Технология и техника строительства эксплуатационной нефтяной скважины № 116 месторождения Одопту-море

Введение

При составлении проекта в качестве исходной была принята информация по месторождению Одопту – море (Южный купол), которое в настоящее время разбуривается соответствующими структурами нефтяной компании «Роснефть».
Данное нефтяное месторождение расположено на Охотском море, на северо-восточном шельфе острова Сахалин, открыто в 1977г.
Отход месторождения от берега около 5 км. Из-за невозможности поставить буровую платформу на море ввиду большой подвижки льда в зимнее время года. Бурение месторождения ведется с берега.
Климат района
Среднегодовая температура минус 5°С, причём наибольшая летняя +35°С, а наименьшая зимняя минус 37°С. Продолжительность отопительного периода 272 сут. Преобладающее направление ветров: северо-восточное  зимой, северо-западное  летом. Наибольшая скорость ветра 42 м/с. Толщина снежного покрова от 1м до 2м.
Литологический раздел представлен отложнениями нутовского горизонта неогенного возраста. Верхненутовский подгоризонт (N2nt2, пласта М-VIII, до глубины =1100м по вертикали) сложен в основном (до 80%) песками и песчаниками с небольшими по толщине пластами и пропластами глинистых образований, углы залегания пластов 7÷10°, нижняя часть разреза (пласты IX-XXI, нижненутовского надгоризонта N2nt1) представлена равномерным чередованием песчаников, глин и алевролитов, углы залегания пластов 1÷7°.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………….
1. ОБЩАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ……………………………... 5
1.1 Геологическое строение района и месторождения……………..... 5
1.2 Стратиграфия…………………………….…………………….….. 6
1.3 Литология……………………..…………………………………… 8
1.4 Тектоника…………………………………………………..………. 13
1.5 Гидрогеологическая обстановка………………………..………… 15
1.6 Водонефтегазоносность , пластовое давление и температуры... 16
1.7 Осложнения при бурении………………………………………… 20
2.ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ…………………………………… 21
2.1. Выбор способа бурения……………………………………………. 21
2.2. Проектирование профиля и конструкции скважины…………...... 22
2.2.1. Обоснование и расчет профиля скважины………………..……... 22
2.2.2. Выбор конструкции эксплуатационного забоя скважины…........ 26
2.2.3. Обоснование конструкции скважины……………………….….... 27
2.2.4. Расчет диаметров обсадных колонн и глубин спуска………...... 30
2.2.5. Обоснование высот подъема цементного раствора…………... 31
2.2.6. Разработка схемы обвязки устья скважины……………………... 32
2.3. Проектирование процесса углубления скважины……………….. 37
2.3.1. Выбор буровых долот…………………………………………....... 37
2.3.1.1. Классификация шарошечных долот по IADC………………… 37
2.3.2. Расчет осевой нагрузки и частоты вращения долота…………… 39
2.3.3. Типы применяемых компоновок…………………………………. 42
2.3.4. Выбор и расчет компоновок……………………………………… 43
2.3.5. Расчет бурильной колонны………………………………………. 44
2.3.6. Обоснование типов и компонентного состава бурового раствора 52
2.3.6.1. Требования, предъявляемые к буровым растворам…………… 52
2.3.6.2. Обоснование выбора типа растворов…………………………… 53
2.3.6.3. Технология приготовления бурового раствора………………… 55
2.3.6.4. Технология и средства очистки раствора……………………….. 57
2.3.7. Расчет необходимого расхода бурового раствора…………....... 58
2.3.7. 1. Расход, обеспечивающий вынос крупных частиц………… 58
2.3.7.2. Расход, при котором объёмное содержание выбуренной породы не превышает критического значения…………………………... 59
2.3.7.3. Расход жидкости для очистки забоя…………………………… 60
2.3.8. Выбор гидравлической программы промывки…………………. 61
2.3.8.1. Выбор гидромониторных насадок……………………………..... 61
2.3.8.2. Расчет гидравлических потерь…………………………………... 62
2.3.8.3. Выбор насоса……………………………………………………… 73
2.3.8.4. Построение НС – номограммы…………………………………...
2.4. Проектирование процессов заканчивания скважин…………….. 74
76
2.4.1. Расчет обсадных колонн…………………………………………... 76

