|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
ТЕМА: ПРОЕКТ РАЗБУРИВАНИЯ УЧАСТКА В РАЙОНЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ БП «ТЮМЕНБУРГАЗ»Стр 1 из 8Следующая ⇒
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ ТЕМА: ПРОЕКТ РАЗБУРИВАНИЯ УЧАСТКА В РАЙОНЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ БП «ТЮМЕНБУРГАЗ» Спец. тема: «Аварии с обсадными колоннами» КЛУШ. 111000.000 Выполнил: ст Руководитель: доцент Консультант по безопасности и экологичности проекта: профессор Консультант по экономической доцент части СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 1. ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 2. ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИНЫ 2.1 Проектирование конструкции скважины 2.2.1 Вскрытие продуктивного пласта 2.1.2 Обоснование числа обсадных колонн и глубины их спуска 2.1.2 Выбор диаметров обсадных колонн и долот 2.2 Выбор буровых растворов и их химическая обработка по интервалам 2.2.1 Обоснование параметров бурового раствора 2.2.2 Определение потребного количества бурового раствора и материалов для его приготовления 2.3 Выбор способа бурения 2.4 Расчет бурильной колонны 2.5 Выбор компоновок бурильного инструмента 2.6 Проектирование режима бурения 2.6.1 Разработка гидравлической программы проводки скважины 2.6.2 Расчет рабочих характеристик забойных двигателей 2.6.3 Составление проектного режима бурения 2.5 Расчет и выбор конструкции обсадных колонн, компоновка их низа и обоснование технологической оснастки. 2.5.1 Расчет построение эпюр внутренних и наружных избыточных давлений 2.5.2 Расчет и построение эпюр избыточных давлений 2.5.3 Выбор и расчет обсадных труб для эксплуатационной колонны. 2.5.4 Компоновка кондуктора и эксплуатационной колонны. 2.6 Цементирование эксплуатационной колонны 2.6.1 Расчет необходимого количества материалов. 2.6.2 Гидравлический расчет цементирования 2.6.3 Контроль качества цементирования 3. ТЕХНИКА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИНЫ 3.1 Выбор буровой установки 3.2 Обогрев буровой в зимних условиях 3.3 Обоснование и выбор вновь применяемой техники для строительства скважин 4. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 4.1 Введение 4.2 Виды аварий 4.3 Причины аварии 4.4 Аварии с обсадными колоннами 4.5 Предупреждение аварии с обсадными колоннами 5. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА 5.1 Анализ вредностей и опасностей 5.1.1 Взрывопожаробезопасность 5.1.2 Электробезопасность 5.1.3 Шум и вибрация 5.1.4 Освещение рабочей площадки 5.1.5 Метеорологические условия труда 5.1.6 Механические опасности 5.2 Инженерно техническая защита при СПО 5.3 Безопасная организация при проведении сложных работ 5.4 Охрана недр и окружающей среды при бурении скважин 6. ОБОСНОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ СКВАЖИН 6.1 Составление геолого-технического наряда 6.2 Составление нормативный карты 6.3 Разработка мероприятия по улучшению организации работ и повышению качества строительства скважин 7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 7.1 Составление сметы 7.2 Технико-экономические показатели 7.3 Экономическая эффективность от применения рекомендуемых компоновок низа бурильной колонны для проработки скважины 7.3.1 Краткая аннотация 7.3.2 Методика расчета 7.3.3 Расчет экономического эффекта
ВВЕДЕНИЕ
