Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Накапливаемый в памяти ЭВМ информационный массив, или, как его иногда называют, банк данных, содержит три вида информации: сведения, содержащиеся в суточном рапорте бу­рового мастера, сведения о геологических разрезах месторож­дений и нормативные данные, необходимые для решения задач проектирования и управления строительством скважин. Кроме того, образуется дополнительный массив, состоящий из инфор­мации, поступающей с опорно-технологических скважин, буря­щихся по специальной методике. ,

Ввиду того, что задачи настоящей книги ограничиваются главным образом технологическими вопросами процессов буре­ния, то и предлагаемая система накопления, математико-стати­стической обработки и анализа промысловой информации пред­назначена в основном для решения технологических задач, хотя для общности постановки вопроса ближе будут указаны и не­которые другие возможные аспекты ее использования. В связи с этим при составлении массива информации из суточного ра­порта бурового мастера отбираются только сведения, необходи-

Сведения о результатах бурения и долоте		Сведения	о долоте и режимах бурения
номер рейса	интервал, м	продолжи­ тельность	вид вспомогательных ра­бот	интервал, м	продолжительность	насадки	износ
н о	&	ЕГ	МИН	н о	о п	3*	мин	типоразмер доло­та (бурильной го­ловки) 1 _ _	заводской номер	диаметр, мм	число	вооружение	опера	диаметр	% выноса керна	способ бурения	осевая нагрузка, тс	скорость враще­ния, об/мин	момент на роторе, кгсм
1	2	3	*	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22
1	50,9	75,9	2							1У269Т				0	2	02		Т	5
2	75,9	192,5	3	45						1У269Т				2С	2К	03		Т	6
3	192 ,5	367 ,0	8							1У269К				8С	4 К	03		т	10
4	367,0	427,0	4							1У269К				8С	4К	04		т	1 2
5	427,0	448 ,5	2	30						1У269Т				6	4	05		т	I 3
6	448,5	517,9	3	40						1У269К				8С	6К	03		т	14
7	517,9	585 ,8	4	20						1У269К				8С	4К	04		т	16
8	585 , 8	639,1	4							1У269К				8С	6К			т	17
9	639, 1	689,4	5							1У269К				ОС	2			т	19
10	689,4	733, 1	3	15						1У269К				2	2 К			т	20
11	733, 1	751 ,8	1	45						1У269К				2	2			т	20
12	751 ,8	786 ,8	1	30						1В190Т				6	4К	02		т	16
1 3	786,8	825,0	2	10						1В190ТШ				6	2К	03		т	17
1 4	825,0	858,0	1	45						1В190Т				8	6К	03		т	16
1 5	858,0	883,0	1	05						2К190ТКЗ				8С	6К	02		т	15
16	883 ,0	908,0	1	03						2К190ТКЗ				8С	6К	03		т	16
17	908,0	938,0	1	30						2К 190ТКЗ				8С	6К	05		т	16
1 8	938,0	972 ,4	1	30						2К190ТКЗ				8С	6К	04		т	17
1 9	972 ,4	990,3		43						2К190ТКЗ				8С	6К	03		т	16
20	990 ,3	1009,3	2							2К190ТКЗ				8С	6К.	03		т	16
21	1009,3	1025,8	1	15						2К190ТКЗ				8С	6	02		т	1 4
22	1025,8	1041 ,3	1	30						2К190ТКЗ				8С	6К	02		т	15
23	1041 ,3	1055 ,7	1							1В190ТШ				8С	2	04		т	12
24	1055,7	1075 ,0	2	10						1В190ТШ				6	6	02		т	16
25	1075 ,0	1107,5	3							1В1 90ТШ								т	15
26	1107 ,5	1130,1	2	30						1В190ТШ								т	16
27	1130,1	1156 ,2	2	30						1В190ТШ								т	16
28	1 156,2	1176 ,9	2	30						1В190ТШ								т	16

