Орогидрография района работ

ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ

Зав. кафедрой «Нефтегазовое дело»

 

_______________ С.В. Колесник

«_____»______________ 20___ г.

ПРОЕКТ СТРОИТЕЛЬСТВА ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ДОБЫВАЮЩЕЙ НЕФТЯНОЙ СКВАЖИНЫ ГЛУБИНОЙ 1990 М НА ЗАПАДНО-СУРГУТСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ

специальная часть:

АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРИМЕНЕНИЯ БИОПОЛИМЕРНЫХ РАСТВОРОВ ПРИ ВСКРЫТИИ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к бакалаврской работе БР.21.03.01.ХХ.YYY.2016.ПЗ
			РУКОВОДИТЕЛЬ:
			должность, ученая степень ___________ И.О. Фамилия
			РАЗРАБОТЧИК:
			студент группы __________ __________ И.О. Фамилия
	НОРМОКОНТРОЛЕР:
	должность, ученая степень ___________ И.О. Фамилия
			Бакалаврская работа защищена с оценкой ______________ Секретарь ГЭК ______ И.О. Фамилия
	Нижневартовск, 2016

министерство образования и науки РФ

 

федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ФИЛИАЛ ТИУ В ГОРОДЕ НИЖНЕВАРТОВСКЕ

 

УТВЕРЖДАЮ:

Зав. кафедрой «Нефтегазовое дело»

____________ С. В. Колесник

«___» ______________ 20__ г.

Задание на бакалаврскую работу

Студенту _______________________

(Ф.И.О. полностью)

1. Тема работы утверждена приказом по университету от «___» __ 20___ г.

№ ____ «_______________________

(тема ВКР)

_______________________________»

2. Срок сдачи студентом законченной работы «______» _______ 20___ г.

3. Исходные данные к работе

3.1 Основные данные:

1 Номер района строительства скважины
2 Площадь (месторождение)
3 Расположение (суша, море)
4 Цель бурения и назначение скважины
5 Проектный горизонт
6 Проектная глубина, м: по вертикали; по стволу
7 Число объектов испытания, шт: в колонне в открытом стволе
8 Вид скважины (вертикальная, наклонно направленная, кустовая)
9 Тип профиля
10 Азимут бурения, град
11 Максимальный зенитный угол, град
12 Максимальная интенсивность изменения зенитного угла, град/10 м
13 Глубина по вертикали кровли продуктивного (базисного) пласта, м
14 Отклонение от вертикали точки входа в кровлю продуктивного (базисного) пласта, м
15 Допустимое отклонение заданной точки входа в кровлю продуктивного (базисного) пласта от проектного положения (радиус круга допуска), м
16 Категория скважины
17 Способ бурения
18 Вид привода
19 Вид монтажа (первичный, повторный)
20 Тип буровой установки
21 Тип установки для испытаний

3.2 Регламентирующие документы для выполнения пояснительной записки:

- методические указания к выполнению работы;

-материалы учебной, производственной и производственной (преддипломной) практик;

- годовые отчеты производственной деятельности предприятия;

- нормативно-техническая документация (стандарты, руководящие документы, правила и т.д.);

- специальная литература

4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов):

1 Геологическая часть.

2 Техническая часть.

3 Специальная часть:«_____________»

(название темы спец.части)

5. Перечень графического материала, количество слайдов презентации спец. части ДР

5.1 Геолого-технический наряд – 1 л. ф.А1

5.2.Технико-экономические показатели проектирования скважины и внедрения новой техники (специальная часть) – 1 л. ф. А1

5.3 Демонстрационный материал по специальной части – презентация в Microsoft Office PowerPoint

Дача выдачи задания «___» ____________________ 20___ г.

Руководитель _______________________ / ________________

(подпись) (Ф.И.О.)

Задание принял к исполнению «_____» ____________ 20__ г.

__/_____________________

(подпись) (Ф.И.О.)

Примечание:

1. Это задание включается в бакалаврскую работу и вместе с работой предоставляется в ГЭК.

2. Кроме задания, студент должен получить от руководителя календарный график работы над бакалаврской работой (с указанием сроков выполнения и трудоемкости отдельных этапов).