Данный дипломный проект выполнен па основе материалов производственной и преддипломной практики в районе деятельности БП «Тюменбургаз». В дипломном проекте рассматриваются следующие разделы: 1) Геолого–геофизическая часть: разрез скважины, условия проводки скважины, возможные осложнения. 2) Технология строительства скважины: рассматриваются вопросы связанные с проводкой скважины. 3) Техника для строительства скважины: выбор техники для строительства скважины. 4) Безопасность и экологичность проекта: вопросы охраны труда и окружающей среды. 5) Обоснование организации работ при строительстве скважины: составление ГТН, нормативной карты. 6) Экономическая часть: вопросы связанные с экономией строительства скважины. 7) Специальная часть: вопросы связанные с авариями происшедшими с обсадными колоннами при строительстве скважины; основные виды и причины аварий; пути предотвращения этих аварий и их ликвидации. Приводятся необходимые выводы и рекомендации. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАЙОНЕ РАБОТ
ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Таблица 1.1 1.1. Литолого-стратиграфическая характеристика скважины
Таблица 1.2 1.2. Физико-механические свойства горных пород по разрезу скважины
Таблица 1.3 1.3. Геологические данные разреза
Таблица 1.4 1.4. Нефтегазоносность
Таблица 1.5 1.5. Характеристика вскрываемых пластов
Таблица 1.6 1.6. Водоносность
Таблица 1.7 1.7. Градиенты давления по разрезу
Таблица 1.8 1.8. Возможные осложнения при бурении
Таблица 2.9 2.9 Комплекс геофизических исследований
Выбор способа бурения
Основные требования к выбору способа вращения долота определяются необходимостью обеспечения успешной работы, проводки ствола скважины с высокими технико-экономическими показателями. Выбор способа бурения зависит от технической оснащенности предприятия (парк буровых установок, буровых труб, забойных двигателей и т.п.), опыта бурения в данном районе. Для бурения данной скважины выбираем бурение с помощью гидравлических забойных двигателей. Турбинный способ обладает рядом преимуществ по сравнению с роторным способом бурения: · механическая скорость выше, чем при роторном способе бурения; · облегчает отклонение ствола в требуемом направлении; · можно использовать все виды промывочной жидкости за исключением аэрированной; · возможность применения в колонне бурильных труб легкосплавных и тонкостенных стальных труб; · улучшаются условия работы, отсутствуют шум и вибрация. Расчет бурильной колонны
Исходные данные: · скважина вертикальная; · глубина бурения 1300 м; · способ бурения – турбинный; · диаметр долота Dд = 215, 9 мм; · нагрузка на долото G = 170 кН; · плотность бурового раствора r = 1100 кг/м3; · турбобур 3ТСШ1-195; Расчет УБТ: Dубт = (0, 75¸ 0, 85)* Dд; Dубт = 0, 8*215, 9 = 172, 7 мм. Выбираем УБТ диаметром Dубт = 178 мм. Затем найдем диаметр СБТ для Dубт = 178 мм. Dсбт = 0, 75*215, 9 = 175, 5 мм. Выбираем предварительно тип СБТ-ТДПВ 127х9, трубы группы прочности «Д» – бурильные трубы с приварными замками диаметром 127 мм, толщиной стенки трубы 9 мм. Найдем длину УБТ для бурения забойным двигателем:
где Gд – нагрузка на долото при бурении забойными двигателями; b – коэффициент облегчения трубы в промывочной жидкости; q0 – вес УБТ диаметром 178 мм, q0 = 156 кг; Gзд – вес забойного двигателя, Gзд = 4790 кг; РкрIII – критическая нагрузка третьего порядка.
где rп – плотность промывочной жидкости, rп = 1100 кг/м3, r0 – плотность материала труб, r0 = 7800 кг/м3;
где lкр – критическая длина УБТ;
Примем lубт = 132 м, т.е. 5 свечей длинной по 24 метра и 1 секция УБТ, длинной 12 м. Определим вес УБТ:
Определим длину СБТ:
где q0 – вес 1 м СБТ диаметром 127 мм, q0 = 262 н/м; Gсбт – полный вес СБТ;
Длина свечи 24 м, поэтому примем количество свечей равное 30, а длина стальных труб 720 м. Найдем длину ЛБТ:
где L – глубина скважины по стволу Lсбт = 1300 м; Lсбт – длина СБТ = 720 м; Lубт – длина УБТ = 132 м; Lэд – длина ЗД = 26 м;
Произведем расчет растягивающих напряжений при подъеме бурильной колонны. Разобьем колонну на характерные участки, т.е. отметим точки перехода одного вида труб в другой, переход УБТ в турбобур. Профиль скважины имеет 3 характерные точки. Данные занесем в таблицу 2.6.
