Бұрғылау құбырларын аралық бұрғылауға қолдану
АННОТАЦИЯ
Ключевые слова: Скважина, геологический
профиль,
конструкция
скважины, буровой
раствор,
долото, бурильная колонна,
обсадные
трубы, пластовое давление,
заканчивание
скважин, освоение и
испытание,
горные породы.
Настоящий проект предусматривает физические процессы проводки и
эксплуатации скважины глубиной 4700 м на месторождении Лоқтыбай.
В его недрах встречаются нефть и газ с разными физико-химическими
свойствами. В проекте выбраны способ бурения, оптимальные типы долот, а
также вид и параметры промывочной жидкости с учетом особенности
геологических условий месторождения.
В проекте также рассматриваются резервы повышения технико-
экономических показателей строительства скважин, меропрития по улучшению
условий труда и охраны окружающей среды.
АҢДАТПА
Өзекті сөздер: Ұңғыма, геологиялық қима,
ұңғыма
құрылымы, бұрғылау сұйығы,
қашау,
бұрғылау тізбегі, шегендеу
құбырлар,
қабаттық қысым, ұңғыманы
аяқтау, игеру
және сынау, тау
жыныстары.
Жобада Лоқтыбай кен орнында тереңдігі 4700 м пайдалану ұңғымасын
бұрғылау кезіндегі физикалық процесстер қарастырылады.
Оның қойнауында қасиеттері жағынан әртүрлі мұнай және газ кездеседі.
Жобада, бұрғылау тәсілі, қашаудың оптимальдық түрі мен бұрғылау тәртібі,
сондай-ақ бұрғылау ерітіндісі параметрлері мен түрі кен орнының ерекше
геологиялық жағдайына сай таңдалынып алынған.
Жобада сондай-ақ ұңғыма құрылысының техникалық-экономикалық
көрсеткіштерін көтеру, еңбек жағдайын жақсарту жолдары және қоршаған ортаны
қорғау шаралары қарастырылады.
Кіріспе
Лоқтыбай кен орны Ақтөбе облысында орналасқан. Климаты қатаң
болғандықтан зерттеу бұрғылау жұмыстарын жүргізу қиынға соғады.
Қазіргі кезде бұл жерлерде СНПС-Ақтөбемұнайгаз ААҚ құрамындағы Ұлы
қабырға Қазақстан-Қытайлық бұрғылау компаниясы (ҚҚБК) жауапкершілігі
шектеулі серіктестігі (ЖШС) жұмыс жүргізуде.
Бұл жобада ұңғыманы бұрғылау-зерттеу жұмыстарын тиімді жүргізу
мәселелері қарастырылған.
ГЕОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
1.1 Географиялық және экономикалық жағдайлар
Лоқтыбай алаңы әкімшілік жағынан Ақтөбе облысының Байғанин ауданының
территориясында жатыр. Жақын елді мекендер болып Жарқамыс, Кемерші және
Қожасай поселкелері табылады. Ең жақын темір жол станциясы болып табылатын
Қарауылкелді станциясы жұмыстар жүргізілетін алаңнан 100-140 км қашықтықта
орналасқан. Алаң орографиялық жағынан алып қарағанда Көкжиде құмды
массивінен оңтүстікке қарай, Орал үстіртінде орналасқан және шөлді және
шөлейтті жазық болып саналады. Жер бетінің теңіз деңгейіне қатысты максимал
және минимал белгілері сәйкесінше +275 және + 123 м . Жұмыстар жүретін
алаңнан батыс бағытта 14-18 км қашықтықта Жем өзені ағып жатыр. Ол осы
аудандағы бірден-бір тұрақты су көзі болып табылады. Тереңдігі 0.5-2 м
аралығында, ені 3-25 м. Өзен алқабы 1000 м дейін жетеді. Оңтүстік-шығыс
беткейі тіп-тіке , биік, ал солтүстік-батыс беткейі жатық әрі аласа және
көп бөлігі эол құмдарымен жабылған. Алаңнын оңтүстік-батысында Сарыкөл көлі
орналасқан. Оңтүстік-батысында жұмыстар алаңы Ембі өзеніне құятын
Шотырлысай өзенімен ұштасады. Жаз айларында Шотырлысай өзені кеуіп қалады.
Терең ұңғымаларды техникалық сумен қамтамасыз ету үшін олардың әрқайсысының
жанына альб сулы горизонтынан су алу үшін су ұңғымалары бұрғыланады. Ауыз
су елді мекендерден әкелінеді. Ауданның климаты күрт континенталды.
Маусымдық және тәуліктік температуралардың ауытқу шоталары жоғары. Жылдық
орташа температура +4-тен +7 градус аралығында. Максимал температура
(+42ºС) шілде айында, ал минимал температура (-40ºС) қаңтар айында
байқалады. Жауын-шашын мөлшері көп емес. Қыс мезгілі қарашадан наурыз айына
дейін созылады. Далалықтағы қар жабыны 50-100 мм аспайды. Көктем сәуір
айында туады, ал мамырдың соңында тамыздың аяғына дейін созылатын ыстық,
құрғақ жаз орнайды. Жер қабатының қату тереңдігі 1.5 м. Отынмен жылыту
кезеңі 197 тәулік.
1.2 Ауданның геологиялық-геофизикалық зерттелу тарихы
Ауданның геологиялық құрылысының алғашқы мәліметтері 1940 жылы Жем,
Темір, Атжақсы өзендерінің бойымен зерттеулер жүргізген Е.К. Ковалевский
мен А.С. Гостросстың еңбектерінде жарық көрді. Зерттеулер әрі қарай да
маршрутты жағдайда жүргізілді. Кең ауқымды және нәтижелі зерттеулер 1944
жылдан басталады. Сөйтіп 1944-1946 жылдары Г.И. Водорезовтың басқаруымен
Каспий-Арал партиясы бойынша 1:1000000 масштабта геологиялық суретті
түсіріп алды. Жүргізілген жұмыстың нәтижесі бойынша геологиялық карта
жасалынды және де жергілікті жердің стратиграфиясы мен тектоникасының
негізгі сұрақтарына жауап беретін түсіндірме жазбасы жазылды.
1949 жылы В.И. Самодуровпен Н.В. Иванова Лоқтыбай ауданы да кіретін
1:2000000 масштабпен геологиялық көшірме жүргізді. Авторлар ауданның
геологиялық құрылымының тыңғылықты суреттемесін берді.
1952 жылы ауданның 1:2000000 масштабтағы гравиметрикалық көшірмесі
алынды. (Л.Н. Гушконов).
1952-1954 жылдары ауданда картирлік бұрғылауды қолданып 1:50000
масштабта геологиялық көшірме алынды (А.С. Зингер).
1976 жылдан бастап іздестіру жұмыстары Қазмұнай газ геология
бірлестігіне қарасты Ақтөбе мұнай газ барлау (АИГРЭ) жүргізді.
1981 жылдан Лоқтыбай ауданындағы іздестіру және барлау жұмыстарын сол
жылдың 1 қазанында құрылған Ақтөбе мұнай газ геология бірлестігінің
құрамындағы Ақтөбе мұнай газ барлау экспедициясы жүргізді.
1981 жылдың аяғында Лоқтыбай кен орнында КСРО мұнай кәсіпшілігі
Министрлігіне қарасты. Қайта құрылған Ақтөбе мұнай бірлестігі барлау
ұңғыларын қаза бастады.
Лоқтыбай кен орнында бұрын атқарылған жұмыс түрлері жүргізілуде және де
бұрғылаудың жаңа түріндегі ұңғыларды қазу қарастырылған.
1. Литологиялық-стратиграфиялық бөлім
0-460 м: төменгі бор шөгінділері: сұрғылт-жасыл түсті готерив
шөгінділері (арасында құмтас қабатшалары бар саздар), арасында құм
қабатшалары бар баррем шөгінділері, қою сұр және қара түсті апт және
аллювиал альб шөгінділері (сұр түсті саздар, ақ квару құмдар, жоғарғы
бөлікте өлшемі 1 м жететін сарғылт-қоңыр түсті тасберішті сұрғылт сары
құмдар).
460-600 м: ортаңғы юра шөгінділері: сұр және жасылтым сұр полимикті
құмдар, қою сұр және сұрғылт қоңыр құмды саздар, қоңыр көмір қабатшалары
және линзалар. Төменгі юра шөгінділері: ұсақ кварцты галька араласқан ашық
сұр және сұрғылт ақ түсті, кварцтық далалық шпаттық құмдар, нашар
алевролиттелінген, сұрғылт ақ түсті, тығыз саздар.
600-950 м: төменгі триас шөгінділері: континенталдық алабажақ құмдар
мен аргиллит тәріздес саздар қабаттасқан. Қоңыр және қоңыр-қызыл, ашық
жасыл, қоңырқай сұр түсті сазды полимикті құмдар, нашар әктелген және
алевритті көкшіл-жасыл, қоңырқай-қызыл түсті тығыз саздар.
950-1280 м: жоғарғы пермь шөгінділері: Татар, Қазан, Уфа ярустарының
құрамындағы континенталдық қызыл түсті құмды-сазды және кей жерінде тұзды-
сульфатты шөгінділер.
Уфа шөгінділері аргиллит, құмтастар, ангидриттер, тас тұзынан тұрады.
Қазан шөгінділері тығыз құмтастармен алевролиттерден тұрады. Төменгі
бөлігінде аргиллиттер және ангидриттер қабатшалары кездеседі.
Татар шөгінділері жабынында қызғылт түсті ангидрит қабатшалары
кездесетін, нашар біріккен құмтастар және аргиллиттерден тұрады.
1280-3400 м: Кунгур ярусы шөгінділері: галогенді және төменгі сульфатты-
терригенді қатқабаттан тұрады.
Тас тұзы ақ түсті және мөлдір, тұздың төменгі жағында монтмориллонитті
иілімді саздар қабатшалары кездеседі. Ангидриттер сұрғылт-ақ және көкшіл-
сұр түсті, тығыз, берік. Аргиллиттер қою сұр және қара түсті, қиыршық
тасты, тақта тасты.
3400-3700 Ассель ярусы аргиллиттерден, алевролиттерден, құмтастардан
тұрады. Аргиллиттер әкті, қою сұр түсті , тақтатасты, қатпарлы. Құмтастар
полимикті, әкті, слюдалы, сұр және қою сұр түсті, жақсы жабысқан.
Алевролиттердің құрамы да сондай.
3700-4350 Мәскеу, башқұрт, серпухов, жоғарғы визей ярустары құрамындағы
орта және төменгі карбон шөгінділері.
Мәскеу ярусы-вирей және кашир горизонттары шөгінділері (аргиллит
қабатшалары бар әктастар мен доломиттер).
Башқұрт ярусы негізінен төменгі ярус астының карбонатты жыныстары-
органогенді, нашар доломиттелген майда каверналы, жарықшақты, тығыз және
берік, сұр және қоңырқай-сұр , ашық сұр түсті әктастардан, доломиттерден
тұрады. Жыныстардың негізгі бөлігі органикалық қалдықтардан, ұсақ крситалды
кальцит пен біріктірілген солиттерден құралған.
Серпухов ярусы кезекті және өткізбейтін әатастардың доломиттер
қабақшалары мен араласуынан түзілген.
Жоғарғы визей шөгінділері (ока бірлескен горизонты) негізінен
әктастардан және доломиттерден тұрады. әктастар доломиттелген, ашық сұр
және қоңырқай сұр, кристалды, берік және кеуекті жарықшақты. Доломиттердің
құрамы әктастармен бірдей.
4350-4700 төменгі және ортаңғы визей құрамындағы төменгі карбон
шөгінділері.
Төменгі және ортаңғы визей ярустары конгломерат қабатшалары араласқан
құмды-сазды шөгінділерден тұрады.
1.4 Тектоника
Тектоникалық қатынаста Лоқтыбай кен орнының ауданы Каспий маңы
ойпатының шығыс Қалқаны бөлігінде орналасқан.
Геологиялық дамудың бірден-бір жолы қуатты шөгінді жамылғының
(7-10км) түзілуі болып табылады.Бұл қалыңдықтың негізгі бөлігін кунгур
ярусының гологендік шөгіндісінің табаны мен кембрийге дейінгі құрылым
(іргетас) бетінің шөгінді қабатын қоса алғандағы тұздан төменгі кешені
құрайды.Тұзасты шөгінділер беті шығыстан батысқа қарай Ащысай аймақтық
жарығынан ойпаттың орталық бөлігіне моноклиналды батады . Тұзасты
шөгінділерінің моноклиналды батуы фонында олардың құрылымдық жоспары
тектоникалық сатылардың бар болуымен күрделенеді. Шығыстан батысқа қарай
Жаңажол, Кеңқияқ, Жұпарқұдық, Көздісай сатылары байқалады. Сатылар құрылысы
субмеридионалды жергілікті көтерілімдерден күрделенеді.Көтерілімнің
әртүрлік литологиялық-стратиграфиялық кешендер бойынша тереңдік құрылысы
жайында терең бұрғылау және сейсмобарлау мәліметтері бойынша талдау жасауға
болады
5. Мұнай-газдылығы
Каспий маңы ойпатының шығыс бөлігіндегі тұз асты терригенді және
Карбонатты шөгінділерде үш аймақтық мұнай-газ кешені анықталған: құмды-
сазды артинжоғары гжельдік, карбонаттық гжель окалық, терригендік орта
визейлік-жоғарғы девондық.Олар кеуекті, кеуекті-қуысты,кеуекті-жарықшақты
типті терригенді және карбонатты коллекторларда жатады. Аталған мұнай-газ
кешендері Каспий маңы ойпатының шығыс бөлігінің Кеңқияқ тектоникалық
сатысының орталық бөлігінің тұзасты құрылымының Жотыкөлдік тобы алаңдарында
да орын алады.
Артинск-ассель кешені кеңінен тараған және барлық ұңғымалармен
аршылған. Артинск ярусы шөгінділері қимасында 3, сакмар ярусы
шөгінділерінде 4, ассель шөгінділерінде 1 негізгі мұнай-газды горизонт
анықталған.
Кеңқияқ, Құмасай, Көкжиде, Құрсай, Қаратөбе мұнай-газ кешендерінен
дебиті 60-102 мтәу мұнай ағыны алынған.
Кашир-ока мұнай-газды карбонатты кешені алаңның тек шығыс бөлігінде
орын алады.
Жаңажол, Күнгур, Урихтау, Қожасай, Қуантай, Жаңатаң-II алаңдарындағы
осы кешеннің қимасында әрқайсысы 8-9 мұнай-газ қабатынан тұратын
литологиялық-стратиграфиялық мұнай-газды горизонт бар екені анықталған. Бұл
өнімді қабаттарда кеуекті, кеуекті-қуысты, кеуекті-жарықшақты коллекторлар
дамыған.
