Инженерные расчеты при бурении : учебно-практическое пособие

Содержание книги "Инженерные расчеты при бурении"

Предисловие
1. Терминология. Базовые формулы
1.1. Вес, масса, плотность, удельный вес
1.2. Гидростатическое давление
1.3. Градиент давления
1.4. Эквивалентная плотность бурового раствора
1.5. Гидравлическая мощность
1.6. Коэффициент плавучести
1.7. Температура пласта
1.8. Формулы для перевода температур
1.9. Формулы для объемов и вместимости
1.10. Количество выбуренного шлама
1.11. Скорость потока в кольцевом пространстве
1.12. Подача бурового насоса
1.13. Уменьшение гидростатического давления при подъеме труб из скважины
1.14. Расчет пачки утяжеленного раствора для закачки перед подъемом бурильной колонны
1.15. Расчет гидростатического давления, требующегося для получения желаемого снижения уровня раствора внутри бурильной колонны
1.16. Емкости аккумулятора
1.17. Бурение с ограничением скорости проходки
1.18. Затраты на метр проходки
2. Уравнения для повседневного использования
2.1. Объемная плотность бурового шлама
2.2. Конструкция бурильной колонны (ограничения)
2.3. Расчеты по цементированию обсадных колонн
2.4. Расчет операций по установке цементных мостов
2.5. Установка цементного моста на равновесии
2.6. Расчеты по освобождению прихваченных труб
2.7. Давление, необходимое для возникновения циркуляции
2.8. Минимальная подача бурового раствора для долота типа «pdc» с поликристаллическими алмазными вставками
3. Буровые растворы
3.1. Увеличение плотности бурового раствора и изменение объёма
3.2. Смешение жидкостей разной плотности
3.3. Расчеты для растворов на нефтяной основе
3.4. Анализ твердой фазы
3.5. Доля твердой фазы (буровые растворы, утяжеленные баритом)
3.6. Определение концентрации твердой фазы и нефти в буровом растворе по плотности)
3.7. Определение концентрации твердой фазы и нефти в буровом растворе (выпаривание)
3.8. Разбавление системы бурового раствора
3.9. Оценка гидроциклонов
3.10. Оценка работы центрофуги
3.11. Объемы материалов и жидкостей для приготовления и обработки буровых растворов
3.12. Приготовление бурового раствора
3.13. Количественные зависимости между показателями свойств буровых растворов и их компонентных составом
4. Основные формулы «Буровой гидравлики»
4.1. Уравнения для определения расхода в трубах (Ньютоновские жидкости). Ламинарный режим течения
4.2. Уравнения для определения расхода в трубах (Неньютоновские жидкости)
4.3. Критерии перехода
4.4. Гидравлические потери в трубах и трубах кольцевого сечения. Ньютоновская жидкость
4.5. Кольцевое сечение. Ньютонова жидкость
4.6. Гидравлические потери в трубах и кольцевом пространстве. Бингамовская жидкость
4.7. Вязкопластичная жидкость, подчиняющаяся степенному закону
4.8. Истечение жидкостей из отверстий
4.9. Гидравлические потери в циркуляционной системе скважины
4.10. Гидродинамическое давление при спуске и подъеме колонны труб при равномерном ее движении
4.11. Зависимости для определения сопротивления при движении твердого тела (выбуренной породы) в жидкости
4.12. Скорость проскальзывания частиц бурового шлама в кольцевом пространстве
4.13. Неустановившееся течение жидкостей
4.14. Вывод соотношений для оптимизации подачи насосов и размеров насадок долота
5. Промывка
5.1. Подача буровых насосов
5.2. Площадь насадок долота
5.3. Давление и скорость струи
5.4. Гидравлическая мощность на долоте
5.5. Гидравлическая сила удара струи о забой
5.6. Транспорт шлама от забоя к устью (степенная модель)
5.7. Эффективность транспорта шлама
5.8. Концентрация частиц и эффективность транспорта шлама
5.9. Эквивалентная циркуляционная плотность бурового раствора
5.10. Гидравлические потери в циркуляционной системе
5.11. Гидравлические расчёты для вязко-пластичной жидкости (Бингамовская модель)
5.12. Гидравлические расчёты для вязких жидкостей
6. Инженерные расчеты
6.1. Выбор размера промывочных насадок бурового долота
6.2. Анализ гидравлики долота
6.3. Критическая скорость течения в кольцевом пространстве и критический расход бурового раствора
6.4. Экспонента «d»
6.5. Гидродинамические давление и разрежение, создаваемые при спуске и подъеме колонны труб
6.6. Эквивалентная циркуляционная плотность (ECD)
7. Газонефтеводопроявления (ГНВП)
7.1. Уравнение состояния газа
7.2. Скорость движения (всплытия) газа
