Цели работы. 
Разобщение пластов

Основная цель: научить выбирать конструкцию скважины расчетным путем и по номограмме Вспомогательные цели:

• — научить правильно вычерчивать технический разрез скважины;
• — научить определять рациональность конструкции скважины.

Методика решения задачи

Выбор количества обсадных колонн и глубины их спуска При проектировании конструкции скважины в первую очередь выбирается число обсадных колонн и глубины их спуска, исходя из совместимых условий бурения отдельных интервалов ствола.

Под несовместимостью условий бурения понимается такое их сочетание, когда заданные параметры технологических процессов бурения нижележащего интервала скважины вызовут осложнения в пробуренном вышележащем интервале, если последний не закреплён обсадной колонной, а проведение дополнительных технологических мероприятий по предотвращению этих осложнений невозможно или экономически невыгодно.

Выбор количества обсадных колонн и глубины их спуска проводится в следующем порядке:

• 1. Глубина спуска направления устанавливается, исходя из геокриологической характеристики верхней части геологического разреза (обычно 0−200 м).
• 2. Глубина спуска кондуктора определяется в соответствии с требованиями крепления верхних неустойчивых отложений и изоляции верхних водоносных или поглощающих горизонтов (обычно до 800 м).
• 3. Для выбора количества промежуточных колонн и глубины их спуска строится график совмещённых давлений, характеризующий изменение давлений пластового (порового), гидроразрыва пород и плотности бурового раствора с ростом глубины скважины в координатах глубина-эквивалент градиента давления. График совмещённых давлений приведён на рисунке 3.1.

Рис. 3.1. График совмещенных давлений

Зоны совместимых условий бурения представляют собой зоны крепления скважин обсадными колоннами. Число зон определяют число обсадных колонн. Глубина спуска обсадной колонны принимается на 10−20 м выше окончания зоны крепления (зоны совместимых условий бурения), но не выше глубины начала следующей зоны совместимых условий.

В задании к практическому занятию приведены зоны совместимых условий бурения.

4. Глубина спуска эксплуатационной колонны определяется местоположением продуктивных пластов, способами заканчивания и эксплуатации скважины, а также конструкцией забоя скважины.

В задании даётся глубина скважины, которая и является глубиной спуска эксплуатационной колонны.

Определение диаметров обсадных колонн и долот под каждую колонну Диаметр эксплуатационной колонны выбирается в зависимости от назначения скважины и возможного суммарного дебита продуктивного пласта, а также цели бурения и способа эксплуатации скважины в последний период её жизни и определяется заказчиком на буровые работы.

Диаметр долота под эксплуатационную колонну определяется для разведки и добычи отдельно, т.к. для разведки применяется роторный способ бурения, а для добычи — бурение забойным двигателем.

Для разведки диаметр долота под эксплуатационную колонну определяется по формуле.

Dэд = dм + 2н, (3.1.).

где Dддиаметр долота, мм.

dм — диаметр муфты эксплуатационной колонны, мм (см. рис.1.2.).

н — диаметральный зазор между стенкой скважины и муфтой обсадной трубы (см. рис.3.2.).

Для обсадной трубы диаметром 146 мм диаметр муфты=166 мм, а диаметральный зазор=25, т.к. при разведке он должен быть максимальным.

Тогда.

Dэд=166+2*25=216 мм По ГОСТ 20 692–75 (см. рис. 3.2.) выбирается ближайший диаметр долота Dд=215,9 мм.

Для добычи используется турбинный способ бурения. Для данной задачи выбирается турбобур З ТСШ-195ТЛ, у которого наружный диаметр Dт/б=195 мм, Тогда.

Dэд = Dт/б+2н, (3.2.).

где Dт/б — диаметр турбобура, н — диаметральный зазор между стенкой скважины и турбобуром, н=10 мм.

Dэд=195+2*10=215 мм.

Диаметры промежуточных колонн и кондукторов, а также диаметры долот для бурения стволов под каждую из обсадных колонн находятся расчётным путём или по номограмме 3.2, в соответствии с радиальным зазором между долотом и внутренней поверхностью той колонны, через которую оно должно проходить при бурении скважины — в (в?3−5 мм). Диаметры долот определены по формулам (3.1.) и (3.2.), а внутренний диаметр предыдущей обсадной колонны, в которую должно пройти долото определяется по формуле (3.3.).

dпред=Dд+2 В (3.3.).

Наружный диаметр — по формуле (3.4.).

Dнпред= dпред+2&, (3.4.).

где & - наибольшая возможная толщина стенки труб данной обсадной колонны.

Полученные результаты сравниваются с номенклатурой труб (см. рис. 3.2.).

Рис. 3.2. Номограмма для выбора диаметра обсадных колонн и долот

Высота подъёма цементного раствора за обсадными колоннами (интервал цементирования) выбирается с учётом ЕТП («Единые технические правила при ведении буровых работ»).

• — за кондуктором — до устья скважины;
• — за промежуточными колоннами нефтяных скважин, проектная глубина которых до 3000 м, — с учётом геологических условий, но не менее 500 м от башмака колонны;
• -за промежуточными колоннами разведочных, поисковых, параметрических, опорных, газовых и нефтяных (вне зависимости от глубины спуска промежуточных колонн) скважин проектной глубиной более 3000 мдо устья скважины;
• -за эксплуатационными колоннами нефтяных скважин — с учётом перекрытия башмака предыдущей колонны не менее 100 м, это условие сохраняется для газовых и разведочных скважин при обеспечении герметичности соединений.

Во всех остальных случаях тампонажный раствор должен подниматься до устья скважины.

Результаты заносятся в таблицу 3.1 и строится технический разрез скважины (рис. 3.3.).

Таблица 3.1.

Рис. 3.3. Технический разрез скважины