Орта визейлік-жоғарғы девондық мұнай-газды кешені 1-Теріскен, 1-Шығыс
Төрткөл, 3- Төрткөл, 2-ШығысТеріскен, 1-Қуантай, 1-Жаңатаң, 3- Қожасай
ұңғымаларында жақсы зерттелген.Оның қимасында коллекторлары түйіршік типті
10 шақты құмтастар мен конгломераттар қабаты анықталған. Мұнай-газдылық
жағынан алып қарағанда бұл кешеннің шөгінділері нашар зерттелген. Керн
бойынша мұнай белгілері Жылан сай, Қожасай, Қорған, Жаңатаң, Шығыс Төрткөл,
Торғай, Биіктал алаңдарында байқалған.
Саз қабаттарының өнімділік мүмкіндігінің жоғарылығы, көптеген коллектор-
жыныс қабаттарының, сенімді жамылғылардың және қолайлы құрылымдық
жағдайлардың бар болуы оцпаттың шығыс бөлігіндегі орта визейлік-жоғарғы
девондық шөгінділерде ірі көмірсутек шоғырларының бар екенін көрсетеді.
1.6 Сулылығы
Тұзасты құрылымдарының Шоты көлдік тобы Солтүстік Каспийлік артезиандық
бассейіннің шығыс бөлігі шеңберінде орналасқан. Тұзасты су кешендерінің
орналасу тереңдігі және аймақтық орналасуы, жерасты суларының химиялық
құрамы және минералдануы, суға еріген органикалық заттардың құрамы,
сулардың газға қанығуы және еріген газдың құрамы және тағы басқа жағдайлар
көмірсутек шоғырларының қалыптасуына және соқталуына қолайлы жағдайлардың
бар екенінің дәлелі.
Тұзасты шөгінділерінің қимасында көрсетілген мұнай-газ кешендері
гидрогеологиялық жағынан минералдануы, динамикалық ерекшеліктері, газ
құрамы және газға қанушылығы әр түрлі, өздігінен төгілетін және арындық
табандық және контур сыртындағы сулары бар бір қатар сулы горизонттардан
тұратын жеклеген гидрогеологиялық қабаттар ретінде қарастырылады.
Артин-ассель кешенінің гидрогеологиялық қабатының табандық және контур
сыртындағы сулары судың меншікті салмағы 1050-1080 кгм болған
жағдайында Солтүстік Кендісайда 84.1 гл және Кең қияқта 204.7 гл
минералдануға ие және хлоркальцилік типке жатады.
Төменгі пермьдік сулы қабаттардың сулары Кең қияқ, Құрсай, Солтүстік
Кендісайда өздігінен төгіледі, дебиті 1.9-92 мтәу., ал Салбай Бозабада
олар жоғарғы орынды. Сулардың қабаттық температурасы 71.5-87.7 С.
Кашир-ока карбонаттық жыныстарының гидрогеологиялық қабатының табандық
және контур сыртындағы сулары минералдануы 2888-4491 м аралықта салмағы
1050-1120 кгсм жағдайында Жаңа-жолда 80.9 гл, Шығыс Төрткөлде 192.1 гл
жететін хлоркальцилік типті болып табылады.
1.7 Ұңғыманы қазу кезіндегі шиеленіс аймақтары
Лоқтыбай кен орындағы пайдалану ұңғымаларын бұрғылау терең ұңғымаларды
бұрғылаудағы жинақталған тәжірибелерге сүйене отырып жүргізіледі.
Бұрғылау кезінде Карбон, пермь, Триас, Юра, Бор және литологиялық
құрамы мен түрпілілігі бір-бірінен айрықша, тұздан төменгі шөгінділер
ашылады.
Карбон қабаты шөгінділері саз, аргиллит және ангидрит аралса
құмтастармен берілген. Бұл қабатта негізінен мұнай атқылауы мүмкін. Ұңғыма
қабырғасының опырылып құлауы да жиі кездеседі.
Пермь шөгінділері төменгідей екі турлі қимадан: жоғарғысы-тас тұзы
қабатынан, төменгі бөлігі-сульфатты терригенді жыныстар қатпарларынан
құралған. Шөгіндінің төменгі бөлігінде бұрғылау аспабының ұсталып қалуына
әкеліп соқтыруы мүмкін монтиореолонитті саздар орын алған.
Триас, Юра, Бор қабаттары шөгінді жыныстардан құралғандықтары, бұл
аралықта ұңғыма қабырғасының опырылуы жиі кездеседі. Сонымен қатар жуу
сұйығының жыртылуы да бірқатар орын алған.
Жоғарыда көрсетілген шиеленістерді болдырмау үшін керекті құжаттарды
басшылыққа ала отырып жұмыс жургізу қажет. Негізінен ГТҚ (ГТН) көрсетілген
саз ерітінділерінің және жуу сұйығының параметрлерінің көрсеткіштерін катаң
сақтау қажет.
1.8 Перспективалы қабаттарды ашу және сынау
Мұнай –газ гаризонттарын ашу сапалы саз ерітінділерін қолдану арқылы
жүргізіледі. Гео физикалық зерттеулер және кенді зерттеулер нәтижелеріне
байланысты мұнай-газ қабатының қалыңдықтары, физикалық қасиеттері мен
литологиялық құрамы, тереңдік аралықтары анықталады.
Пайдалану тізбегіндегі горизонтты сынау төменнен-жоғарыға тәсілі
бойынша, ЗПКО-89 кумулятивтік зарядпен перфорациялап, өнімді қабат
горизонтының әрбір метр жолағына 10-15 тесіктен есептеп, каротаж кабелі
немесе сорапты-компрессорлы құбыр арқылы жургізеді. өнімді қабаттарды ашу
алдында пайдалану тізбегін саңылаусыздыққа төмендегідей екі тәсіл арқылы
сынау қажет: қысымдау, сығымдау және ұңғыдағы сұйық деңгейін азайту арқылы.
Сағаны жоғарғы қысымды сырғытпамен жабдықтау қажет. Оқпанды саз
ерітіндісімен толтыру керек.
Қабаттан ағынды шақтыру ерітіндіні сумен аралыстырып, сонан кейін
компрессор көмегімен сұйық деңгейін азайту жолымен жүзеге асырылады. Мұнан
немесе газ ағыны алынған жағдайда әртүрлі диаметрлі штуцерлер (мұнай үшін)
немесе диафрагма (газ үшін) қолдана отырып режимдік зерттеулер жүргізу
қажет.
Әрбір режим бойынша мұнай-газ объектісін зерттеу мерзімі үш тәулік
ішінде.
Зерттеу нәтижесінде қабат жөнінде толық мағлұматтар алынуы тиіс, яғни
түптік қабат қысымы, газ факторының температурасы, флюидтердің беттік және
түптік сынамаларын алу және тағы басқалары. Әрбір қабатты сынап болған соң
оған 50 м биіктікте цемент көпіршесі қойылады.
Келесі объектіні ашу алдында, оқшаулаушы көпір қойылғаннан соң деңгейді
төмендету арқылы тізбек саңылаусыздыққа сыналады.
Кәсіпшілік-геофизикалық зерттеулер нәтижесін интерпретациялау және
бұрғылау көрсеткіштерін салыстыру арқылы объект бойынша іздестіру ұңғысын
сынау жоспары жасалынады.
1. Қабаттарды сынаудың аралықтары мен тәсілдері
Өнімді қабатты ашу сапалы газ ерітіндісімен жүргізіледі. Мұнай-газ
қабаттарының тереңдік аралықтары, олардың қалыңдығы, литологиялық құрамы
және жыныстардың физикалық көрсеткіштері кернді жан-жаққаты зерттеу және
геофизикалық зерттеулер нәтижесі бойынша анықталады. Бұрғылау кезінде
қабаттарды КИП көмегімен сынау ұңғыны өту кезіндегі мұнай-газ пайда болу
сипатын бақылау нәтижелеріне қарай отырып жүргізіледі. өнімді қабаттарды
пайдалану тізбегі ішінде сынау төменнен-жоғарыға әдісімен, 1 м құбыр
бөлігіне ПК-2-103 кумулятивтік зарядтар көмегімен 20 тесік салып
перфорациялау жолымен жүргізіледі. Перфоратор каротаж көмегімен немесе
сораптық-компрессорлық құбырлар арқылы түсіріледі. Ашылған өнімді қабатта
пайдалану тізбегін саңылаусыздыққа сынау екі тәсілмен жүргізіледі: қысыммен
және ұңғыдағы сұйық деңгейін азайту тәсілдері. Мұнай-газ объектісінің
сыналу уақыты 3 тәуліктен кем болмауы тиіс. Зерттеу нәтижелері бойынша
өнімді қабат жөнінде мынадай мағлұматтар алынуы тиіс: қабаттық және түптік
қысымдар мәні, температура, газ факторы, қабат сұйығының дебиті.
Лабораториялық талдау үшін флюидтердің саздық және беттік сынамалары
алынады.
8. Ұңғымада жүргізілетін геофизикалық зерттеулер
Бекітілген ұңғымаларда жүргізілетін міндетті геофизикалық зерттеулер
кешеніне және Ұңғымаларда геофизикалық зерттеулерді жүргізудің техникалық
инструкциясына сәйкес, ашылатын қиманы зерттеу, өнімді қабаттарды
белгілеу, ұңғыма оқпанының техникалық жағдайын зерттеу және қиманың
сейсмологиялық сипаттамасын алу үшін геофизикалық зерттеулер кешені
өткізіледі. Күтіліп отырған ашылуға 100 м қалғанда ұңғы түбіне жеткенше
қажетті газ өлшеу жұмыстарын жүргізу үшін газ-каротажды станцияны орнату
керек. Ұңғыма бекітілгеннен кейін цементтің көтерілу деңгейі мен сапасын
анықтау үшін ОЦК жазылымы (термометрраж) және акустикалық йементомер
жүргізіледі. Лоқтыбай кен орнында пайдалану ұңғымасын бұрғылау кезінде
жүргізілетін геофизикалық зерттеулер жұмыстары кешеніне мыналар кіреді:
1. Литология құрылысын, коллекторлық қасиеттерін зерттеу ПС, КС, ГК,
НГК, АК, БК, ДС, инклинометрия, профилеметрия.
Масштаб 1:500
2. Циклинометрия: масштаб 1:500; 0-950; 0-3700 м аралығында.
3. Қанығуды анықтау: ПС, БКЗ, БК, ГК, НГК, ГГКП, БМК: масштаб 1:200;
3700-3900, 3850-4100, 4050-4250, 4200-4400, 4350-4550, 4500-4700.
4. Газ каротажы: масштаб 1:200; 3700-4700 м аралықта.
5. Сынау кезінде перфорацияны бақылайды, термодебитометрия
жасалынады.
Ескерту:
1. Геофизикалық жұмыстарды жүргізу құны Инструкцияға сәйкес сметада
қүрастырылады.
2. Профилеметрия әрбір рет алдыңғы тізбектің башмағына дейін
жұргізіледі.
ТЕХНИКАЛЫҚ ЖӘНЕ ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
2.1 Бұрғылау тәслін таңдау және дәлелдеу
Бұрғылау технологиясын жобалаудағы жауапты кезеңдердің бірі- бұрғылау
әдісінің белгілі бір әдісін қолдану туралы шешім қабылдау, себебі соңынан
таңдалған әдіс көптеген технологиялық шешімдерді- бұрғылау режимін,
гидравликалық бағдарламаны, бұрғылау аспабын, бұрғылау қондырғысының түрін
және олардың салдары ретінде, ұңғыманы бекіту технологиясын анықтайды.
Бұрғылау әдісін ұңғыманың өту ерекшеліктері мен жағдайларын есепке ала
отырып таңдайды.Сонымен қатар бұрғылау әдісінің тиімді қолдану ауданына да
көңіл аударады.
Роторлық әдісті қолдану:
- ұңғыманың терең аралықтарын шарошкалық қашаумен бұрғылау, онда
рейстегі өтуді неғұрлым арттыру қажет, қашаудың айналу жылдамдығының
оптималды мәні 35-150 айнмин.
- жынысты саз, тығыз сазды сланец және басқа жыныстар қуатты қабатын
бұрғылау, мұнда үшшарошкалы ірі тісті, үлкен қадамды энергосыйымды
қащаулар қолданады, себебі қондырғылардан сұйықтықтың ағуының жоғары
жылдамдығын жасау керек және қашауда бұрғылау сораптары дамытатын
гидравликалық қуаттың іске асуы талап етіледі.
- керн таңдап бұрғылауда.
- ауырлатылған бұрғылау ерітінділерін қолдануды талап ететін
жағдайларда ұңғымаларды бұрғылау және тағы басқа.
Ротормен бұрғылау келесі жағдайларда тиімді:
- диаметрі 190,5 мм және одан артық шарошка қашаулармен тереңдігі 3000-
3500 м дейінгі тік ұңғымаларды бұрғылау (бұрғылау ерітінді тығыздығы
1700-1800 кгм3 артық емес), бұл жағдайда қашаудың айналу жиілігінің
оптимальды мәндері бұрғылау машиналар мен көлемді винтті
қозғалтқыштарға арналған аумақта.
Тиімді пайдалану ауданын және берілген алаңдағы бұрынғы бұрғыланған
ұңғымалар тәжірибесін ескере, роторлы-турбиналық бұрғылау әдісін таңдаймыз
және келесі берілгендерді қолданамыз:
- бұрғылау тереңдігі 4700 м.
- бұрғылануға жататын жыныстардың физика механикалық қасиеттері.
- ұңғыма профилі- тік.
Лоқтыбай алаңының 27, 14, 16 ұңғымаларын бұрғылау тәжірибесін ескере
отырып, бұрғыланатын жыныстардың физика механикалық қасиеттерін және
гидравликалық шығын азғана болатындығын есепке алып, 100-3000 м аралығында
бұрғылаудың роторлық әдісі ұсынылады. Бұрғылау машинасының қуатын неғұрлым
тиімді қолдану үшін бұрғылау машинасы иодификациясын қолдану керектігін
сақтау қажет.
Үгілгіш жыныстар, жыныстардың құлауы кездесетін жоғарғы 0-100 м аралығы
үшін, сонымен қатар ұңғыма жарының түсуі, бұрғылау аспабының тартылуы, көп
шығындану, бұрғылау машинасын жүргізудің қиындығы кездесетін 3000-4700 м
аралығында бұрғылау роторлық әдісі ұсынылады.
2.2 Ұңғыма құрылысын жобалау және дәлелдеу
2.2.1 Ұңғыма үшін шегендеу тізбегін таңдауды дәлелдеу
Ұңғыма құрылмасын таңдауға ықпал ететін негізгі факторлар:
- қабат өнімінің жоғарғы агрессивтігі ( 6 % дейінгі көлемді күкіртсутегі).
- өнімдік қабаттағы аномальды жоғарғы қабаттық қысым.
- өнімді горизонттық мәнді қуаты.
- ұңғыма геологиялық қиылысының қиындықтары.
( каверна түзуге бейім терригенді және тұзды қабаттардың сіңіру мен газ
білінуге бейім каверналық-жарықты өнімді ізбестастардың барлығы ).
Ұңғыма құрылмасы фактілік кәсіби берілгендердің анализі мен қорытындысы,
КГНК барлау және пайдалану ұңғыларын өткізу тәжірибесі негізінде таңдалады.