		Сведения о буровом растворе	Сведения о забойном двигателе и компоновке бурильной колонны
давление на Стояке, кгс/см2	расход промывочной жид­кости, л/с	вид	плотность, г/см8	ВЯЗКОСТЬ, с	водоотдача за 30 мин	СНС	X Q.	песок, %	газосодержание, %	добавки	забойный двигатель	УБТ	трубы	дополни­ тельные элементы
за 1 мин	за 1 0 мин	вид	%	число секций	типоразмер	диаметр, мм	типоразмер	длина, м	типоразмер	длина, м	типоразмер	место установки, м
23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40	41	42	43	44
75	45	ВО										1	1	Т12МЗБ	24 0		25
75	46	ВО											1	Т12МЗБ	24 0		25
95	45	ВО											1	Т12МЗБ	240		25
95	47	ВО											1	Т12МЗБ	240		25
95	47	ВО											1	Т12МЗБ	240		25
95	45	ВО											1	Т12МЗБ	240		25
95	45	ВО											1	Т12МЗБ	240		25
110	44	ВО											1	Т12МЗБ	240		25
135	45	ВО											1	Т12МЗБ	240		25
135	28	ВО											1	Т12МЗБ	240		25
■ 135	27	ВО											1	Т12МЗБ	240		25
150	25	ВО											3	ТСШ	172		25
160	25	ВО											3	ТСШ	172		25
160	25	ВО											3	ТСШ	172		25
170	26	во											3	ТСШ	172		25
165	24	во											3	ТСШ	172
125	29	во											3	ТСШ	172
135	25	во											3	ТСШ	172
175	25	во											3	ТСШ	172
165	25	во											3	ТСШ	172
175	25	во											3	ТСШ	172
175	27	во											3	ТСШ	172
165	27	во											3	ТСШ	172
175	25	во											3	ТСШ	172
170	25	ВУ	1 ,19	24	48								3	ТСШ	1 72
170	24	ВУ	1,18	21	28								3	ТСШ	1 72
1 70	28	ВУ	1 ,20	22	12								3	ТСШ	172
170	25	ВУ	1,19	23	12								3	ТСШ	172

мые для решения технологических задач, и вводятся в ЭВМ по каждой скважине. Эта информация группируется в массиве по месторождениям, площадям, блокам и по номерам скважин.

Таким образом, сбору подлежат сведения, характеризующие условия бурения, используемую технику, промывочную жид­кость и показатели каждого отдельного рейса, а именно:

— месторождение, площадь, номер блока, номер и проект­ный профиль скважины, дата окончания бурения скважины;

— забой на начало и конец рейса, время механического бу­рения;

— вид, интервал (мощность) и продолжительность проведе­ния вспомогательных работ;

— полный шифр долота (бурильной головки), его завод­ской номер и показатели износа долота по вооружению, опоре и диаметру;

— типоразмер забойного двигателя и его заводской номер,

— параметры режима бурения;

— параметры бурового раствора.

Часть этой режимно-технологической информации, содержа­щейся в первой из перечисленных выше групп, относится ко всей скважине в целом. Остальные сведения в общем случае могут изменяться от рейса к рейсу.

В табл. 14 представлен состав технологической информации, хранящейся в памяти ЭВМ. Подобная таблица позволяет оз­накомиться с детальным содержанием сведений, составляющих технологический массив. В качестве примера таблица заполне­на информацией, полученной при бурении одной из скважин. Как это часто практически случается, предусмотренный состав сведений в приведенном примере представлен лишь частично за счет того, что некоторые операции отсутствовали, а определен­ный объем информации вследствие различных организацион­ных причин не содержался в рапортах бурового мастера. Нуж­но заметиь, что неполный состав информации не препятствует ее эффективному использованию, хотя, разумеется, сокращает круг решаемых задач.

Большинство сведений, содержащихся в табл. 14, фиксиру­ется и вводится в ЭВМ в натуральном виде без дополнительной шифровки. Текстовая информация кодируется при помощи специально разработанных асуфровочных словарей. К этим кодам не предъявляется никаких специальных требований и, вообще говоря, они могут быть произвольны, но единообразны во всей отрасли.

Приведем пояснения относительно кодирования информации, содержащейся в табл. 14 в шифрованном виде. В табл. 15 пред­ставлены шифры некоторых видов вспомогательных работ.