Таблица 2.6 Результаты разбивки бурильной колонны на участки.
Расчет напряжений в колонне ведем по методу Сушона, основываясь на том, что в конце колонны усилия Тн = 0.
где Тв – нагрузка в верхней части колонны; Тн – нагрузка в нижней части колонны;
l – длина участка; q – вес 1 метра трубы на участке длины l; в – коэффициент облегчения в промывочной жидкости бурильной колонны, в = 0, 86; f – коэффициент сопротивления движения бурильной колонны о стенки cскважины, f = 0, 3; Участок 0 – 1:
Участок 1 – 2:
Участок 2 – 3:
Определим растягивающие напряжение:
где Sк – площадь канала внутри трубы; Sт – площадь сечения трубы, м2;
где dвн – внутренний диаметр ЛБТ равный 125 мм;
где D – наружный диаметр трубы;
ур для третьего участка:
ур для второго участка:
Определим результирующие напряжение для второго и третьего участков по следующей формуле:
где урез – результирующее напряжение, Мпа; ур – растягивающее напряжение, Мпа; уи – изгибающие напряжение, Мпа; Изгибающие напряжение в нашем случае равно нулю т.к. сквжина вертикальная.
где [nр], nр – допустимый и фактический коэффициенты запаса прочности, [nр] = 1, 45; ут – предел текучести материала труб, ут = 300 Мпа; Проверим сечение третьего участка на прочность:
ЛБТ 147х11 удовлетворяют прочности. Проведем расчет на прочность ЛБТ 147х11 в клиновом захвате: Т3 = 330 кН при f = 0; Для ЛБТ 147х11, Тдоп =1180 кН; Т3 = 330 кН < [Т] = 1180 кН; – Условие прочности в клиновом захвате выполняется. Сведем все результаты расчетов в таблицу 2.7.
Таблица 2.7 Результаты расчетов
Выбор буровой установки
При выборе буровой установки исходят из того, что бы соблюдались следующие условия: критическая нагрузка, была бы больше нагрузки в процессе бурения и крепления, оснастка и диаметр талевого каната обеспечивали безаварийную работу на буровой. С учетом этих условий, а также на основе работы на данной группе площадей на идентичных скважинах делаем следующий вывод: для бурения скважины выбираем буровую установку согласно ГОСТу – 16293 – 82 БУ – 75 БрЭ. В таблице 3.1 приведена техническая характеристика этой буровой установки.
Таблица 3.1 Техническая характеристика БУ – 75 БрЭ.
СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Введение
Развитие нефте- и газодобывающей промышленности существенно зависит от темпов бурения скважин. Последние значительно сдерживаются авариями и осложнениями, на ликвидацию которых затрачивается 10-12 % общего времени, задалживаемого на бурение скважин. Буровые организации оснащаются современными буровыми станками, оборудованием, инструментами и приборами. Для осуществления бурения скважин разработаны технологические процессы, обеспечивающие строительство скважин глубинами 7-12 тыс. м. Однако современные техника и технология в процессе бурения используются не всюду правильно, что иногда приводит к нарушениям нормального цикла бурения и возникновению аварий и осложнений. Освоение новых площадей часто сопровождается осложнениями, вызванными незнанием особенностей горно-геологических условий этого региона. Проблема предотвращения аварий и осложнений по прежнему актуальна. Решение ее позволило бы сэкономить значительные средства, сократить время бурения скважин, повысить технико-экономические показатели. Необходимо помнить, что беспечность и пассивность в работе исполнителя — источник аварии. От квалифицированной работы рабочих в первую очередь зависят безаварийное бурение скважин на нефть и газ и исключение осложнений. Заключение
Одним из наиболее ответственным этапов строительства скважины является её крепление. Успешное крепление скважин предопределяется всем предшествующим ходом её бурения и требует тщательного разработанного плана, специальной подготовки ствола скважины, оборудования, обсадной колонны и строгого соблюдения технологии цементирования. Как показывает анализ промыслового материала, по пробуренным скважинам за последние годы на Приобской площади наиболее частыми аварийными ситуациями при спуске обсадных колонн является: 1. Падение в скважину колонны обсадных труб. 2. Оставление шаблона в обсадной колонне. 3. Не прохождение обсадной колонны до заданной глубины. 4. Прихват О.К. Из всех перечисленных аварий наиболее частым является прихват О.К.. Из числа известных видов прихватов по физической однородности вероятных причин их возникновение можно объединить в три категории: - прихват под действием перепада давления - заклинивание колонны труб при движении в стволе - прихват из-за сужения сечения ствола скважины, оседание шлама, течение пород, сальникообразований. На примере, как, изменяя управляемые факторы, можно добиться уменьшение вероятности прихватов. Используя данные о прихвате, происшедшем в скважине № 8331 Приобской площади. Если предположить, что прихват еще не произошел, можно выяснить какие управляемые факторы, которые необходимо было бы изменить, и как создать условия, чтобы прихват не возник. Отсутствие действенных и эффективных смазочных средств, для обработки бурового раствора при бурении скважин Ш215, 9мм, предназначенные креплению Ш177, 8мм обсадными трубами, привело к прихвату О.К. Если изменить некоторые управляемые факторы (СНС и коэффициент прихвата), СНС = 39/72 дПа, Копасн.прихв.= 0, 127не соответствует, вероятнее всего аварию можно было бы предотвратить. Таким образом, используя управляемые факторы, можно свести к минимуму вероятность возникновения прихватов. Взрывопожаробезопасность Буровая установка является взрывопожароопасным объектом, особо опасными в этом отношении являются работы с нефтью и нефтепродуктами, в частности работы, связанные с установкой нефтяных ванн при ликвидации прихватов, которые являются наиболее распространенным видом осложнений при бурении горизонтальных скважин Причины взрывов и пожаров при работе с углеводородами могут быть различны: 1) пропуски дизельного топлива, разливы нефтепродуктов и горючих веществ; 2) нарушение герметичности выхлопных коллекторов двигателей, неисправность искрогасителей; 3) применение открытого огня, курение, проведение сварочных работ вблизи мест хранения нефти, горюче-смазочных материалов, сгораемых конструкций и горючих веществ; 4) неисправности электрооборудования, вызывающие искрение, короткое замыкание, нагрев проводов; 5) прокладка силовой осветительной сети с нарушениями; 6) перегрузка электрических приборов, оборудования. Во избежание возникновения взрывов и пожаров необходимо выполнять следующие требования [20]: 1) территория вокруг буровой в радиусе 50 м должна быть очищена от травы, валежника, листьев; 2) площадки вокруг наземных сооружений должны быть выровнены и не иметь препятствий для передвижения людей и пожарного транспорта; 3) топливная емкость для двигателей внутреннего сгорания, а также смазочные материалы должны располагаться не ближе 15 м от буровой; 