- Ø 630 мм шахталық бағыттаушы 10 м тереңдікке түсіріліп төрттік
қабаттардың жоғарғы аралықтарын жабу және бекіту үшін сағаға дейін
цементтеледі.
І-аралық тізбек ( Ø 324 мм ) бір секцияның 1000 м тереңдігіне түсіріліп
Юра және триас жүйесінің босаң терригенді жыныстарын жабу үшін және
бұрғылау ерітіндісінің мүмкін сіңірілуін болдырмау үшін ұңғыма сағасына
дейін цементтеледі.
ІІ-аралық тізбек Ø 224,5 мм 4200 м терңдікке түсіріліп, тұз шайылумен
каверна түзілуімен сипатталатын босаң тұзасты терригенді жыныстарды және
пермь қабатының хемоген қалыңын жабу үшін екі сатыда ұңғыма сағасына дейін
цементтеледі.
-Ø 139,7 мм пайдалану тізбегі 4700 м тереңдікке түсіріліп өнімді
қабаттарды жабу және бөлу, сонымен қатар кейіннен пайдалану үшін екі сатыда
ұңғыма сағасына дейін цементтеледі.
2.2.2 Шегендеу тізбектерінің санын есептеу
Ұңғыма құрылмасы қосылған қысым графигі, қабаттық қысым аномальдылығы
коэффициенті және жұтылу қысымының индексін тереңдікпен есептеген кезде
таңдалып алынады. Аномальдылық коэффициенті қабаттық қысымның тұщы су
бағанасының гидростатикалық қысымына қатынасы. ( бағана биіктігі- ұңғыма
сағасынан қабаттың қарастырылып отырған нүктесіне дейін ):
;
(1)
мұнда - 1000 кгм3
q=9,8 мс2
Рқ – қабат қысымы, МПа.
Қабаттық қысым нормада, егер . Егер болса, қабаттық қысым
жоғары немесе аномальды жоғары , болса, төмен немесе аномальды
төмен (АиПД). Біздің жағдайда қабаттық қысым АВПД, себебі .
Жұтылу қысымның индексі – жуу сұйығының қабатқа жұтылуы пайда болатын
қысымның тұщы су бағанасының гидравликалық қысымына қатынасы (бағанаға
биіктігі ұңғыма сағасынан жұтылатын қабаттың қарастырылып отырған нүктесіне
дейін)
;
(2)
мұнда Рқ=zn – тереңдіктегі жұтылу қысымы, МПа
жуу сұйықтығы тығыздығының тұщы су тығыздығы қатынасы
;
(3)
Рқ, Рж, Рст мәндерін Ка, Кn және арқылы
(4)
қойып, түрлендіруден кейін өлшемсіз шамалар теңсіздігін аламыз.
(5)
минимальды қажетті шамасын (қабаттың сұйықтық пен газдар ағысының
алдын алу үшін) мына формула бойынша анықтаймыз:
(6)
мұнда Кр – резерв коэффициенті
3-кесте. Резерв коэффициентінің мәндері
Тереңдік интервалы, м 0-1200 1200-2500 2500
Кр-дың мүмкін шамасы 1,1÷1,15 1,05÷1,1 1,04÷1,07
3-ші кестедегі мәндерге байланысты жоғарыдағы формулалар арқылы
Ка , Кж , ρо коэффициенттерінің мәндерін табамыз:
1. Z=500 м :
;
Рж=6,7 МПа;
;
÷1,15)ּ1=(1,1÷1,15).
2. Z=1000 м;
;
Рж=13,4 МПа;
;
÷1,15)ּ1=(1,1÷1,15).
3. Z=1500 м;
;
Рж=20,12 МПа;
;
ρ0 =(1,05÷1,1)ּ1=(1,05÷1,1).
4. Z=2000 м;
;
Рж=26,82 МПа;
;
ρ0 =(1,05÷1,1)ּ1=(1,05÷1,1).
5. Z=2500 м;
;
Рж=33,53 МПа;
;
ρ0 =(1,04÷1,07)ּ1=(1,04÷1,07).
6. Z=3000 м;
;
Рж=41,42 МПа;
;
ρ0 =(1,04÷1,07)ּ1,1=(1,14÷1,18).
7. Z=3200 м;
;
Рж=45,91МПа;
;
ρ0 =(1,04÷1,07)ּ1,1=(1,14÷1,18).
8. Z=3500 м;
;
Рж=50,22 МПа;
;
ρ0 =(1,04÷1,07)ּ1,1=(1,14÷1,18).
9. Z=3800 м;
;
Рж=56,3 МПа;
;
ρ0 =(1,04÷1,07)ּ1,15=(1,2÷1,23).
10. Z=4080 м;
;
Рж=59,1 МПа;
;
ρ0 =(1,04÷1,07)ּ1,25=(1,3÷1,34).
11. Z=4200 м;
;
Рж=59,62 МПа;
;
ρ0 =(1,04÷1,07)ּ1,28=(1,33÷1,37).
12. Z=4300 м;
;
Рж=61,19 МПа;
;
ρ0 =(1,04÷1,07)ּ1,28=(1,33÷1,37).
13. Z=4500 м;
;
Рж=63,72 МПа;
;
ρ0 =(1,04÷1,07)ּ1,27=(1,32÷1,36).
14. Z=4700 м;
;
Рж=66,12 МПа;
;
ρ0 =(1,04÷1,07)ּ1,2=(1,25÷1,28).
4-кесте. Ка, Кж және есептелген мәндерінің нәтижесі
Тереңдік, мРқ, МПа Ка Рж, МПа Кж
500 5 1,0 6,7 1,34 1,1÷1,15
1000 10 1,0 13,41 1,34 1,1÷1,15
1500 15 1,0 20,12 1,34 1,05÷1,1
2000 20 1,0 26,82 1,34 1,05÷1,1
2500 25 1,0 33,53 1,34 1,04÷1,07
3000 32 1,1 41,42 1,38 1,14÷1,18
3200 35,2 1,1 45,91 1,43 1,14÷1,18
Тереңдік, мРқ, МПа Ка Рж, МПа Кж
3500 38,5 1,1 50,22 1,43 1,14÷1,18
3800 43,7 1,15 56,3 1,48 1,2÷1,23
4080 51,1 1,25 59,1 1,48 1,3÷1,34
4200 53,76 1,28 59,62 1,42 1,33÷1,37
4300 55,05 1,28 61,19 1,42 1,33÷1,37
4500 57,05 1,27 63,72 1,42 1,32÷1,36
4700 57,05 1,2 66,12 1,42 1,25÷1,28
Барлық есептелген көрсеткштерді кестеге түсіреміз. Есептеу
берілгендері бойынша график құрамыз.
(Тереңдікпен Ка, , Кn өзгеруінің графигі)
Графикте көрсетілгендей, ұңғыма құрылымына 1000 м тереңдікке аралық
тізбек қосу керек, бұл Кn=1,63 учаскеде жұтылуды болдырмау үшін қажет,
себебі төменгі аралықты бұрғылауда кгм3 ерітінді қолданылады, ал бұл
жұтылуға әкеледі.
Аталған аралық тзбекті міндетті түрде кері лақтыру жабдықтармен
жабдықталуы тиіс. Себебі, ұңғыма газды болған соң, бұл тізбектің түсіру
тереңдігін есептегенде шығаруда префекторды жапқаннан кейін ұңғымада пайда
болатын қысымның ең жоғары мәнін ескерген жөн.
Бастапқы берілгендер:
Қабаттың қысым 90 МПа мұнайлы қабат 4500÷4750 м тереңдікте жатады.
Ұңғыма қысымы бойынша жұтылу қысымы индексі кестеде берілген.
Жуу сұйығының толық шығуы жағдайында ұңғыма салыстырмалы тығыздығы
газбен толтырылады.
Газдың сығылу коэффициенті .
Ұңғыма оқпаны бойынша газдың орташа температурасы Н.
Аралық тізбек 1000 м тереңдікке дейін түсірілді. Шығарудан кейін
превектор жабылу жағдайында төмен жатқан газдардың газдан жарылу қауіпі бар
ма, соны тексереміз.
1000 м тереңдіктегі жабық ұңғымадағы газ қысымын мына формула бойынша
табамыз.
(7)
мұнда
(8)
Нқ – қабат тереңдігі
lx – тізбектердің түсу тереңдігі, м
Сонда,
және қосымша МПа.
Суға байланысты қысым қатынасы туралы түсініктеме береміз.
(9)
Рқат=Кж
(10)
4,361,51 аралықтарын қарастырамыз.
Яғни, 1000 м тереңдікте шарт қарастырылмайды. 3000 м тереңдіктегі суға
байланысты қысым қатынасының мәнін есептейміз. Кж=1,4
Сонда: МПа.
3000 м тереңдікте шарт орындалмайды.
1,91,67
Рқат, z=4200 м-ге есептейміз. Мына формуламен: Кж=1,42
Сонда МПа.
1,411,69
4200 м тереңдікте шарт орындалады. Яғни, тізбектерден төмен жатқан
жыныстардың жарылуын жібермеу үшін 4200 м тереңдікке жіберілетін аралық
тізбекті тексеру қажет.
2.2.3 Шегендеу қызметтерін және
қашаулар диаметрін таңдау
Тізбек диаметрін таңдауды пайдалану тізбек диаметрін таңдаудан
бастайды.
Жобалы ұңғыма газоконденсатты типке жататын болғандықтан, пайдалану
тізбек диаметрін максималды күту шығымын ескеріп таңдайды. Таблица бойынша
пайдалану тізбектің бағдарлы диаметрін таңдаймыз. Конденсатты жоғары
құрамды күкіртсутекті газдың алғашқы өнеркәсіптік ағысы төменгі перм
жастағы тұзасты қабаттарын 10-П ұңғымасында сынау нәтижесінде алынады. Оның
максималды шығыны 200 мың м3тәулік шамасында болды. Неғұрлым толық
зерттеулер №27 ұңғымада жүргізілді және 200 мм штуцердегі газдың
өнеркәсіптік ағысы тәулігіне 260 мың м3 жетті.
Лоқтыбай алаңында ұңғымаларды бекіту және сынау тәжірибесіне сүйеніп
пайдалану тізбектің 139,7 мм диаметрі жұмыс жағдайларын толықтай
қанағаттандыратынын көрдік.
Соңғы пайдалану тізбек диаметрін 139,7 мм деп қабылдаймыз.
Пайдалану тізбек асты ұңғыма диаметрі тізбектің сыртқы диаметрінен
неғұрлым үлкен болуы керек:
Dұңғы=Dм+2ΔК
(11)
Мұнда Δ – ұңғыма қабырғасы мен тізбектер бөлшегінің арасындағы минималды
қажет тесігі, мм.
Dм – муфтаныңсыртқы диаметрі, мм.
Табамыз: Dұңғы=159+2∙25=209 мм.
МЕСТ 20692-75 бойынша қашау диаметрін таңдаймыз.
Dқ=215,9 мм тең
ІІ – аралық тізбектің диаметрін мына формуламен есептейміз:
dіш≥Dқ+2Δіш
(12)
Мұнда, Δ – қашау мен құбыр арасындағы қажетті минималды тесік, мм.
dіш≥215,9+2∙5=225,9 мм
dсыр=dіш+2б=225,9+2∙9=243,9 мм.
МЕСТ 632-80 бойынша 244,5 м диаметрлі құбырды таңдап аламыз.
ІІ – аралық тізбегіне келетін ұңғыма диаметрін табамыз:
Dұңғы=270+2∙15=300 мм.
Қашау диаметрінкелесі формуламен табамыз.
(13)
Мұнда Кк – каверноз коэффициенті, осы аймақтың өтімі кезінде 1,13 тең.
мм
МЕСТ 20692-75 бойынша Dқ=295,3 мм аламыз. І – аралық тізбегіне құбыр
диаметрін есептейміз:
мм
мм
МЕСТ 632-80 бойынша dк=324 мм құбыр диаметрін аламыз.
І – аралық тізбегіне ұңғыма диаметрін табамыз.
Dұңғы=351+2∙30=411 мм
МЕСТ 20692-75 бойынша 394 мм қашау диаметрін аламыз.
Формула бойынша сағалық құбыр диаметрін есептейміз:
мм
мм
МЕСТ 632-80 бойынша 426 мм құбыр диаметрін таңдаймыз.
Сағалық құбырға ұңғыма диаметрін табамыз.
Dұңғы=451+2∙40=531 мм
МЕСТ 20692-75 бойынша 490,0 мм қашау диаметрін аламыз.
Алынған мәндерді кестеге енгіземіз.
Осы тізбектермен бұрғылауға қажетті
5-кесте. Осы тізбектермен бұрғылауға қажетті шегендеу тізбегі мен қашау
диаметрі
Тізбектердің Тізбек бойыншаҚашау Муфта Шегендеу
аты аралық диаметрі, диаметрі, тізбегінің
бұрғылау Dқ мм Dм мм диаметрі, мм
Бағыттаушы 0-10 630 533 508
Сағалық тізбек10-100 490 451 426
І – аралық 100-1000 394 351 324
тізбек
ІІ – аралық 1000-4200 295,3 270 244,5
тізбек
Пайдалану 4200-4700 215,9 159 139,7
тізбегі
Цементтеу келесі әдіс бойынша жүргізіледі. Сағалық құбыр – 426 мм х
100 мм ұңғыма сағасына дейін цементтеледі. Сағалық құбыр жоғары сулы
көкжиектердің ластануының, сонымен қатар сағаның жуылып кетуінің алдын алу
үшін қарастырылған ІІ – аралық тізбек 224,5 х 4200 м сағаға дейін
цементтеледі. Жуу сұйығының мүмкін шығарылуында жыныстар жарылуын болдырмау
үшін қарастырылған.
І – аралық тізбек 324 х 1000 м сағаға дейін цементтеледі. Қиылыстың
жоғарғы бөлігіндегі босаң жыныстарды және жұтылудың мүмкін зоналарын жабу
үшін қарастырылған. Пайдалану тізбек 139,7 мм х 4700 м сағаға дейін
цементтеледі.
Өнімді қабаттарды жабу, оларды сынау және соңынан мүмкін болса
жұмысқа қосу үшін қарастырылады.
2.3 Бұрғы тізбегінің құрылымын жобалау,
бұрғы құбырлар тізбегін беріктікке есептеу
Бұрғылау құбырларының тізбегі бұрғылау сораптарының қашауға, түп
қозғалтқыштарының ұңғыма түбіне гидравликалық қуаттарының жетуін, айналу
моменті мен өстік күштің қашауға берілуін қамтамасыз етеді. Оған әртүрлі
статикалық және динамикалық ықпал әсер етеді, соған қарамастан ұңғы
құрылысы кезінде әртүрлі технологиялық процестерді жүргзу қауіпсіздігі
қатаң талап етіледі. Бұрғылау тізбектерін жобалағанда қию қабілетінің
барлық инженерлік талаптарын қанағаттандыратын тиімді компоновканы таңдау
қажет, тізбек компоновкасының бір вариантының беріктігін тексеру жағынан
тиісті бағасын беру керек.
