Анализ технологии бурения скважин с управляемым давлением на забое

Цель данной работы заключается в обобщении и систематизации данных в области строительства скважин с управляемым давлением, основываясь на проведенном литературном анализе данной технологии и используемого оборудования. Результатом данной работы стало обобщение и систематизация данных в области строительства скважин с управляемым давлением.
Научная новизна заключается в разработке указаний при возникновении осложнений при использовании технологии MPD. Результаты данной работы могут быть использованы при проектировании строительства скважин с узким “окном бурения”, недропользователями, сервисными организациями.

Введение ……………………………………………………………………………………………………… 14
1.Технология бурения с управляемым давлением …………………………………………. 15
1.1 Описание технологии бурения с управляемым давлением …………………… 15
1.2 Бурение с регулированием давления …………………………………………………… 18
2. Оборудование MPD………………………………………………………………………………….. 21
2.1. Рейтинги давления системы MPD – скважина …………………………………….. 21
2.2. Роторный устьевой герметизатор «RCD3»………………………………………….. 23
2.2.1. Подшипниковый уплотнительный элемент ………………………………….. 25
2.2.2. Факторы уменьшения срока службы уплотнительного элемента ….. 25
2.2.3. Рекомендации по замене ПУУ – суммарное время вращения
подшипника …………………………………………………………………………………………. 28
2.2.4 Рекомендации по замене ПУУ – хождение инструмента ……………….. 29
2.3 Манифольд с полуавтоматическими дросселями «LPAC» …………………… 30
2.3.1 Дроссельный манифольд ………………………………………………………………. 30
2.3.2 Гидравлический дроссель «Auto-choke» и панели управления
дросселем …………………………………………………………………………………………….. 31
2.4 Газовый расходомер Carbon Tracker ……………………………………………………. 33
2.5 Газосепаратор «MGS» ………………………………………………………………………… 34
2.6 Факельная установка…………………………………………………………………………… 36
2.7 Схема обвязки оборудования БРД ………………………………………………………. 37
2.7.1 Главная линия БРД……………………………………………………………………….. 37
2.7.2 Вспомогательная линия БРД…………………………………………………………. 38
3. Плотность бурового раствора …………………………………………………………………… 39
3.1 Опасные факторы ……………………………………………………………………………….. 39
3.2 Плотность в поверхностных и скважинных условиях ………………………….. 41
3.3 Определение температуры бурового раствора …………………………………….. 42
3.4 Гидравлические расчёты MPD для бурения секции 152,4 мм ………………. 43
3.5.1 Входные данные для гидравлических расчётов ЭЦП …………………….. 44
3.5.3 Расчёт ЭЦП при переводе скважины на раствор 1,86 г/см3 ……………. 46
4 Стратегия MPD на примере скважины №365Р Кп №1 СДМ ………………………. 47
4.1 Бурение в интервале с применением технологии MPD ………………………… 47
4.2 Наращивание бурильного инструмента ……………………………………………….. 47
4.3 Спускоподъёмные операции ……………………………………………………………….. 48
4.3.1 Подъем с противодавлением в башмак ЭК с целью замены ПУУ РУГ
…………………………………………………………………………………………………………….. 48
4.3.2 Подъём с противодавлением после замещения на раствор глушения
1,88 г/см3………………………………………………………………………………………………. 48
4.4 Ответственные стороны ……………………………………………………………………… 48
4.5 Картирование градиентов давления …………………………………………………….. 49
4.6 Замещение скважины на раствор глушения …………………………………………. 51
5 Действия при нештатных ситуациях ………………………………………………………. 53
5.1 Дерево решения при поглощении ……………………………………………………. 53
5.2 Действия при ГНВП – матрица MPD ……………………………………………….. 53
5.3 Действия при признаках нестабильности ствола………………………………. 54
5.4 Действия при отказе обратных клапанов в КНБК …………………………….. 54
6. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение …… 56
6.1 Расчет нормативной продолжительности сооружения скважины …………. 56
6.2 Разработка календарного план-графика строительства скважины ………… 62
6.3 Расчет сметной стоимости сооружения скважины ……………………………….. 63
6.4 Расчёт стоимости установки оборудования MPD …………………………………. 65
7. Социальная ответственность ……………………………………………………………………. 67
7.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ……… 67
7.1.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства ………….. 67
7.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны …….. 68
7.2. Производственная безопасность ………………………………………………………… 69
7.2.1 Анализ вредных производственных факторов ……………………………….. 69
7.2.2 Анализ опасных производственных факторов ……………………………….. 75
7.3 Экологическая безопасность……………………………………………………………….. 77
7.3.1 Анализ влияния процесса объекта исследования на окружающую среду
…………………………………………………………………………………………………………….. 77
7.3.2 Охрана недр …………………………………………………………………………………. 78
7.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………….. 79
7.4.1 Анализ возможных ЧС, которые могут возникнуть на производстве
при внедрении объекта исследований …………………………………………………… 79
7.4.2 Обоснование мероприятий по предупреждению ЧС и разработка
порядка действия в случае возникновения ЧС ………………………………………. 80
Заключение …………………………………………………………………………………………………. 82
Список использованных источников ……………………………………………………………. 84
Приложение А …………………………………………………………………………………………….. 88
ПРИЛОЖЕНИЕ Б ………………………………………………………………………………………. 106
ПРИЛОЖЕНИЕ В ……………………………………………………………………………………… 107
Приложение Г ……………………………………………………………………………………………. 108
Приложение Д……………………………………………………………………………………………. 110
Приложение Е ……………………………………………………………………………………………. 111

Управление давлением в процессе бурения — усовершенствованная
форма первичного управления скважиной, созданная для предотвращения
простоев и затрат непродуктивного времени, присущих традиционным способам
бурения. Наиболее распространенные варианты контроля давления в процессе
бурения обеспечивают возможность использования закрытой системы возврата
раствора и системы, которая выдерживает высокое давление. Последнее
позволяет, в свою очередь, более точно управлять профилем давления по всему
стволу скважины.
Преимуществом контроля давления в процессе бурения следует считать
и возможность регулировать давление на забое при минимальном прерывании
хода буровых работ. В отличие от бурения на депрессии, основная цель которого
состоит в повышении производительности скважины за счет минимизации риска
повреждения продуктивных зон, главной целью технологии управления
давлением в процессе бурения служит снижение его стоимости. Значительное
количество проблем, связанных с бурением (а соответственно и со временем
работы без углубления забоя), с которыми сегодня сталкивается отрасль
бурения, может быть в той или иной степени решено посредством выстраивания
более точной технологии управления давлением в стволе скважины.
Проанализировав особенности бурения скважин с управляемым
давлением, была выведена схема указаний (приложение Е), в которой описаны
действия при возникновениях осложнений во время использования технологии
БРД, что позволит сделать правильные шаги при их устранении.
Результатом данной работы стало обобщение и систематизация данных в
области строительства скважин с управляемым давлением.
Научная новизна заключается в разработке указаний при возникновении
осложнений при использовании технологии MPD.
Результаты данной работы могут быть использованы при проектировании
строительства скважин с узким «окном бурения», недропользователями,
сервисными организациями.
В разделе социальной ответственности рассмотрены опасные и вредные
факторы при выполнении буровых работ, в том числе ликвидации ГНВП, и
мероприятия по их устранению, приведен анализ экологической безопасности, а
также безопасности в чрезвычайных ситуациях.