Общие сведения о административном районе и деятельности бурового предприятия.

Содержание

Введение                                                                                                      8

I. Общая часть                                                                                             10

    1.1. Общие сведения о районе буровых работ и о деятельности бурового предприятия.                                                                                               10

    1.2. Геологическая характеристика участка работ                        13

              1.2.1. Физико-географические условия района работ                     13

              1.2.2. Нефтегазоносность                                                         14

              1.2.3. Гидрогеологическая изученность                            15

              1.2.4. Стратиграфия                                                         16

              1.2.5. Тектоника                                                                20

              1.2.6. Геолого-геофизическая изученность района работ   22

              1.2.7. Основные данные для разработки проекта         22

Вывод к общей части                                                                         23

II. Проектная часть                                                                            24

    2.1. Выбор и обоснование способа бурения                             24

    2.2. Проектирование конструкции скважины                             25

              2.2.1. Обоснование и расчет профиля проектной скважины           25

              2.2.2. Расчет и обоснование диаметров обсадных колонн и глубины их спуска                                                                                                  26

              2.2.3. Расчет и обоснование диаметров долот для бурения            29

              2.2.4. Выбор долота для бурения                                           30

    2.3. Выбор промывочного агента для бурения и расчеты основных параметров                                                                                                            31

              2.3.1. Расчет плотности бурового раствора                           31

              2.3.2. Выбор бурового раствора                                            32

    2.4. Технология бурения                                                                   35

              2.4.1. Выбор длины УБТ                                                    36

              2.4.2. Определение допускаемой глубины спуска бурильных колонн и определения нагрузки на талевую систему                                          38

              2.4.3. Определение максимальной нагрузки на крюке от веса наиболее тяжелых обсадных колонн                                                      40

              2.4.4. Выбор буровой установки                                        42

              2.4.5. Расчет оснастки талевой системы                             43

              2.4.6. Расчет осевых нагрузок на долото                                         44

              2.4.7. Расчет частоты вращения долота                                  46

              2.4.8. Расчет расхода промывочной жидкости                                48

              2.4.8. Потери давления в циркуляционной системе               52

              2.4.9. Выбор насоса и циркуляционной системы                   57

    2.5. Цементирование скважины                                                        58

              2.5.1. Расчет цементирования под кондуктор                        61

              2.5.2. Расчет цементирования под эксплуатационную колонну 62

    2.6. Освоение скважины                                                                    64

    2.7 Применение буровых растворов с повышенными антикоррозийными свойствами                                                                                                       65

    Вывод к проектной части                                                        71

III. Безопасность жизнедеятельности                                                             

    3.1. Анализ потенциальных вредностей и опасностей при выполнении проектируемых работ, переездах, быте и отдыхе в полевых условиях            72

    3.2. Обеспечение безопасных и комфортных бытовых условий     73

    3.3. Мероприятия по обеспечению безопасных условий при проведении передвижек буровой установки                                                             74

    3.4. Электробезопасность                                                                 76

3.5. Мероприятия по обеспечению освещённости рабочих мест             79

3.6. Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях 81

    3.7. Взрывопожаробезопасность                                                      85

3.8. Расчет молниезащиты буровой установки                                         87

3.9. Мероприятия по защите персонала от неблагоприятных химических факторов                                                                                                            87

3.10. Защита окружающей среды                                                     88

Вывод к безопасности проектных решений                                     89

IV. Экономический раздел                                                                             

    4.1. Факторы, влияющие на формирование стоимости 1м проходки 90

              4.1.1. Расценки, зависящие от времени                                   91

              4.1.2. Расценки, зависящие от объема работ                          93

              4.1.3. Cмета к рабочему проекту на строительство эксплуатационной скважины №436 на Уренгойском месторождении, Тюменской области                                                                       94

    4.2. Оценка инвестиций проекта бурения скважины №436                 96

    Вывод к экономическому разделу                                                        99

Заключение                                                                                           100

Список используемой литературы                                                                101