2.3.1 Ауырлатылған бұрғылау
құбырларының диаметрін, ұзындығын
және салмағын аралықтар бойынша есептеу
Бұрғылау тізбегінің астыңғы бөлігінің беріктігін арттыру үшін,
тұрақтылық пен жүктеменің қашауға берілуін арттыру үшін, ауырлатылған
құбырлар жинағы қолданылады, олардың өлшемдері мына формулалар бойынша
анықталады.
Диаметр: (м)
Роторлық бұрғылау тәсілінде ұзындығы:
; м
АБҚ салмағы Q0=q0l0 (мм)
Мұнда, Dқ – қашау диаметрі
Рқ – қашауға түсетін өстік салмақ
q0 – АБҚ – 1 МП салмағы.
d0, l0 және Q0 анықтаймыз:
І – аралық тізбегін турбобұрғылау тәсілінде бұрғылау, 100 ден 3000 м
аралығында, тізбектің түсу тереңдігі 1000 м.
мм
АБҚС-1-229 мм қабылдаймыз.
м
Ұңғыма оқпанының бұрғылау кезінде өздігінен от шығуын ескере отырып,
АБҚС-1-229-35 м және АБҚС-1-203-27 м деп қабылдаймыз.
м
мН
ІІ – аралық тізбегін роторлық бұрғылау тәсілінде, арасындағы 3000-
4200 м.
мм
деп қабылдаймыз.
м
АБҚС-203-74 м аламыз.
мН
Пайдалану тізбегін 4200-4700 м аралығында роторлы тәсілмен бұрғылау.
м
АБҚ-146мм=0,146 м аламыз.
м деп қабылдаймыз.
м
мН
Осы есептен көргеніміздей РқPкр болды. Ұңғыма қабырғасы мен АБҚ-ның
түйісу аймағының және майысу шегін мына формуладан табамыз:
(16)
Кесте бойынша кН. Сонда мН.
Тірек саны мынаған тең:
Тірек саны m=5.
Жоғарыда көрсетілген аралықтарға да осы тәсіл бойынша есептелінеді.
3000-4200 м аралығына m=2.
2.3.2
Бұрғылау құбырларын есептеу
Алғашқы мәліметтер:
Ұңғыма – тіке.
Н – бұрғылау тереңдігі (аралық) 0-3000м.
- болат құбыр материалының тығыздығы.
кгм3
- сазды сұйықтың тығыздығы.
кгм3
QАБҚ=АБҚС-1-229 мм салмағы немесе АБҚС-1-203.
QАБҚ=0,153 мН
К – инерция күшін ескеретін коэффициент. К=1,15
qБҚ=”E” тобындағы бұрғылау құбыры мен 1 ПМ салмағы.
qБҚ=0,000339 кН.
Есептеуге арнайы “E” тобындағы бұрғылау құбырларын аламыз да МЕСТ 31-
75 бойынша диаметрі 140 мм ТБВК қабылдаймыз.
- бұрғылау құбырының қабырға қалыңдығы.
м
Fк – канал ауданының көлденең қимасы.
м2
Р0 – турбобұрғы мен қашаудағы қысымның құлауы.
Рқ=0,52 МПа ЗТСШ-240 турбобұрғыда кгм3-те Ртқрб=5,5 МПа осыдан
Р0=Рқ+Рқұб=6,02 МПа.
Dқ=295,3 мм=0,2953 м қашау диаметрі.
n – бұрғылау құбырларының созылу кернеуіне артық беріктік.
Осы аралықты бұрғылауға қажетті бұрғылау құбырларының ұзындағы:
; м (17)
м
l140=3000 м қабылдап, секция салмағын мН.
Бұрғылау құбырларының ұсталынып қалған кездегі беріктігін анықтау
(18)
Мұнда, Q0 – бұрғылау құбырларының ұсталып қалу кезінде түсетін салмақ.
Q=1,69 мН.
С – П х П-560 ұсталу коэффициенті.
Qқ – АБҚС-1 және турбобұрғының салмағы.
Созылу кернеуі.
(19)
Мұнда F=0,369 м2 – құбыр денесінің көлденең қима ауданы.
МПа
Созылуға артық беріктік.
(20)
МПа – бұрғылау тізбегі материалының беріктік шегі
Келесі берілгендер үшін бұрғылау тізбегін есептеу.
Бұрғылау аралығы 3000-4200 м.
0,2445 м ІІ – аралық тізбекті бұрғылау. Қашау диаметрі 295,3 мм.
n - тізбектің айналу жиілігі.
n=80-110 айнмин (90 айнмин).
Рқ – қашаудағы қысымның төмендеуі. Рқ=4,35 МПа.
кгм3 – сазды ерітіндінің тығыздығы.
G=0,13÷0,15 мН - қашауға түсетін өстік салмақ.
Бұрғылау құбырының диаметрі 0,140 м және 0,127 м.
Төзімділікке есептеу (ТБВК).
АБҚ үстінде орналасқан тізбектің төменгі секциясы үшін таңдаймыз. Ол
үшін диаметрі 0,127 мм құбырларды таңдап, қабырға қалыңдығы 0,008 м,
беріктік тобы “Л” деп аламыз.
qқ=0,00026 мН, J=5,318 м2, W=1,294 м3.
Майысудың ауыспалы кернеуін анықтау.
; МПа (21)
- майысу оғы ; м
(22)
м
; м
(23)
Н – тізбектің майысу ұзындығы.
м
(24)
Осыған орай аздаған айырмашылығын ескеріп Н=12 м аламыз.
Сонда, шыққан мәндерді қойып
МПа
Иілудің тұрақты керенуі
МПа (25)
8 мм қабырға қалыңдығы мен Ф 127 мм бұрғылау құбырының иілуге
төзімділік шегі.
МПа
Шыдамдылық қоры
3,61,9 – жеткілікті.
(26)
МПа – уақытта кедергі.
Статикалық шыдамдылыққа есеп. Екі сатылы тізбеккті, ұзындығы І-ші
төменгі сатылы келесі формуламен анықтайды.
; м (27)
формулаға келісіп шыдамдылық қорын сыртқы қысымға есептейміз.
250 кгсм2=25 МПа
(жеткілікті)
Ркр – сыртқы критикалық қысым, шыдамдылық шегіне келісім бойынша
Ркр=685 кг ссм2=68,2 МПа
МПа (28)
Qp – құбырға түсетін шектік салмақ
n=1,45 – шыдамдылық қоры.
м
І – сатылы екі секцияның ұзындығын l1=3880 м деп аламыз, “Л” беріктік
тобы.
мм І – сатылы құбырдың салмағы.
мН
Тізбекте пайда болатын созылу кернеуін формула бойынша анықтаймыз.
(29)
МПа
Бұрғылау тізбегінің айналдыруға кететін шығынын қуатын келесі
формуламен есептейміз:
(30)
кВт
Қашау жұмыстарына шығындалатын қуатын анықтау:
кВт (31)
Қашау жұмысына жұмсалатын жалпы қуатты анықтау:
кВт
(32)
Ротормен бұрғылау кезінде бұрғылау тізбегіне берілетін айналу
моменті.
(33)
Айналудан болатын түйісу кернеуі.
МПа (34)
ТБВК-127 құбырының беріктік қоры. Л-8 келесі формуламен табылады:
(35)
Мұнда - ағу шегі – 65 кг смм2=650 МПа І – сатылы (төменгі) бір
секциялы шығарылған есепке келісіледі.
МЕСТ-631-75 бойынша құбыр диаметрі 140 мм.
мм, болат беріктік тобы “Л”-деп ІІ – жоғары сатылы құралған.
Сыртқы қысымды беріктік қоры 250 кг смм2, құрайды.
І – секциялы ІІ-і сатылы бірігіп қозғалу жағдайын және түнісу
кернеуін ескере отырып ұзындығын анықтайды.
(36)
мН
- бұрғылау тізбегінің әртүрлі ауданындағы І сатылы және ІІ-і
төменгі секция өтімінің қимасы.
м
Бұрғылау тізбегінің І – сатылы және ІІ-і секциясы
м
Жоғарғы қиманың созылу кернеуіне тізбек шыдамайды. ІІ-і секция мен ІІ-
і сатылы “Л” беріктік тобынан, мм, l3=100 м құралған.
Сонда, м
мН
мН
Тізбектің жоғарғы қимасындағы созылу кернеуін төмендегідей
анықтаймыз:
;
МПа
Түйісу кернеуін ескерген кездегі берітік қоры
Бұрғылау құбырының ұсталып қалу кезіндегі қор беріктігін анықтау.
(шарт орындалады)
4200-4700 аралығы.
Бұрғылау тізбегін есептеуге шығаратын алғашқы мәліметтер: пайдалану
тізбегінің 0,140м, бұрғылау құбырының 114 мм ТБВП беріктік тобы G-105,
қабырға қалыңдығы 10,92 мм.
АБҚ – d 146 мм, l0=153 м, QАБҚ=0,145 мН. Белгіленген тереңдікке бір
өлшемді l1, бір секциялы тізбекті жіберуді мына формуламен анықтаймыз:
q1=27,8 кН=0,000278 мн
Fауд–құбырдың көлденең ағыс науаның ауданы 66,4 см2 немесе 0,064 м2.
Qсаз – құбырға сәйкес келетін созылу салмағы. Qсаз=2,62 мН
Сонда, мН
Сонда,
м
Бұрғылау тізбегінің ұзындығын қабылдаймыз – 4645 м.
Есептеу нәтижелерін кестесіне енгіземіз
6-кесте. Бұрғылау құбырларын аралық бұрғылауға қолдану
Аралықтар, м Секция Бұрғылау құбырлары Қабырға Беріктік
ұзындығы, м мен АБҚ диаметрі, мм қалыңдығы, тобы
мм
92 ТБВК-140 9 Е
0-100 8 АБҚС-1-229
982 ТБВХ-140 9 Е
100-1000 18 АБҚС-1-229
2938 ТБВК-140 9 Е
1000-3000 52 АБҚС-1-203
100 ТБВК-140 11 Л
140 ТБВК-140 10 Л
3880 ТБВК-140 8 Л
74 АБҚС-1-203
3000-4200 4645 ТБПВ-114 10,92 Б-109
4200-4700 155 АБК-146
2.4 Ұңғыманы жуу
2.4.1 Жуу сұйығының түрін таңдау және
оның параметрлерін әр тереңдік
аралықтары үшін тағайындау
Циркуляциялық агент типін (жуу сұйығы) және оның химиялық өңделу
түрін тау жыныстарын сапалы ашу жағдайларын, бұрғылау жұмыстарын жүргізу
қауіпсіздігін, бұрғылау жылдамдығының арттырылуына және ұңғыма құрылысы
бағасының төмендеуіне қолайлы жуудың неғұрлым тиімді технологиясын құру
жұмыстарын ескере отырып таңдайды.
0 - 100 м аралығы.
Төрттік, неогендік және борлы қабаттар аралығы саздардан, қиыршық
тастардан құралған. Қиыршық тастардағы жұтылудың алдын алу үшін және
сүзгілік қабықша жасау есебінен ұңғыма жарларын бекіту мақсатында бұл
аралықта бентонит негізіндегі, шартты жабысқақтығының мәні жоғары ерітінді
қолданады. Су беру және тағы басқа технологиялық көрсеткіштер шектелмейді.
Бастапқы ерітінді жергілікті артезиан (тұзды) суда бентонит қолданумен
жасалады. Саз гидратациясын жақсарту және жеделдету үшін 0,1-0,3%
каустикалық сода және 0,3-1,0% кальцийленген сода қосылады. Бентонит шығыны
0,16 тм3. Майлау қоспасы ретінде 5% мұнай қолданады.
100 – 1000 м аралығы.
Юр-триас жасындағы терриген қабаттары аралығында негізінен саздар мен
алеврометтер берілген. Құмдықтардың сирек қатпарлары кездеседі, гидратация
және сазды жыныстар құлау есебінен каверна түзілуі мүмкін. Сазды жыныстар
гидратациясын азайту, үгілу мен құлаудың алдын-алу үшін, бұл аралықта
ұңғыны жуу үшін су негізндегі лигибирленген ерітінді ұсынылады, оның
құрамында 10-12 кгм3 шамасында калий иондары кездеседі.
Калий иондарын политұзды минирализатор мин-1, мин-4, хлорлы калий
немесе басқа калий құрамды электролиттерден алады.
Жуу сұйығы параметрлері:
кгм3 тұтқырлығы 40-50 сек су беруі 15-330 мин аспайды, құм
құрамында 2% аспайды, қабықша 2 мм дейін. Су берілуін және шартқы
жабысқақтығын азайту үшін тұзға берік реагенттер қосылысын пайдалану
ұсынылады: КМЦ+КССБ немесе ФХЛС немесе крахмал+КССБ. Көбік түзілудің алдын-
алу үшін Т-66 және Т-80 реагенттерін қосу ұсынылады. Ерітіндінің майлағыш
қабілетін жақсарту және аспаптың ұсталу мүмкіндігін азайту үшін 5%
шамасында мұнай қосу ұсынылады.
Ерітіндіні дайындау технологиясы. К+ электролит ерітіндісі
дайындалады, мысалға, минирализатордың (мин-1) тығыздығы 1070-1090 кгсм3.
Араластыра отырып, гидроараластырғышқа кальцийленген сода мен бентонит
қосылады.
Сүзілуді азайту үшін КМЦ КССБ немесе ФХЛС – бірге, Т-66 немесе Т-80
1% шамасында. Мұнда ерітінді тығыздығы 1090-1110 кгм3 артады. Тығыздықтың
әрі қарай артуы бұрғыланған жыныстың бұрғылау ерітіндісін тазалау керекті
дәрежеде болмағандықтан ерітіндіге түсу есебінен болады.
1000 – 4200 м аралығы.
Аралық негізінен терригенді қабаттармен берілген 3200 м тереңдіктен
бастап – тұздар және ангидрит қатпарлары кездеседі. 1000-2000 м аралығы –
терригенді қабаттар. Алдыңғы аралық ерітіндісі қолданады, тығыздық
бұрғыланған жыныстың ерітіндіге түсу есебінен 1210÷1230 кгм3 дейін артады.
2000-3200 м аралығында терең жатқан терригенді қабаттар жуу сұйығы
ретінде алдыңғы аралық ерітіндісі қолданады. Ерітіндінің ингибрлену
дәрежесі мин-1 минирализаторын калий ионының 18-20 кгм3 құрамына дейін
қосу нәтижесінде артады, және талап етілген кгм3 тығыздыққа дейін
баритпен ауырлатылады. Ерітіндіні толықтыру 1110 кгм3 тығыздықтағы
бастапқы ерітіндіні алдын ала тұздармен өңдеу есебінен жүргізіледі.
Тұздар кездесетін 3200-3600 м аралығында тұзды қабаттардың ерітілуін
болдырмау үшін минералданудың жалпы дәрежесіне бинофит немесе хлорлы
магнийді қанығуға дейін қосу арқылы арттырады, яғни, тұздың жалпы құрамы
280-320 кгм3 шегінде, Cl- иондары құрамы мұнда 180-190 кгм3 аз емес, Cl-
ионының концентрациясының бұл шамасы – гамет еріту үшін шектеулісі.
