Содержание к диссертации
Введение
1. СОСТОЯНИЕ БУРЕНИЯ С ОТБОРОМ КЕРНА В УСЛОВИЯХ АЗЕРБАЙ
ДЖАНА 10
1.1. Анализ основных показателей бурения с отбором керна на начало исследований
1.2. Обзор изучения вопроса влияния основных факторов на процент выноса керна и показатели бурения. із
1.3. Исследование основных причин, влияющих на снижение класса информативности керна и технико-экономические показатели бурения структурно-поисковых скважин 24
1.4. Постановка задачи исследования 28
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ
РЕЖИМА БУРЕНИЯ И ВИБРАЦИОННОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ КЕРНОПРИЕМ-
НИКА И БУРОВОЙ КОРОНКИ НА ИНФОРМАТИВНОСТЬ КЕРНА
2.1. Теоретическое исследование влияния вибрационного перемещения к ер но при ем ник а на информативность керна
2.2. Постановка задачи экспериментальных исследований и планирование программы испытаний 50
2.3. Разработка методики достижения требуемой точности и контроля показателей изготовления буровых коронок 56
2.4. Экспериментальное исследование влияния параметров режима бурения и конструкции буровых коронок на величину вибрации 62
2.5. Разработка специального технологического режима бурения структурно-поисковых скважин 63
2.6. Определение критических значений расхода промывочной жидкости и регламента технологической промывки обеспечивающих сохранность керна.
3. РАЗРАБОТКА НОВЫХ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХ
НИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КЛАССА ИНФОРМАТИВНОСТИ
КЕРН0В0Г0 МАТЕРИАЛА, С УЧЕТОМ ГЛУБИННЫХ УСЛОВИЙ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА КЕРН 92
3.1. Исследование влияния глубинных условий на информативность керна .
3.2. Разработка устройства для глубинного замера и записи усилий, действующих на керн в керноприем-нике 97
3.3. Совершенствование существующих технических средств для повышения класса информативности к ер нового материала 100
3.3.1. Разработка многоступенчатого виброгасителя и промысловые испытание его при отборе керна одинарными керноприемными устройствами
3.3.2. Разработка буровой коронки со специальным расположением резцов и ее влияние на показатели бурения и информативность керна 108
3.3.3. Разработка буровой коронки с соосно-симметричными резцами и ее влияние на пока
затели класса информативности и качество формирования керна 116
4. ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В
ПР0ЦЕ0СЕ ПРОВОДКИ СТРУКТУРНО-ПО ИСКОВЫХ СКВАЖИН. 123
4.1. Определение рациональных областей применения одинарных керноприемных устройств 123
4.2. Промышленное внедрение разработанных технологических приемов и технических средств . 13G
4.2.1. Внедрение разработанных технологических приемов 131
4.2.2. Внедрение разработанных технических приемов 134
4.3. Экономическая эффективность внедрения результатов исследований 138
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕЦЦАЦЙИ 143
ЛИТЕРАТУРА 145
ПРИЛОЖЕНИЕ 156
- Анализ основных показателей бурения с отбором керна на начало исследований
- Теоретическое исследование влияния вибрационного перемещения к ер но при ем ник а на информативность керна
- Исследование влияния глубинных условий на информативность керна
- Определение рациональных областей применения одинарных керноприемных устройств
class1 СОСТОЯНИЕ БУРЕНИЯ С ОТБОРОМ КЕРНА В УСЛОВИЯХ АЗЕРБАЙ
ДЖАНА class1
Анализ основных показателей бурения с отбором керна на начало исследований
Бурение параметрических, поисковых и разведочных скважин при разведке на нефть и газ проводится с целью получения различной геолого-геофизической информации по вскрываемому разрезу, таких как керновый материал, различные геофизические параметры разреза, данные о характере и составе пластовых флюидов и другая информация. Эта информация необходима для выяснения возраста отдельных горизонтов в разрезе, определения их литоло-го-петрографической характеристики, насыщения коллекторов флюи-дами, определения пластовых параметров (пористость, проницаемость, давление и др.), анализ которых, в конечном итоге, позволит решить задачи по выявлению перспектив нефтегазоносности, выделению промышленно-нефтегазоносных горизонтов, определению их эксплуатационных характеристик и проведению подсчета запаса нефти и газа.
На всех этапах ведения разведочных работ, керн является единственным и непосредственным материалом, обеспечивающим как расшифровку, так и конкретизацию полученной геолого-геофизической и другой информации по отдельным скважинам и, в целом,-по геологическому региону. Повышение качества и увеличение количества отбираемого керна достигается путем использования резервов по совершенствованию геологических, технологических и технических факторов.
Объединение "Азнефть" при бурении скважин ежегодно производит около 500 рейсов бурильными головками и 650 рейсов буровыми коронками. Средняя проходка за рейс при этом составляла 5-6 м со сравнительно низким выносом керна от 30 до ЦО%, а в отдельных случаях - до нуля.
