книги / Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине Технологии вторичного вскрытия нефтегазовых пластов и освоения скважин

Составитель Л.Н. Долгих

УДК 622.245

Рецензент канд. техн. наук, доцент С.Е. Чернышов

(Пермский национальный исследовательский политехнический университет)

Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Технологии вторичного вскрытия нефтегазовых пластов и освоения скважин» / сост. Л.Н. Долгих. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2018. – 28 с.

Предназначено для магистрантов направления 21.04.01 «Нефтегазовое дело» (профиль «Технология заканчивания и крепления нефтегазовых скважин»).

УДК 622.245

© ПНИПУ, 2018

4.Разработка технико-технологических и организационных средств вторичного вскрытия продуктивных пластов в проектируемой

3

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Задание на курсовое проектирование выдается перед отъездом студента на производственную практику. Исходными данными для проектирования должны служить фактические материалы, собранные студентом на практике.

Задание должно быть в составе пояснительной записки к про-

екту.

Курсовой проект служит средством углубленного изучения курса, закрепления полученных знаний, проверки готовности студента к принятию самостоятельных, обоснованных решений по вопросам заканчивания и крепления скважин. Курсовой проект должен быть компактным и актуальным.

При составлении курсового проекта следует ориентироваться на использование наиболее современной техники, технологических процессов и методов организации работ по вторичному вскрытию продуктивных пластов в нефтегазовых скважинах. Следует помнить, что далеко не всегда оборудование, технология, организация производства на тех конкретных предприятиях, где проходила производственная практика, являются совершенными и что не все технические проекты на строительство нефтегазовых скважин, выполненные в проектных организациях, полностью удовлетворяют современным требованиям.

Каждый курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки и графических приложений (схемы, чертежи, диаграммы, компоновки инструмента и др.)

Ориентировочное время выполнения курсового проекта составляет 36 часов.

2. ТЕМАТИКА КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ

Основная тематика курсовых проектов – вопросы, требующие разрешения при строительстве нефтегазовых скважин и объединенные темой «Заканчивание скважин».

4

В большинстве случаев тема курсового проекта звучит следующим образом: «Проект работ по вторичному вскрытию продуктивных пластов в ……… скважине ………… площади (месторождения)».

Тип скважины (разведочная, поисковая, добычная, нагнетательная и т.п.), наименование площади разработки или месторождения определяются по итогам производственной практики студента или выдаются преподавателем.

Преподавателем или студентом могут быть предложены другие варианты тем курсовых проектов из области совершенствования технологии вторичного вскрытия продуктивных пластов в нефтегазовых скважинах.

Исходные данные для составления курсового проекта также берутся из отчетов по практике или выдаются преподавателем.

Вопросы, подлежащие разработке и освещению в ходе курсового проектирования:

1.Краткая геотехническая характеристика разреза скважины.

2.Характеристика профиля, глубины ствола скважины.

3.Характеристика конструкции скважины, в том числе конструкция призабойной части скважины.

4.Разработка технико-технологических и организационных средств вторичного вскрытия продуктивных пластов в проектируемой скважине.

4.1.Характеристика типа и параметров бурового раствора, технологии первичного вскрытия продуктивных пластов.

4.2.Обоснование способа вторичного вскрытия продуктивных пластов в проектируемой скважине.

4.3.Технологические расчеты по режимам вскрытия и расходу материалов.

4.4.Обоснование состава технологической оснастки оборудования для вторичного вскрытия продуктивных пластов.

4.5.Обоснование обвязки устья при вторичном вскрытии продуктивных пластов материалов.

4.6.Расчет технологической колонны (НКТ) с учетом проек-

тируемых организации и технологии работ (при ее использовании).

5

5.Меры по охране труда, технике безопасности и охране окружающей среды.

6.Оценка эффективности принятых решений

В пояснительной записке представляются детальные и последовательные описания проектируемых работ, необходимые расчеты, технология и план организации работ по теме проекта с указанием и характеристикой используемых материалов технических средств.

3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РАЗРАБОТКЕ ОБЩИХ ВОПРОСОВ ЗАДАНИЯ

3.1. Введение

Приводятся сведения о целевом назначении скважины, общая характеристика района буровых работ. Формулируются и обосновываются основные задачи, которые решаются в проекте.

3.2. Краткая геотехническая характеристика разреза скважины

В этом разделе рекомендуется осветить следующие вопросы: 1. Стратиграфия и литологический состав пород с указанием интервалов залегания по вертикали и по наклонному стволу. Эти

сведения целесообразно приводить в табличной форме (табл. 3.1).

2. Газо- и нефтеносность продуктивных пластов. Следует перечислить все горизонты, проектируемые к вторичному вскрытию, указать пластовые давления и температуры, характеристики коллек-

6

торных свойств пород и плотности флюидов в пластовых условиях (табл. 3.2). Необходимо указать проектируемые методы эксплуатации скважины.

Таблица 3.2

3. Геолого-технические условия вторичного вскрытия продуктивных пластов. Необходимо охарактеризовать устойчивость горных пород, охарактеризовать возможность осыпей и обвалов стенок скважины, привести данные о градиентах давлений гидроразрыва горных пород (ГРП), градиентах пластовых давлений (табл. 3.3).

