Первый этап проектирования

Порядок проектирования конструкции скважины

Проектирование конструкции скважин производится в два этапа. На

первом этапе обосновывается метод вхождения в пласт и количество обсадных колонн, глубины их спуска. На втором – размеры колонн, диаметры долот, интервалы цементирования. При этом следует учитывать накопленный опыт строительства скважин как в целом по региону,

так и по рассматриваемому месторождению. Необходимо принимать во

внимание действующие на предприятии инструкции, регламенты и т.д.

Метод вскрытия определяется главным образом геологическими особенностями продуктивных пластов, к которым относятся прочность горных пород, слагаюших продуктивный пласт, тип коллекторов (трещиноватый поровый), пластовое давление.

На рисунке 2 показаны различные конструкции эксплуатационных колонн в зависимости от метода вскрытия и способа крепления продуктивного пласта.

Рисунок 2. Типы конструкций эксплуатационных колонн:

1, 2 – сплошные колонны, зацементированные соответственно через башмак и специальные отверстия над пластом; 3, 4 – зацементированные колонны с хвостовиком; 5 – колонна спущенная до пласта (эксплуатация с открытым забоем); 6, 7 – комбинированные колонны спущенные секциями.

Необходимое количество промежуточных обсадных колонн и глубины установки их башмаков определяются графически, по числу зон с несовместимыми условиями бурения, которые строятся сопоставлением градиентов пластовых (поровых) давлений (grad Р_пл), давлений гидроразрыва (поглощения) пластов (grad Р_гр), прочности и устойчивости пород (grad Р_уст) (рис. 3).

grad Рпл_z = МПа/м, (1)

grad Ргр_z = МПа/м, (2)

grad Руст_z = МПа/м. (3)

где Z – глубина замера давления; Р _уст = Р_пл × К_р – давление относительной устойчивости породы; К_р – коэффициент резерва в таблице 1, регламентированный [1].

Таблица 1 – Коэффициенты резерва

Глубина Z, м	£ 1200	>1200
Кр не более	1,1	1,05

В газосодержащем пласте grad Р_пл и grad Р_гр рассчитываются для кровли и для подошвы.

Условия бурения в двух смежных зонах несовместимы, если технологические параметры бурения нижнего интервала приводят к возникновению осложнений в верхнем. Для того чтобы осложнения не возникали, до начала разбуривания нижней зоны, верхнюю необходимо надежно изолировать.

В предварительном варианте конструкции скважин количество обсадных колонн равно количеству зон с несовместимыми условиями бурения, а глубины спуска колонн соответствуют границам этих зон. Затем

Рисунок 3.- График изменения градиентов пластового давления и давления гидроразрыва горных пород с глубиной скважины

конструкцию скважины корректируют:

1. Если ту или иную зону можно изолировать другим способом, кроме спуска обсадной колонны, и стоимость скважины при этом не возрастет, то соответствующую колонну из конструкции исключают;

2. Учитывая особенности геологического разреза, предусматривают направление и кондуктор, выбирают тип промежуточных колонн.

3. Уточняют глубины спуска тех колонн, на которых должно быть установлено противовыбросовое оборудование.

Минимальная глубина спуска кондуктора или промежуточной колонны уточняется из условия недопущения прорыва пластового флюида под башмаком колонны при закрытом устье во время ликвидации газопроявления. В общем случае допускается определять по формуле

, м (4)

где Рв_z – максимальное возможное давление газа на глубине z при полном опорожнении скважины;

Рв_z = , МПа (5)

S_i = 10^-4 × × (L - z). (6)

где - относительный удельный вес газа по воздуху (0,6-0,7)

Глубина спуска эксплуатационной колонны в общем случае определяется глубиной залегания подошвы продуктивного горизонта (проектный интервал перфорации) с учетом технологического зумпфа (до 50 м) и цементного стакана (в среднем 20 м) в зависимости от способа вхождения в пласт, вторичного вскрытия пласта.

В результате, может быть получено несколько вариантов конструкции. За окончательный следует принимать наиболее экономичный.

Дата добавления: 2015-07-02