Содержание

Задание на бакалаврскую работу…………………………………..........
Реферат…………………………......................................................................
Введение…………….............................................................................................
1 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.............................................................................
1.1 Тектоника ………………………………………............................................
1.2 Орогидрография района работ ……………………………………………..
1.3 Литолого-стратиграфическая характеристика и физико-механические свойства горных пород по разрезу скважины……………………………...
1.4 Нефтегазоводоносность……………………………………………………..
1.5 Возможные осложнения при бурении………………………………...........
1.6 Исследовательские работы в скважине…………………………………….
1.7 Работы по испытанию в эксплуатационной колонне и освоению скважины. Сведения по эксплуатации……………………………………...
1.8 Промыслово-геофизические исследования…………………………..........
2 Техническая часть……………………………………………………...
2.1 Обоснование точки заложения скважины………………………………….
2.2 Состояние техники, технологии бурения на месторождении…………….
2.3 Выделение зон осложнений и интервалов с несовместимыми условиями бурения. Построение совмещенного графика давлений……..
2.4 Обоснование, выбор и расчет типа профиля скважины…………………..
2.5 Обоснование метода вскрытия продуктивного пласта и расчет конструкции скважины……………...……………………………………...
2.6 Анализ физико-механических свойств горных пород…………………….
2.7 Разделение геологического разреза на интервалы условно одинаковой буримости………………………………………………................................
2.8 Выбор способа бурения………………………………………………..........
2.9 Анализ и выбор эффективных типов породоразрушающих инструментов и схемы их промывки………………………………………
2.10 Проектирование режима бурения…………………………………………
2.10.1 Расчет осевой нагрузки на долото…………………………………
2.10.2 Обоснование расхода бурового раствора………………………….
2.10.3 Расчет частоты вращения долота…………………………………..
2.10.4 Расчет максимальной величины давлений на выкиде буровых насосов……………………………………………………………….
2.11 Обоснование, выбор и расчет компоновок бурильной колонны………..
2.12 Выбор забойных двигателей по интервалам бурения……………………
2.13 Расчет диаметра насадок долот……………………………………………
2.14 Выбор типа бурового раствора и расчет параметров промывочной жидкости……………………………………………………………………
2.15 Химическая обработка промывочной жидкости по интервалам, расчёт потребного количества компонентов бурового раствора при бурении……………………………………………………………………...
2.16 Обоснование и выбор системы очистки бурового раствора…………….
2.17 Гидравлический расчёт промывки скважины……………………………
2.18 Обоснование плотности тампонажного раствора и тампонажных материалов………………………………………………………………….
2.19 Расчёт обсадных колонн на прочность……………………………............
2.20 Оборудование устья скважины (способ подвески колонн, установка противовыбросового оборудования, фонтанной арматуры)....………….
2.21 Технологическая оснастка обсадных колонн…………………………….
2.22 Спуск обсадных колонн……………………………………………………
2.22.1 Выбор способа спуска колонн………………………………..........
2.22.2 Подготовка ствола скважины к спуску……………………………
2.22.3 Подготовка обсадных труб к спуску………………………………
2.22.4 Подготовка бурового оборудования………………………………
2.23 Обоснования способа цементирования обсадных колонн………………
2.24 Обоснование технологических параметров процесса цементирования обсадных колонн………………………………….......................................
2.25 Обоснование способа вызова притока нефти…………………………….
2.26 Расчет нагрузки на крюке. Выбор буровой установки…..........................
2.27 Геолого-технический наряд………………………………………………..
Приложение А - Геолого-технический наряд………………………………….
3 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ - «Анализ результатов применения биополимерных растворов при вскрытии продуктивных горизонтов на месторождениях Западной Сибири»
Введение……………………………………………..…………………..............
3.1 Целесообразность применения растворов на биополимерной основе.
3.2 Характеристики химических реагентов, предлагаемых на основе биополимеров, которые могут применяться в растворах нового поколения компаниями «Бароид», «Эм-Ай Дриллинг Флюидз»…………………………
3.3 Промывочные жидкости предлагаемые фирмой «Бароид»………………
3.4 Компонентный состав и свойства биополимерных растворов ……….....
3.5 Влияние биололимерных растворов на проницаемость пласта………..
Выводы…………………………………………………………………………
Список использованных источников …………………..……………………..

 

Реферат

 

В бакалаврской работе запроектированы технические средства, технологические параметры по строительству наклонно-направленной с горизонтальным окончанием добывающей нефтяной скважины глубиной 1990 м по вертикали на Западно-Сургутском месторождении.

