м на рассматриваемом месторождении в Томской области. Спроектированные технологические решения соответствуют существующим требованиям производственной и экологической безопасности в нефтяной и газовой промышленности.

Оглавление

Введение. 3

1 Горно-геологические условия бурения скважины.. 3

1.1 Геологическая характеристика разреза скважины.. 3

1.2 Характеристика нефтегазоводоносности месторождения (площади) 3

1.3 Зоны возможных осложнений. 3

2 Технологическая часть проекта. 3

2.1 Проектирование конструкции скважины.. 3

2.1.1 Обоснование конструкции эксплуатационного забоя. 3

2.1.2 Построение совмещенного графика давлений. 3

2.1.3 Определение числа обсадных колонн и глубины их спуска. 3

2.1.4 Выбор интервалов цементирования. 3

2.1.5 Расчет диаметров скважины и обсадных колонн. 3

2.1.6 Проектирование обвязки обсадных колонн. 3

2.2 Проектирование процессов углубления скважины.. 3

2.2.1 Выбор способа бурения. 3

2.2.2 Выбор породоразрушающего инструмента. 3

2.2.3 Расчет осевой нагрузки на долото. 3

2.2.4 Расчет частоты вращения долота. 3

2.2.5 Расчёт необходимого расхода бурового раствора. 3

2.2.6 Выбор и обоснование типа забойного двигателя. 3

2.2.7 Проектирование и расчет компоновок бурильной колонны.. 3

2.2.8 Обоснование типов и компонентного состава буровых растворов. 3

2.2.9 Разработка гидравлической программы промывки скважины.. 3

2.2.10 Технические средства и режимы бурения при отборе керна. 3

2.3 Проектирование процессов заканчивания скважин. 3

2.3.1 Расчет обсадных колонн на прочность. 3

2.3.2 Выбор технологической оснастки обсадных колонн. 3

2.3.3 Расчет и обоснование параметров цементирования скважины.. 3

2.3.4 Проектирование процессов испытания и освоения скважины.. 3

2.4 Выбор буровой установки. 3

3 Применение циркуляционных переводников при строительстве нефтяных и газовых скважин. 3

4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение. 3

4.1 Расчет нормативной продолжительности строительства скважин. 3

4.1.1 Расчет нормативного времени на механическое бурение. 3

4.1.2 Расчет нормативного времени на спускоподъемные операции. 3

4.1.3 Расчет нормативного времени на установку центрирующих фонарей. 3

4.1.4 Расчет нормативного времени ожидания затвердевания цемента. 3

4.1.5 Расчет нормативного времени на разбуривание цементной пробки. 3

4.1.6 Расчет нормативного времени на геофизические работы.. 3

4.1.7 Расчет затрат на прочие вспомогательные работы, не учтенные укрупненными нормами. 3

4.1.8 Расчет нормативных затрат времени на проведение ремонтных работ. 3

4.2 Линейный календарный график выполнения работ. 3

4.3 Корректировка сметной стоимости строительства скважины.. 3

4.3.1 Определение проектной продолжительности бурения и крепления скважины.. 3

4.3.2 Расчет технико-экономических показателей. 3

5 Социальная ответственность. 3

5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности. 3

5.2 Анализ вредных производственных факторов (мероприятий по устранению) при бурении скважины на нефтегазовом месторождении (Томская область) 3

5.2.1 Отклонение показателей климата на открытом воздухе. 3

5.2.2 Недостаточная освещенность. 3

5.2.3 Превышение уровней шума. 3

5.2.4 Превышение уровней вибрации. 3

5.2.5 Повышенная запыленность и загазованность рабочей зоны.. 3

5.3 Анализ опасных производственных факторов (мероприятий по устранению) при бурении скважины на нефтегазовом месторождении (Томская область) 3

5.3.1 Движущиеся машины и механизмы; подвижные части производственного оборудования. 3

5.3.2 Поражение электрическим током. 3

5.3.3 Пожаровзрывобезопасность. 3

5.4 Экологическая безопасность (анализ воздействие и мероприятие) 3

5.4.1 Фон загрязнения объектов природной среды.. 3

5.4.2 Водопотребление и водоотведение. 3

5.4.3 Методы и системы очистки, обезвреживания и утилизации отходов бурения. 3

5.4.4 Организационные мероприятия по предупреждению загрязнения объектов природной среды.. 3

5.4.5 Охрана почв и водных объектов при подготовительных, строительно-монтажных работах и в процессе бурения скважин. 3

5.4.6 Материалы и технические средства, используемые при вывозе, утилизации и обезвреживании отработанного бурового раствора и бурового шлама. 3

