Общая и геологическая характеристика района. Бурение скважины на месторождении Фахуд
Содержание
Введение
. Общая и геологическая
характеристика района работ
.1 Географо-экономическая
характеристика района работ
.2 Геологические условия бурения
.3 Характеристика нефтеводоносности
месторождения
. Технологический регламент
.1 Выбор и обоснование способов
бурения
.2 Конструкция и профиль проектной
скважины
.2.1 Проектирование и обоснование
конструкции скважины
.2.2 Обоснование и расчет профиля
проектной скважины
.3 Разработка режимов бурения
.3.1 Обоснование класса и
типоразмеров долот по интервалам бурения
.3.2 Расчёт осевой нагрузки на
долото
.3.3 Расчёт частоты вращения долота
.3.4 Выбор и расчет необходимого
расхода очистного агента
.4 Выбор бурового раствора и его
обработка
.4.1 Расчет плотности бурового
раствора по интервалам бурения
.5 Выбор и обоснование типа
забойного двигателя
.6 Режимы бурения при вскрытии
продуктивных горизонтов
.7 Обоснование критериев
рациональной отработки долот
.3 Проектирование и обоснование
компоновки бурильной колонны
. Технология работы поликристаллических
долот
.1 Конструктивные особенности
буровых долот основных производителей
.1.1 Вооружение шарошечных долот
.1.2 Опоры шарошечных долот
.1.3 Замковые устройства
.1.4 Промывочные устройства
шарошечных долот
.2 Алмазный буровой инструмент
.3 Анализ работы долот при бурении
под эксплуатационную колонну
.3.1 Показатели работы долот фирмы
«ВБМ-сервис»
.3.2 Показатели работы долот фирмы
«Smith»
.3.3 Показатели работы долот фирмы
«Буринтех»
.3.4 Показатели работы долот фирмы
«Security DBS»
.4 Экономическая эффективность
применения долот
.5 Основные выводы
. Расчет экономической эффективности
от использования лопастных поликристаллических долот на месторождении Фахуд
.1 Аннотация
.2 Методика расчета
.3 Расчет экономического эффекта от
использования алмазного долота с двойным рядом вооружения БИТ 215,9 М-5 по
сравнению с алмазным долотом БИТ 215,9 М -4
.4 Расчет экономической
эффективности
.5 Технико-экономические показатели
. Безопасность и экологичность
проекта
.1 Безопасность в рабочей зоне
.1.1 Анализ опасных и вредных
факторов
.1.2 Мероприятия по устранению
опасных и вредных факторов
.1.3 Пожарная безопасность
.2 Охрана окружающей среды
Заключение
Библиографический список
Введение
Республика Оман расположена между Ираном и
Аравийским полуостровом. Соединён Ормузским проливом с Оманским заливом,
Аравийским морем и Индийским океаном. В Персидский залив впадают Тигр и Евфрат.
Регион Оманского залива из-за богатых запасов нефти геополитически чрезвычайно
важен.
Экономика Омана базируется на экспорте нефти.
Ввиду уменьшения запасов нефти, власти Омана планируют диверсифицировать
экономику - развивать добычу газа, металлургическую промышленность и
туристический бизнес. Власти страны намерены вести приватизацию и повышать
уровень образованности населения.
В 1961 году в Республике Оман было открыто
крупнейшее по размерам месторождение нефти - Фахуд. Длина его 240 км, ширина
1602 км. Месторождение расположено на крупном поднятии Эль-Ахдар и объединяет
ряд линейно вытянутых антиклинальных складок. Залежь нефти во всех этих
складках единая, приурочена к известнякам и доломитам джолмудского возраста.
Дебиты нефти по большинству скважин изменяются
от 750 до 1500 т/сут. Плотность нефти меняется от 0,845 до 0,865 г/см³.
Запасы превышают 155 млн.т. Нефтяные скопления приурочены к известнякам свиты
Асмари мощностью 250 м. Первоначальный водонефтяной контакт отбивался на
отметке - 692 м, а первый газонефтяной контакт - 500 м.
