2.1 Обгрунтування конструкції свердловини
При розробці конструкції свердловин враховані наступні гірничо-геологічні особливості будови Північно-Уренгойського родовища:
Проектна глибина свердловини - 2950м.
Газоконденсатонасищенние пласти залягають в інтервалах:
ПК - 1 1130-1251 м;
БО - 8 2945-2968 м.
Коефіцієнт аномальності пластових тисків Ка=1,0 в інтервалі 0-2968м.
Очікувані пластові тиску:
ПК - 1 11,30 МПа;
- БУ - 8 29,45 МПа.
1. Очікувані тиску на гирлі свердловини при можливих газоконденсатопроявленіях в процесі буріння і випробування свердловини:
- ПК - 1 6,11МПа;
БО - 8 5,73МПа.
2. Нафтоносні пласти в розрізі відсутні.
3. Багаторічномерзлі породи в інтервалі 0-400 м.
. Свердловина похило-спрямовану з горизонтальним закінченням.
. Забійна температура - + 870С.
Відповідно до п. 2.2.6.4. (ПБ 08-624-03) будується суміщений графік пластових тисків і тисків гідророзриву з використанням геологічного матеріалу (рис.2.1.), За яким вибираються зони сумісних умов буріння з урахуванням конкретних гірничо-геологічних умов на родовищі.
У районах многолетнемерзлих гірських порід до конструкцій свердловин пред'являються додаткові вимоги:
1. товщина мерзлих порід перекривається повністю;
2. глибина спуску кондуктора повинна виключати гідравлічний розрив пластів, що лежать вище черевика, при досягненні в стовбурі свердловини тиску, рівного пластовому;
. для успішної проводки свердловини після перекриття мерзлих порід і подальшої експлуатації тепловий вплив її на породи з негативною температурою необхідно звести до мінімуму;
. необхідно оцінити величини мнуть навантажень і перевірити міцність конструкції в цілому при циклічному растепленія і змерзанням многолетнемерзлих порід, пов'язаному з вимушеними зупинками експлуатуються свердловин.
При бурінні свердловин промивна рідина з температурою вище 00С розтоплює лід - цемент мерзлій породи. У результаті в інтервалах мерзлих порід, складених пухкими різницями, зцементованими льодом, утворюються каверни. Наявність цих каверн значно ускладнює процес цементування кондукторів.
При експлуатації свердловин тепловий вплив на мерзлі породи стає вкрай інтенсивним. Лід, перетворюючись на воду, займає менший обсяг, і утворюються каверни. Порода втрачає свою несучу здатність, виникають явища зсувів.
Розрахунки показують, що при діаметрі свердловини 219 мм, температурі її продукції 270С (для умов Тазовского родовища) і температурі мерзлих порід - 30С кожен метр свердловини випромінює більш 200 ккал/ч. Враховуючи різницю температур і тривалість роботи свердловини, можна передбачити порушення термодинамічної рівноваги в многолетнемерзлих породах, в результаті чого можливі посткріогенние явища навколо стовбура свердловини і освіту навколо кондуктора величезних каверн (кратерів) з просіданням гирлової обв'язки і порушенням труб кондуктора.
Для зниження величини зон растепленія використовують різні способи термоізоляції нафтових і газових свердловин. При заповненні кільцевого простору між кондуктором і подальшої колоною дизельним паливом з? =0,15 ккал/(м * ч * 0С) і наявності за кондуктором цементного кільця з? =0,30 ккал/(м * ч * 0С) растепленія многолетнемерзлих порід за перші три місяці роботи свердловини досягає 1м, а через один рік перевищить 2м, що викличе просідання талого грунту об'ємом 60-65 м3. При відсутності теплоізоляції між колонами і недопод'еме тампонажного розчину за кондуктором до гирла растепленія порід за перший рік роботи свердловини сягає 4,5м. Наявність в кільцевому просторі між колонами повітря при атмосферному тиску (?=0,025 ккал/(м * ч * 0С)) скорочує лінійну щільність теплового потоку зі стовбура свердловини в навколишні гірські породи на 40-50%. Одним з методів боротьби з растепленія є використання в колоні ліфтових труб (в інтервалі ММП) спеціальних теплоізольованих промислових труб ТПКН 102-73, що випускаються ЗАТ «РА-Кубаньнефтемаш». Це труби зовнішнім діаметром 102 мм з втратою тепла по довжині колони - 150 Вт/м.
Зминання обсадних колон при відновленні негативних температур в приствольних зоні свердловин в районах ММП відбувається в інтервалах утворення каверн або значних зазорів між суміжними колонами або колоною і стінкою свердловини. Якщо різниця діаметрів свердловини і колони перевищує 100 мм, то при замерзанні по...