5.4.7 Охрана атмосферного воздуха от загрязнения. 3

5.4.8 Контроль за состоянием и охраной окружающей природной среды.. 3

5.4.9 Охрана животного мира. 3

5.4.10 Охрана недр при строительстве скважин. 3

5.5 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. 3

Заключение. 3

Список использованных источников. 3

Приложение А.. 3

Приложение Б. 3

Приложение В.. 3

Приложение Г. 3

Описание
В работе показана актуальность, теоретическая и практическая часть рассматриваемой темы. Это сделано во введении и в первой главе. Основную же часть данной работы занимает ее техническая часть, а именно вторая глава в ней подробно рассмотрены и показано проектирование конструкции скважины с обоснованием конструкции эксплуатационного забоя, построением совмещенного графика давлений, определением числа обсадных колонн и глубины их спуска, а также выбором интервалов цементирования с расчетом диаметров скважины и обсадных колонн, а также проектированием обвязки обсадных колонн. Далее было рассмотренно проектирование процессов углубления скважины, произведен выбор способа бурения, выбор породоразрушающего инструмента с расчетами осевой нагрузки на долото и частоты его вращения , произведен расчёт необходимого расхода бурового раствора, осуществлен обоснованный выбор типа забойного двигателя с проектированием и расчетом компоновок бурильной колонны, а также обоснованием типов и компонентного состава буровых растворов, была произведена разработка гидравлической программы промывки скважины, показаны технические средства и режимы бурения при отборе керна. Также в данной главе было рассмотрено проектирование процессов заканчивания скважин с расчетом обсадных колонн на прочность и выбором их технологической оснастки, было произведены расчеты и обоснования параметров цементирования скважины, показано проектирование процессов испытания и освоения скважины и совершен выбор буровой установки.

Проведенный в данной работе анализ горно-геологических условий бурения соответствует созданию качественной конструкции скважины со всеми необходимыми сооружениями и с учетом высокого пластового давления.

Для эффективного строительства в работе были спроектированы возможные и оптимальные параметры режима бурения, рассчитаны на прочность и подобраны компоновки бурильной колонны. Был изучен опыт строительства данных скважин в имеющемся регионе, это было проведено с учетом крепости пород. Также были выбраны долота: для бурения под направление и кондуктор - шарошечные, а для бурения под техническую и эксплуатационную колонны - PDC долота. УБТ обеспечивает сохранность вертикальности ствола скважины.

В работе были подобраны оптимальные режимы работы буровых насосов, необходимые типы, подходящий компонентный состав и точные параметры бурового раствора, что было сделано с помощью разработки гидравлической программы промывки. Для минимизации возможных осложнений для всех строений были спроектированы необходимые в зависимости от самих строение и имеющихся условий буровые растворы, например, полимер-глинистый буровой и биополимерный буровой раствор, имеющий естественную проницаемость выше 85 %.

В работе был произведен расчет обсадных колонн на прочность , что помогло подобрать характеристики обсадных колонн, необходимых в данном конкретном случае. Для обеспечения прочности эксплуатационная колонна была спроектирована двухсекционной с подходящей группой прочности Е. А для увеличения герметичности выбраны трубы ОТТМ.

Также для повышения качества крепления скважины была спроектирована оптимальная технологическая оснастка обсадных колонн. Для цементирования эксплуатационной колонны был выбран двухступенчатый способ. Подобраны рецептуры жидкостей цементирования. В качестве буферной жидкости для улучшения смыва глинистой корки используются два состава. С целью уменьшения стоимости проекта выбран отечественный флот.

Вторичное вскрытие осуществляется с помощью кумулятивной перфорации. Для проведения испытания скважины спроектирован пластоиспытатель, спускаемый на трубах КИИ-95/146.

Для строительства и эксплуатации скважины, исходя из пластовых давлений, было выбрано следующее устьевое оборудование: ОКК1-14-146х245 К1 ХЛ, ОП5-230/80х35, АФ2-80/65х35.

Список использованных источников
1. М.А. Самохвалов, А.В. Ковалев, А.В. Епихин. Заканчивание скважин. Методические указанияквыполнениюкурсовогопроектадлястудентовнаправления21.03.01«Нефтегазовое дело» (профиль «Бурение нефтяных и газовых скважин»). Томский политехнический университет. Томск, 2016. – 92с.

2. А.В. Епихин, А.В. Ковалев. Технология бурения нефтяных и газовых скважин. Методическиеуказанияквыполнениюкурсовогопроектадлястудентовнаправления21.03.01 «Нефтегазовое дело» (профиль «Бурение нефтяных и газовых скважин»). Томский политехнический университет. Томск, 2016. – 152 с.

3. Ковалев, А.В. Проектирование конструкций скважины: методическоеуказание/ А.В. Ковалев. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2018. – 16 с.

4. СНиП IV-5-82 Сборник 49. Скважины на нефть игаз.