Большинство залежей нефти и газа пластового
сводового типа. Развиты литологически экранированные залежи нефти,
обусловленные фациальной изменчивостью коллекторов нижнемеловых отложений.
1. Общая и геологическая характеристика
.1 Географо-экономическая характеристика района
работ
Месторождение Фахуд в административном отношении
расположено на территории округов Дахилия и Захира в Республике Оман.
В геоморфологическом отношении район работ
находится на полуострове, окруженном Оманским и Персидским заливами, а также
Аравийским морем. Рельеф участка слабо всхолмленный, незаболоченный.
Большая часть месторождения находится в зоне
сухого тропического климата. Внутренние пустынные районы имеют среднюю
температуру летом около плюс 32 ºС,
зимой в районе плюс 27-29 ºС,
при этом влажность воздуха доходит до 96%. При этом ночью в зимнее время
температура может опускаться до нулевой отметки. Осадков выпадает не более 100
мм в год. Климат характеризуется долгими засушливыми периодами без дождей.
Наименьшая среднегодовая температура наиболее холодного месяца (январь) плюс
25.8 °С., самого тёплого (июнь) плюс 37 °С. Абсолютный минимум температуры плюс
22 град. С, абсолютный максимум плюс 57 град. С, среднегодовая температура плюс
32 град. С, а среднее годовое количество осадков не превышает 100 мм.
Проведение работ осложняется пустынными суховеями, которые приносит сухой
антициклон со стороны Бахрейна. Редкие дожди - результат перемещения
охлажденного воздуха с Средиземного моря через Объединенное Арабские Эмираты к
северной и центральной части Республики Оман. В период с июня по сентябрь
здесь, а также в южных районах дуют муссоны "Хариф" с Индийского
океана, что приносит обильные осадки.
Преобладающие направление ветра зимой
юго-западное - западное, летом северное - северо-восточное, наибольшая скорость
ветра 22 м/с.
1.2 Геологические условия бурения
Проектный литолого-стратиграфический разрез
месторождения составлен на основе данных поисковых и разведочных работ. Данные
о стратиграфическом делении разреза с указанием интервалов, индексов и
коэффициентов кавернозности приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1 - Данные стратиграфического деления
разреза
Глубина
залегания, м
|
Стратиграфическое
подразделение
|
Коэффициент
кавернозности
|
от
|
до
|
название
|
индекс
|
|
|
|
|
|
|
0 30 85 190 240 455 670 820 990 1100
1130 1550 30 85 190 240 455 670 820 990 1100 1130 1550 1740 Джибелская
Бурханская Джахабанская Мармулская Вафраская Хобирахская Манжурская Гхубарская
Бахджаская Джолмудская Хабурская Друлетская أَلِفý’
<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BB%D0%B8%D1%84> (Q)
بَاءý (P2/3)
جِيمý
(P2/3)
خَاء (P1/3)
دَالý (P1/3-P3/2)
صَادý (P2/2)
عَيْنý (P1)
طَاء (K2)
قَافý (K2)
نُونý
(K2)
لاَم (K2+K1)
هَاء (K1)1,3
,3
,3
,3
,25
,25
,25
,25
,25
,25
,25
Íà ñâîäå
ïîäíÿòèÿ Ýëü-Àõäàð
ãëèíû I ïà÷êè óæå
íà ðàññòîÿíèè
10 - 15 êì ê ñåâåðî-çàïàäó
îò ïîëîñû ìàêñèìàëüíîãî
ñîäåðæàíèÿ àëåâðèòîâ
ïåðåõîäÿò â ãëèíèñòûå
àëåâðîëèòû òåìíî-áóðîãî
öâåòà ñ âêëþ÷åíèåì
ñâåòëî-ñåðûõ
àëåâðèòîâ è áóðûõ
ãëèí. Îäíîâðåìåííî
ñ ýòèì àëåâðèòû
II ïà÷êè ïîñòåïåííî
âûïàäàþò èç ðàçðåçà,
çàìåùàÿñü çåëåíîâàòî-ñåðûìè
àëåâðîëèòîâûå
ãëèíàìè, à è îòäåëüíûõ
ñêâàæèíàõ, ñëèâàÿñü
ñ àëåâðîëèòàìè
I ïà÷êè.
