- •Овчинников в. П. Заканчивание скважин. Конспект лекций
- •Введение. Задачи предмета
- •Лекция 1. Элементы физики нефтегазового пласта
- •1.1. Гранулометрический состав пород
- •1.2. Пористость и удельная поверхность
- •1.3. Проницаемость горных пород
- •1.4. Неоднородность коллекторских свойств
- •1.5. Состав и физическое состояние нефти и газа в условиях продуктивного пласта
- •1.6. Некоторые свойства газов и нефтей
- •1.7. Пластовые воды
- •1.8. Молекулярно-поверхностные свойства воды, система "жидкость - пористая среда"
- •1.9. Понятие о коэффициенте аномальности, индексе давления поглощения и поровом давлении.
- •, Лекция 2. Понятие о конструкции скважины
- •2.1. Виды обсадных колонн
- •2.2. Требования к конструкции скважин
- •2.3. Основные факторы, влияющие на проектирование конструкции скважины
- •2.4. Особенности проектирования конструкций газовых и газоконденсатных скважин
- •2.5. Особенности проектирования конструкции скважин в районах многолетней мерзлоты.
- •2.6. Проектирование конструкции скважин
- •Лекция 3. Обсадные трубы.
- •3.1. Конструкция обсадных труб
- •3.2 Сварные соединения обсадных труб
- •Лекция 4. Вскрытие продуктивных пластов
- •4.1. Влияние промывочной жидкости на качество вскрытия продуктивного пласта
- •4.2. Зона проникновения.
- •4.3. Влияние вторичного вскрытия на продуктивность пластов
- •Лекция 5. Прочность обсадных труб и их соединений при осевом растяжении.
- •5.1. По телу трубы
- •5.2. По сварному соединению
- •5.3. В муфтовом соединении треугольного профиля
- •5.4. В соединении с трапециевидной резьбой
- •5.5. Сопротивляемость обсадных труб избыточному гидравлическому давлению
- •5.6. Прочность обсадных труб при совместном действии осевой силы и равномерного бокового давления
- •5.7. Расчет эксплуатационной колонны на смятие. Методы расчета
- •5.8. Расчет эксплуатационной колонны на внутренней давление (разрыв)
- •5.9. Расчет колонны на страгивание
- •Лекция 6. Расчетные формулы для определения прочности колонн, к различным видам нагрузок
- •6.1. Условия работы обсадных колонн
- •6.2. Расчетные формулы для определения прочности колонн, к различным видам нагрузок
- •6.3. Расчет равнопрочной обсадной колонны
- •6.4. Внутреннее давление
- •6.5. Наружное давление.
- •6.6. Избыточное наружное давление в нефтяных скважинах
- •6.6.1. Избыточное наружное давление в газовых скважинах
- •6.7. Избыточное внутреннее давление в нефтяных скважинах
- •6.7.1. Избыточное внутреннее давление в газовых скважинах
- •Лекция 7. Порядок выбора конструкции эксплуатационной колонны.
- •Лекция 8. Особенности расчета обсадных колонн для наклонно-направленных ckbaжин
- •8.1. Наружное и внутреннее давление.
- •8.2. Нагрузки от собственного веса и изгиба
- •8.3. Порядок расчета и выбора конструкций обсадных колонн для наклонно направленных скважин
- •Лекция 9. Расчет усилия натяга эксплуатационной колонны
- •Лекция 10. Особенности расчета промежуточных колонн для нефтяных и газовых скважин
- •10.1. Особенности расчета промежуточных колонн для нефтяных скважин
- •10.1.1 .Внутреннее давление
- •10.1.2. Наружное давление
- •10.1.3. Избыточное наружное давление.
- •10.1.4. Избыточное внутреннее давление.
- •10.1.5. Осевая нагрузка от собственного веса.
- •10.2. Особенности расчета промежуточных обсадных колонн для газовых скважин
- •10.2.1. Внутреннее, давление
- •10.2.2. Наружное давление.