Проект состоит из 3 частей:

- в геологической части рассмотрена орогидрография района ведения работ, стратиграфия, тектоника и нефтегазоводоносность разреза, а так же проведен анализ возможности возникновения осложнений. Геологическая часть выполнена с использованием проекта на строительство горизонтальной скважины на Западно-Сургутском месторождении [1];

- в технической части выполнены все расчеты, касающиеся бурения, промывки и крепления скважины;

- в специальной части представлен анализ эффективности применения биополимерных растворов при вскрытии продуктивных горизонтов на месторождениях Западной Сибири;

Пояснительная записка изложена на ___ страницах рукописного текста, в том числе 70 таблиц, 14 рисунков. Список использованной литературы включает ___ источника. Демонстрационный материал представлен двумя плакатами и презентацией из___ слайдов , выполненной в программе Microsoft Office Power Point .

 

ABSTRACT

In the thesis project is projected hardware , technological rameters on building controlled directional with horizontal mining oil well depth 1990 m vertically in West Surgut field.

The project consists of three parts:

- In the geological area of the considered orogidrografiya reference works , stratigraphy, tectonics and neftegazovodonosnost cut , as well as an analysis of the potential for complications. Geological part is using the project for the construction of a horizontal well in the West , but the Surgut - field [1];

- In the technical parts are made all the calculations relating to drilling , rinsing and mounting hole;

- in special part the analysis of efficiency of use of biopolymer solutions is submitted when opening the productive horizons on fields of Western Siberia;

Explanatory Notes set out on pages ___ handwriting , including tables 70 , 14 drawings. A list of references including a ___ - source. Demonstration material presented in two posters and presentation slides iz___ made in the program Microsoft Office Power Point.

Введение

 

Данный проект посвящен расчету строительства нефтяной скважины на Западно-Сургутском месторождении. В дипломном проекте приведены все технологические операции, начиная с выбора конструкции скважины и кончая цементированием эксплуатационной колонны.

Интерес к строительству горизонтальных скважин на Западно-Сургутском месторождении нефти длительное время не возникал в связи с освоением высокопродуктивных пластов. Без горизонтальных скважин можно было обойтись. Интерес к ним появился в последние годы. Он обусловлен резким ухудшением структуры запасов по мере выработки высокопродуктивных пластов.

На технико-экономические показатели строительства скважинотрицательно влияют постоянно действующие факторы, такие, как рост средних глубин, увеличение удельного веса глубоких скважин, выход в новые районы страны. Намечаемый рост объемов работ в этих условиях требует улучшения технико-экономических показателей, отсутствие которого привело бы к падению скорости бурения, к резкому росту капитальных вложений, направленных на строительство скважин, существенному увеличению числа буровых установок, численности работников, занятых в бурении. Исходя из этого, ускоренное и кардинальное совершенствование буровой техники и буровых растворов, поиски оптимального их использования становятся объективной необходимостью.

Одновременно с повышением роли промывочных жидкостей в бурении, растет и их стоимость, усложняется рецептура, растут требования к циркуляционной системе буровой установки, системе очистного оборудования для промывочной жидкости. Все это приводит специалистов нефтегазовой отрасли к необходимости все более и более обращать свое внимание на промывочные жидкости при составлении проектов строительства скважин и разработки месторождений. Ориентироваться в современном предложении различных систем промывочных жидкостей не просто, т.к. на этом рынке действует достаточно большое количество специализированных организаций, которые жестко конкурируют друг с другом. В России ситуация особенно осложнена тем, что здесь только складываются рыночные отношения конкуренции и столкнуться с недобросовестной рекламой очень легко.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

Западно-Сургутское нефтяное месторождение расположено на территории Сургутского района Ханты-Мансийского национального округа Тюменской области в 20 км к северо-западу от районного центра г. Сургута.

Месторождение открыто в 1962 г., пробная эксплуатация начат в мае 1965 г., в разработку введено в 1966 г.

Западно-Сургутское месторождение приурочено к одноименному локальному поднятию, выявленному сейсморазведочными работами в 1961 г. в юго-западной части Чернореченского куполовидного поднятия Сургутского свода. Простирание его меридиональное. Структура носит унаследованный характер, залежи пластов в плане совпадают. Амплитуда по отражающему сейсмическому горизонту Б (верхняя юра) составляет 110 м, вверх по разрезу она уменьшается и по отложениям талийкой свиты палеоцена составляет 15 м. Углы падения крыльев структуры незначительны (2-3º). В целом по месторождению наблюдается региональное погружение структурной поверхности пластов группы Б и Ю в южном и юго-восточном направлениях на 150-180 м. Размеры структуры по юрским отложениям 25-50 км, амплитуда 150 м. Геологический разрез месторождения представлен образованиями палеозойского складчатого фундамента и мезокайнозойского осадочного чехла, в строении которого принимают участие породы юрского, мелового, палеогенового и четвертичного возрастов.