Бинофит немесе сильвик кездескен жағдайда (олардың ерітілуі гаметке
қарағанда ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ключевые слова: Скважина, геологический
профиль,
конструкция
скважины, буровой
раствор,
долото, бурильная колонна,
обсадные
трубы, пластовое давление,
заканчивание
скважин, освоение и
испытание,
горные породы.
Настоящий проект предусматривает физические процессы проводки и
эксплуатации скважины глубиной 4700 м на месторождении Лоқтыбай.
В его недрах встречаются нефть и газ с разными физико-химическими
свойствами. В проекте выбраны способ бурения, оптимальные типы долот, а
также вид и параметры промывочной жидкости с учетом особенности
геологических условий месторождения.
В проекте также рассматриваются резервы повышения технико-
экономических показателей строительства скважин, меропрития по улучшению
условий труда и охраны окружающей среды.
АҢДАТПА
Өзекті сөздер: Ұңғыма, геологиялық қима,
ұңғыма
құрылымы, бұрғылау сұйығы,
қашау,
бұрғылау тізбегі, шегендеу
құбырлар,
қабаттық қысым, ұңғыманы
аяқтау, игеру
және сынау, тау
жыныстары.
Жобада Лоқтыбай кен орнында тереңдігі 4700 м пайдалану ұңғымасын
бұрғылау кезіндегі физикалық процесстер қарастырылады.
Оның қойнауында қасиеттері жағынан әртүрлі мұнай және газ кездеседі.
Жобада, бұрғылау тәсілі, қашаудың оптимальдық түрі мен бұрғылау тәртібі,
сондай-ақ бұрғылау ерітіндісі параметрлері мен түрі кен орнының ерекше
геологиялық жағдайына сай таңдалынып алынған.
Жобада сондай-ақ ұңғыма құрылысының техникалық-экономикалық
көрсеткіштерін көтеру, еңбек жағдайын жақсарту жолдары және қоршаған ортаны
қорғау шаралары қарастырылады.
Кіріспе
Лоқтыбай кен орны Ақтөбе облысында орналасқан. Климаты қатаң
болғандықтан зерттеу бұрғылау жұмыстарын жүргізу қиынға соғады.
Қазіргі кезде бұл жерлерде СНПС-Ақтөбемұнайгаз ААҚ құрамындағы Ұлы
қабырға Қазақстан-Қытайлық бұрғылау компаниясы (ҚҚБК) жауапкершілігі
шектеулі серіктестігі (ЖШС) жұмыс жүргізуде.
Бұл жобада ұңғыманы бұрғылау-зерттеу жұмыстарын тиімді жүргізу
мәселелері қарастырылған.
ГЕОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
1.1 Географиялық және экономикалық жағдайлар
Лоқтыбай алаңы әкімшілік жағынан Ақтөбе облысының Байғанин ауданының
территориясында жатыр. Жақын елді мекендер болып Жарқамыс, Кемерші және
Қожасай поселкелері табылады. Ең жақын темір жол станциясы болып табылатын
Қарауылкелді станциясы жұмыстар жүргізілетін алаңнан 100-140 км қашықтықта
орналасқан. Алаң орографиялық жағынан алып қарағанда Көкжиде құмды
массивінен оңтүстікке қарай, Орал үстіртінде орналасқан және шөлді және
шөлейтті жазық болып саналады. Жер бетінің теңіз деңгейіне қатысты максимал
және минимал белгілері сәйкесінше +275 және + 123 м . Жұмыстар жүретін
алаңнан батыс бағытта 14-18 км қашықтықта Жем өзені ағып жатыр. Ол осы
аудандағы бірден-бір тұрақты су көзі болып табылады. Тереңдігі 0.5-2 м
аралығында, ені 3-25 м. Өзен алқабы 1000 м дейін жетеді. Оңтүстік-шығыс
беткейі тіп-тіке , биік, ал солтүстік-батыс беткейі жатық әрі аласа және
көп бөлігі эол құмдарымен жабылған. Алаңнын оңтүстік-батысында Сарыкөл көлі
орналасқан. Оңтүстік-батысында жұмыстар алаңы Ембі өзеніне құятын
Шотырлысай өзенімен ұштасады. Жаз айларында Шотырлысай өзені кеуіп қалады.
Терең ұңғымаларды техникалық сумен қамтамасыз ету үшін олардың әрқайсысының
жанына альб сулы горизонтынан су алу үшін су ұңғымалары бұрғыланады. Ауыз
су елді мекендерден әкелінеді. Ауданның климаты күрт континенталды.
Маусымдық және тәуліктік температуралардың ауытқу шоталары жоғары. Жылдық
орташа температура +4-тен +7 градус аралығында. Максимал температура
(+42ºС) шілде айында, ал минимал температура (-40ºС) қаңтар айында
байқалады. Жауын-шашын мөлшері көп емес. Қыс мезгілі қарашадан наурыз айына
дейін созылады. Далалықтағы қар жабыны 50-100 мм аспайды. Көктем сәуір
айында туады, ал мамырдың соңында тамыздың аяғына дейін созылатын ыстық,
құрғақ жаз орнайды. Жер қабатының қату тереңдігі 1.5 м. Отынмен жылыту
кезеңі 197 тәулік.
1.2 Ауданның геологиялық-геофизикалық зерттелу тарихы
Ауданның геологиялық құрылысының алғашқы мәліметтері 1940 жылы Жем,
Темір, Атжақсы өзендерінің бойымен зерттеулер жүргізген Е.К. Ковалевский
мен А.С. Гостросстың еңбектерінде жарық көрді. Зерттеулер әрі қарай да
маршрутты жағдайда жүргізілді. Кең ауқымды және нәтижелі зерттеулер 1944
жылдан басталады. Сөйтіп 1944-1946 жылдары Г.И. Водорезовтың басқаруымен
Каспий-Арал партиясы бойынша 1:1000000 масштабта геологиялық суретті
түсіріп алды. Жүргізілген жұмыстың нәтижесі бойынша геологиялық карта
жасалынды және де жергілікті жердің стратиграфиясы мен тектоникасының
негізгі сұрақтарына жауап беретін түсіндірме жазбасы жазылды.
1949 жылы В.И. Самодуровпен Н.В. Иванова Лоқтыбай ауданы да кіретін
1:2000000 масштабпен геологиялық көшірме жүргізді. Авторлар ауданның
геологиялық құрылымының тыңғылықты суреттемесін берді.
1952 жылы ауданның 1:2000000 масштабтағы гравиметрикалық көшірмесі
алынды. (Л.Н. Гушконов).
1952-1954 жылдары ауданда картирлік бұрғылауды қолданып 1:50000
масштабта геологиялық көшірме алынды (А.С. Зингер).
1976 жылдан бастап іздестіру жұмыстары Қазмұнай газ геология
бірлестігіне қарасты Ақтөбе мұнай газ барлау (АИГРЭ) жүргізді.
1981 жылдан Лоқтыбай ауданындағы іздестіру және барлау жұмыстарын сол
жылдың 1 қазанында құрылған Ақтөбе мұнай газ геология бірлестігінің
құрамындағы Ақтөбе мұнай газ барлау экспедициясы жүргізді.
1981 жылдың аяғында Лоқтыбай кен орнында КСРО мұнай кәсіпшілігі
Министрлігіне қарасты. Қайта құрылған Ақтөбе мұнай бірлестігі барлау
ұңғыларын қаза бастады.
Лоқтыбай кен орнында бұрын атқарылған жұмыс түрлері жүргізілуде және де
бұрғылаудың жаңа түріндегі ұңғыларды қазу қарастырылған.
1. Литологиялық-стратиграфиялық бөлім
0-460 м: төменгі бор шөгінділері: сұрғылт-жасыл түсті готерив
шөгінділері (арасында құмтас қабатшалары бар саздар), арасында құм
қабатшалары бар баррем шөгінділері, қою сұр және қара түсті апт және
аллювиал альб шөгінділері (сұр түсті саздар, ақ квару құмдар, жоғарғы
бөлікте өлшемі 1 м жететін сарғылт-қоңыр түсті тасберішті сұрғылт сары
құмдар).
460-600 м: ортаңғы юра шөгінділері: сұр және жасылтым сұр полимикті
құмдар, қою сұр және сұрғылт қоңыр құмды саздар, қоңыр көмір қабатшалары
және линзалар. Төменгі юра шөгінділері: ұсақ кварцты галька араласқан ашық
сұр және сұрғылт ақ түсті, кварцтық далалық шпаттық құмдар, нашар
алевролиттелінген, сұрғылт ақ түсті, тығыз саздар.
600-950 м: төменгі триас шөгінділері: континенталдық алабажақ құмдар
мен аргиллит тәріздес саздар қабаттасқан. Қоңыр және қоңыр-қызыл, ашық
жасыл, қоңырқай сұр түсті сазды полимикті құмдар, нашар әктелген және
алевритті көкшіл-жасыл, қоңырқай-қызыл түсті тығыз саздар.
950-1280 м: жоғарғы пермь шөгінділері: Татар, Қазан, Уфа ярустарының
құрамындағы континенталдық қызыл түсті құмды-сазды және кей жерінде тұзды-
сульфатты шөгінділер.
Уфа шөгінділері аргиллит, құмтастар, ангидриттер, тас тұзынан тұрады.
Қазан шөгінділері тығыз құмтастармен алевролиттерден тұрады. Төменгі
бөлігінде аргиллиттер және ангидриттер қабатшалары кездеседі.
Татар шөгінділері жабынында қызғылт түсті ангидрит қабатшалары
кездесетін, нашар біріккен құмтастар және аргиллиттерден тұрады.
1280-3400 м: Кунгур ярусы шөгінділері: галогенді және төменгі сульфатты-
терригенді қатқабаттан тұрады.
Тас тұзы ақ түсті және мөлдір, тұздың төменгі жағында монтмориллонитті
иілімді саздар қабатшалары кездеседі. Ангидриттер сұрғылт-ақ және көкшіл-
сұр түсті, тығыз, берік. Аргиллиттер қою сұр және қара түсті, қиыршық
тасты, тақта тасты.
3400-3700 Ассель ярусы аргиллиттерден, алевролиттерден, құмтастардан
тұрады. Аргиллиттер әкті, қою сұр түсті , тақтатасты, қатпарлы. Құмтастар
полимикті, әкті, слюдалы, сұр және қою сұр түсті, жақсы жабысқан.
Алевролиттердің құрамы да сондай.
3700-4350 Мәскеу, башқұрт, серпухов, жоғарғы визей ярустары құрамындағы
орта және төменгі карбон шөгінділері.
Мәскеу ярусы-вирей және кашир горизонттары шөгінділері (аргиллит
қабатшалары бар әктастар мен доломиттер).
Башқұрт ярусы негізінен төменгі ярус астының карбонатты жыныстары-
органогенді, нашар доломиттелген майда каверналы, жарықшақты, тығыз және
берік, сұр және қоңырқай-сұр , ашық сұр түсті әктастардан, доломиттерден
тұрады. Жыныстардың негізгі бөлігі органикалық қалдықтардан, ұсақ крситалды
кальцит пен біріктірілген солиттерден құралған.
Серпухов ярусы кезекті және өткізбейтін әатастардың доломиттер
қабақшалары мен араласуынан түзілген.
Жоғарғы визей шөгінділері (ока бірлескен горизонты) негізінен
әктастардан және доломиттерден тұрады. әктастар доломиттелген, ашық сұр
және қоңырқай сұр, кристалды, берік және кеуекті жарықшақты. Доломиттердің
құрамы әктастармен бірдей.
4350-4700 төменгі және ортаңғы визей құрамындағы төменгі карбон
шөгінділері.
Төменгі және ортаңғы визей ярустары конгломерат қабатшалары араласқан
құмды-сазды шөгінділерден тұрады.
1.4 Тектоника
Тектоникалық қатынаста Лоқтыбай кен орнының ауданы Каспий маңы
ойпатының шығыс Қалқаны бөлігінде орналасқан.
Геологиялық дамудың бірден-бір жолы қуатты шөгінді жамылғының
(7-10км) түзілуі болып табылады.Бұл қалыңдықтың негізгі бөлігін кунгур
ярусының гологендік шөгіндісінің табаны мен кембрийге дейінгі құрылым
(іргетас) бетінің шөгінді қабатын қоса алғандағы тұздан төменгі кешені
құрайды.Тұзасты шөгінділер беті шығыстан батысқа қарай Ащысай аймақтық
жарығынан ойпаттың орталық бөлігіне моноклиналды батады . Тұзасты
шөгінділерінің моноклиналды батуы фонында олардың құрылымдық жоспары
тектоникалық сатылардың бар болуымен күрделенеді. Шығыстан батысқа қарай
Жаңажол, Кеңқияқ, Жұпарқұдық, Көздісай сатылары байқалады. Сатылар құрылысы
субмеридионалды жергілікті көтерілімдерден күрделенеді.Көтерілімнің
әртүрлік литологиялық-стратиграфиялық кешендер бойынша тереңдік құрылысы
жайында терең бұрғылау және сейсмобарлау мәліметтері бойынша талдау жасауға
болады
5. Мұнай-газдылығы
Каспий маңы ойпатының шығыс бөлігіндегі тұз асты терригенді және
Карбонатты шөгінділерде үш аймақтық мұнай-газ кешені анықталған: құмды-
сазды артинжоғары гжельдік, карбонаттық гжель окалық, терригендік орта
визейлік-жоғарғы девондық.Олар кеуекті, кеуекті-қуысты,кеуекті-жарықшақты
типті терригенді және карбонатты коллекторларда жатады. Аталған мұнай-газ
кешендері Каспий маңы ойпатының шығыс бөлігінің Кеңқияқ тектоникалық
сатысының орталық бөлігінің тұзасты құрылымының Жотыкөлдік тобы алаңдарында
да орын алады.
Артинск-ассель кешені кеңінен тараған және барлық ұңғымалармен
аршылған. Артинск ярусы шөгінділері қимасында 3, сакмар ярусы
шөгінділерінде 4, ассель шөгінділерінде 1 негізгі мұнай-газды горизонт
анықталған.
Кеңқияқ, Құмасай, Көкжиде, Құрсай, Қаратөбе мұнай-газ кешендерінен
дебиті 60-102 мтәу мұнай ағыны алынған.
Кашир-ока мұнай-газды карбонатты кешені алаңның тек шығыс бөлігінде
орын алады.
Жаңажол, Күнгур, Урихтау, Қожасай, Қуантай, Жаңатаң-II алаңдарындағы
осы кешеннің қимасында әрқайсысы 8-9 мұнай-газ қабатынан тұратын
литологиялық-стратиграфиялық мұнай-газды горизонт бар екені анықталған. Бұл
өнімді қабаттарда кеуекті, кеуекті-қуысты, кеуекті-жарықшақты коллекторлар
дамыған.
Орта визейлік-жоғарғы девондық мұнай-газды кешені 1-Теріскен, 1-Шығыс
Төрткөл, 3- Төрткөл, 2-ШығысТеріскен, 1-Қуантай, 1-Жаңатаң, 3- Қожасай
ұңғымаларында жақсы зерттелген.Оның қимасында коллекторлары түйіршік типті
10 шақты құмтастар мен конгломераттар қабаты анықталған. Мұнай-газдылық
жағынан алып қарағанда бұл кешеннің шөгінділері нашар зерттелген. Керн
бойынша мұнай белгілері Жылан сай, Қожасай, Қорған, Жаңатаң, Шығыс Төрткөл,
Торғай, Биіктал алаңдарында байқалған.