Îáðàçîâàíèå
ñðåäíå- è ìåëêîçåðíèñòûõ
ïåñ÷àíèêîâ ñ
òå÷åíèåâûìè
òåêñòóðàìè èíòåðïðåòèðóåòñÿ
êàê ðåçóëüòàò
ïåðèîäè÷åñêîé
ðàçãðóçêè îò
ìóññîííûõ äîæäåé
â ïðåäåëàõ íèçêèõ
ðåëüåôíûõ ÷àñòåé,
õàðàêòåðèçóþùèõñÿ
äîìèíèðîâàíèåì
ñïîêîéíûõ óñëîâèé
ñåäèìåíòàöèè.
Ëèòîëîãè÷åñêàÿ
õàðàêòåðèñòèêà
ðàçðåçà ïðèâåäåíà
â òàáë. 1.2
Òàáëèöà
1.2 - Ëèòîëîãè÷åñêàÿ
õàðàêòåðèñòèêà
ðàçðåçà ñêâàæèíû
Èíäåêñ
|
Èíòåðâàë,
ì
|
Ãîðíàÿ
ïîðîäà
|
|
îò
|
äî
|
íàçâàíèå
|
îïèñàíèå
ãîðíîé ïîðîäû
|
Q P2/3 P2/3 P1/3
P1/3-P3/2 P2/2 P1 K2
K2 K2
|
0
30 85 190 240 455 670 820 990 1100
|
30
85 190 240 455 670 820 990 1100 1130
|
Ñóãëèíêè,
ñóïåñè. Ïåñêè,
ãëèíû. Ãëèíû,
ïåñêè. Ïåñêè,
àëåâðîëèòû. Ãëèíû.
Ãëèíû, îïîêè.
Ãëèíû, àëåâðîëèòû.
Ãëèíû. Ãëèíû,
àëåâðîëèòû. Ãëèíû.
|
Òîðôÿíèêè,
ñóãëèíêè, ñóïåñè.
Ãëèíû çåëåíîâàòî
- ñåðûå ñ ïðîñëîÿìè
ïåñêîâ è áóðûõ
óãëåé. Ãëèíû ñåðûå
è êîðè÷íåâûå,
ïåñêè ñâåòëûå
ìåëêîçåðíèñòûå
ñ ïðîñëîÿìè áóðûõ
óãëåé. Ïåñêè êâàðöåâûå,
àëåâðîëèòû ñ
ïðîñëîÿìè áóðûõ
óãëåé. Ãëèíû ñâåòëî-çåëåíûå,
àëåâðîëèòèñòûå
ñ ðàñòèòåëüíûìè
îñòàòêàìè è
ïðîñëîÿìè óãëÿ.
Ãëèíû çåëåíîâàòî-ñåðûå
ñ ãëàóêîíèòîì
âíèçó îïîêîâèäíûå,
â ñåðåäèíå äèàòîìîâûå
ãëèíû, îïîêè ñåðûå.
Ãëèíû òåìíî-ñåðûå,
ñåðûå, çåëåíîâàòûå,
àëåâðîëèòèñòûå
ñ ãëàóêîíèòîì
ñ ïðîñëîÿìè àëåâðîëèòà
è âêëþ÷åíèÿìè
ïèðèòà. Ãëèíû
æåëòî-çåëåíûå,
ñåðûå ñ ãëàóêîíèòîì,
ïèðèòèçèðîâàííûå.