 

Тектоника

 

Западно-Сургутское месторождение расположено вблизи крупных месторождений, находящихся в разработке, таких как Федоровское, Лянторское, Быстринское и Яун-Лорское. От двух последних Западно-Сургутское месторождение отделяется небольшим прогибом, шириной от 5 до 10 км. В тектоническом отношении оно представляет собой систему локальных поднятий.

По кровле пласта АС₉ в пределах месторождения выделяется 6 поднятий: Карьяунское, Таплорское, Куншанское, Западно-Сургутское, Сапоркинское, Мильтонское.

Карьяунское поднятие расположено в северо-западной части (район разведочных скважин 9, 21, 27) и представляет собой антиклинальную складку субмеридианального направления с размерами по замыкающей изогипсе 1970 м 2,5х6 км и амплитудой около 20 м.

 

Таплорское поднятие (район разведочных скважин 8, 46, 49, 19, 57, 20, 24) находится 2-х километрах к юго-востоку от Карьяунского и представляет собой антиклинальную изометрическую складку северо-восточного направления. Размеры поднятия по замыкающей изогипсе 1970 м 6,5х8,5 км, амплитуда около 30 м.

Куншанское поднятие (район разведочных скважин 4, 43, 51) в виде антиклинальной изометрической складки расположено в 4-5 км южнее Карьяунского поднятия. Размеры поднятия по замыкающей изогипсе 1970 2х6 км, амплитуда порядка 10 м.

К юго-востоку от Куншанского поднятия расположено Западно-Сургутское (район разведочных скважин 1, 50, 47), которое представляет, собой антиклинальную изометрическую складку северо-восточного простирания с амплитудой 20 м и размерами по замыкающей изогипсе 1960 м 3х6 км.

Сапоркинское поднятие (район разведочных скважин 17, 42, 64) расположено южнее собственно Западно-Сургутского поднятия. Это антиклинальная складка изометрической формы северо-восточного простирания с амплитудой более 10 м и размерами по замыкающей изогипcе 1930 м 3х5 км.

Восточнее Сапоркинского находится Мильтонское поднятие, осложненное двумя куполами. Размеры северного купола 3х6,5 км по замыкающей изогипсе 1930 м и амплитудой 20 м, южного - 1,5х4,5 км по замыкающей изогипсе 1930 м и амплитудой около 10 м. Ва-чимское, Сапоркинское и Мильтонское поднятия по изогипсе 1970 м объединяются в одно с размерами 15х19 км и амплитудой 40 м. По изогипсе 1990 м описанное поднятие объединяется с Карьяунским, Таплорским, Куншанским в одну приподнятую зону, осложняющую северную часть Минчимкинского куполовидного поднятия.

По геологическому строению месторождение является сложнопостроенным. Продуктивные пласты характеризуются невыдержанным как по площади, так и по разрезу строением, наличием зон замещения коллекторов, непроницаемыми породами.

По признаку преобладания газо- и нефтенасыщенных частей продуктивных пластов Западно-Сургутское месторождение является газонефтяным. Промышленные запасы нефти приурочены к продуктивным пластам АС₇, АС₈ , АС₉ , ЮС₂ , запасы свободного газа - к тазовым шапкам пластов АС₇, АС₈, АС₉.

В пределах мегионской свиты расположены двенадцать нефтегазосодержащих пластов (БС₁₀-БС₂₂), из которых шесть (БС₁₆-БС₂₂) приходится на ачимовскую толщу, включающую в себя перечисленные пачки.

Мегионская свита (К_{1 MG}) (валанжин) развита в пределах всего Сургутского палеосвода. Впервые была выделена И.И. Нестеровым и Ю.В. Брадучан в 1963 г. со стратотипом в разрезе мегионской скважины 1-Р. По литологическому составу на большей части территории Сургутского свода мегионская свита (по данным В.И. Левиной, О.В. Тюкавкиной) подразделяется на шесть пачек:

 

 

Рисунок 1 – Карта местоположения Западно-Сургутского месторождения [1]

 

а) в основании разреза мегионской свиты залегает подачимовская пачка, которая сложена представлена темно-серыми плотными аргиллитами с прослоями битуминозных аргиллитов, реже глинистых известняков. Мощность 15-40 м;

б) выше без следов видимого перерыва залегает ачимовская пачка, в пределах которой выделяются три сложнопостроенных песчаных пласта (пластам присвоены индексы Б₂₀ – Б₂₃). Мощность 10-15 м;