- •10.2.3. Избыточное наружное давление.
- •10.2.4. Избыточное внутреннее давление.
- •10.2.5. Устойчивость кондуктора
- •Лекция 11. Технологическая оснастка обсадных колонн
- •11.1. Подготовительные работы к спуску обсадных труб
- •11.2. Спуск обсадных колонн
- •11.3. Спуск хвостовика
- •11.4. Скорость спуска обсадных колонн
- •Лекция 12. Расчет потайных колонн и колонн, спускаемых частями
- •12.1. Промежуточные потайные колонны
- •12.2. Промежуточные колонны, опускаемые частями
- •12.3. Эксплуатационные потайные колонны
- •12.4. Рекомендации по расчету импортных обсадных труб
- •12.5. Допустимое внутреннее давление в обсадной колонне
- •12.6. Особенности расчета обсадных колонн при бурении с плавучих средств
- •Лекция 13. Рекомендации по выбору типов. Резьбовых соединений и групп прочности (марок) обсадных труб
- •13.1. Методика выбора обсадных труб и резьбовых соединений
- •13.2. Выбор обсадных труб по условиям прочности
- •13.3. Выбор резьбовых соединений и герметизирующих средств по условиям герметичности (плотности)
- •Лекция 14. Технология разобщения вскрытых бурением пластов
- •14.1. Технология разобщения пластов в скважине
- •14.1.1. Цели и задачи разобщения.
- •14.1.2. Требования к качеству, разобщения
- •14.2. Способы первичного цементирования
- •14.3. Цементирование с созданием в процессе озц в заколонном пространстве избыточного давления
- •14.4. Обоснование способа цементирования. Расчет технико-технологических параметров процесса цементирования.
- •14.5. Обоснование потребного объема материалов для приготовления тампонажного раствора
- •14.6. Определение времени цементирования
- •14.7. Подготовительные работы к цементированию
- •14.8. Заключительные работы после цементирования
- •14.9. Оценка качества цементирования скважин
- •Лекция 15. Испытание перспективных горизонтов. Задачи и сущность опробывания
- •15.1. Технология процесса опробывания
- •15.1.1. Подготовительные работы
- •15.1.2. Выбор места установки и размера пакера
- •15.1.3. Обоснование величины депрессии и диаметра штуцера
- •15.1.4. Оборудование устья скважины
- •15.1.5. Процесс спуска пластоиспытателя и опробывание пласта
- •15.2. Интерпретация результатов опробывания
- •15.3. Осложнения и аварии
- •15.4. Испытатели пластов, спускаемых на трубах без опоры на забой
- •15.5. Опробыватели пластов, спускаемые на кабеле
- •15.6. Опробывание пластов в процессе бурения
- •Лекция 16. Освоение и испытание скважин
- •16.1. Освоение скважин
- •Лекция 17. Ремонтно-изоляционные работы в скважине
- •17.1. Способы ремонтного цементирования
- •17.2. Методы выявления дефектов в скважине
- •17.3. Цементирование без пакера
- •17.4. Цементирование с извлекаемым пакером
- •17.5. Цементирование с неизвлекаемым пакером
- •17.6. Способы повторного цементирования
- •17.7. Цементирование под давлением
- •17.8. Изоляция зон поглощений
- •17.9. Установка цементных мостов
- •17.10. Ликвидация и консервация скважины
- •Лекция 18. Техника и технология морского бурения
- •18.1 Техника и технология морского бурения
- •18.2. Типы мбк
Овчинников в. П. Заканчивание скважин. Конспект лекций
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
по дисциплине "Заканчивание скважин" для студентов специальности 0908 "Бурение нефтяных и газовых скважин" дневной и заочной форм обучения
Составитель: В. П. Овчинников, профессор
доктор технических наук