Если во время одного рейса было несколько видов вспомога­тельных работ долота (разбуривание цемента, проработка шла-

Шифры вспомогательных работ долота № п/п Вспомогательные работы долота Шифр 1 Расширение ствола скважин PC 2 Проработка шлама пш 3 Технологическая проработка ствола ПТ| 4 Разбуривание цементного моста рц 5 Работа на металле РМ 6 Бурение второго ствола из-за аварии АВ 7 Бурение второго ствола из-за брака БР

ма и т. п.), то в графе 6 (табл. 14) указывается только вид вспомогательных работ, по которому затраты времени были наибольшими, а в графах 7—10 показывается общая мощность интервала и общие затраты времени на вспомогательные рабо­ты долота.

Сведения об износе вооружения и опор буровых долот в графах 15—17 заполняются в соответствии с принятым кодом, представленным в табл. 16.

Таблица 16

Шифры износа долота

Вооружение	Опора	Диаметр
Неизношенное. . • .	. 0	Люфт без изменений ПО	Проставляются цифры, по­
Износ зубцов (хотя бы на	Увеличение люфта (хотя	казывающие износ до­
одном венце)	. 1	бы на одной шарошке)	лота по диаметру в мм
на 1/8 высоты. .	на 1/8 высоты… 1	Пример:
» 2/8 » . .	. 2	» 2/8 » … 2	износ по диаметру 2
» 3/8 » . .	. 3	» 3/8 . .3	мм—2
» 4/8 » . .	.4	» 4/8 » . . .4	износ по диаметру
» 5/8 » . .	. 5	» 5/8 » … 5	4 мм—4
» 6/8 » . .	. 6	» 6/8 » … 6	износ по"диаметру 11
» 7/8 » . .	. 7	» 7/8 » … 7	мм—11 и т. д.
» 8/8 (полный		» 8/8 (полный
износ высоты) . .	. 8	износ опоры) … 8
При наличии скола боль­	шарошки остав­
шинства зубцов	или	лены на забое
штырей на одном	или	(хотя бы одна) … 9
нескольких венцах	ша-	При заклинивании хотя бы
рошки после цифры до­	одной из шарошек пос­
бавляется буква «С>		ле цифры добавляется
	буква «К».

Износ вооружения зубчатого долота оценивается в восьмых долях от среднего условного размера зубца, полученного на выборочных неотработанных долотах. Величина условного раз-

мера сработки вооружения долота определяется по максималь­но изношенному венцу.

Износ опоры определяется суммарным максимальным люф­том одной из шарошек, максимально сдвинутой к центру доло­та и повернутой усилием, приложенным к вершине шарошки с внешней стороны. Люфт шарошки измеряется в мм. Люфт оп­ределяется нижней точкой торца шарошки и внутренней плос­костью козырька лапы. Люфт шарошки оценивается в восьмых долях от максимального люфта, имеющего место в практике бурения. Максимальные люфты шарошек (8/8), соответствую­щие различным диаметрам долот, могут быть условно приняты:

Для диаметра долота 161 • . . . . 4 мм

» » » 190………………………………………………………… 5.. мм

» » » 214………………………………………………………… 6.. мм

» » » 243 — . . . . 7 мм

» » » 269 8 мм

» » » 295 9 мм

Износ долота по диаметру измеряется с помощью кольца —• калибра, изготовленного в соответствии с допусками на диа­метр данного долота. Износ долота по диаметру измеряется при максимально сдвинутых к периферии долота шарошках и за­фиксированных в этом положении с помощью специальных оп­равок, расклинивающих шарошки.

Способ бурения шифруют одной начальной буквой в графе 19 табл. 14, т. е. турбинное бурение — Т, роторное — Р, элек­тробурение— Э и бурение винтовым двигателем — В.

Растворы на нефтяной основе: Инвертные эмульсии — НЭ Известково-бутумные — НИ

Вид промывочного раствора шифруется двухбуквенным ко­дом в графе 25.

Растворы на водной основе Вода — ВО Углещелочные — ВУ Ингибированные — ВИ Соленасыщенные — ВС

При аэрировании раствора к шифру добавляется буква А, например ВУА.