в) без следов видимого перерыва выше залегает надачимовская пачка, представлена чередованием песчаников и аргиллитов. Условно пластам присвоены индексы Б₁₆-Б₁₉. Мощность 70-120 м;

г) без следов видимого перерыва выше залегает очимкинская пачка, где выделяются пласты темно-серых и серых аргиллитов с пропластками песчаников. Условно песчаным пластам даны индексы Б₁₂-Б₁₅. Мощность 50-170 м;

д) выше залегают отложения южно-балыкской пачки, которая состоит из аргиллитов и песчаников. Песчаники преобладают, они серые, светло-серые с глинистым и глинисто-известковым цементом. Песчаным пластам соответствуют индексы Б₁₀-Б₁₁. Мощность 50-200 м;

е) в кровле мегионской свиты выделяется чеускинская пачка, которая сложена темно-серыми слюдистыми аргиллитами. Мощность 30-70 м.

Общая мощность мегионской свиты составляет 225-642 м.

 

Орогидрография района работ

 

В административном отношении Западно-Сургутское газонефтяное месторождение расположено в Сургутском районе Ханты-Мансийского автономного округа Тюменской области (рисунок 1). В непосредственной близости от месторождения проходят нефтепроводы Нижневартовск-Усть-Балык-Омск и Тюмень-Курган-Альметьевск [1].

Площадь работ представляет собой слабо пересеченную, сильно заболоченную, неравномерно залесенную равнину с массой озер в западной части.

Абсолютные отметки рельефа изменяются от +68 до +89 м. По восточной части месторождения протекает река Тромъеган с притоками: р. Савуйпоу, Вачингурипъягун, Яккунурий, Эгутьягун, Моховая, Имиягун. В западной части выделяются озера: Пильтанлор, Мяуткутлор, Кытьлор, Унтерлор, Мытльлор, Савуйнеутлор и др. Глубина промерзания мелких рек и озер составляет 0,3-0,5 м.

Восточная часть участка залесена на 75 %. Болота непроходимые, замерзают лишь к концу января. Растительность представлена смешанным лесом с преобладанием хвойных деревьев и тальниковыми кустарниками по берегам рек и проток. Климат района работ резко континентальный с продолжительной холодной зимой, теплым непродолжительным летом и короткими весной и осенью. Среднегодовая температура низкая и колеблется около +30 °С. Наиболее высокая температура летом достигает +30 °С. Зимой температура падает до –50 °С. Количество осадков достигает 400 мм в год. Максимальное количество осадков приходится на май-август. Снеговой покров устанавливается в конце октября и сходит в конце апреля. Толщина снегового покрова в лесах достигает 2 м. Грунт промерзает до 1,5 м, на болотах до 0,2-0,4 м. Район относится к слабо населенным пунктам. Дорожная сеть в районе из-за сильной заболоченности развита слабо и представлена бетонной дорогой от г. Сургута до г. Нижневартовска и г. Нефтеюганска, а также от г. Сургута до Западно-Сургутского месторождения. Железная дорога связывает г. Сургут с г. Тюменью, г. Нижневартовском и г. Уренгоем. Общие сведения о районе буровых работ приведены в таблице 1.

 

Таблица 1 - Краткие сведения о районе работ [1]

 

Наименование	Значение (текст, название, величина)
1 Наименование площади (месторождения)	Западно-Сургутское
2 Административное положение: республика область (край, округ) район	Российская Федерация Тюменская (ХМАО) Сургутский
3 Год ввода площади в эксплуатацию
4 Температура воздуха, 0С – среднегодовая – максимальная летняя – минимальная зимняя	+3 +30 –50
5 Среднегодовое количество осадков, м	0,4
6 Максимальная глубина промерзания грунта, м	1,5
7 Продолжительность отопительного периода в году, сут.
8 Преобладающее направление ветра	Зимой юго-западный, западный; летом северный, северо-восточный
9 Наибольшая скорость ветра, м/с
10 Сведение о площадке строительства и подъездных путях:
– рельеф местности	Слабо пересеченная, сильно заболоченная, неравномерно залесенная равнина с массой озер в западной части. Абсолютные отметки рельефа изменяются от +68 до +89 м
– состояние грунта	Многолетнемерзлые породы отсутствуют; торфяно-болотные, пески, суглинки, глины
– толщина снежного покрова, м	До 2
– характер растительного покрова	смешанный лес с преобладанием хвойных деревьев и тальниковыми кустарниками по берегам рек и проток