Тюмень 1995
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ. ЗАДАЧИ ПРЕДМЕТА 5
Лекция 1. Элементы физики нефтегазового пласта 8
1.1. Гранулометрический состав пород 9
1.2. Пористость и удельная поверхность 10
1.3. Проницаемость горных пород 11
1.4. Неоднородность коллекторских свойств 12
1.5. Состав и физическое состояние нефти и газа 13
в условиях продуктивного пласта 13
1.6. Некоторые свойства газов и нефтей 14
1.7. Пластовые воды 15
1.8. Молекулярно-поверхностные свойства воды, 16
система "жидкость - пористая среда" 16
1.9. Понятие о коэффициенте аномальности, 20
индексе давления поглощения и поровом давлении. 20
ЛЕКЦИЯ 2. ПОНЯТИЕ О КОНСТРУКЦИИ СКВАЖИНЫ 21
2.1. Виды обсадных колонн 21
2.2. Требования к конструкции скважин 23
2.3. Основные факторы, влияющие на проектирование 24
конструкции скважины 24
2.4. Особенности проектирования конструкций газовых и 29
газоконденсатных скважин 29
2.5. Особенности проектирования конструкции скважин в районах многолетней мерзлоты. 29
2.6. Проектирование конструкции скважин 30
ЛЕКЦИЯ 3. ОБСАДНЫЕ ТРУБЫ. 36
3.1. Конструкция обсадных труб 36
3.2 Сварные соединения обсадных труб 40
ЛЕКЦИЯ 4. ВСКРЫТИЕ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ 41
4.1. Влияние промывочной жидкости на качество 42
вскрытия продуктивного пласта 42
4.2. Зона проникновения. 43
4.3. Влияние вторичного вскрытия на продуктивность пластов 44
ЛЕКЦИЯ 5. Прочность обсадных труб и их соединений при осевом растяжении. 48
5.1. По телу трубы 48
5.2. По сварному соединению 48
5.3. В муфтовом соединении треугольного профиля 48
5.4. В соединении с трапециевидной резьбой 55
5.5. Сопротивляемость обсадных труб избыточному гидравлическому давлению 56
5.6. Прочность обсадных труб при совместном действии осевой силы и равномерного бокового давления 57
5.7. Расчет эксплуатационной колонны на смятие. Методы расчета 58
5.8. Расчет эксплуатационной колонны на внутренней давление (разрыв) 61
5.9. Расчет колонны на страгивание 62
ЛЕКЦИЯ 6. Расчетные формулы для определения прочности колонн, к различным видам нагрузок 64
6.1. Условия работы обсадных колонн 64
6.2. Расчетные формулы для определения прочности колонн, 66
к различным видам нагрузок 66
6.3. Расчет равнопрочной обсадной колонны 72
6.4. Внутреннее давление 73
6.5. Наружное давление. 75
6.6. Избыточное наружное давление в нефтяных скважинах 77
6.6.1. Избыточное наружное давление в газовых скважинах 78
6.7. Избыточное внутреннее давление в нефтяных скважинах 79
6.7.1. Избыточное внутреннее давление в газовых скважинах 81
ЛЕКЦИЯ 7. ПОРЯДОК ВЫБОРА КОНСТРУКЦИИ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ КОЛОННЫ. 82
ЛЕКЦИЯ 8. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ОБСАДНЫХ КОЛОНН ДЛЯ НАКЛОННО-НАПРАВЛЕННЫХ CKBAЖИН 86
8.1. Наружное и внутреннее давление. 86
8.2. Нагрузки от собственного веса и изгиба 87
8.3. Порядок расчета и выбора конструкций обсадных колонн 89
для наклонно направленных скважин 89
ЛЕКЦИЯ 9. РАСЧЕТ УСИЛИЯ НАТЯГА 91
ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ КОЛОННЫ 91
ЛЕКЦИЯ 10. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ПРОМЕЖУТОЧНЫХ КОЛОНН ДЛЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН 97
10.1. Особенности расчета промежуточных колонн для нефтяных скважин 97
10.1.1 .Внутреннее давление 97
10.1.2. Наружное давление 98
10.1.3. Избыточное наружное давление. 99