7.3. Приток флюида в скважину
7.4. Определение предельного объёма поступления флюида в скважину, допустимого внутреннего давления, максимального объема и давления газа на устье скважины
7.5. Условия возникновения ГНВП
7.6. Гидродинамические давления, возникающие при движении колонны труб
7.7. Уменьшение гидростатического давления на забое, вызываемое газированным буровым раствором
7.8. Фактор сопротивления флюидопроявлению, или коэффициент толерантности
8. Глушение газонефтеводопроявлений (ГНВП)
8.1. Исходные данные
8.2. Вычисления основных технологических параметров глушения скважины
8.3. Лист глушения для сильнонаклонной скважины
8.4. Предвидение показателей глушения скважины при не достаточной геологической информации
8.5. Глушение ГНВП, возникших во время спускоподъемных операций
8.6. Расчеты с подводным устьевым оборудованием
8.7. Минимальная глубина установки направления
8.8. Максимальная плотность бурового раствора на выходе из скважины
8.9. Ремонтные работы в скважине
8.10. Процедуры спуска инструмента в находящуюся под давлением скважину через универсальный превентор
9. Давление гидроразрыва пласт
9.1. Формулы для определения давления гидроразрыва пласта применительно к суше
9.2. Градиент гидроразрыва для морских месторождений
9.3. Испытание на давление утечки
9.4. Испытание на эквивалентную плотность бурового раствора
9.5. Максимально допустимая плотность раствора исходя из даных испытания на утечку
9.6. Максимально допустимое давление в обсадной колонне при закрытом устье, также называемое максимально допустимым затрубым давлением в закрытой скважине
9.7. Определение давления гидроразрыва – применительно к скважинам на суше
9.8. Градиент давления гидроразрыва – применительно для морских месторождений
10. Наклонно направленное бурение
10.1. Инклинометрические вычесления
10.2. Вычисление отхода по горизонтали
10.3. Вычисление интенсивности набора кривизны
10.4. Проектирование профилей наклонных скважин
10.5. Определение глубины по вертикали
10.6. Зарезка и бурение второго ствола
10.7. Имеющаяся нагрузка на долото в наклонно-направленных скважинах
11. Расчеты для воздуха и газа
11.1. Статический столб газа
11.2. Прямая циркуляция – течение вверх по кольцевому пространству (от забоя до выхода из скважины)
11.3. Прямая циркуляция – течение вниз внутри колонны бурильных труб
11.4. Обратная циркуляция – течение вверх по колонне НКТ
11.5. Обратная циркуляция – течение вниз по кольцевому пространству
12. Программа цементирования
12.1. Определение реологических свойств цементного раствора
12.2. Потери давления в затрубном пространстве
12.3. Плотность цементного раствора
12.4. Место установки муфты ступенчатого цементирования
12.5. Объемы буферных жидкостей и образующихся смесей
12.6. Высота подъема цементного раствора
12.7. Методика расчёта центрирования интервалов обсадных колонн в зависимости от пространственного угла скважины
12.8. Подача насосов при продавки цементного раствора
12.9. Определение объема тампонажного раствора и материалов
12.10. Объем продавки и определение давления момента «стоп»
12.11. Выбор цементировочной техники
12.12. Расчет цементирования эксплуатационной колонны
12.13 .Лабораторные испытания тампонажных растворов
12.14. Оценка изолирующей способности тампонажных растворов
13. Бурильная колонна
13.1. Нагружение взвешенной бурильной колонны
13.2. Расчет бурильной колонны на прочность
13.3. Сопротивление усталости бурильной колонны
13.4. Расчет компоновки УБТ (КНБК)
14. Обсадная колона
14.1. Расчёт внутренних давлений
14.2. Расчёт наружных давлений
14.3. Расчёт избыточных давлений
14.4. Пример расчёта внутренних, наружных и избыточных давлений
14.5. Осевая нагрузка от собственного веса
14.6. Коэффициенты запаса прочности
14.7. Запас прочности для горизонтальных скважин
14.8. Расчёт натяжения обсадных колонн
15. Освоение скважин
15.1. Определение величины депрессии при вызове притока
15.2. Вызов притока
15.3. Вызов притока при помощи воздушной подушки
15.4. Расчет параметров освоения скважин азотом
15.5. Вызов притока из пласта методом аэрации
15.6. Освоение скважин с использованием пен
15.7. Пусковые клапана
15.8. Свабирование
15.9. Глушение
15.10. Расчет колонны насосно-компрессорных труб (НКТ)
Приложение
Список литературы