В графе 34 шифруется вид добавок к раствору с помощью трехбуквенного кода, соответствующего первым трем буквам названия или аббревиатуры используемой добавки, например метилцеллюлоза — МЕТ, СМАД— СМА.

В графе 43, указываются шифры дополнительных устройств входящих в компоновку колонны, как, например, центраторов, расширителей, амортизаторов, различных измерительных уст­ройств, автоматов и т. д.

Помимо сведений, содержащихся в табл. 14, в память ЭВМ вводятся данные об авариях и осложнениях, происшедших при бурении скважины, с указанием времени возникновения и лик­видации, а также данные имеющихся замеров кривизны ствола.

Массив геологической информации формируется не для от­дельных скважин, но для целого блока с согласным залеганием горных пород. Поэтому, естественно, прежде всего в "память ЭВМ заносятся сведения о месторождении, площади и номере блока.

Формализованное описание разреза данного блока произво­дится в соответствии с характеристиками залегающих пород и само по себе не имеет целью осуществить разделение на пач­ки по какому-либо признаку. Эта последняя операция реализу­ется при решении конкретных задач бурения. Характеристики, по которым строится геологический разрез, разделены на не­сколько групп. В число этих групп входят следующие:

— условия залегания;

■— литологические и петрографические характеристики;

— характеристика прослоев;

— строение пород;

— механические и абразивные свойства;

—■ коллекторские характеристики.

Каждая группа включает один или несколько признаков. Эти признаки строго регламентированы, и в соответствии с этим регламентом должно быть выполнено геологическое опи­сание разреза каждого блока. Естественно, что в большинстве случаев породы, входящие в разрез, характеризуются только частью признаков вследствие ограниченных возможностей их изучения и описания точно так же, как и в суточном рапорте бурового мастера, в конкретных условиях могут заполняться не все графы разделов. По мере совершенствования системы сбора информации построение геологического разреза месторождения будет более надежным. Современное состояние геологической и геофизической служб вполне обеспечивает задачу практического построения формализованного разреза месторождения.

Формализованные геологические сведения, входящие в информационный массив, благодаря регламентаций признаков всегда однородны и могут быть сопоставлены не только для различных блоков, но и для разных площадей. По мере разбу — ривания каждого блока информация о его разрезе корректиру­ется и пополняется.

В табл. 17 представлен состав геологической информации, хранящейся в памяти ЭВМ. Таблица содержит пример за­полнения.

Запись сведений в табл. 17 по мере возможности имеет натуральный характер. Дадим некоторые пояснения относитель­но условий записи сведений, составляющих массив геологиче­ской информации.

Графа 1 характеризует стратиграфическое положение горной породы; в нем необходимо указать отдел, подотдел, ярус, гори­зонт, свиту. При этом используются следующие обозначения,

Условия залегания	Литологические и петрографические характеристики
стратиграфическое положение	интервал	горная порода	состав	примесь	включения	вторичные изменения
от	ДО
1	2	3	4	5	6	7	8
о Нижнепермский я Кунгурский г Шишлинский	1 50	270	Переслаивание песчаников, алевролитов, глин Песчаник Алевролит Глина	Полимиктов Полимиктов Алевритов	Известковист Известковист Известковист	Гипс Гипс Гипс Ангидрит	Окремн
о Среднекаменноугольный я Московский г Каширский	1 030	1100	Известняк	—	Доломитист	Г ипс	—
о Нижнекаменноугольный я Визейский г Бобриковский	1470	1520	Песчаник	Кварцев	—		Окремн
о Верхнедевонский я Франский с Кыновская	1750	1 823	Доломит		Известковист	Гипс Ангидрит	Окремн
о Верхнедевонская я Франский г Пашийский	1823	1 838	Песчаник	Кварцев

За к. 220

Литологические и петрографиче­ские характеристики	Прослои	Строение
состав цемента	тип цемен — тации	порода	состав	мощность	содержа­ние, %	структура	текстура	категория твердости по штампу
9	10	1 1	12	1 3	14	15	16	17
Железист Глинист Железист Глинист	Поров Поров	Известняк Доломи^ Глинист Глинист	Тонк Среди	1 1 ,5	Среднезерн	Массивн Массивн	5 5 3