Ãëèíû ñåðûå, òåìíî-ñåðûå
îïîêîâèäíûå
àëåâðîëèòèñòûå
ñ ïðîñëîÿìè àëåâðîëèòà
è ðàñòèòåëüíûìè
îñòàòêàìè. Ãëèíû
òåìíî-ñåðûå ïëîòíûå,
àëåâðîëèòèñòûå.
|
Òàáëèöà
1.3 - Äàâëåíèå è òåìïåðàòóðà
ïî ðàçðåçó ñêâàæèíû
Èíòåðâàë,
ì
|
Ãðàäèåíòû
äàâëåíèé
|
îò
|
äî
|
ïëàñòîâîãî,
ÌÏà/ì
|
ïîðîâîãî,
ÌÏà/ì
|
ãèäðîðàçðûâà,
ÌÏà/ì
|
ãîðíîãî,
ÌÏà/ì
|
ãåîòåðìè÷åñêèé,
Ñ0/100ì
|
0
450 1130
|
450
1130 1740
|
Ðïë=Ðãèäð
0,01 0,01
|
Ðïë=Ðãèäð
0,01 0,01
|
0,02
0,02 0,017
|
0,022
0,022 0,022
|
3
3 3
|
Íàèáîëåå
êðóïíûìè òåêòîíè÷åñêèìè
íàðóøåíèÿìè
íà ïëîùàäè ìåñòîðîæäåíèÿ
Ôàõóä ÿâëÿþòñÿ
êðóòîïàäàþùèå
ðàçëîìû ñåâåðî-âîñòî÷íîãî
è ñåâåðî-çàïàäíîãî
ïðîñòèðàíèÿ, ÿâëÿþùèìèñÿ
îñíîâíûìè ñòðóêòóðàìè
äëÿ ìèãðàöèè íåôòè.
Äàííûå î
ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèõ
ñâîéñòâàõ ãîðíûõ
ïîðîä, ñëàãàþùèõ
íåôòåíàñûùåííûå
ïëàñòû, âêëþ÷àÿ
õàðàêòåðèñòèêó
ïî ïîðèñòîñòè,
ïðîíèöàåìîñòè,
êàðáîíàòíîñòè
è àáðàçèâíîñòè
(òàêæå ïðèâåäåíà
êàòåãîðèÿ ãîðíîé
ïîðîäû ïî ïðîìûñëîâîé
õàðàêòåðèñòèêå).
Âîçìîæíûå
îñëîæíåíèÿ â
ïðîöåññå áóðåíèÿ
ñêâàæèíû ïðèâåäåíû
â òàáëèöå 1.4.
Òàáëèöà
1.4 - Âèäû âîçìîæíûõ
îñëîæíåíèé â
ïðîöåññå áóðåíèÿ
ñêâàæèí
Èíòåðâàë,
ì
|
Âîçìîæíûå
îñëîæíåíèÿ
|
Îò
|
äî
|
|
100
1300
|
900
1740
|
Îáâàëû
ñòåíîê ñêâàæèíû,
ñëàáûå âîäîïðîÿâëåíèÿ,
÷àñòè÷íîå ïîãëîùåíèå
áóðîâîãî ðàñòâîðà,
ïðèõâàòû áóðèëüíîãî
èíñòðóìåíòà.
Íåçíà÷èòåëüíûå
âîäîïðîÿâëåíèÿ,
îñûïè è îáâàëû
ñòåíîê ñêâàæèíû,
ïðèõâàòû áóðèëüíîãî
èíñòðóìåíòà,
ðàçæèæåíèå áóðîâîãî
ðàñòâîðà.
|
.3 Õàðàêòåðèñòèêà
íåôòåâîäîíîñíîñòè
ìåñòîðîæäåíèÿ
Èññëåäîâàíèÿ,
ïðîâîäèìûå â ïðîöåññå
áóðåíèÿ è ïðè
âûçîâå ïðèòîêà
íà íåôòü, ïîçâîëÿþò
ñäåëàòü ñëåäóþùèå
âûâîäû î íåôòåíîñíîñòè
è âîäîíîñíîñòè
ìåñòîðîæäåíèÿ
Ôàõóä. Äàííûå
ïðåäñòàâëåíû
â òàáëèöàõ.
Õàðàêòåðèñòèêà
âîäîíîñíîñòè
ïðèâåäåíà â òàáë.
1.5.