Для выявления основных резервов, с целью улучшения технико-экономических показателей при бурении с отбором керна, был произведен обширный анализ фактического материала бурения более 300 скважин, пробуренных на 29 площадях Геологоразведочной конторой на суше объединения "Азнефть". В этой конторе основной объем буровых работ проводился, главным образом, станками отечественного производства КАМ-500, СБ-І-900 и шведской фирмы " CzaeUus ", которые далеко не отвечали возрастающим требованиям геологических задач с точки зрения представительности к ернового материала.
class2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ
РЕЖИМА БУРЕНИЯ И ВИБРАЦИОННОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ КЕРНОПРИЕМ-
НИКА И БУРОВОЙ КОРОНКИ НА ИНФОРМАТИВНОСТЬ КЕРНА class2
Теоретическое исследование влияния вибрационного перемещения к ер но при ем ник а на информативность керна
В основу разработки конструкций опытных буровых коронок заложены элементы базовой буровой коронки, за исключением расположения резцов на короночном торце, носящих специальный характер и выполненных разыгрыванием их координат методом теории случайных чисел. Базовые буровые коронки изготовляются аналогично буровым коронкам резцовых групп, типа СМ4, в соответствии с техническими требованиями действующими в настоящее время ГОСТ-а 11108-70. Отличие базовых буровых коронок от стандартных заключается в расположении резцов по торцу под прямыми углами, а их наружный диаметр соответствует размерам долот нефтяного ряда. При проектировании опытных буровых коронок, расположение резцов на короночном торце было исполнено согласно методики указанной в работе [40] , где рассмотрен вопрос испытания трехшарошечных долот со случайным расположением зубьев. В качестве резцов использованы пластинки из твердого сплава ВК8 за $ Г5І по ГОСТ 880-75 заточенные под углом 45.
class3 РАЗРАБОТКА НОВЫХ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХ
НИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КЛАССА ИНФОРМАТИВНОСТИ
КЕРН0В0Г0 МАТЕРИАЛА, С УЧЕТОМ ГЛУБИННЫХ УСЛОВИЙ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА КЕРН class3
Исследование влияния глубинных условий на информативность керна
Земная кора в пределах глубин, достигнутых на современном этапе разведочными скважинами, представляет собой механически крайне неоднородную слоистую среду, осложненную различными складчатыми и разрывными дислокациями.
Область складкообразования представлена толщей слоем горных пород, обладающих различной кривизной поверхностей и находящихся на разных стадиях механической деформации.
В свете изложенного представляет интерес природа тектонических сил, вызывающих движения земной коры и возникновения в ней высоких значений напряжений.
Как показали результаты непосредственных измерений напряжений тектонического происхождения в массивах, горные породы, помимо собственного веса (геостатическое напряжение), пребывают под действием тектонических сил (геотектоническое напряжение), в среднем, характеризующихся величинами от 16 (непосредственно вблизи дневной поверхности) до 50 МПа на глубине 1000 м [35] .
В тех районах земной коры, где отсутствуют тектонические напряжения, вертикальные напряжения в некотором массиве определяются весом вышележащей толщи пород и равны УпНп , где Хп - плотность породы, /In - глубина залегания этой породы.
При формировании тектонических структур вертикальные напряжения могут значительно превышать величину Хпfin. Так, например, наибольшая величина напряжений, в процессе от 2,9 до 3,8 Xntin наблюдается в антиклинальных складках: значительно меныпе напряжение в синклиналях (от 1,6 до 1,8 Xnlln),
Промежуточное положение занимают районы пологих складок, где напряжение составляет от 2,5 до 2,8 Xnlin . Следовательно, тектонические силы значительно изменяют поле напряжений, образовавшихся в массиве горных пород под действием гравитационных сил. В работах [10,37] указанные численные значения напряжений справедливы лишь для тех условий, при которых производились измерения. Однако, сам факт наличия таких напряжений свидетельствует о возможности существования их в сходных геологических формациях.
class4 ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В
ПР0ЦЕ0СЕ ПРОВОДКИ СТРУКТУРНО-ПО ИСКОВЫХ СКВАЖИН. class4
Определение рациональных областей применения одинарных керноприемных устройств
Одним из условий реализации возможностей бурения с отбором керна высокого класса информативности ЯЕЛЯЄТСЯ определение рациональных областей применения одинарных и двойных керноприемных устройств.
Под понятием "рациональная область применения" подразумевается область, в которой при использовании той или иной конструкции можно получить наиболее высокие технико-экономические показатели и наибольшую представительность керна.
Известно [18,45,57] , что эффективность работы керноприемных устройств достигается правильным подбором типа бурильных головок, буровых коронок и параметров режима бурения для каждого геологического условия.
В технической литературе имеется большое количество [7,12, 18,45,51,67] работ посвященных выбору рационального типа бурильных головок и буровых коронок на забое. В частности, по исследованиям В.П.Максименко [57] , при использовании двойных керноприемных устройств основным критерием оперативной оценки эффективности сравниваемых вариантов технических средств и технологии бурения с отбором керна принимается величина эксплуатационных затрат на I метр вынесенного керна в среднем.
