Презентация PPT

1.

Выпускная квалификационная работа на тему:
«Технико-технологическое обеспечение
эксплуатационного бурения на углеводороды
Чаяндинского месторождения»
Подготовил студент гр. ТТРз-21у
Иванов Е.А.
Научный руководитель: Блинков О.Г.

2.

Актуальность и цель работы
• Актуальность:
– Стратегическое значение Чаяндинского месторождения.
– Сложные геолого-климатические условия (Якутия, ММП, глубокие пласты).
– Необходимость внедрения современных технологий для эффективной и
безопасной разработки.
• Цель работы: Разработка технико-технологического обеспечения для
эксплуатационного бурения на Чаяндинском НГКМ.

3.

Задачи работы (Структура
исследования)
• Проанализировать геолого-технические условия
месторождения.
• Обосновать технологию бурения и конструкцию скважин.
• Выбрать и рассчитать основное и энергетическое
оборудование.
• Разработать геолого-технический наряд (ГТН).
• Провести прочностные расчёты бурильной колонны и
определить безопасные режимы.

4.

Характеристика Чаяндинского
месторождения
• География и климат: Республика Саха (Якутия), t до -55°C.
• Геология: Продуктивные горизонты венда (глубина >2300 м), высокое
пластовое давление.
• Главные осложняющие факторы:
– Многолетнемёрзлые породы (ММП) в кровле.
– Твёрдые абразивные породы продуктивной толщи.
– Риски газопроявлений и поглощений.

5.

Обоснованная комбинированная
технология бурения
• Принцип: Оптимальное сочетание методов для разных интервалов.
• Интервал 1 (0-1500 м): Роторное бурение.
• Цель: Быстрая и экономичная проходка.
• Оборудование: Шарошечные долота больших диаметров.
• Интервал 2 (1500-3200 м): Бурение с ВЗД и RSS.
• Цель: Точное вскрытие пласта, строительство горизонтального ствола.
• Оборудование: PDC-долота, системы LWD/MWD для геонавигации.

6.

Визуальная схема выбора методов разработки интервалов
Интервал
Глубина
(приблизител
ьно
Цель
1.Верхний
0-300 м
Направление,
кондуктор
2.Промежуточ
ный
300 1500/2000м
3.Проектный
4.Продуктивн
ый
Геология
Таблица 3.1.
Основной
метод
бурения
Ключевое
оборудование
Причина
выбора
метода
Мёрзлые,
рыхлые
породы
Роторное
Большие
шарошечные
долота
Простота,
надёжность,
большой
момент,
очистка
Техническая
колонна
Мягкие
осадочные
породы
Роторное
Шарошечные/
Алмазные
долота
Максимальная
экономия,
высокая
скорость
1500/2000 2500/3000 м
Выход на
пласт
Твёрдые,
абразивные
породы
ВЗД/Турбобур
+ RSS
Забойный
двигатель,
RSS, LWD
Точность
траектории,
скорость в
твёрдых
породах
2500/3000 м ТВД
Горизонтальн
ый ствол
Продуктивны
й пласт
RSS + ВЗД
RSS, LWD,
ВЗД
Геонавигация,
удержание в
пласте, макс.
вскрытие

7.

Выбор основного бурового
оборудования
• Буровая установка: Уралмаш БУ 4000/250 ЭПК
(арктическое исполнение ХЛ1).
– Обоснование: Соответствие классу глубины (3200-4000 м),
грузоподъёмности (250 т), климатическим условиям.
Ключевые системы:
– Силовой привод: 3 дизель-генератора Cat 3512C.
– Буровые насосы: 2 х УНБТ-950.
– ПВО: Пакет на 35 МПа (13 5/8").

8.

Расчёт энергетического оборудования
Проблема: Отсутствие внешней сети,
необходимость абсолютной надёжности.
Расчёт нагрузки: Суммарная потребность —
2570 кВт (лебёдка, насосы, ротор,
вспомогательные системы).
Решение: 4 дизель-генератора Caterpillar
3516C (по 1000 кВт каждый).
Принцип «N+1»: При отказе одного агрегата
три оставшихся обеспечивают 2550 кВт —
покрывают нагрузку.
Запас: Фактическая загрузка ~64% от
номинала — ресурс и экономичность.

9.

Системы контроля и безопасности (КИП
и мониторинг)
1. Геонавигация (LWD/MWD): Гамма-каротаж, резистивиметр — контроль траектории в
реальном времени.
2. Мониторинг параметров бурения: Датчики нагрузки, крутящего момента, давления,
расхода — оптимизация режима.
3. Система раннего обнаружения выбросов (СРОВ): Датчики притока/убыли —
предотвращение фонтанов.
Итог: Создание цифрового контура управления для безопасного и эффективного бурения.

10.

Прочностные расчёты бурильной
колонны (Ключевые результаты)
Исходные данные: Колонна из
труб 127 мм (5"), класс
прочности S-135.
Результаты расчётов:
Запас статической прочности:
Верхняя часть: 1.95 (норма ≥1.7)
Нижняя часть: 4.19
Запас усталостной прочности (в
зоне изгиба): 8.0 (норма ≥1.3) —
колонна устойчива к
знакопеременным нагрузкам.
Критический режим: Аварийный
прихват (запас 1.52) —
необходимость усиленного
контроля.
Безопасные режимы: Осевая
нагрузка ≤180 кН, частота
вращения ≤120 об/мин.

11.

Геолого-технический наряд (ГТН) как
итоговый документ
Назначение: Интеграция всех
разработок в рабочий документ на
скважину № ЧНГКМ-Д21.
Содержание ГТН:
Конструкция скважины (4-х колонная:
направление, кондуктор, техколонна,
эксплуатационная).
Технологические параметры
(режимы бурения, параметры
раствора).
График производства работ (65
суток).
Меры по предупреждению
осложнений (цементирование ХТМ,
ГНПЦ).

12.

Научная новизна и практическая
значимость
• Научная новизна: Комплексное обоснование техникотехнологических решений, адаптированных к уникальным
условиям Чаяндинского месторождения, с полным циклом
инженерных расчётов.
• Практическая значимость:
– Результаты (технологические схемы, ГТН, расчёты) готовы к применению при
проектировании скважин.
– Обеспечивают повышение безопасности и экономической эффективности
буровых работ на месторождении.

13.

Выводы
• Геолого-климатические условия Чаяндинского месторождения требуют
применения специальных технологий и оборудования.
• Обоснована комбинированная технология бурения и выбран комплект
оборудования, адаптированный к арктическим условиям.
• Прочностные расчёты подтвердили надёжность бурильной колонны и
определили безопасные режимы эксплуатации.
• Разработанный геолого-технический наряд является готовым
техническим документом для строительства скважин.
• Цель работы достигнута: разработан комплекс технико-технологических
решений для эффективного и безопасного эксплуатационного бурения.

14.

Благодарю за внимание!