Òàáëèöà
1.5 - Âîäîíîñíîñòü
ìåñòîðîæäåíèÿ
Ôàõóä
Èíòåðâàë,
ì
|
Òèï
êîëëåêòîðà
|
Ïëîòíîñòü,
êã/ì3
|
Äåáèò,
ì3/ñóò
|
îò
|
äî
|
|
|
|
0
635 1130
|
635
1130 1740
|
ïîðîâûé
|
1000
1012 1025
|
300-350
700-1580 900-3700
|
Õàðàêòåðèñòèêà
íåôòåíîñíîñòè
ïðèâåäåíà â òàáë.
1.6.
Òàáëèöà
1.6 - Íåôòåíîñíîñòü
ìåñòîðîæäåíèÿ
Ôàõóä
Èíäåêñ
|
Èíòåðâàë,
ì
|
Òèï
êîëëåêòîðà
|
Ïëîòíîñòü,
ã/ñì3
|
Ñîäåðæàíèå
ñåðû, % ïàðàôèíà,
%
|
Äåáèò,
ì3/ñóò
|
Ãàçîâûé
ôàêòîð, ì3/ò
|
Äèíàìè÷åñêèé
óðîâåíü â êîíöå
ýêñïëóàòàöèè,
ì
|
Òåìïåðàòóðà
æèäêîñòè â êîëîííå
íà óñòüå ñêâàæèíû
ïðè ýêñïëóàòàöèè,
ãðàä.
|
|
îò
|
äî
|
|
|
|
|
|
|
|
Ê1(ÀÑ10)
Ê1(ÀÑ11) Ê1(ÀÑ12)
|
0
635 1130
|
635
1130 1740
|
ïîðîâûé
|
0,868
0,866 0,863
|
1,2/2,5
1,2/2,5 1,2/2,5
|
3,2-58
19,7-57 4,2
|
-
67 -
|
1800
|
35-40
35-40 35-40
|
2. Òåõíîëîãè÷åñêèé
ðåãëàìåíò
.1 Âûáîð è îáîñíîâàíèå
ñïîñîáîâ áóðåíèÿ
Ñóùåñòâóþò
ñëåäóþùèå îñíîâíûå
ñïîñîáû áóðåíèÿ:
à) ðîòîðíûé
Îñíîâíûå
ïðåèìóùåñòâà
ðîòîðíîãî ñïîñîáà
ïåðåä òóðáèííûì
- íåçàâèñèìîñòü
ðåãóëèðîâàíèÿ
ïàðàìåòðîâ ðåæèìà
áóðåíèÿ, âîçìîæíîñòü
ñðàáàòûâàíèÿ
áîëüøèõ ïåðåïàäîâ
äàâëåíèÿ íà äîëîòå,
çíà÷èòåëüíîå
óâåëè÷åíèå ïðîõîäêè
çà ðåéñ äîëîòà
â ñâÿçè ìåíüøèìè
÷àñòîòàìè åãî
âðàùåíèÿ.
Îñíîâíîé
íåäîñòàòîê ðîòîðíîãî
ñïîñîáà áóðåíèÿ
ýòî áûñòðûé èçíîñ
áóðèëüíûõ çàìêîâ,
òðóá ÊÍÁÊ, à òàê
æå àâàðèè.
Ïðèìåíåíèå
ðîòîðíîãî ñïîñîáà
áóðåíèÿ ðàöèîíàëüíî
òîëüêî â òåõ ñëó÷àÿõ,
êîãäà ïðîèçâîäèòñÿ:
• áóðåíèå
ñêâàæèí äîëîòàìè
äèàìåòðà ìåíåå
190,5 ìì;
• áóðåíèå
ñêâàæèí ñ ïðèìåíåíèåì
óòÿæåë¸ííûõ
áóðîâûõ ðàñòâîðîâ
ïëîòíîñòüþ 1,7 -
1,8 ã/ñì3;
• áóðåíèå
â óñëîâèÿõ âûñîêèõ
çàáîéíûõ òåìïåðàòóð
(áîëåå 140 - 150 Ñ);
• áóðåíèå
ãëóáîêèõ èíòåðâàëîâ
ñ ìèíèìàëüíîé
÷àñòîòîé âðàùåíèÿ
äîëîòà;
• ðàçáóðèâàíèå
ìîùíûõ òîëù ïëàñòè÷íûõ
ãëèí.