10.1.4. Избыточное внутреннее давление. 100
10.1.5. Осевая нагрузка от собственного веса. 100
10.2. Особенности расчета промежуточных обсадных колонн для газовых скважин 100
10.2.1. Внутреннее, давление 100
10.2.2. Наружное давление. 102
10.2.3. Избыточное наружное давление. 103
10.2.4. Избыточное внутреннее давление. 103
10.2.5. Устойчивость кондуктора 104
ЛЕКЦИЯ 11. Технологическая оснастка обсадных колонн 106
11.1. Подготовительные работы к спуску обсадных труб 111
11.2. Спуск обсадных колонн 115
11.3. Спуск хвостовика 118
11.4. Скорость спуска обсадных колонн 118
ЛЕКЦИЯ 12. Расчет потайных колонн и колонн, спускаемых частями 121
12.1. Промежуточные потайные колонны 121
12.2. Промежуточные колонны, опускаемые частями 123
12.3. Эксплуатационные потайные колонны 124
12.4. Рекомендации по расчету импортных обсадных труб 124
12.5. Допустимое внутреннее давление в обсадной колонне 125
12.6. Особенности расчета обсадных колонн при бурении с плавучих средств 126
ЛЕКЦИЯ 13. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ТИПОВ. РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ГРУПП ПРОЧНОСТИ (МАРОК) ОБСАДНЫХ ТРУБ 129
13.1. Методика выбора обсадных труб и резьбовых соединений 129
13.2. Выбор обсадных труб по условиям прочности 130
13.3. Выбор резьбовых соединений и герметизирующих средств 131
по условиям герметичности (плотности) 131
ЛЕКЦИЯ 14. Технология разобщения вскрытых бурением пластов 133
14.1. Технология разобщения пластов в скважине 134
14.1.2. Требования к качеству, разобщения 134
14.2. Способы первичного цементирования 135
14.3. Цементирование с созданием в процессе ОЗЦ в заколонном пространстве избыточного давления 138
14.4. Обоснование способа цементирования. Расчет технико-технологических параметров процесса цементирования. 139
14.5. Обоснование потребного объема материалов для приготовления тампонажного раствора 140
14.6. Определение времени цементирования 145
14.7. Подготовительные работы к цементированию 146
14.8. Заключительные работы после цементирования 153
14.9. Оценка качества цементирования скважин 154
Лекция 15. Испытание перспективных горизонтов. Задачи и сущность опробывания 158
15.1. Технология процесса опробывания 163
15.1.1. Подготовительные работы 163
15.1.2. Выбор места установки и размера пакера 165
15.1.3. Обоснование величины депрессии и диаметра штуцера 167
15.1.4. Оборудование устья скважины 169
15.1.5. Процесс спуска пластоиспытателя и опробывание пласта 170
15.2. Интерпретация результатов опробывания 175
15.3. Осложнения и аварии 182
15.4. Испытатели пластов, спускаемых на трубах без опоры на забой 186
15.5. Опробыватели пластов, спускаемые на кабеле 187
15.6. Опробывание пластов в процессе бурения 188
Лекция 16. Освоение и испытание скважин 189
16.1. Освоение скважин 190
Лекция 17. Ремонтно-изоляционные работы в скважине 194
17.1. Способы ремонтного цементирования 194
17.2. Методы выявления дефектов в скважине 195
17.3. Цементирование без пакера 198
17.4. Цементирование с извлекаемым пакером 199
17.5. Цементирование с неизвлекаемым пакером 199
17.6. Способы повторного цементирования 200
17.7. Цементирование под давлением 202
17.8. Изоляция зон поглощений 203
17.9. Установка цементных мостов 204
17.10. Ликвидация и консервация скважины 207
Лекция 18. Техника и технология морского бурения 209
18.1 Техника и технология морского бурения 210
18.2. Типы МБК 217