2.4.2. Расчет эксплуатационной колонны………………………..…….. 77
2.4.3. Компоновка низа обсадной колонны…………………………….. 84
2.4.4. Выбор режима спуска обсадной колонны…………......………… 87
2.4.4.1. Подготовка ствола скважины к спуску обсадной колонны…... 87
2.4.4.2. Обоснование режима спуска обсадных колонн……………...... 87
2.4.4.3. Обоснование режима спуска эксплуатационной колонны…… 88
2.4.5. Выбор способа цементирование обсадных колонн……………... 92
2.4.6. Выбор тампонажных материалов……………………………........ 92
2.4.7. Расчет параметров и технология цементирования…………........ 94
2.4.7.1. Определение объемов жидкостей для цементирования…….… 94
2.4.7.2. Определение количества материалов для цементирования..…. 95
2.4.7.3. Определение количества цементировочной техники……….… 97
2.4.7.4. Гидравлический расчёт цементирования…………………..…. 98
2.4.7.5. Контроль качества цементирования……………………..……. 100
2.5. Проектирование процесса освоения скважины……………..…….. 101
3. ТЕХНИКА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИНЫ………….….. 102
3.1. Выбор буровой установки……………………………….…………. 102
3.2. Краткое описание буровой установки компании IRI….………….. 103
3.3. Верхний привод………………………………………..……………. 106
3.4. Обогрев буровой в зимних условиях……………….……………… 107
4. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. Разработка технических решений по совершенствованию спуска хвостовика без цементирования, с целью сохранения коллекторских свойств продуктивного пласта 108
4.1 Обоснование спуска хвостовика без цементирования…………… 109
4.2 Устройство и технология спуска…………………………………… 109
4.3 Типоразмер и комплектация………………………………………. 111
4.4 Технологические схемы крепления скважин без цементирования 113
5.БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ……………………. 119
5.1. Неблагоприятные природные факторы условий труда ………….. 120
5.1.1. Опасные и вредные производственные факторы……………...… 120
5.1.2. Мероприятия по обеспечению нормативных условий труда..…. 121
5.1.2.1. Организация работ по охране труда……………………..…….. 121
5.1.2.2. Лечебно-профилактическое и санитарно-бытовое обслуживание……………………………………………………………..
123
5.1.2.3. Обеспечение работающих средствами индивидуальной защиты…………………………………………………………………….
124
5.2. Нормализация санитарно-гигиеничекого условия труда………..... 125
5.2.1. Микроклиматические условия труда…………………………….. 125
5.2.2. Загазованность и запыленность воздуха рабочей зоны……..….. 125
5.2.3. Освещение производственных помещений…………………..…. 128
5.2.4. Шум и вибрация……………………………………………….….. 129
5.3. Техника безопасности………………………………………….…... 130
5.3.1. Электробезопасность……………………………………………… 130
5.3.2. Требования к буровым установкам……………………………. 132
5.3.3. Требования к эксплуатации оборудования……………………. 134
5.4. Пожарная безопасность………………………………...…………. 135
5.5. Обеспечение безопасности труда в аварийных ситуациях……… 138
5.6. Выбросы и открытое фонтанирование…………………………… 138
6. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ………………………………. 141
6.1. Основные источники загрязнения………………………………… 141
6.2. Охрана атмосферного воздуха…………………………………… 144
6.3. Охрана поверхностных и подземных вод……………………….. 147
6.4. Охрана земель, лесов и флоры…………………………………… 149
6.5. Санитарно- защитные охранные зоны…………………………… 150
6.6. Охрана недр………………………………………………………… 152
7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ……………………..... 155
7.1. Основные проектные данные…………………………………….. 155
7.2. Составление нормативной карты………………………………… 155
7.3. Организация работ и заработной платы………………………… 158
7.4. Составление сметы………………………………………………… 165
7.5. Технико-экономические показатели……………………………… 168
ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………… 171
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ………………….. 172

Данный дипломный проект разработан на основании задания строительство горизонтальной скважины № 116 месторождения Одопту-Море, расположенного на шельфе Охотского моря, в районе деятельности ОАО «НК «Роснефть» – Сахалинморнефтегаз».
Эксплуатационная скважина № 116, проектной глубиной 6350 м, закладывается с целью эксплуатации нефтяной залежи ХХI1 нижненутовского горизонта площади Южный Купол месторождения Одопту-Море.
Данный дипломный проект составлен на основе широко применяемых технологий, которые направлены на качественное проведение работ с сохранением минимальных затрат на скважину.
Дипломный проект состоит из 7 частей: общей, геологической, технической, специальной части, охраны труда и окружающей природной среды, организационной – экономической части.
При разработке дипломного проекта был подробно рассмотрен вопрос: современные технологии, применяемые при горизонтальном бурении.
Объем дипломного проекта составляет 180 страниц, графическое приложение представлено на 6 чертежах. В тексте дипломного проекта присутствует 27 рисунков, 52 таблиц.
В основу дипломного проекта положены фактические данные по месторождению Одопту-Море Южный купол, материалы ООО «РН-Бурение» собранные и обработанные в период прохождения преддипломной практики на данном месторождении.