Саз қабаттарының өнімділік мүмкіндігінің жоғарылығы, көптеген коллектор-
жыныс қабаттарының, сенімді жамылғылардың және қолайлы құрылымдық
жағдайлардың бар болуы оцпаттың шығыс бөлігіндегі орта визейлік-жоғарғы
девондық шөгінділерде ірі көмірсутек шоғырларының бар екенін көрсетеді.
1.6 Сулылығы
Тұзасты құрылымдарының Шоты көлдік тобы Солтүстік Каспийлік артезиандық
бассейіннің шығыс бөлігі шеңберінде орналасқан. Тұзасты су кешендерінің
орналасу тереңдігі және аймақтық орналасуы, жерасты суларының химиялық
құрамы және минералдануы, суға еріген органикалық заттардың құрамы,
сулардың газға қанығуы және еріген газдың құрамы және тағы басқа жағдайлар
көмірсутек шоғырларының қалыптасуына және соқталуына қолайлы жағдайлардың
бар екенінің дәлелі.
Тұзасты шөгінділерінің қимасында көрсетілген мұнай-газ кешендері
гидрогеологиялық жағынан минералдануы, динамикалық ерекшеліктері, газ
құрамы және газға қанушылығы әр түрлі, өздігінен төгілетін және арындық
табандық және контур сыртындағы сулары бар бір қатар сулы горизонттардан
тұратын жеклеген гидрогеологиялық қабаттар ретінде қарастырылады.
Артин-ассель кешенінің гидрогеологиялық қабатының табандық және контур
сыртындағы сулары судың меншікті салмағы 1050-1080 кгм болған
жағдайында Солтүстік Кендісайда 84.1 гл және Кең қияқта 204.7 гл
минералдануға ие және хлоркальцилік типке жатады.
Төменгі пермьдік сулы қабаттардың сулары Кең қияқ, Құрсай, Солтүстік
Кендісайда өздігінен төгіледі, дебиті 1.9-92 мтәу., ал Салбай Бозабада
олар жоғарғы орынды. Сулардың қабаттық температурасы 71.5-87.7 С.
Кашир-ока карбонаттық жыныстарының гидрогеологиялық қабатының табандық
және контур сыртындағы сулары минералдануы 2888-4491 м аралықта салмағы
1050-1120 кгсм жағдайында Жаңа-жолда 80.9 гл, Шығыс Төрткөлде 192.1 гл
жететін хлоркальцилік типті болып табылады.
1.7 Ұңғыманы қазу кезіндегі шиеленіс аймақтары
Лоқтыбай кен орындағы пайдалану ұңғымаларын бұрғылау терең ұңғымаларды
бұрғылаудағы жинақталған тәжірибелерге сүйене отырып жүргізіледі.
Бұрғылау кезінде Карбон, пермь, Триас, Юра, Бор және литологиялық
құрамы мен түрпілілігі бір-бірінен айрықша, тұздан төменгі шөгінділер
ашылады.
Карбон қабаты шөгінділері саз, аргиллит және ангидрит аралса
құмтастармен берілген. Бұл қабатта негізінен мұнай атқылауы мүмкін. Ұңғыма
қабырғасының опырылып құлауы да жиі кездеседі.
Пермь шөгінділері төменгідей екі турлі қимадан: жоғарғысы-тас тұзы
қабатынан, төменгі бөлігі-сульфатты терригенді жыныстар қатпарларынан
құралған. Шөгіндінің төменгі бөлігінде бұрғылау аспабының ұсталып қалуына
әкеліп соқтыруы мүмкін монтиореолонитті саздар орын алған.
Триас, Юра, Бор қабаттары шөгінді жыныстардан құралғандықтары, бұл
аралықта ұңғыма қабырғасының опырылуы жиі кездеседі. Сонымен қатар жуу
сұйығының жыртылуы да бірқатар орын алған.
Жоғарыда көрсетілген шиеленістерді болдырмау үшін керекті құжаттарды
басшылыққа ала отырып жұмыс жургізу қажет. Негізінен ГТҚ (ГТН) көрсетілген
саз ерітінділерінің және жуу сұйығының параметрлерінің көрсеткіштерін катаң
сақтау қажет.
1.8 Перспективалы қабаттарды ашу және сынау
Мұнай –газ гаризонттарын ашу сапалы саз ерітінділерін қолдану арқылы
жүргізіледі. Гео физикалық зерттеулер және кенді зерттеулер нәтижелеріне
байланысты мұнай-газ қабатының қалыңдықтары, физикалық қасиеттері мен
литологиялық құрамы, тереңдік аралықтары анықталады.
Пайдалану тізбегіндегі горизонтты сынау төменнен-жоғарыға тәсілі
бойынша, ЗПКО-89 кумулятивтік зарядпен перфорациялап, өнімді қабат
горизонтының әрбір метр жолағына 10-15 тесіктен есептеп, каротаж кабелі
немесе сорапты-компрессорлы құбыр арқылы жургізеді. өнімді қабаттарды ашу
алдында пайдалану тізбегін саңылаусыздыққа төмендегідей екі тәсіл арқылы
сынау қажет: қысымдау, сығымдау және ұңғыдағы сұйық деңгейін азайту арқылы.
Сағаны жоғарғы қысымды сырғытпамен жабдықтау қажет. Оқпанды саз
ерітіндісімен толтыру керек.
Қабаттан ағынды шақтыру ерітіндіні сумен аралыстырып, сонан кейін
компрессор көмегімен сұйық деңгейін азайту жолымен жүзеге асырылады. Мұнан
немесе газ ағыны алынған жағдайда әртүрлі диаметрлі штуцерлер (мұнай үшін)
немесе диафрагма (газ үшін) қолдана отырып режимдік зерттеулер жүргізу
қажет.
Әрбір режим бойынша мұнай-газ объектісін зерттеу мерзімі үш тәулік
ішінде.
Зерттеу нәтижесінде қабат жөнінде толық мағлұматтар алынуы тиіс, яғни
түптік қабат қысымы, газ факторының температурасы, флюидтердің беттік және
түптік сынамаларын алу және тағы басқалары. Әрбір қабатты сынап болған соң
оған 50 м биіктікте цемент көпіршесі қойылады.
Келесі объектіні ашу алдында, оқшаулаушы көпір қойылғаннан соң деңгейді
төмендету арқылы тізбек саңылаусыздыққа сыналады.
Кәсіпшілік-геофизикалық зерттеулер нәтижесін интерпретациялау және
бұрғылау көрсеткіштерін салыстыру арқылы объект бойынша іздестіру ұңғысын
сынау жоспары жасалынады.
1. Қабаттарды сынаудың аралықтары мен тәсілдері
Өнімді қабатты ашу сапалы газ ерітіндісімен жүргізіледі. Мұнай-газ
қабаттарының тереңдік аралықтары, олардың қалыңдығы, литологиялық құрамы
және жыныстардың физикалық көрсеткіштері кернді жан-жаққаты зерттеу және
геофизикалық зерттеулер нәтижесі бойынша анықталады. Бұрғылау кезінде
қабаттарды КИП көмегімен сынау ұңғыны өту кезіндегі мұнай-газ пайда болу
сипатын бақылау нәтижелеріне қарай отырып жүргізіледі. өнімді қабаттарды
пайдалану тізбегі ішінде сынау төменнен-жоғарыға әдісімен, 1 м құбыр
бөлігіне ПК-2-103 кумулятивтік зарядтар көмегімен 20 тесік салып
перфорациялау жолымен жүргізіледі. Перфоратор каротаж көмегімен немесе
сораптық-компрессорлық құбырлар арқылы түсіріледі. Ашылған өнімді қабатта
пайдалану тізбегін саңылаусыздыққа сынау екі тәсілмен жүргізіледі: қысыммен
және ұңғыдағы сұйық деңгейін азайту тәсілдері. Мұнай-газ объектісінің
сыналу уақыты 3 тәуліктен кем болмауы тиіс. Зерттеу нәтижелері бойынша
өнімді қабат жөнінде мынадай мағлұматтар алынуы тиіс: қабаттық және түптік
қысымдар мәні, температура, газ факторы, қабат сұйығының дебиті.
Лабораториялық талдау үшін флюидтердің саздық және беттік сынамалары
алынады.
8. Ұңғымада жүргізілетін геофизикалық зерттеулер
Бекітілген ұңғымаларда жүргізілетін міндетті геофизикалық зерттеулер
кешеніне және Ұңғымаларда геофизикалық зерттеулерді жүргізудің техникалық
инструкциясына сәйкес, ашылатын қиманы зерттеу, өнімді қабаттарды
белгілеу, ұңғыма оқпанының техникалық жағдайын зерттеу және қиманың
сейсмологиялық сипаттамасын алу үшін геофизикалық зерттеулер кешені
өткізіледі. Күтіліп отырған ашылуға 100 м қалғанда ұңғы түбіне жеткенше
қажетті газ өлшеу жұмыстарын жүргізу үшін газ-каротажды станцияны орнату
керек. Ұңғыма бекітілгеннен кейін цементтің көтерілу деңгейі мен сапасын
анықтау үшін ОЦК жазылымы (термометрраж) және акустикалық йементомер
жүргізіледі. Лоқтыбай кен орнында пайдалану ұңғымасын бұрғылау кезінде
жүргізілетін геофизикалық зерттеулер жұмыстары кешеніне мыналар кіреді:
1. Литология құрылысын, коллекторлық қасиеттерін зерттеу ПС, КС, ГК,
НГК, АК, БК, ДС, инклинометрия, профилеметрия.
Масштаб 1:500
2. Циклинометрия: масштаб 1:500; 0-950; 0-3700 м аралығында.
3. Қанығуды анықтау: ПС, БКЗ, БК, ГК, НГК, ГГКП, БМК: масштаб 1:200;
3700-3900, 3850-4100, 4050-4250, 4200-4400, 4350-4550, 4500-4700.
4. Газ каротажы: масштаб 1:200; 3700-4700 м аралықта.
5. Сынау кезінде перфорацияны бақылайды, термодебитометрия
жасалынады.
Ескерту:
1. Геофизикалық жұмыстарды жүргізу құны Инструкцияға сәйкес сметада
қүрастырылады.
2. Профилеметрия әрбір рет алдыңғы тізбектің башмағына дейін
жұргізіледі.
ТЕХНИКАЛЫҚ ЖӘНЕ ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
2.1 Бұрғылау тәслін таңдау және дәлелдеу
Бұрғылау технологиясын жобалаудағы жауапты кезеңдердің бірі- бұрғылау
әдісінің белгілі бір әдісін қолдану туралы шешім қабылдау, себебі соңынан
таңдалған әдіс көптеген технологиялық шешімдерді- бұрғылау режимін,
гидравликалық бағдарламаны, бұрғылау аспабын, бұрғылау қондырғысының түрін
және олардың салдары ретінде, ұңғыманы бекіту технологиясын анықтайды.
Бұрғылау әдісін ұңғыманың өту ерекшеліктері мен жағдайларын есепке ала
отырып таңдайды.Сонымен қатар бұрғылау әдісінің тиімді қолдану ауданына да
көңіл аударады.
Роторлық әдісті қолдану:
- ұңғыманың терең аралықтарын шарошкалық қашаумен бұрғылау, онда
рейстегі өтуді неғұрлым арттыру қажет, қашаудың айналу жылдамдығының
оптималды мәні 35-150 айнмин.
- жынысты саз, тығыз сазды сланец және басқа жыныстар қуатты қабатын
бұрғылау, мұнда үшшарошкалы ірі тісті, үлкен қадамды энергосыйымды
қащаулар қолданады, себебі қондырғылардан сұйықтықтың ағуының жоғары
жылдамдығын жасау керек және қашауда бұрғылау сораптары дамытатын
гидравликалық қуаттың іске асуы талап етіледі.
- керн таңдап бұрғылауда.
- ауырлатылған бұрғылау ерітінділерін қолдануды талап ететін
жағдайларда ұңғымаларды бұрғылау және тағы басқа.
Ротормен бұрғылау келесі жағдайларда тиімді:
- диаметрі 190,5 мм және одан артық шарошка қашаулармен тереңдігі 3000-
3500 м дейінгі тік ұңғымаларды бұрғылау (бұрғылау ерітінді тығыздығы
1700-1800 кгм3 артық емес), бұл жағдайда қашаудың айналу жиілігінің
оптимальды мәндері бұрғылау машиналар мен көлемді винтті
қозғалтқыштарға арналған аумақта.
Тиімді пайдалану ауданын және берілген алаңдағы бұрынғы бұрғыланған
ұңғымалар тәжірибесін ескере, роторлы-турбиналық бұрғылау әдісін таңдаймыз
және келесі берілгендерді қолданамыз:
- бұрғылау тереңдігі 4700 м.
- бұрғылануға жататын жыныстардың физика механикалық қасиеттері.
- ұңғыма профилі- тік.
Лоқтыбай алаңының 27, 14, 16 ұңғымаларын бұрғылау тәжірибесін ескере
отырып, бұрғыланатын жыныстардың физика механикалық қасиеттерін және
гидравликалық шығын азғана болатындығын есепке алып, 100-3000 м аралығында
бұрғылаудың роторлық әдісі ұсынылады. Бұрғылау машинасының қуатын неғұрлым
тиімді қолдану үшін бұрғылау машинасы иодификациясын қолдану керектігін
сақтау қажет.
Үгілгіш жыныстар, жыныстардың құлауы кездесетін жоғарғы 0-100 м аралығы
үшін, сонымен қатар ұңғыма жарының түсуі, бұрғылау аспабының тартылуы, көп
шығындану, бұрғылау машинасын жүргізудің қиындығы кездесетін 3000-4700 м
аралығында бұрғылау роторлық әдісі ұсынылады.
2.2 Ұңғыма құрылысын жобалау және дәлелдеу
2.2.1 Ұңғыма үшін шегендеу тізбегін таңдауды дәлелдеу
Ұңғыма құрылмасын таңдауға ықпал ететін негізгі факторлар:
- қабат өнімінің жоғарғы агрессивтігі ( 6 % дейінгі көлемді күкіртсутегі).
- өнімдік қабаттағы аномальды жоғарғы қабаттық қысым.
- өнімді горизонттық мәнді қуаты.
- ұңғыма геологиялық қиылысының қиындықтары.
( каверна түзуге бейім терригенді және тұзды қабаттардың сіңіру мен газ
білінуге бейім каверналық-жарықты өнімді ізбестастардың барлығы ).
Ұңғыма құрылмасы фактілік кәсіби берілгендердің анализі мен қорытындысы,
КГНК барлау және пайдалану ұңғыларын өткізу тәжірибесі негізінде таңдалады.
- Ø 630 мм шахталық бағыттаушы 10 м тереңдікке түсіріліп төрттік
қабаттардың жоғарғы аралықтарын жабу және бекіту үшін сағаға дейін
цементтеледі.