(доломит Аргиллит|

Тонк Тонк

2 1 | Среднекристал Массивн

Мелкозерн I Тонкослоист

Карбонат Глинист

Известняк

Базальн

Глинист

Среди

Массивн

Песчаник

Среди

Среднезерн

Кварцев

Карбонат Глинист

Базальн

Мелкозерн | Массивн | 7

Продолжение табл. 17

крепость	ПЛОТ­ НОСТЬ	абразивность	группа абразив­ ности	характеристика зерен кварца и полевых шпатов	трещинова­ тость	пористость	водопрони­ цаемость	пластовое давление	насыщаю­щий агент
18	19	20	21	22	23	24	25	26	27
т	_	Среднеабразивн	2	Среди Угловат		Порист	—	Норн	в
т	—	Среднеабразивн	2	Мелк Угловат	—	Порист	—	Норм	в
м	—	—	—	—	—	—	Непрониц	Норм	—
к	П	Неабразивн	_	_	Трещиноват	Слабопорист	—	Норм	в
к	П	Сильноабразивн	4	Мелк Угловат	—	Порист	Слабопрониц	—	" в 1
к	н	—		—	Брекчирован	— 1	—	Норм	н
к	п	Сильноабразивн	4	Мелк Полуокатан	—	Порист |	—	—	н

Механические характеристики

Коллекторские характеристики

предшествующие названию подразделения: отдел — о, подот­дел— п, ярус — я, горизонт — г, свита — с.

В графах 2 и 3 записываются начало и конец интервала залегания стратиграфического подразделения в м.

В графу 4 заносится, например, одно из следующих наиме­нований горной породы: песчаник, алевролит, аргиллит, извест­няк, доломит, мергель, каменная соль, гипс, ангидрит, кремнис­тые породы, переслаивание пород.

При переслаивании следует указать названия трех основных переслаивающихся пород, расположить их в порядке убывания содержания и для каждой породы дать полную информацию. Например, при переслаивании песчаников (50%), аргиллитов {19%) и алевролитов (25%) необходимо запись производить •следующим образом: переслаивание песчаников, алевролитов, аргиллитов. Песчаник Алевролит Аргиллит.

В графе 5 указывается преобладающий состав обломочных пород: кварцевый, аркозовый, полимиктовый.

Для пород терригенно-карбонатных, карбонатных и глинис­тых указывается значительная (25—50%) примесь материала: песчаный, алевритовый, известковый, доломитовый.

В графе 6 указывается примесь материала, составляющего менее 25%:

слюдистая, глинистая, глауконитовая, железистая, песчанис­тая, алевритистая, известковистая, доломитистая.

При наличии в породе примесей различного состава следует указать две основные примеси и расположить их на одной строке. Возрастание содержания примеси идет слева направо. Например, при наличии в песчанике глинисто-железисто-слю­дистой примеси следует запись производить следующим обра­зом: железистая, слюдистая.

В графе 7 указываются включения: гипс, ангидрит, кальцит, хлорит.

При наличии в породе включений различного состава сле­дует указать два основных типа включений и расположить их на одной строке. Возрастание содержания включения идет сле­ва направо.

В графе 8 записываются вторичные измерения пород: окрем — нение, доломитизация, хлоритизация.

При наличии нескольких типов вторичных изменений следу­ет указать два типа изменений и расположить их на одной строке. Возрастание содержания идет слева направо.

В графе 9 указываются основные типы цемента по составу: кремнеземистый, карбонатный, сульфатный, глинистый.

При наличии смешанного по составу цемента следует ука­зывать не более двух компонент его и располагать их на одной строке. Возрастание содержания цемента идет слева направо.

Графа 10 содержит сведения о типе цементации: базальный, поровый, контактный. При наличии сложного типа цементации
следует указывать не более двух компонентов и производить запись на одной строке.

В графах 11 и 12 указывается наименование горных пород, образующих прослои и их состав.