Список использованной литературы

1. Булатов А. И., Измайлов Л. Б. «Проектирование конструкций скважин». – М.: Недра, 1979. – 280 с.
2. Булатов А. И., Измайлов Л. Б., Крылов В. И. «Справочник по креплению нефтяных и газовых скважин». – М.: Недра, 1981. – 240 с.
3. Булатов А.И., Аветисов А.Г. Справочник инженера по бурению. В 2-х томах. – М.: Недра, 1985.
4. Булнаев И. Б., Жук И. А., Семенюк И. А. «Инструкция по составлению дипломного проекта для специальности - “Технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых”» - Иркутск, 1988. – 22 с
5. Вадецкий Ю. В. «Бурение нефтяных и газовых скважин». – М.: Недра, 1985. – 421 с.
6. «Воздух рабочей зоны» (ГОСТ 12.1.005-88).
7. «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» (СанПиН 2.2.4.548-96).
8. "Естественное и искусственное освещение" (СНиП 23-05-95).
9. Ильский А.Л. Оборудование для бурения нефтяных скважин/Расчет и конструирование. – М., Машиностроение, 1980, 229 с.
10. Инструкция по расчету обсадных колонн для нефтяных и газовых скважин. – Куйбышев: ВНИИТнефть, 1976.
11. Калинин А. Г., Левицкий А. З. «Технология бурения разведочных скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые». - М.: Недра, 1988. – 374 с.
12. Калинин А. Г., Григорян Н. А., Султанов Б. З. «Бурение наклонных скважин». - М.: Недра, 1990. – 348 с.
13. Калинин А. Г., Никитин Б. А., Солодский К. М., Султанов Б. З. «Бурение наклонных и горизонтальных скважин». - М.: Недра, 1997. – 648 с.
14. Масленников И.К. Буровой инструмент. Справочник. – М., Недра, 1989. – 430 с.
15. Мамаджанов У. Д., Рахимов А. К., Поляков Г. А. и др. «Заканчивание газовых скважин». - М., Недра, 1979. 174 с.
16. Материалы Компании « ООО ВСФ РН-Бурение» « Программа бурения скважин»
17. Материалы Компании «Weatherford».
18. ''Нормативы санитарно-бытового оснащения бригад, занятых бурением и ремонтом скважин".( РД 39-22-719-82).
19. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности (ПБ 08-624-03). Серия 08. Выпуск 4/ Колл. Авт. – М: Федеральное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2004. – 312с.
20. «Положение о рассмотрении документации на технические устройства для нефтегазодобывающих и газоперерабатывающих производств объектов геологоразведочных работ и магистральных газо-, нефте- и продуктопроводов, проведении приемочных испытаний технических устройств и выдаче разрешений на их применение» (РД 08-425-01).
21. «Положение по проведению экспертизы промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения» ( РД 10-528-03).
22. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов (ПБ 10-382-00).
23. Правила устройства электроустановок (ПУЭ-2000).
24. Категории помещений по пожарной и взрывоопасной безопасности (НПБ 105-03).
25. Середа Н. Г., Соловьев Е. М. «Бурение нефтяных и газовых скважин». – М.: Недра, 1974. – 456 с.
26. Спутник нефтегазопромыслового геолога: Справочник. / Под ред. Чоловского И.П. – М., Недра, 1989. – 376 с.
27. Шамшев Ф. А., Тараканов С. Н., Кудряшов Б. Б. и др. «Технология и техника разведочного бурения». – М.: Недра, 1983. – 565 с.
28. «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки» (CН 2.2.4/2.1.8.562-96).
29. «Шум. Общие требования безопасности» (ГОСТ 12.1.003-01)
30. «Установки, геологоразведочные буровые» (ГОСТ-41-01-244-01)
31. Н.А. Буглов, А.В. Карпиков, В.В. Большаков, П.С. Гриб «Методические указания по выполнению выпускной квалификационной работы студентами 130500 по специальности 130504 «Бурение нефтяных и газовых скважин» очного и заочного обучения».- Иркутск: Изд. ИрГТУ, 2006. - 25 с.