Òàê êàê ñêâàæèíà
èìååò ãëóáèíó
1740 ìåòðîâ, ðàçðåç
å¸ íå òðåáóåò
ïðèìåíåíèÿ óòÿæåë¸ííûõ
áóðîâûõ ðàñòâîðîâ,
ïî íåìó íå íàáëþäàåòñÿ
âûñîêèõ ïëàñòîâûõ
äàâëåíèé, è çàáîéíûå
òåìïåðàòóðû íà
Ìåãèîíñêîé ïëîùàäè
íå ïðåâûøàþò
140 °Ñ, ìîæíî ñäåëàòü
âûâîä, ÷òî îò ðîòîðíîãî
ñïîñîáà áóðåíèÿ
äëÿ ñòðîèòåëüñòâà
äàííîé ñêâàæèíû
ñëåäóåò îòêàçàòüñÿ.
á) ãèäðàâëè÷åñêèì
çàáîéíûì äâèãàòåëåì
Áóðåíèå
òóðáîáóðàìè
ðàöèîíàëüíî ïðîèçâîäèòü
òîëüêî â òåõ ñëó÷àÿõ,
êîãäà ïðîèçâîäèòñÿ:
• áóðåíèå
íàêëîííî íàïðàâëåííûõ
ñêâàæèí è áóðåíèå
âåðòèêàëüíûõ
ñêâàæèí ãëóáèííîé
äî 3000 ì.
• áóðåíèå
ñêâàæèí â óñëîâèÿõ
íèçêèõ çàáîéíûõ
òåìïåðàòóð, ìåíåå
140
ر.
• èٌïîëüçîâàيèه
لًَîâûُ ًàٌٍâîًîâ,
ïëîٍيîٌٍü,
ىهيهه 1,7 م/ٌى³.
بٌُîنے
èç
âûّهïهًه÷èٌëهييîمî
(çàلîéيîé
ٍهىïهًàًٍَû,
مëَلèيû ٌêâàوèيû,
ïëîٍيîٌٍè ًàٌٍâîًà),
ïًهنïî÷ٍهيèه
ïًè
لًَهيèè ٌêâàوèيû
يà دًèîلٌêîé
ïëîùàنè
îٍنà¸ٌٍے
ًٍَلèييîىَ
ٌïîٌîلَ
لًَهيèے.
فٍî
ïîçâîëèٍ نîلèٍüٌے
ïًîٌٍîٍû
êîيًٌٍَêِèè ٌêâàوèيû
çà ٌ÷هٍ
ٍîمî,
÷ٍî êîëîييà
لًَèëüيûُ
ًٍَل يه âًàùàهٌٍے, ٍهى ٌàىûى
èٌêë÷àهٌٍے
âîçىîويîٌٍü
يهوهëàٍهëüيûُ
îٌûïهé
è îلâàëîâ
ٌٍهيîê ٌêâàوèي, ٍàê êàê
لًَهيèه
â
نàييûُ
مهîëîمè÷هٌêèُ
ٌَëîâèےُ
èنهٍ
ïî
يهٌٍَîé÷èâûى
مîًيûى
ïîًîنàى.
.2 تîيًٌٍَêِèے
è
ïًîôèëü ïًîهêٍيîé ٌêâàوèيû
خلîٌيîâàيèه
è ًàٌ÷هٍ
êîيًٌٍَêِèè ٌêâàوèيû ٌîٌٍàâëےٍ îنèي
èç
îٌيîâيûُ ًàçنهëîâ
ٍهُيè÷هٌêîمî
ïًîهêٍà
يà
ًٌٍîèٍهëüٌٍâî ٌêâàوèيû.
تîيًٌٍَêِè