3.3. Характеристика профиля и конструкции скважины

Этот раздел в краткой форме должен содержать сведения о назначении скважины, ее конструкции. Особое внимание уделяется характеристике конструкции призабойной части скважины.

Приводятся данные о профиле ствола скважины (схема профиля и все его параметры).

7

4.РАЗРАБОТКА ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

ИОРГАНИЗАЦИОННЫХ СРЕДСТВ ВТОРИЧНОГО ВСКРЫТИЯ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ В ПРОЕКТИРУЕМОЙ СКВАЖИНЕ

4.1.Характеристика типа и параметров бурового раствора, технологии первичного вскрытия продуктивных пластов

Вэтом разделе необходимо проанализировать качество бурового раствора, использованного на данной скважине при первичном вскрытии (разбуривании) продуктивных пластов с точки зрения их влияния на коллекторские свойства пластов.

Необходимо проанализировать также соотношение пластовых

изабойных давлений в процессе вскрытия продуктивных пластов (репрессия, депрессия), длительность контакта бурового раствора с продуктивными пластами.

На основании проведенного анализа можно сделать вывод о степени загрязнения призабойной зоны скважины, глубины проникновения твердой фазы и фильтрата бурового раствора в продуктивные пласты.

4.2. Обоснование способа вторичного вскрытия продуктивных пластов в проектируемой скважине

С учетом устойчивости пород продуктивных пластов, а также опыта, накопленного в данном районе, обосновать способы перфорации обсадной колонны, плотность и интервалы перфорации эксплуатационной колонны при вторичном вскрытии пластов, регламентировать состав и свойства жидкости в колонне на период перфорации.

При выборе способа перфорации должны учитываться геоло- го-промысловая характеристика залежи, тип коллектора и техникотехнологические данные по скважине:

толщина, фильтрационно-емкостные свойства призабойной

иудаленной зон пласта, расчлененность, литофациальная характеристика пласта и вязкость нефти;

8

расстояние до контактов водонефтяного (ВНК), газонефтяного (ГНК) и газоводяного (ГВК);

пластовое давление и температура в интервале перфорации;

число обсадных колонн в интервале перфорации, минимальный внутренний диаметр в колонне труб;

максимальный угол отклонения скважины от вертикали;

состояние обсадной колонны и ее цементной оболочки;

свойства и состав жидкости, применявшейся при первичном вскрытии пласта.

При выборе способов вскрытия и технологии прострелочных работ следует учитывать также ожидаемую пробивную способность перфоратора, проходимость в скважине, термобаростойкость, возможное воздействие на обсадную колонну и цементный камень, засорение скважины, возможность вскрыть пласт за минимальное количество спусков с требуемой плотностью, продолжительность

истоимость работ. Каждый вид перфораторов имеет свои особенности, преимущества и ограничения.

Вскрытие пластов стреляющими перфораторами может осуществляться при репрессии (забойное давление в скважине выше пластового) и депрессии (забойное давление в скважине ниже пластового).

Для вскрытия пластов при репрессии исходят из условий безопасного проведения перфорации и предотвращения проникновения больших объемов жидкости из скважины в пласт.

Слабопроницаемые сцементированные пласты рекомендуется вскрывать гидропескоструйной перфорацией.

4.3.Технологические расчеты по режимам вскрытия

ирасходу материалов

Выбор режима вскрытия продуктивного пласта

При репрессии следует вскрывать пласты с нормально и аномально высоким пластовым давлением независимо от положения интервала перфорации, в том числе и в приконтактных зонах

9

(ВНК, ГНК) и при наличии в нефти агрессивных компонентов (углекислый газ, сероводород).

При вскрытии пластов, насыщенных агрессивными флюидами, перфорация обычными перфораторами может проводиться только при репрессии.

Перфорацию скважин на репрессии выполняют при негерметизированном устье и заполнении скважины утяжеленным раствором, который предотвращает открытый выброс нефти или газа, но снижает естественную проницаемость прискважинной зоны и дебит скважины. Перфорация на репрессии с небольшим превышением давления над пластовым применяется, если пласт имеет хорошую проницаемость, мало загрязнен в процессе бурения и способен самоочищаться. Высокопроизводительные и недорогие технологии вскрытия пластов на репрессии выполняются с использованием кумулятивных перфораторов ПК, ПКО, ПКОС, ПР и др.

Перфорация на депрессии – наиболее прогрессивный способ вторичного вскрытия пласта, поскольку в момент создания перфорационных каналов под действием больших градиентов давления возникает интенсивный приток нефти или газа из пласта в скважину, в результате чего происходит самоочистка перфорационных каналов и породы призабойной зоны. В дополнение к указанному достоинству необходимо отметить, что для газовых скважин и нефтяных фонтанных скважин процесс вторичного вскрытия пласта совмещается с процессом вызова притока нефти или газа из пласта в скважину.

Перфорация на депрессии может осуществляться в двух вариантах:

с помощью перфораторов, спускаемых в скважину на кабеле внутри колонны НКТ;

с помощью перфораторов, спускаемых в скважину на колонне НКТ.

Перфорация скважин на депрессии выполняется при герметизации устья, установке фонтанной арматуры и заполнении скважины облегченным раствором: нефтью, дизельным топливом или газом.

10