І-аралық тізбек ( Ø 324 мм ) бір секцияның 1000 м тереңдігіне түсіріліп
Юра және триас жүйесінің босаң терригенді жыныстарын жабу үшін және
бұрғылау ерітіндісінің мүмкін сіңірілуін болдырмау үшін ұңғыма сағасына
дейін цементтеледі.
ІІ-аралық тізбек Ø 224,5 мм 4200 м терңдікке түсіріліп, тұз шайылумен
каверна түзілуімен сипатталатын босаң тұзасты терригенді жыныстарды және
пермь қабатының хемоген қалыңын жабу үшін екі сатыда ұңғыма сағасына дейін
цементтеледі.
-Ø 139,7 мм пайдалану тізбегі 4700 м тереңдікке түсіріліп өнімді
қабаттарды жабу және бөлу, сонымен қатар кейіннен пайдалану үшін екі сатыда
ұңғыма сағасына дейін цементтеледі.
2.2.2 Шегендеу тізбектерінің санын есептеу
Ұңғыма құрылмасы қосылған қысым графигі, қабаттық қысым аномальдылығы
коэффициенті және жұтылу қысымының индексін тереңдікпен есептеген кезде
таңдалып алынады. Аномальдылық коэффициенті қабаттық қысымның тұщы су
бағанасының гидростатикалық қысымына қатынасы. ( бағана биіктігі- ұңғыма
сағасынан қабаттың қарастырылып отырған нүктесіне дейін ):
;
(1)
мұнда - 1000 кгм3
q=9,8 мс2
Рқ – қабат қысымы, МПа.
Қабаттық қысым нормада, егер . Егер болса, қабаттық қысым
жоғары немесе аномальды жоғары , болса, төмен немесе аномальды
төмен (АиПД). Біздің жағдайда қабаттық қысым АВПД, себебі .
Жұтылу қысымның индексі – жуу сұйығының қабатқа жұтылуы пайда болатын
қысымның тұщы су бағанасының гидравликалық қысымына қатынасы (бағанаға
биіктігі ұңғыма сағасынан жұтылатын қабаттың қарастырылып отырған нүктесіне
дейін)
;
(2)
мұнда Рқ=zn – тереңдіктегі жұтылу қысымы, МПа
жуу сұйықтығы тығыздығының тұщы су тығыздығы қатынасы
;
(3)
Рқ, Рж, Рст мәндерін Ка, Кn және арқылы
(4)
қойып, түрлендіруден кейін өлшемсіз шамалар теңсіздігін аламыз.
(5)
минимальды қажетті шамасын (қабаттың сұйықтық пен газдар ағысының
алдын алу үшін) мына формула бойынша анықтаймыз:
(6)
мұнда Кр – резерв коэффициенті
3-кесте. Резерв коэффициентінің мәндері
Тереңдік интервалы, м 0-1200 1200-2500 2500
Кр-дың мүмкін шамасы 1,1÷1,15 1,05÷1,1 1,04÷1,07
3-ші кестедегі мәндерге байланысты жоғарыдағы формулалар арқылы
Ка , Кж , ρо коэффициенттерінің мәндерін табамыз:
1. Z=500 м :
;
Рж=6,7 МПа;
;
÷1,15)ּ1=(1,1÷1,15).
2. Z=1000 м;
;
Рж=13,4 МПа;
;
÷1,15)ּ1=(1,1÷1,15).
3. Z=1500 м;
;
Рж=20,12 МПа;
;
ρ0 =(1,05÷1,1)ּ1=(1,05÷1,1).
4. Z=2000 м;
;
Рж=26,82 МПа;
;
ρ0 =(1,05÷1,1)ּ1=(1,05÷1,1).
5. Z=2500 м;
;
Рж=33,53 МПа;
;
ρ0 =(1,04÷1,07)ּ1=(1,04÷1,07).
6. Z=3000 м;
;
Рж=41,42 МПа;
;
ρ0 =(1,04÷1,07)ּ1,1=(1,14÷1,18).
7. Z=3200 м;
;
Рж=45,91МПа;
;
ρ0 =(1,04÷1,07)ּ1,1=(1,14÷1,18).
8. Z=3500 м;
;
Рж=50,22 МПа;
;
ρ0 =(1,04÷1,07)ּ1,1=(1,14÷1,18).
9. Z=3800 м;
;
Рж=56,3 МПа;
;
ρ0 =(1,04÷1,07)ּ1,15=(1,2÷1,23).
10. Z=4080 м;
;
Рж=59,1 МПа;
;
ρ0 =(1,04÷1,07)ּ1,25=(1,3÷1,34).
11. Z=4200 м;
;
Рж=59,62 МПа;
;
ρ0 =(1,04÷1,07)ּ1,28=(1,33÷1,37).
12. Z=4300 м;
;
Рж=61,19 МПа;
;
ρ0 =(1,04÷1,07)ּ1,28=(1,33÷1,37).
13. Z=4500 м;
;
Рж=63,72 МПа;
;
ρ0 =(1,04÷1,07)ּ1,27=(1,32÷1,36).
14. Z=4700 м;
;
Рж=66,12 МПа;
;
ρ0 =(1,04÷1,07)ּ1,2=(1,25÷1,28).
4-кесте. Ка, Кж және есептелген мәндерінің нәтижесі
Тереңдік, мРқ, МПа Ка Рж, МПа Кж
500 5 1,0 6,7 1,34 1,1÷1,15
1000 10 1,0 13,41 1,34 1,1÷1,15
1500 15 1,0 20,12 1,34 1,05÷1,1
2000 20 1,0 26,82 1,34 1,05÷1,1
2500 25 1,0 33,53 1,34 1,04÷1,07
3000 32 1,1 41,42 1,38 1,14÷1,18
3200 35,2 1,1 45,91 1,43 1,14÷1,18
Тереңдік, мРқ, МПа Ка Рж, МПа Кж
3500 38,5 1,1 50,22 1,43 1,14÷1,18
3800 43,7 1,15 56,3 1,48 1,2÷1,23
4080 51,1 1,25 59,1 1,48 1,3÷1,34
4200 53,76 1,28 59,62 1,42 1,33÷1,37
4300 55,05 1,28 61,19 1,42 1,33÷1,37
4500 57,05 1,27 63,72 1,42 1,32÷1,36
4700 57,05 1,2 66,12 1,42 1,25÷1,28
Барлық есептелген көрсеткштерді кестеге түсіреміз. Есептеу
берілгендері бойынша график құрамыз.
(Тереңдікпен Ка, , Кn өзгеруінің графигі)
Графикте көрсетілгендей, ұңғыма құрылымына 1000 м тереңдікке аралық
тізбек қосу керек, бұл Кn=1,63 учаскеде жұтылуды болдырмау үшін қажет,
себебі төменгі аралықты бұрғылауда кгм3 ерітінді қолданылады, ал бұл
жұтылуға әкеледі.
Аталған аралық тзбекті міндетті түрде кері лақтыру жабдықтармен
жабдықталуы тиіс. Себебі, ұңғыма газды болған соң, бұл тізбектің түсіру
тереңдігін есептегенде шығаруда префекторды жапқаннан кейін ұңғымада пайда
болатын қысымның ең жоғары мәнін ескерген жөн.
Бастапқы берілгендер:
Қабаттың қысым 90 МПа мұнайлы қабат 4500÷4750 м тереңдікте жатады.
Ұңғыма қысымы бойынша жұтылу қысымы индексі кестеде берілген.
Жуу сұйығының толық шығуы жағдайында ұңғыма салыстырмалы тығыздығы
газбен толтырылады.
Газдың сығылу коэффициенті .
Ұңғыма оқпаны бойынша газдың орташа температурасы Н.
Аралық тізбек 1000 м тереңдікке дейін түсірілді. Шығарудан кейін
превектор жабылу жағдайында төмен жатқан газдардың газдан жарылу қауіпі бар
ма, соны тексереміз.
1000 м тереңдіктегі жабық ұңғымадағы газ қысымын мына формула бойынша
табамыз.
(7)
мұнда
(8)
Нқ – қабат тереңдігі
lx – тізбектердің түсу тереңдігі, м
Сонда,
және қосымша МПа.
Суға байланысты қысым қатынасы туралы түсініктеме береміз.
(9)
Рқат=Кж
(10)
4,361,51 аралықтарын қарастырамыз.
Яғни, 1000 м тереңдікте шарт қарастырылмайды. 3000 м тереңдіктегі суға
байланысты қысым қатынасының мәнін есептейміз. Кж=1,4
Сонда: МПа.
3000 м тереңдікте шарт орындалмайды.
1,91,67
Рқат, z=4200 м-ге есептейміз. Мына формуламен: Кж=1,42
Сонда МПа.
1,411,69
4200 м тереңдікте шарт орындалады. Яғни, тізбектерден төмен жатқан
жыныстардың жарылуын жібермеу үшін 4200 м тереңдікке жіберілетін аралық
тізбекті тексеру қажет.
2.2.3 Шегендеу қызметтерін және
қашаулар диаметрін таңдау
Тізбек диаметрін таңдауды пайдалану тізбек диаметрін таңдаудан
бастайды.
Жобалы ұңғыма газоконденсатты типке жататын болғандықтан, пайдалану
тізбек диаметрін максималды күту шығымын ескеріп таңдайды. Таблица бойынша
пайдалану тізбектің бағдарлы диаметрін таңдаймыз. Конденсатты жоғары
құрамды күкіртсутекті газдың алғашқы өнеркәсіптік ағысы төменгі перм
жастағы тұзасты қабаттарын 10-П ұңғымасында сынау нәтижесінде алынады. Оның
максималды шығыны 200 мың м3тәулік шамасында болды. Неғұрлым толық
зерттеулер №27 ұңғымада жүргізілді және 200 мм штуцердегі газдың
өнеркәсіптік ағысы тәулігіне 260 мың м3 жетті.
Лоқтыбай алаңында ұңғымаларды бекіту және сынау тәжірибесіне сүйеніп
пайдалану тізбектің 139,7 мм диаметрі жұмыс жағдайларын толықтай
қанағаттандыратынын көрдік.
Соңғы пайдалану тізбек диаметрін 139,7 мм деп қабылдаймыз.
Пайдалану тізбек асты ұңғыма диаметрі тізбектің сыртқы диаметрінен
неғұрлым үлкен болуы керек:
Dұңғы=Dм+2ΔК
(11)
Мұнда Δ – ұңғыма қабырғасы мен тізбектер бөлшегінің арасындағы минималды
қажет тесігі, мм.
Dм – муфтаныңсыртқы диаметрі, мм.
Табамыз: Dұңғы=159+2∙25=209 мм.
МЕСТ 20692-75 бойынша қашау диаметрін таңдаймыз.
Dқ=215,9 мм тең
ІІ – аралық тізбектің диаметрін мына формуламен есептейміз:
dіш≥Dқ+2Δіш
(12)
Мұнда, Δ – қашау мен құбыр арасындағы қажетті минималды тесік, мм.
dіш≥215,9+2∙5=225,9 мм
dсыр=dіш+2б=225,9+2∙9=243,9 мм.
МЕСТ 632-80 бойынша 244,5 м диаметрлі құбырды таңдап аламыз.
ІІ – аралық тізбегіне келетін ұңғыма диаметрін табамыз:
Dұңғы=270+2∙15=300 мм.
Қашау диаметрінкелесі формуламен табамыз.
(13)
Мұнда Кк – каверноз коэффициенті, осы аймақтың өтімі кезінде 1,13 тең.
мм
МЕСТ 20692-75 бойынша Dқ=295,3 мм аламыз. І – аралық тізбегіне құбыр
диаметрін есептейміз:
мм
мм
МЕСТ 632-80 бойынша dк=324 мм құбыр диаметрін аламыз.
І – аралық тізбегіне ұңғыма диаметрін табамыз.
Dұңғы=351+2∙30=411 мм
МЕСТ 20692-75 бойынша 394 мм қашау диаметрін аламыз.
Формула бойынша сағалық құбыр диаметрін есептейміз:
мм
мм
МЕСТ 632-80 бойынша 426 мм құбыр диаметрін таңдаймыз.
Сағалық құбырға ұңғыма диаметрін табамыз.
Dұңғы=451+2∙40=531 мм
МЕСТ 20692-75 бойынша 490,0 мм қашау диаметрін аламыз.
Алынған мәндерді кестеге енгіземіз.
Осы тізбектермен бұрғылауға қажетті
5-кесте. Осы тізбектермен бұрғылауға қажетті шегендеу тізбегі мен қашау
диаметрі
Тізбектердің Тізбек бойыншаҚашау Муфта Шегендеу
аты аралық диаметрі, диаметрі, тізбегінің
бұрғылау Dқ мм Dм мм диаметрі, мм
Бағыттаушы 0-10 630 533 508
Сағалық тізбек10-100 490 451 426
І – аралық 100-1000 394 351 324
тізбек
ІІ – аралық 1000-4200 295,3 270 244,5
тізбек
Пайдалану 4200-4700 215,9 159 139,7
тізбегі
Цементтеу келесі әдіс бойынша жүргізіледі. Сағалық құбыр – 426 мм х
100 мм ұңғыма сағасына дейін цементтеледі. Сағалық құбыр жоғары сулы
көкжиектердің ластануының, сонымен қатар сағаның жуылып кетуінің алдын алу
үшін қарастырылған ІІ – аралық тізбек 224,5 х 4200 м сағаға дейін
цементтеледі. Жуу сұйығының мүмкін шығарылуында жыныстар жарылуын болдырмау
үшін қарастырылған.
І – аралық тізбек 324 х 1000 м сағаға дейін цементтеледі. Қиылыстың
жоғарғы бөлігіндегі босаң жыныстарды және жұтылудың мүмкін зоналарын жабу
үшін қарастырылған. Пайдалану тізбек 139,7 мм х 4700 м сағаға дейін
цементтеледі.
Өнімді қабаттарды жабу, оларды сынау және соңынан мүмкін болса
жұмысқа қосу үшін қарастырылады.
2.3 Бұрғы тізбегінің құрылымын жобалау,
бұрғы құбырлар тізбегін беріктікке есептеу
Бұрғылау құбырларының тізбегі бұрғылау сораптарының қашауға, түп
қозғалтқыштарының ұңғыма түбіне гидравликалық қуаттарының жетуін, айналу
моменті мен өстік күштің қашауға берілуін қамтамасыз етеді. Оған әртүрлі
статикалық және динамикалық ықпал әсер етеді, соған қарамастан ұңғы
құрылысы кезінде әртүрлі технологиялық процестерді жүргзу қауіпсіздігі
қатаң талап етіледі. Бұрғылау тізбектерін жобалағанда қию қабілетінің
барлық инженерлік талаптарын қанағаттандыратын тиімді компоновканы таңдау
қажет, тізбек компоновкасының бір вариантының беріктігін тексеру жағынан
тиісті бағасын беру керек.