В графе 13 записывается мощность прослоев с использова­нием следующих обозначений:

Тонкие мощность менее 0,5 м

Средние………………………………………………….. мощность. от 0,5 м до 1 м

Мощные . . ………………………………………………… мощность более 1 м.

В графе 14 дается процентное содержание прослоев по от­ношению к вмещающей толще.

В графе 15 указывается структура горной породы: грубозер­нистая, крупнозернистая, среднезернистая, мелкозернистая, тонкозернистая, равнозернистая, микрозернистая, пелитоморф — ная, органогенная, органогенно-обломочная, детритусовая, оолитовая, крупнокристаллическая, среднекристаллическая, мелкокристаллическая, скрытокристаллическая.

В графе 16 дается текстура породы: массивная, тонкослоис­тая, грубослоистая.

В графе 17 записывается категория твердости пород по штампу в кгс/мм2:

1. рш<10

2. рш=10—25

3. рш — 25—50

4. рш=50—100

5. рш= ЮО—150

6. рш=150—200

7. рш=200—300

8. рш = 300—400

9. рш = 400—500

10. рш=500—600

11. рш=600—700

12. рш>700

В графе 18 приводятся данные о крепости породы: крепкая, твердая, средняя, мягкая (к, т, с, м).

Н графе 19 указывается плотность породы: плотная, сред­няя, рыхлая (п, с, р).

В графе 20 записывается абразивность породы: неабразив­ная, слабоабразивная, среднеабразивная, сильноабразивная.

В графе 21 записывается группа абразивности (по содержа­нию зерен кварца и полевых шпатов):

1. TOC o "1-5" h z Содержание……………………………………………… зерен <5%

2. Содержание………………………………. зерен 5—25%

3. Содержание……………………………………….. зерен 25—50%

4. Содержание……………………………………………… зерен >50%

Графа 22 включает характеристику зерен кварца и полевых шпатов. В ней записывается размер зерен:

0,25—0,5 мм <0,25 мм.

Крупные зерна размером…………………………………………………………. >0,5 мм

Средние зерна размером. Молкие зерна размером .

Далее на этой же строке записывается форма зерен: ока­танная, полуокатанная, угловатая.

При наличии в породе трещин, каверн, брекчирования в графе 23 записывается: трещиноватая, кавернозная, брекчиро — ванная.

В графе 24 отмечается пористость горной породы: сильнопористая — пористость> 10% ; пористая — пористость 5—10%; слабопористая — пористость 1—5%; сливная — пористость <1%.

В графе 25 характеризуется группа проницаемости горной породы:

1. Непроницаемая <0,1 мД

2. Слабопроницаемая 0,1 —10 мД

3. Среднепроницаемая 10—1000 мД

4. Сильнопроницаемая >1000 мД,

В графе 26 фиксируется пластовое давление: высокое

(аномально высокое), нормальное, низкое (аномально низкое).

В графе 27 указывается насыщающий агент: нефть, газ, во­да (н, г, в).

Предложенный состав геологическго массива является, ко­нечно, приблизительным. Она будет претерпевать изменения по мере накопления практического опыта его использования.

Массив нормативных данных, необходимых для решения тех­нологических задач бурения, формируется для каждого района и содержит следующую информацию:

— сметную стоимость времени работы буровой установки по затратам, зависящим от времени; соответствующие стои­мостные показатели разделяются по способам (турбинный, ро­торный) и по целям бурения (эксплуатационное, разведочное) и зависят от коммерческой скорости бурения.

— время на один спуско-подъем инструмента в зависимости от глубины бурения; разделяется по способам бурения, типам буровых установок, по размерам труб, наличию УБТ, типам ос­настки;

— комплексные нормы времени на подготовительно заклю­чительные и вспомогательные работы на рейс; разделяются по способам бурения, типам долот, наличию УБТ;

— цены на буровые долота; разделяются по типоразмерам.

Перечисленные массивы информационных данных — техноло­гический, геологический и нормативный — образуют совместно единый массив промысловой информации, систематически об­новляемый и дополняемый, который является главной базой для эффективного использования накапливаемого в отрасли опыта.

Комментарии запрещены.