4) запрещается пользоваться на буровой факелами, спичками, свечами, керосиновыми факелами и другими источниками открытого огня. На территории буровой запрещается разведение костров, сжигание мусора, выжигание травы. Курение разрешается только в специально отведенных для этого местах, оборудованных емкостью с водой и надписью “ Место для курения”; 5) электрические машины, оборудование, приборы, применяемые во взрывоопасных местах, должны отвечать требованиям “Правил изготовления взрывозащищенного и рудничного электрооборудования”; 6) во избежание разрушений, возгораний и взрывов при прямых ударах молнии должна устанавливаться молниезащита в соответствии с СИ 305-77 “ Инструкция по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений”. Запрещается во время грозы производить работы на буровой вышке, а также находиться на расстоянии ближе 10 м от заземляющих устройств молниезащиты; 7) для борьбы с проявлениями вторичных воздействий молнии, а также статического электричества технологическая аппаратура и трубопроводы, содержащие горючие пары и газы, должны заземляться. Сопротивление заземляющих устройств допускается до 100 Ом. Кроме того, для предупреждения возможности возникновения пожара проводят тщательную работу по подготовке всего оборудования для безопасных работ, обращая особое внимание на устранение очагов пожара под полом буровой, в зоне ствола скважины и в лебедке. Под ведущей трубой обязательно должен быть установлен шаровой или обратный клапан, при этом категорически запрещается отвинчивать ведущую трубу с клапаном. Бурильная колонна должна быть разъединена выше клапана. При работе с нефтью и нефтепродуктами должны соблюдаться меры, исключающие возможность их разлива. Если буровая вышка устанавливается в ночное время, то место проведения работ освещается прожекторами. Трубы, по которым нефть заливается в емкость и перекачивается, надежно заземляются, пролитая нефть засыпается песком. Около подъездных путей к буровой установке и около нее устанавливаются щиты с надписями о необходимости строгого соблюдения правил пожарной безопасности. Дизельное топливо и нефтепродукты для приготовления раствора хранятся не ближе 40 м от буровой. Буровая установка должна быть оборудована следующими средствами пожаротушения [20]: 1) двумя пожарными стояками диаметром 50-60 мм, установленными в 15-20 м от помещений насосной и со стороны мостков буровой в 75-100 м от водопровода; 2) тремя пожарными рукавами со стволами и двумя переводниками диаметром 50-60 мм (длина одного рукава не менее 20 м ); 3) огнетушителями ОХП-10 в количестве 6 шт., ящиками с песком емкостью 0, 5 м3 (4 шт.), пожарными щитами, оборудованными лопатами (4 шт.), ломами(2 шт.), топорами (2 шт.), баграми (2 шт.), ведрами (4 шт.).
Электробезопасность Безопасность обслуживания электроустановок зависит от производственной обстановки. Согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ) – буровая установка с силовым приводом насосная, узел приготовления раствора, ёмкости, котельная установка, по признаку токопроводящие полы относятся к классу – особо опасный. Защитные мероприятия, обеспечивающие безопасную эксплуатацию электроустановок недоступность прикосновения к токоведущим частям. Токоведущие части воздушной линии в подстанцию буровой установки при напряжении до 10 кв. должны находится от земли на высоте не менее 4, 5м. Защитное заземление – присоединение металлических частей электрической установки к многократно заземлённому нулевому проводу. При пробое на корпус создаётся такой величины ток, который достаточен для срабатывания защиты и отключения повреждённого оборудования. Согласно ПУЭ сопротивление заземления нейтрали не должно превышать 4-10 Ом, а каждого повторного заземления нулевого провода 10-30 Ом. Повторное заземление – основное мероприятие, ограждающее людей от поражения электрическим током при наличии напряжения прикосновения и шага. Заземляются корпуса трансформаторов, электрических машин, светильников, кабелей, кабельных муфт и других металлических токопроводящих конструкций. В качестве искусственного заземления должны применяться вертикально погружённые в землю стальные трубы, уголки, стержни или горизонтально положенные стальные полосы. Соединения заземляющих проводников между собой, а так же с заземлителями и корпусами аппаратов и машин, должны быть выполнены сваркой, пайкой или болтовыми соединениями, исключающими ослабление контактов от вибрации.
5.1.3 Шум и вибрация |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2019-10-03; Просмотров: 325; Нарушение авторского права страницы
– средней зенитный угол; 
– изменение среднего угла на участке; 