 

Введение

    В настоящее время, как и прежде доходы Российской федерации зависят от нефтегазовой индустрии, ее процентная доля в объеме формирования бюджета, по разным источникам, составляет около 43% от всего объема доходов страны на 2022 год. Для России, в целом, освоение углеводородных месторождений является важнейшим условием для благоприятного существования. Как следствие, существует, реальный, запрос на рациональные подходы в области технологии строительства скважин, так как себестоимость добытой нефти и газа и объемы добычи прямо зависят от выбранной технологии строительства скважин и способов разработки. Для решения существующего запроса для экономики государства, в России разрабатывается ряд месторождений нефти, в частности Приобское нефтяное месторождение ХМАО, которое относится к уникальным нефтяным месторождениям.

    Исходя из вышеописанного, разработан дипломный проект на тему технологии строительства эксплуатационной скважины с горизонтальным окончанием №119 на нефть, глубиной 2400 метров на Приобском месторождении ХМАО с применением бурового раствора на углеводородной основе. Применение предлагаемого бурового раствора, в процессе строительства скважины, в теории сократит время работ на бурение наклонно-направленного участка и уменьшит риски прихвата инструмента, как следствие это приведет к уменьшению стоимости работ на строительство скважины и себестоимости нефти.

    Данная бакалаврская работа разделена на 4 части. Первая часть содержит в себе геологическую информацию о месторождении, характеристики разрабатываемого пласта. Вторая - технологическая часть, которая посвящена проектированию конструкции скважины; выбору бурового раствора; выбору технологических параметров бурения; выбору компоновки низа бурильной колонны; расчету профиля скважины; выбору и обоснованию используемого оборудования; патентному материалу, используемому при проектировании; специальной части, где проведено обоснование выбору инструмента и приведено сравнение с оборудование используемым на месторождении. В третьей части рассмотрены основные вопросы безопасной жизнедеятельности при работе на опасном производственном объекте. Четвертая часть посвящена экономическому обоснованию выбранных проектных решений. По итогу, в пятой части диплома приводится результат работ в графическом виде: геолого-технический наряд; технический листы по специальной части диплома; расположение бурового оборудование и технологический коммуникаций; геологические карты.

I. Общая часть

Общие сведения о административном районе и деятельности бурового предприятия.

Приобское нефтяное месторождение в административном отношении расположено в Ханты-Мансийском районе Ханты-Мансийского автономного округа Тюменской области.

Район работ удалён на 65 км к востоку от города Ханты-Мансийска, на 100 км к западу от города Нефтеюганска. В настоящее время район относится к числу наиболее экономически быстро развивающихся в автономном округе, что стало возможным в связи с ростом объёмов геологоразведочных работ и нефтедобычи.

Наиболее крупными населенными пунктами, ближайшими к площади работ, являются города Ханты-Мансийск, Нефтеюганск, Сургут и из более мелких населенных пунктов - поселки Селиярово, Сытомино, Лемпино и другие.

    Наиболее крупные разрабатываемые близлежащие месторождения: Салымское, расположенное в 20 км на восток, Приразломное, расположенное в непосредственной близости, Правдинское - в 57 км на юго-восток.

     К юго-востоку от месторождения проходят трассы газопровода Уренгой - Челябинск - Новополоцк и нефтепровода Усть-Балык-Омск.

Приобская площадь северной своей частью расположена в пределах Обской поймы - молодой аллювиальной равнины с аккумуляцией четвертичных отложений сравнительно большой мощности. Абсолютные отметки рельефа составляют 30-55 м. Южная часть площади тяготеет к плоской аллювиальной равнине на уровне второй надпойменной террасы со слабо выраженными формами речной эрозии и аккумуляции. Абсолютные отметки здесь составляют 46-60 м.

