Повышение эффективности направленного бурения нефтяных и газовых скважин с помощью геологоразведочного оборудования
Объект исследования. Отклонитель ТЗ-3 57. Цель работы. Разработка и испытание решений, позволяющих усовершенствовать отклонитель ТЗ-3 57. Результаты исследования. Основным результатом исследовательской работы усовершенствование отклонителя ТЗ-3 и анализ полученных результатов. Методы проведения исследования. Проведены испытания на экспериментальном стенде, путем бурения в бетонном блоке с различными компоновками отклонителя. Снятие результатов осуществлялось с помощью рассечения бетонного блока вдоль плоскости искривления, последующего снятия траектории стволов и расчета интенсивности искривления.
ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………………. 14
1. ПРЕДПОСЫЛКИ К СТРОИТЕЛЬСТВУ СКВАЖИН ПРЕДЕЛЬНО МАЛОГО
ДИАМЕТРА…………………………………………………………………………………………………………. 15
1.1 Особенности и область применения скважин предельно малого диаметра …….. 15
1.2 Влияние технологических факторов на эффективность сооружения скважин
ПМД …………………………………………………………………………………………………………………. 18
Долота ……………………………………………………………………………………………………………. 18
Нагрузка на пародоразрушающий инструмент и частоту вращения
пародоразрушающего инструмента …………………………………………………………………. 19
Промывка скважин …………………………………………………………………………………………. 19
Конструкция скважин предельно малого диаметра ………………………………………….. 20
1.3 Изменение параметров режима бурения с уменьшением диаметра скважин ….. 23
1.4 Особенности бурения наклонно-направленных скважин ПМД ……………………… 24
2. ТЕОРИТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАКЛОННО-НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ …… 26
2.1 Типы профилей наклонно-направленных скважин ……………………………………….. 27
2.2 Причины и закономерности естественного искривления скважин …………………. 29
Технические причины естественного искривления скважин ……………………………. 29
Технологические причины естественного искривления скважин……………………… 29
Геологические причины естественного искривления скважин …………………………. 32
2.3 Технические средства для направленного бурения ……………………………………….. 34
Технические средства для стабилизации заданного направления …………………….. 34
Технические средства для направленного бурения скважин ……………………………. 36
3. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ ………………………………………………….. 41
4. ТЕХНОЛОГИЯ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ
ОТКЛОНИТЕЛЯ ТЗ-3 ………………………………………………………………………………………….. 46
4.1 Устройство и принцип действия …………………………………………………………………… 46
4.2 Подготовка отклонителя к работе …………………………………………………………………. 48
4.3 Порядок работы с отклонителем …………………………………………………………………… 49
4.4 Инструкция по сборке и разборке отклонителя ………………………………………….. 50
5. УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОТКЛОНИТЕЛЯ ТЗ-3 …………………………………………. 61
5.1 Описание оборудование стенда ……………………………………………………………………. 63
5.2 Описание технологии экспериментальной работы ………………………………………… 68
6. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ …………………………………………………………………………………….. 72
6.1 SWOT-анализ ………………………………………………………………………………………………. 72
6.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции ресурсоэффективности
и ресурсосбережения …………………………………………………………………………………………. 73
6.3 Формирование организационной структуры управления инженерным проектом
………………………………………………………………………………………………………………………….. 75
6.4 Составление бюджета разработки и внедрения инженерных решений …………… 76
6.5 Проведение анализа безубыточности инженерного проекта ………………………….. 76
6.6 Анализ потенциальных рисков и разработка мер по их управлению ……………… 80
7. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ …………………………………………………………….. 82
7.1 Производственная безопасность …………………………………………………………………… 82
7.2 Мероприятия по устранению опасных факторов …………………………………………… 85
7.3 Экологическая безопасность ………………………………………………………………………… 88
7.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ……………………………………………………… 89
7.5 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ……………….. 90
7.6 Организационные мероприятия при. компоновке рабочей зоныисследователя.91
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………………………………………………. 93
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ………………………………………………… 94
Приложение А ……………………………………………………………………………………………………… 98
Сооружение скважин на нефть и газ, составляет основную часть затрат
нефтедобывающих компаний, и как следствие оказывает значительное влияние на
себестоимость добываемой продукции. В настоящее время уже почти все
легкодоступные запасы углеводородов разведаны и разбурены, что ставит на повестку
дня вопрос разработке трудноизвлекаемых запасов. Разработка большинства таких
месторождений не рентабельна для нефтегазовых компаний при текущей стоимости
на рынке углеводородного сырья, во многом из-за больших затрат на разведку и
промышленного разбуривания данных месторождений.