5. Письмо Координационного центра по ценообразованию и сметному нормированию в строительстве от 14 декабря 2018 г. № КЦ/2018-04ти "Об индексах изменения сметной стоимости строительства по Федеральным округам и регионам Российской Федерации на декабрь 2018года.

6. МР 2.2.7.2129-06 Режимы труда и отдыха работающих в холодное время на открытой территории или в неотапливаемых помещениях.

7. ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

8. СНиП 2.04.05-91 Отопление, вентиляция и кондиционирование.

9. ГОСТ 12.4.041-2001 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Средства индивидуальной защиты органов дыхания фильтрующие. Общие технические требования.

10. ГОСТ 12.1.003-83 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Шум. Общие требования безопасности.

11. ГОСТ 12.4.275-2014 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Средства индивидуальной защиты органа слуха. Общие технические требования.

12. ГОСТ 12.1.029-80 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Средства и методы защиты от шума. Классификация.

13. ГОСТ 12.1.012-2004 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Вибрационная безопасность. Общие требования.

14. «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности» (Зарегистрировано в Минюсте России 19.04.2013 N 28222) (с изм. и доп., вступ. в силу с 01.01.2017).

15. Р 3.5.2.2487-09 Руководство по медицинской дезинсекции.

16. РД 10-525-03 Рекомендации по проведению испытаний грузоподъемных машин.

17. ГОСТ 12.4.011-89 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Средства защиты работающих. Общие требования и классификация.

18. ГОСТ Р 12.1.019-2009 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты.

19. Приказ Минэнерго России №204 от 08.07.2002 об утверждении «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ).

20. Приказ Минтруда и социальной защиты России №328н от 24.07.2013 об утверждении «Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок».

21. РД 34.21.122-87 Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений.

22. Постановление Правительства РФ от 21.03.2017 N 316 «О внесении изменения в пункт 218 Правил противопожарного режима в Российской Федерации».

23. ГОСТ 12.1.044-89 (ИСО 4589-84) Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.

24. РД 51-1-96 Инструкция по охране окружающей среды при строительстве скважин на суше на месторождениях углеводородов поликомпонентного состава, в том числе сероводородсодержащих.

25. Постановление Правительства РФ от 10.07.2018 N 800 (ред. от 07.03.2019) «О проведении рекультивации и консервации земель».

26. ВРД 39-1.13-057-2002 Регламент организации работ по охране окружающей среды при стротельстве скважин.

27. РД 08-254-98 Инструкция по предупреждению газонефтеводопроявлений и открытых фонтанов при строительстве и ремонте скважин в нефтяной и газовой промышленности.

28. Постановление Правительства РФ от 25 февраля 2000 г. N 162 «Об утверждении перечня тяжелых работ и работ с вредными или опасными условиями труда, при выполнении которых запрещается применение труда женщин».

29. ГОСТ 12.2.032-78 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования.

30. «Трудовой кодекс Российской Федерации» от 30.12.2001 N 197-ФЗ (ред. от 01.04.2019).

31. Федеральный закон от 28.12.2013 N 400-ФЗ (ред. от 06.03.2019) «О страховых пенсиях».

32. СНиП 4557-88 Санитарные нормы ультрафиолетового излучения в производственных помещениях.

33. ГОСТ 13862-90 Оборудование противовыбросовое. Типовые схемы, основные параметры и технические требования к конструкции.

34. РД 39-00147001-767-2000 Инструкция по креплению нефтяных и газовых скважин.

35. СНиП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение.

36. ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда (ССБТ) «Вредные вещества, классификация и общие требования безопасности»

37. , С. Г. Основные спуска / С. Г. Васильев, А. Л. рев, Р. К. .

38. Предупреждение и с обсадными при скважин / Андреевич, Вадимовна

39. А.И., О.В. Осложнения и при нефтяных и . – Краснодар : ООО «», – 522 с.

40. Осложения при колонн – О.О. А.А.

41. Пятибратов А.Ю. Системы спуска обсадных колонн // Инструмент и оборудование. – 2018. № 3.

42. Кейн С.А., Окатьев Д.О., Плеханов И.Н. О перспективах применения метода флотации при спуске обсадных колонн // Техника и технология бурения. – 2015. № 9.

43. Применение технологии бурения на обсадных трубах для вскрытия продуктивных горизонтов углеводородных месторождений, Малюков В.П. Траоре М.А.


44.Managed-PressureDrillingWithDynamicAnnularPressure-ControlSystem Proves Successful in Redevelopment Program on Auger TLP in DeepwaterGulf of Mexico. Paper presented at the IADC/SPE Managed Pressure Drilling &Underbalanced; Operations,Galveston,Texas,U.S.A.,March2007.


45.MPDisagoodwellcontroltool,butquestionsremainnInnovatingWhileDrilling®,News,SafetyandESG Apr21,2015