Гидрографическая сеть представлена протокой Малый Салым, которая протекает в субширотном направлении в северной части площади и на этом участке соединяется мелкими протоками Малой Берёзовской и Полой с крупной и полноводной Обской протокой Большой Салым. Река Обь является основной водной магистралью Тюменской области. На территории района имеется большое количество озёр, наиболее крупные из которых озеро Олевашкино, озеро Карасье, озеро Окунёвое. Болота непроходимые, замерзают к концу января и являются главным препятствием при передвижении транспорта.

 

 

Рисунок 1. Обзорная карта Приобского месторождения.

Климат района резко континентальный с продолжительной зимой и коротким тёплым летом. Зима морозная и снежная. Самый холодный месяц года - январь (среднемесячная температура -19,5 градусов С). Абсолютный минимум -52 градуса С. Самым тёплым является июль (среднемесячная температура +17 градусов С), абсолютный максимум +33 градуса С. Среднегодовое количество осадков 500-550 мм в год, причём 75% приходится на тёплое время года. Снежный покров устанавливается во второй половине октября и продолжается до начала июня. Толщина снежного покрова от 0,8 м до 1,6-2 м. Глубина промерзания почвы 1-1,6 м.

Для рассматриваемого района характерны подзолистые глинистые почвы на сравнительно возвышенных участках и торфянисто-подзолисто-иловые и торфяные почвы на заболоченных участках местности. В пределах равнин аллювиальные почвы речных террас в основном песчанистые, местами глинистые. Растительный мир разнообразен. Преобладает хвойный и смешанный лес.

Район находится в зоне разобщённого залегания приповерхностных и реликтовых многолетних мёрзлых пород. Приповерхностные мёрзлые грунты залегают на водоразделах под торфяниками. Толщина их контролируется уровнем грунтовых вод и достигает 10-15 м, температура постоянная и близка к 0 градусов С.

Рисунок 2. Геологический разрез Приобского месторождения

 

На сопредельных территориях (на Приобском месторождении мерзлые породы не изучены) ММП залегают на глубинах от 140-180 м. Мощность ММП составляет 15-40 м, реже более. Мерзлыми являются чаще нижняя, более глинистая, часть новомихайловской и незначительная часть атлымской свит.

Геологические запасы оцениваются в 5 млрд тонн. Доказанные и извлекаемые запасы оцениваются в 2,4 млрд тонн. Приобское имеет ряд характерных особенностей: крупное, многопластовое, по запасам нефти уникальное.

Нефтегазоносность

      На Приобском месторождении этаж нефтеносности охватывает значительные по толщине отложения осадочного чехла от среднеюрского до аптского возраста и составляет более 2,5км.

      Непромышленные притоки нефти и керн с признаками углеводородов получены из отложений тюменской (пласты Ю1 и Ю2) и баженовской (пласт Ю0) свит. Из-за ограниченного числа имеющихся геолого-геофизических материалов, строение залежей к настоящему времени недостаточно обосновано.

Рисунок 1.2. Нефтеносность Приобского месторождения    

       Промышленная нефтеносность установлена в неокомских пластах группы АС, где сосредоточено 90% разведанных запасов. Основные продуктивные пласты заключены между пимской и быстринской пачками глин. Залежи приурочены к линзовидным песчаным телам, сформировавшихся в шельфовых и клиноформных отложениях неокома, продуктивность которых не контролируется современным структурным планом и определяется практически только наличием в разрезе продуктивных пластов-коллекторов.  

       Отсутствие при многочисленных испытаниях в продуктивной части разреза пластовой воды доказывает, что залежи нефти, связанные с пластами этих пачек, представляют собой замкнутые линзовидные тела, полностью заполненные нефтью, а контуры залежей для каждого песчаного пласта определяются границами его распространения. Исключение составляет пласт 13 АС7, где получены притоки пластовой воды из песчаных линз, заполненных водой. В составе продуктивных неокомских отложений выделено 9 подсчетных объектов: АС123, АС122, АС112-4, АС111, АС110, АС101-2, АС100, АС9, АС7. Залежи пластов АС7, АС9 промышленного интереса не представляют.