Несмотря на то, что с каждым годом совершенствуются геологические и
геофизические инструменты и методы для поиска залежей нефти и газа, большое
количество разведочных скважин так и не вскрывают продуктивные пласты и
остаются «сухими». Поэтому сокращения затрат на сооружение скважин и как
следствие снижение стоимости геологоразведочных работ, является очень актуальной
задачей в рамках современной нефтегазовой отрасли.
Сокращение затрат на сооружение скважин затруднительно без внедрения
новых технологий и усовершенствования технологического процесса.
Одним из основных способов уменьшение стоимости строительства скважин,
является уменьшение диаметра скважины, а именно строительство скважин
предельного малого диаметра (СПМД). Также возможно снижение затрат благодаря
использованию опыта технологий бурения скважин на твердые полезные ископаемые,
а именно использование отклоняющих устройств малых диаметров и керноприемных
снарядов.
Благодаря сочетанию приведенных выше технологий существует возможность
существенного снижения затрат на бурение и строительство нефтяных и газовых
скважин, что способно сделать более рентабельным разработку сложных или
выработанных месторождений.
1. ПРЕДПОСЫЛКИ К СТРОИТЕЛЬСТВУ СКВАЖИН
ПРЕДЕЛЬНО МАЛОГО ДИАМЕТРА
В данном разделе выпускной квалификационной работы магистра были:
1) изучены и проанализированы основные факторы, определяющие
опасность и вредность при строительстве скважины;
2) даны рекомендации и проектные решения для снижения и исключения
воздействия вредных и опасных факторов на рабочий персонал;
3) разработаны мероприятия по устранению факторов, влияющих на
атмосферы, гидросферы и литосферы;
4) изучены виды воздействия на природную среду;
5) проведен анализ возможных чрезвычайных ситуаций и разработаны
меры для их избежание или ликвидации последствий ЧС.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В выпускной квалификационной работе рассмотрены технологические и
экономические предпосылки к сооружению скважин предельно малого диаметра. Для
снижения затрат в рамках данной работы предложено использование отклонителя ТЗ-
3 и снаряда ССК для бурения на нефть и газ. Совместное их использование возможно
только при модернизации ТЗ-3. Для усовершенствования в компоновку отклонителя
был включен шарнирный переводник с колонковой тубой.
Испытания на экспериментальном стенде, заключавшиеся в бурении стволов
скважин различными компоновками, показали, что с включением в компоновку
отклонителя шарнирного переводника и колонковой трубы интенсивность
искривления снижается. Уменьшение интенсивности искривления является
достаточным для возможности использования ССК. При использовании шарнирного
переводника с длинной плеча 1,18 м., интенсивность искривления достигает значений
0,15 град./м. Полученные результаты свидетельствуют о возможности варьирования
интенсивности искривления в широких пределах и достижения малых значений.
Разработана подробная инструкция сборки и разборки отклонителя ТЗ-3.
Использование данной инструкции способно значительно упростить операции по
сборке и разборке отклонителя. Также использован способ замера интенсивности
искривления стволов, путем рассечения стволов вдоль плоскости искривления и
нанесения траекторий стволов на миллиметровую бумагу.
Таким образом в рамках данной работы проведено испытание предложенного
решения по усовершенствованию отклонителя ТЗ-3 и доказана его эффективность.
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
5 (21 отзыв)
4.7 (18 отзывов)
4.5 (80 отзывов)
4.9 (5 отзывов)
4.2 (6 отзывов)
4.9 (343 отзыва)
4.6 (71 отзыв)
4.8 (30 отзывов)
4.8 (105 отзывов)