2.3.1 Ауырлатылған бұрғылау
құбырларының диаметрін, ұзындығын
және салмағын аралықтар бойынша есептеу
Бұрғылау тізбегінің астыңғы бөлігінің беріктігін арттыру үшін,
тұрақтылық пен жүктеменің қашауға берілуін арттыру үшін, ауырлатылған
құбырлар жинағы қолданылады, олардың өлшемдері мына формулалар бойынша
анықталады.
Диаметр: (м)
Роторлық бұрғылау тәсілінде ұзындығы:
; м
АБҚ салмағы Q0=q0l0 (мм)
Мұнда, Dқ – қашау диаметрі
Рқ – қашауға түсетін өстік салмақ
q0 – АБҚ – 1 МП салмағы.
d0, l0 және Q0 анықтаймыз:
І – аралық тізбегін турбобұрғылау тәсілінде бұрғылау, 100 ден 3000 м
аралығында, тізбектің түсу тереңдігі 1000 м.
мм
АБҚС-1-229 мм қабылдаймыз.
м
Ұңғыма оқпанының бұрғылау кезінде өздігінен от шығуын ескере отырып,
АБҚС-1-229-35 м және АБҚС-1-203-27 м деп қабылдаймыз.
м
мН
ІІ – аралық тізбегін роторлық бұрғылау тәсілінде, арасындағы 3000-
4200 м.
мм
деп қабылдаймыз.
м
АБҚС-203-74 м аламыз.
мН
Пайдалану тізбегін 4200-4700 м аралығында роторлы тәсілмен бұрғылау.
м
АБҚ-146мм=0,146 м аламыз.
м деп қабылдаймыз.
м
мН
Осы есептен көргеніміздей РқPкр болды. Ұңғыма қабырғасы мен АБҚ-ның
түйісу аймағының және майысу шегін мына формуладан табамыз:
(16)
Кесте бойынша кН. Сонда мН.
Тірек саны мынаған тең:
Тірек саны m=5.
Жоғарыда көрсетілген аралықтарға да осы тәсіл бойынша есептелінеді.
3000-4200 м аралығына m=2.
2.3.2
Бұрғылау құбырларын есептеу
Алғашқы мәліметтер:
Ұңғыма – тіке.
Н – бұрғылау тереңдігі (аралық) 0-3000м.
- болат құбыр материалының тығыздығы.
кгм3
- сазды сұйықтың тығыздығы.
кгм3
QАБҚ=АБҚС-1-229 мм салмағы немесе АБҚС-1-203.
QАБҚ=0,153 мН
К – инерция күшін ескеретін коэффициент. К=1,15
qБҚ=”E” тобындағы бұрғылау құбыры мен 1 ПМ салмағы.
qБҚ=0,000339 кН.
Есептеуге арнайы “E” тобындағы бұрғылау құбырларын аламыз да МЕСТ 31-
75 бойынша диаметрі 140 мм ТБВК қабылдаймыз.
- бұрғылау құбырының қабырға қалыңдығы.
м
Fк – канал ауданының көлденең қимасы.
м2
Р0 – турбобұрғы мен қашаудағы қысымның құлауы.
Рқ=0,52 МПа ЗТСШ-240 турбобұрғыда кгм3-те Ртқрб=5,5 МПа осыдан
Р0=Рқ+Рқұб=6,02 МПа.
Dқ=295,3 мм=0,2953 м қашау диаметрі.
n – бұрғылау құбырларының созылу кернеуіне артық беріктік.
Осы аралықты бұрғылауға қажетті бұрғылау құбырларының ұзындағы:
; м (17)
м
l140=3000 м қабылдап, секция салмағын мН.
Бұрғылау құбырларының ұсталынып қалған кездегі беріктігін анықтау
(18)
Мұнда, Q0 – бұрғылау құбырларының ұсталып қалу кезінде түсетін салмақ.
Q=1,69 мН.
С – П х П-560 ұсталу коэффициенті.
Qқ – АБҚС-1 және турбобұрғының салмағы.
Созылу кернеуі.
(19)
Мұнда F=0,369 м2 – құбыр денесінің көлденең қима ауданы.
МПа
Созылуға артық беріктік.
(20)
МПа – бұрғылау тізбегі материалының беріктік шегі
Келесі берілгендер үшін бұрғылау тізбегін есептеу.
Бұрғылау аралығы 3000-4200 м.
0,2445 м ІІ – аралық тізбекті бұрғылау. Қашау диаметрі 295,3 мм.
n - тізбектің айналу жиілігі.
n=80-110 айнмин (90 айнмин).
Рқ – қашаудағы қысымның төмендеуі. Рқ=4,35 МПа.
кгм3 – сазды ерітіндінің тығыздығы.
G=0,13÷0,15 мН - қашауға түсетін өстік салмақ.
Бұрғылау құбырының диаметрі 0,140 м және 0,127 м.
Төзімділікке есептеу (ТБВК).
АБҚ үстінде орналасқан тізбектің төменгі секциясы үшін таңдаймыз. Ол
үшін диаметрі 0,127 мм құбырларды таңдап, қабырға қалыңдығы 0,008 м,
беріктік тобы “Л” деп аламыз.
qқ=0,00026 мН, J=5,318 м2, W=1,294 м3.
Майысудың ауыспалы кернеуін анықтау.
; МПа (21)
- майысу оғы ; м
(22)
м
; м
(23)
Н – тізбектің майысу ұзындығы.
м
(24)
Осыған орай аздаған айырмашылығын ескеріп Н=12 м аламыз.
Сонда, шыққан мәндерді қойып
МПа
Иілудің тұрақты керенуі
МПа (25)
8 мм қабырға қалыңдығы мен Ф 127 мм бұрғылау құбырының иілуге
төзімділік шегі.
МПа
Шыдамдылық қоры
3,61,9 – жеткілікті.
(26)
МПа – уақытта кедергі.
Статикалық шыдамдылыққа есеп. Екі сатылы тізбеккті, ұзындығы І-ші
төменгі сатылы келесі формуламен анықтайды.
; м (27)
формулаға келісіп шыдамдылық қорын сыртқы қысымға есептейміз.
250 кгсм2=25 МПа
(жеткілікті)
Ркр – сыртқы критикалық қысым, шыдамдылық шегіне келісім бойынша
Ркр=685 кг ссм2=68,2 МПа
МПа (28)
Qp – құбырға түсетін шектік салмақ
n=1,45 – шыдамдылық қоры.
м
І – сатылы екі секцияның ұзындығын l1=3880 м деп аламыз, “Л” беріктік
тобы.
мм І – сатылы құбырдың салмағы.
мН
Тізбекте пайда болатын созылу кернеуін формула бойынша анықтаймыз.
(29)
МПа
Бұрғылау тізбегінің айналдыруға кететін шығынын қуатын келесі
формуламен есептейміз:
(30)
кВт
Қашау жұмыстарына шығындалатын қуатын анықтау:
кВт (31)
Қашау жұмысына жұмсалатын жалпы қуатты анықтау:
кВт
(32)
Ротормен бұрғылау кезінде бұрғылау тізбегіне берілетін айналу
моменті.
(33)
Айналудан болатын түйісу кернеуі.
МПа (34)
ТБВК-127 құбырының беріктік қоры. Л-8 келесі формуламен табылады:
(35)
Мұнда - ағу шегі – 65 кг смм2=650 МПа І – сатылы (төменгі) бір
секциялы шығарылған есепке келісіледі.
МЕСТ-631-75 бойынша құбыр диаметрі 140 мм.
мм, болат беріктік тобы “Л”-деп ІІ – жоғары сатылы құралған.
Сыртқы қысымды беріктік қоры 250 кг смм2, құрайды.
І – секциялы ІІ-і сатылы бірігіп қозғалу жағдайын және түнісу
кернеуін ескере отырып ұзындығын анықтайды.
(36)
мН
- бұрғылау тізбегінің әртүрлі ауданындағы І сатылы және ІІ-і
төменгі секция өтімінің қимасы.
м
Бұрғылау тізбегінің І – сатылы және ІІ-і секциясы
м
Жоғарғы қиманың созылу кернеуіне тізбек шыдамайды. ІІ-і секция мен ІІ-
і сатылы “Л” беріктік тобынан, мм, l3=100 м құралған.
Сонда, м
мН
мН
Тізбектің жоғарғы қимасындағы созылу кернеуін төмендегідей
анықтаймыз:
;
МПа
Түйісу кернеуін ескерген кездегі берітік қоры
Бұрғылау құбырының ұсталып қалу кезіндегі қор беріктігін анықтау.
(шарт орындалады)
4200-4700 аралығы.
Бұрғылау тізбегін есептеуге шығаратын алғашқы мәліметтер: пайдалану
тізбегінің 0,140м, бұрғылау құбырының 114 мм ТБВП беріктік тобы G-105,
қабырға қалыңдығы 10,92 мм.
АБҚ – d 146 мм, l0=153 м, QАБҚ=0,145 мН. Белгіленген тереңдікке бір
өлшемді l1, бір секциялы тізбекті жіберуді мына формуламен анықтаймыз:
q1=27,8 кН=0,000278 мн
Fауд–құбырдың көлденең ағыс науаның ауданы 66,4 см2 немесе 0,064 м2.
Qсаз – құбырға сәйкес келетін созылу салмағы. Qсаз=2,62 мН
Сонда, мН
Сонда,
м
Бұрғылау тізбегінің ұзындығын қабылдаймыз – 4645 м.
Есептеу нәтижелерін кестесіне енгіземіз
6-кесте. Бұрғылау құбырларын аралық бұрғылауға қолдану
Аралықтар, м Секция Бұрғылау құбырлары Қабырға Беріктік
ұзындығы, м мен АБҚ диаметрі, мм қалыңдығы, тобы
мм
92 ТБВК-140 9 Е
0-100 8 АБҚС-1-229
982 ТБВХ-140 9 Е
100-1000 18 АБҚС-1-229
2938 ТБВК-140 9 Е
1000-3000 52 АБҚС-1-203
100 ТБВК-140 11 Л
140 ТБВК-140 10 Л
3880 ТБВК-140 8 Л
74 АБҚС-1-203
3000-4200 4645 ТБПВ-114 10,92 Б-109
4200-4700 155 АБК-146
2.4 Ұңғыманы жуу
2.4.1 Жуу сұйығының түрін таңдау және
оның параметрлерін әр тереңдік
аралықтары үшін тағайындау
Циркуляциялық агент типін (жуу сұйығы) және оның химиялық өңделу
түрін тау жыныстарын сапалы ашу жағдайларын, бұрғылау жұмыстарын жүргізу
қауіпсіздігін, бұрғылау жылдамдығының арттырылуына және ұңғыма құрылысы
бағасының төмендеуіне қолайлы жуудың неғұрлым тиімді технологиясын құру
жұмыстарын ескере отырып таңдайды.
0 - 100 м аралығы.
Төрттік, неогендік және борлы қабаттар аралығы саздардан, қиыршық
тастардан құралған. Қиыршық тастардағы жұтылудың алдын алу үшін және
сүзгілік қабықша жасау есебінен ұңғыма жарларын бекіту мақсатында бұл
аралықта бентонит негізіндегі, шартты жабысқақтығының мәні жоғары ерітінді
қолданады. Су беру және тағы басқа технологиялық көрсеткіштер шектелмейді.
Бастапқы ерітінді жергілікті артезиан (тұзды) суда бентонит қолданумен
жасалады. Саз гидратациясын жақсарту және жеделдету үшін 0,1-0,3%
каустикалық сода және 0,3-1,0% кальцийленген сода қосылады. Бентонит шығыны
0,16 тм3. Майлау қоспасы ретінде 5% мұнай қолданады.
100 – 1000 м аралығы.
Юр-триас жасындағы терриген қабаттары аралығында негізінен саздар мен
алеврометтер берілген. Құмдықтардың сирек қатпарлары кездеседі, гидратация
және сазды жыныстар құлау есебінен каверна түзілуі мүмкін. Сазды жыныстар
гидратациясын азайту, үгілу мен құлаудың алдын-алу үшін, бұл аралықта
ұңғыны жуу үшін су негізндегі лигибирленген ерітінді ұсынылады, оның
құрамында 10-12 кгм3 шамасында калий иондары кездеседі.
Калий иондарын политұзды минирализатор мин-1, мин-4, хлорлы калий
немесе басқа калий құрамды электролиттерден алады.
Жуу сұйығы параметрлері:
кгм3 тұтқырлығы 40-50 сек су беруі 15-330 мин аспайды, құм
құрамында 2% аспайды, қабықша 2 мм дейін. Су берілуін және шартқы
жабысқақтығын азайту үшін тұзға берік реагенттер қосылысын пайдалану
ұсынылады: КМЦ+КССБ немесе ФХЛС немесе крахмал+КССБ. Көбік түзілудің алдын-
алу үшін Т-66 және Т-80 реагенттерін қосу ұсынылады. Ерітіндінің майлағыш
қабілетін жақсарту және аспаптың ұсталу мүмкіндігін азайту үшін 5%
шамасында мұнай қосу ұсынылады.
Ерітіндіні дайындау технологиясы. К+ электролит ерітіндісі
дайындалады, мысалға, минирализатордың (мин-1) тығыздығы 1070-1090 кгсм3.
Араластыра отырып, гидроараластырғышқа кальцийленген сода мен бентонит
қосылады.
Сүзілуді азайту үшін КМЦ КССБ немесе ФХЛС – бірге, Т-66 немесе Т-80
1% шамасында. Мұнда ерітінді тығыздығы 1090-1110 кгм3 артады. Тығыздықтың
әрі қарай артуы бұрғыланған жыныстың бұрғылау ерітіндісін тазалау керекті
дәрежеде болмағандықтан ерітіндіге түсу есебінен болады.
1000 – 4200 м аралығы.
Аралық негізінен терригенді қабаттармен берілген 3200 м тереңдіктен
бастап – тұздар және ангидрит қатпарлары кездеседі. 1000-2000 м аралығы –
терригенді қабаттар. Алдыңғы аралық ерітіндісі қолданады, тығыздық
бұрғыланған жыныстың ерітіндіге түсу есебінен 1210÷1230 кгм3 дейін артады.
2000-3200 м аралығында терең жатқан терригенді қабаттар жуу сұйығы
ретінде алдыңғы аралық ерітіндісі қолданады. Ерітіндінің ингибрлену
дәрежесі мин-1 минирализаторын калий ионының 18-20 кгм3 құрамына дейін
қосу нәтижесінде артады, және талап етілген кгм3 тығыздыққа дейін
баритпен ауырлатылады. Ерітіндіні толықтыру 1110 кгм3 тығыздықтағы
бастапқы ерітіндіні алдын ала тұздармен өңдеу есебінен жүргізіледі.
Тұздар кездесетін 3200-3600 м аралығында тұзды қабаттардың ерітілуін
болдырмау үшін минералданудың жалпы дәрежесіне бинофит немесе хлорлы
магнийді қанығуға дейін қосу арқылы арттырады, яғни, тұздың жалпы құрамы
280-320 кгм3 шегінде, Cl- иондары құрамы мұнда 180-190 кгм3 аз емес, Cl-
ионының концентрациясының бұл шамасы – гамет еріту үшін шектеулісі.
Бинофит немесе сильвик кездескен жағдайда (олардың ерітілуі гаметке
қарағанда ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz