PROIECT LA FORAJUL SONDELOR

CuprinsCAPITOLUL I- Date si informatii generale despre sonda proiectata ................................................. 3 1.1. Tema proiectului .......................................................................................................................... 3 1.2.Adancimea celor 3 intervale ce vor urma sa fie sapate ................................................................ 3 1.3.Densitatea fluidului folosit la saparea celor trei intervale............................................................ 3 1.4.Apsarea pe sapa .......................................................................................................................... 3 1.5.Turatia sapei de foraj .................................................................................................................... 3 1.6.Presiunea la incrctor ................................................................................................................. 3 1.7.Schema sondei proiectate ............................................................................................................ 4 CAPITOLUL II - GARNITURA DE FORAJ ........................................................................................... 6 2.1.Prajini de antrenare ...................................................................................................................... 6 2.2.Prajinile de foraj ............................................................................................................................ 7 2.3.Prajinile grele ................................................................................................................................ 8 2.4.Stabilire diametre standard si lungimile prajinilor de foraj si a prajinilor grele ........................... 8 III SOLICITARILE GARNITURII DE FORAJ ....................................................................................... 12 3.1.Solicitarile in timpul forajului ...................................................................................................... 12 3.1.1.Intindere si compresiune ................................................................................................... 12 3.1.2.Calculul solicitarii la torsiunea garniturii de foraj .............................................................. 14 3.1.3.Incovoierea garniturii de foraj: .......................................................................................... 16 3.1.4.Presiunea interioara si exterioara a garniturii de foraj ...................................................... 17 3.1.5.Calculul ........................................................................................................... 18

3.2.Calculul solicitarilor care apar in timpul extragerii garniturii de foraj fara circulatie ................. 19 3.2.2.Presiunea interioara si exterioara ...................................................................................... 20 3.2.3.Calculul ..................................................................................................... 20

3.3.Dimensionarea garniturii de foraj ............................................................................................... 20 3.4.Proceduri ..................................................................................................................................... 21 Capitolul IV - FLUIDE DE FORAJ ................................................................................................... 23 4.1. Proprietile fluidelor de foraj ................................................................................................... 25 4.2.Volume de noroi necesare ......................................................................................................... 25 4.3.Tratamente si cantitati de maateriale ........................................................................................ 26 CAPITOLUL V - ARHITECTURA SONDEI ......................................................................................... 29 1

5.1.Tubarea sondei. .......................................................................................................................... 29 5.1.1.Tipuri de coloane ............................................................................................................... 29 5.1.2. Stabilirea programului de constructie .............................................................................. 30 5.2.Calculul gradientilor de presiune: ............................................................................................... 31 5.3. Diametrul coloanelor si al sapelor. ............................................................................................ 33 5.3.1.Stabilirea jocurilor radiale si verificarea diametrelor sapelor ........................................... 34 5.4. Calculul de rezistenta al coloanelor de tubare .......................................................................... 37 5.4.1. Calculul de rezistenta al coloanei de ancoraj .................................................................... 38 5.4.1.1. Presiuni in coloana de ancoraj ..................................................................................... 39 5.4.2 Calculul de rezistenta al coloanei intermediare. ............................................................... 41 5.4.2.1. Verificarea coloanei la solicitarea de intindere ........................................................... 44 5.4.2.2. Presiuni in coloana intermediara ................................................................................. 45 5.4.3. Calculul de rezistenta al coloanei de exploatare .............................................................. 46 5.4.3.1.Verificarea la solicitarea de intindere ........................................................................... 48 5.4.3.2 Presiuni in coloana de exploatare ................................................................................. 49 5.4.3.3.Proceduri ....................................................................................................................... 49 5.5. Cimentarea coloanelor de tubare .............................................................................................. 51 5.5.1.Cimentarea coloanei de ancoraj ........................................................................................ 52 5.5.2.Cimentarea coloanei intermediare .................................................................................... 57 5.5.3 Calculul cimentarii coloanei de exploatare in regim turbulent ......................................... 63 CAPITOLUL VI - Echipamentul de foraj ........................................................................................ 78 6.1. Alegerea garniturii de foraj ....................................................................................................... 78 6.2. Alegerea echipamentului de suprafata...................................................................................... 78

2

CAPITOLUL I- Date si informatii generale despre sonda proiectata1.1. Tema proiectului S se proiecteze o sond n foraj cunoscandu-se datele urmtoare: N=21 1.2. Adancimea celor 3 intervale ce vor urma sa fie sapate Adancimea spat pentru coloana de ancoraj este: Ha =500+25N=500+2521=1025m Adancimea spat pentru coloana intermediar: Hi=1600+35N=1600+3521=2355m Adancimea spat pentru coloana de exploatare: He=2300+20N=2300+2021=2720m 1.3. Densitatea fluidului folosit la saparea celor trei intervale (0-1025m) coloana de ancoraj: a=1150+2N=1150+221=1192Kg/m3 (1025-2335) coloana intermediara: i=1250+5N=1250+521=1355Kg/m3 (2335-2720) coloana de exploatare: e=1400+20N=1400+1021=1610 Kg/m3 1.4. Apsarea pe sapa Gs=125+N=125+21=146 KN 1.5.Turatia sapei de foraj n=80+N=80+21=101 rot/min

1.6.Presiunea la incrctor Pi=110+N=110+21=131 bar

3

1.7.Schema sondei proiectate

Coloana de ancoraj , , , Coloana intermediara , , ,

Coloana de exploatare , , ,

Coloana de ancoraj: Coloana de ancoraj este destinata consolidarii formatiunilor de suprafata , lungimea sa este cuprinsa de obicei intre 100-1000 m , in cazul nostru 1025m .Ea serveste, intre altele ca support pentru celelalte coloane si pentru instalatia de prevenire a eruptiilor. Coloana intermediara: Este nenecesara pentru izolarea stratelor sau a fluidelor continute in ele care pun probleme la continuarea forajului in conditii normale. Spre exemplu prezenta unor roci in profilul sondei , cu stabilitate redusa ori prezenta unor strate slab consolidate sau care contin fluide cu presiuni anormale (mari sau mici).

4

Coloana de exploatare: Permite izolarea stratelor productive in interiorul acesteia se introduce tubincul care permite aducerea fluidelor din stratul productiv la suprafata. Coloanele sunt cimentate cu o pasta de ciment plasata in spatial inelar dintre gaura de sonda si coloana respective. Inaintea inceperi forajului se va plasa o coloana conductor.

5

CAPITOLUL II - GARNITURA DE FORAJ

In cazul de fata folosindu-se forajul cu masa rotativa garniture de prajini va reprezenta arborele de transmisie a miscarii de rotatie, provenita de la masa rotativa , la sapa, prin intermediul ei se transmite energia necesara dislocarii rocii din talpa sondei. Garnitura de foraj este alcatuita din prajina de antrenare, prajini de foraj, prajini intermediare, prajini grele si sapa. Miscarea de rotatie a masei rotative se va transmite la sapa in ordinea urmatoare prajina de antrenare cu profil hexagonal va primi miscarea de rotatie de la masa rotativa care o va transmite mai departe prajinilor de foraj. De la prajinile de foraj va fi transmisa la prajinile intermediare iar apoi la cele grele iar la randui sapei de foraj . Actiunea combinata a apasarii pe sapa Gs si a turatiei n permite sapelor sa disloce roca in cazul sapelor cu role roca va fi dislocate prin sfarmare , in cazul salapelor cu diamante impregnate prin erodare, iar in cazul celor cu diamante insertate prin erodare si aschiere. Garnitura de foraj este folosita inafara forajului propriu zis si la alte operatiuni cum ar fi omorarea sondei in situatiile eruptive , instrumentatii, probarea stratelor presupuse productive, efectuarea operatiilor de carotaj,cimentarea linerelor, formarea dopurilor de ciment etc. La forarea acestei sonde se vor folosi: 2.1.Prajini de antrenare

Prin forma ei profilata prajina de antrenare preia miscarea de rotatie de la masa roatativa si o transmite spre sapa prin intermediul restului garniturii de foraj. Pe masura ce sapa avanseaza prajina de antrenare va culisa prin masa rotativa. La saparea celor 3 intervale se vor folosi prajini de antrenare dupa cum urmeaza : - pentru primul interval 0 1025 m se utilizeaza prajini de antrenare cu profil hexagonal cu : - diametrul nominal , - Imbinarea superioara de tipul: 6 5/8 REG, - Imbinarea inferioara (cepul) de tipul 5 FH S-a optat pentru prajini cu profil hexagonal deoarece se uzeaza uniform, momentul de torsiune se transmite pe o suprafata mai mare , sunt mai rezistente . ,

6

- pentru intervalul 1025 2335 m - diametrul nominal , - Imbinarea superioara de tipul: 6 5/8 REG, - Imbinarea inferioara (cepul) de tipul NC 46 (4 IF) - pentru intervalul 2335 2720 m - diametrul nominal , - Imbinarea superioara de tipul: 6 5/8 REG, - Imbinarea inferioara (cepul) de tipul NC 50 (4 IF) in continuare se va prezenta o schema a prajinilor de antrenare cu profil hexagonal: 2.2.Prajinile de foraj , ,

O prajina de foraj are in compozitie 3 elemente : corpul sau teava prajinii prevazuta la un capat cu cep iar la celalalt cu cep . Prajinile de foraj se fabrica prin laminare iar capetele fiind ingrosate prin presare ulterioara la cald

7

Institutul American de Petrol API a definit 4 tipuri de clase de rezistenta E-75, X-95, G-105, S-135. Clasa cea mai folosita este clasa E-75 daca rezistenta acestei clase nu este suficienta atunci se vor folosi prajinile dintr-o clasa superioara. 2.3.Prajinile grele Rolul prajinilor grele este cel de a conditiona utilizarea in vune conditii a intrumentului de dislocare . mai mult ele trebuie sa raspunda si unor constrangeri legate de: Diametrul gaurii de sonda Pierderile minimale de sarncina Rezistenta la flambaj rigiditatea

Prajinile grele uzoale sunt cilindrice cu lungimea de 9 m avand la un capat cep si la celalalt mufa ambele taiate din corp.

2.4.Stabilire diametre standard si lungimile prajinilor de foraj si a prajinilor grele

Diametrul prajinilor de foraj Petru intervalul 0-1025m Acest interval se va sapa cu o sapa cu diametrul Ds=15 in (393.7 mm). Deci se va adopta un diametru standard conform tabelului: Diametru sapei(Ds) (mm) Diametrul prajinilor (Dp) (in)

135-175 3 1/2

176-200 4-41/2

200-250 41/2-5

250-400 5-51/2

Peste 400 51/2-64/8

8

Diametrul exteterior al prajinilor de foraj: Dpstas=5 in(127mm), grosimea de perete t=9,15 mm, masa unitara qp=29,02 kgm, tipul imbinarii 5 1/2 in FH. Lungimea prajinilor de foraj Lp=H-lg=1025-53=972 m Se vor utiliza 108 bucati prajini de foraj. Diametrul prajinilor grele Diametrul optim al prajinilor de foraj este aproximativ 75% din diametrul sapei -diametrul maxim al prajinilor grele: Dgmax=Ds-1 in=393,7-25,4=368,3 mm -diametrul calculate al prajinilor grele Dg=0,75Ds=0,75393,7=295,27 mm Se va adopta un diametru standard pentru prajinile grele de foraj : Dstas=11 in (279.4mm) Penreu acest diametru avem : Diametru interior: dg=76,2 mm ,imbinarea NC 77, masa unitara qp=444.5 kgm Lungimea prajinilor grele Lungimea intregului ansamblu de prajini grele se determina din conditia ca apasarea pe sapa Gs sa fie reazlizata cu aproximativ 75% din greutatea lor.

,

(

)

,

,

,

(

)

Deoarece o prajina grea are 9 m se vor utiliza 6 prajini grele. Pentru intervalul (1025-2335m)- colane intermediara: Pentru acest interval se va utiliza o sapa cu diametrul D s=95/8(245mm). Diametrul prajinilor de foraj: Dp=41/2..5 in se va allege Dpstas=41/2 Pentru acest diametru avem : grosimea de perete t=8,56 mm , qp=24,70 kgm, tip imbinare NC 385H.9

Lungimea prajinilor de foraj: Lpi=2335-136=2199m Diametrul prajinilor grele: Diametrul maxim la prajinilor de foraj: Dpmax=Ds-1in=245-25,4=219.6mm Diametrul calculate al prajinilor grele: Dg=0,75Ds=0,75245=183,75mm Diametru stas al prajinilor grele: Dpstas=71/4in (184,2mm) Pentru acest diametru avem : diametru interior dg=71,5mm, imbinarea NC50, qg=177,6 Kgm Lungimea prajinilor grele:

, Se vor utiliza 16 bucati.

(

)

,

,

,

(

)

Pentru intervalul (2335-2720m)- colanda de exploatare: Pentru acest interval se va utiliza o sapa cu diametrul D s=63/4(245mm). Diametrul prajinilor de foraj: Dp=441/2 in se va allege Dpstas=41/2(114,3mm) Pentru acest diametru avem : grosimea de perete t=8,56 mm , qp=20,83 kgm, tip imbinare NC 50H.diametru interior dp=97,18 mm Lungimea prajinilor de foraj: Lpi=2720-203=2517m Diametrul prajinilor grele: Diametrul maxim la prajinilor de foraj: Dpmax=Ds-1in=171,5-25,4=146,1mm

10

Diametrul calculate al prajinilor grele: Dg=0,75Ds=0,75171,5=128,6mm Diametru stas al prajinilor grele: Dpstas=6 in (152,4mm) Pentru acest diametru avem : diametru interior dg=57,2 mm, imbinarea NC44, qg=123,1 Kg/m

Lungimea prajinilor grele:

, Se vor utiliza 23 bucati.

(

)

,

,

,

(

)

11

III SOLICITARILE GARNITURII DE FORAJ

Ca urmare a lucrului neuniform al sapei pe talpa, a rotirii garniturii de foraj a pulsatiilor pompelor de noroi, in timpul forajului toate solicitarile au practice un character variabil. In general , solicitawrile se accentueaza cu adincimea si sunt mai severe in zonele curbate. Sunt situatii in cand garniture este supusa la solicitari dinamice de soc: degajarea prin bataie cu geala, intepenirea ori desprinderea brusca in timpul rotirii , scaparea pe o anumita inaltime etc. Principalele solicitari la care sunt supuse diferitele elemente ale garniturii de foraj sunt: tractiunea torsiunea presiunea exterioara presiunea interioara solicitarile combinate : tractiune-torsiune sau tractiune-presiune

Atunci cand sonda este curbata , ori cand isi pierde , in timpul lucrului, forma rectilinie de echilibru stabil, ca si atunci cand este supusa vibratiilor transversal, garniture de foraj este supusa solicitarii de incovoiere. 3.1.Solicitarile in timpul forajului

3.1.1.Intindere si compresiune Solicitarea la intindere este create de : greutatea proprie a prajinilor , greutatea ansamblurilor introduce in sonda, fortele de frecare cu peretii si cu noroiul din sonda, fortele de frecare cu peretii si cu noroiul din sonda; fortele de inertie din timpul manevrei; fortele de presiune create de prezentza si circulatia noroiului; forta suplimentara de tractiune in cazul degajarii unei garniture prinse.

12

Greutatea prajinilor de foraj: Gp=qpglp( , , =408,8 KN

Greutatea prajinilor grele de foraj: Gg=qgglg( , , =194,6 KN

Aria prajinilor de foraj respective cea a prajinilor grele: = ( = ( ) ) , , , , , , , , , , : ,

Calculul solicitarii la intindere

si compresiune , ,

Calculul fortelor care actioneaza pe garnitura de foraj: ( ( ) ) , , , , , , , , , , , , , , , ,

13

3.1.2.Calculul solicitarii la torsiunea garniturii de foraj

Garnitura de foraj estesolicitata la torsiune in timpul procesului de foraj sau carotaj, in cursulunor instrumentatii etc.

1

1

2

2

3

3

Solicitarea de torsiune in sectiunea 3-3:

,

,

Calculul momentului la sapa care este egal cu momentul de torsiune in sectiunea 33: ,

Calculul modulului de rezistenta polar al materialului prajinilor grele in cazul nostru otel : ( ) ( , , , ) ,

14

Solicitarea de torsiune in sectiunea 2-2: , Momentul de torsiune in sectiunea 2-2: ,

Momentul la rotirea garniturii de foraj: , Puterea necesara la rotirea prajinilor grele:,

, ,

,

,

,

Solicitarea de torsiune in sectiunea 1-1: , , :

Momentul in sectiunea 1-1 este egal cu momentul la masa rotativa

Momentul de rotire in sectiunea 1-1: , Puterea necesara rotirii garniturii de foraj in sectiunea 1-1: ( , , , , ), ,

,

15

Calculul modulului de rezistenta polar al prajinilor de foraj: ( ) ( , , , ) ,

3.1.3.Incovoierea garniturii de foraj Garnitura de foraj este solicitata la incovoierea atunci cand sonda este curbata, cand isi pierde forma rectilinie de echilibru stabil ori atunci cand este supusa la vibratii transversal.

Solicitarea la incovoiere , , , , ,

, ,

, ,

,

E- modulul de elasticitate longitudinal al materialului: , I momentul de inertie axial: , , ,

16

viteza unghiulara:

,

3.1.4.Presiunea interioara si exterioara a garniturii de foraj Exista anumite situatii in timpul forajului cand presiunea din interiorul garniturii de foraj este mai mare decat cea din exterior. Spre exemplu atunci cand se incearca obtinerea circulatiei intr-o sonda cu garniture prinsa sau infundata. Sau la cimentarea sub presiune a unui strat, la probarea unui liner ori a unui strat cu ajutorul prajinilor , presiunea din interiorul aacestora este mai mare decat cea din exterior . Totusi, presiunile interioare intalnite in mod current nu sunt periculoase .Insa in combinatie cu celelalte solicitari efectul lor nu trebuie omis.

Sectiunea 1-1 , , , ,

,

Raza interioara a prajinilor de foraj: , ,

17

Raza exterioara a prajinilor de foraj: , ,

Presiunea exterioara este egala cu presiunea interioara si cu cea la incarcator:

Sectiunea 2-2 , , , , ,

Raza interioara a prajinilor grele: , Raza exterioara a prajinilor grele: , , ,

Presiunea exterioara este egala cu presiunea interioara si cu cea la incarcator: ,

3.1.5.Calculul In vederea stabilirii clasei mateliarului din care va fi realizata garnitura de foraj se va calcula ,

,

,

,

,

,

,

,

,

, , ,

,

18

,

,

,

,

,

,

,

,

[

]

[

,

,

,

,

,

,

]

3.2.Calculul solicitarilor care apar in timpul extragerii garniturii de foraj fara circulatie

3.2.1.Tractiune ,

(

) (

)

,

,

( , ,

,

)

,

s coeficientul de frecare al lui Poisson, s= 0,15 a acceleratia la extragere a garniturii de foraj , a=0,4 m/s densitatea otelului ,

densiteatea fluidului de foraj,

19

3.2.2.Presiunea interioara si exterioara , ,

3.2.3.Calculul ,

, , , , , ,

,

, , , , , ,

,

[

]

[

,

,

, ,

,

,

]

3.3.Dimensionarea garniturii de foraj Se va compara : cu adica : Petru dimensionare se va allege ,

20

,

,,

,

, , ,

,

Rp,02 limita la curgere a matarialului Se va adopta pentru fabricarea garniturii de foraj otelul din clasa E-75

In timpul forajului 1-1 z i ax t ech 136,9 12,75 136,9 -13,1 12,75 2-2 -40,18 -40,18 -13,1 25,81 174 3-3 -52,33 -52,33 -13,1 16,20 1-1

In timpul extragerii 2-2 0 -42,959 0 251,26 3-3 0 0 0 -42,959 0

208,31 0 208,31 -42,959 0

3.4.Proceduri Dupa stabilirea garniturilor de foraj necesare saparii celor trei intervale se va da comanda de la fabricant la timpul folosirii lor. Transportul garniturii de foraj se va face de la fabricant la locul unde se va sapa sonda cu peridocul sau platforma in functie de mijlocul de transport pus la dispozitie de benificiar. Cand aceasta va ajunge la sonda se verifica buletinul care contine informatii despre garniture de foraj ( diametrele nominale, lungimi, gradul materialului etc) , se masoara apoi lungimea prajinilor de foraj si a celor grele dupa care se sabloneaza . Sablonarea consta in introducerea unui dispozitiv special in interiorul prajinilor pentru a se verifica daca prajinile de foraj au venit cu defecte din fabrica ( turtite , denivelari etc) . Dupa aceste verificari se va mai face si o verificare la presiune interioara in cazul in care aceasta nu s-a realizat la fabricant.21

Dupa incheierea tuturor testelor prajinile se vor aseza pe rampa special amenajata cu ajutorul unei macarale dupa care se vor pune tot cu ajutorul macaralei la deget la podul podarului urmand apoi sa fie introduse bucata cu bucata in timpul forajului. Inainte de a introduce garnitua in sonda se vor trece intr-un tabel seria si numarul componentei introduse in sonda. Daca apare vreo defectiune ( ruperea unei prajini, spargerea, spiruirea etc) sau daca este necesar sa se inlocuiasca sapa de foraj prajinile de foraj se vor scoate afara in pas ( 3 bucati) si se desfileteaza dupa care se aseaza la deget la podul podarului.

22

Capitolul IV - FLUIDE DE FORAJ

Fluidului de foraj i se atribuie, n prezent, urmtoarele roluri principale: Hidrodinamic. Dup ieirea din duzele sapei, fluidul cur particulele de roc dislocat de pe talpa sondei i le transport la suprafa, unde sunt ndeprtate. Hidrostatic. Prin contrapresiunea creat asupra pereilor, el mpiedic surparea rocilor slab consolidate i ptrunderea nedorit n sond a fluidelor din formaiunile traversate. De colmatare. Datorit diferenei de presiune sond-straturi, n dreptul rocilor permeabile se depune prin filtrare o turt din particule solide, care consolideaz pietriurile, nisipurile i alte roci slab cimentate sau fisurate. Totodat, turta de colmatare reduce frecrile dintre garnitura de foraj sau coloana de burlane i rocile din perei, diminueaz uzura prjinilor i a racordurilor. De rcire i lubrifiere. Fluidul de circulaie rcete i lubrifiaz elementele active ale elementului de dislocare, prjinile, lagrele sapelor cu role i lagrele motoarelor de fund. Motrice. Cnd se foreaz cu motoare de fund, hidraulice sau pneumatice, fluidul de foraj constituie agentul de transmitere a energiei de la suprafa la motorul aflat deasupra sapei.

Informativ. Urmrind fluidul de circulaie la ieirea din sond i detritusul adus la suprafa, se obin informaii asupra rocilor interceptate i asupra fluidelor din porii lor. n anumite situaii, fluidul de foraj poate ndeplinii i alte atribuii: plasarea pastei de ciment n spaiul ce urmeaz s fie cimentat, antrenarea unor scule de instrumentaie, degajarea garniturilor de foraj prinse, asigurarea presiunii necesare ntre coloana de exploatare i tubingul suspendat n packer, omorrea sondei. Fluidul de foraj trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii: fluidul ales nu trebuie s afecteze, fizic sau chimic, rocile traversate; s-i pstreze proprietile, n limite acceptabile, la contaminare; s-i menin nsuirile tehnologice la temperaturile i presiunile ridicate ce vor fi ntlnite n sonde i la variaiile lor din circuit; s permit investigarea geofizic a rocilor i fluidelor coninute n porii lor; s previn coroziunea i eroziunea echipamentului de sond; s menin n suspensie particulele de roc neevacuate, n timpul ntreruperilor de circulaie;23

s conserve permeabilitatea straturilor productive deschise; s nu fie toxic sau inflamabil i s nu polueze mediul nconjurtor i apele freatice; s fie uor de preparat, manipulat, ntreinut i curat de gaze sau detritus; s permit sau chiar s favorizeze obinerea de viteze de avansare a sapei ct mai mari; s fie ieftin, s nu reclame aditivi deficitari i greu de procurat, iar pomparea lui s aib loc cu cheltuieli minime.

Este nerealist s se ncerce prepararea unui fluid care s rspund la toate aceste condiii i atribuii. Pentru o anumit situaie concret se alege fluidul cel mai convenabil. Tipuri de fluide :

Pentru adancimea forata la aceast sond pn la 2720 m avem nevoie de un noroi natural pentru primul interval, de un noroi inhibitiv pentru al doilea interval si al treilea. Fluidele de foraj dispersate au la baz sistemul dispersat ap-argil. Constituite din materiale ieftine i uor de procurat, ele posed practic toate nsuirile necesare forajului. De aceea, sunt cele mai rspndite fluide de circulaie. Ele sunt preparate la suprafa din argile bentonitice, uneori activate, cu bune proprieti coloidale, dar nglobeaz i particule argiloase sau inerte din rocile traversate. Prin urmare, aceste fluide, nu sunt doar dispersate, ci i dispersive.

Interval forat Gradientul de presiune Tip fluid Densitatea fluidului m 0-1025 1025-2335 2335-2720 bar/10m 0,11 0,13 0,19 -----Dispersat Inhibitiv Inhibitiv Kg/m3 1192 1355 1610

24

4.1. Proprietile fluidelor de foraj: Compoziia, calitile sau carenele unui fluid de foraj sunt definite printr-o serie de proprieti, unele dintre ele comune tuturor tipurilor de fluide, altele specifice numai anumitor categorii. O parte (densitatea, coninutul de gaze, rezistivitatea .a.) se msoar i se nregistreaz la sond i n mod continuu; celelalte sunt msurate numai intermitent, la sond ori n laborator. Proprietatile reologice ale fluidelor de foraj Pentru primul interval 2335 2720 m - vascozitatea plastica. , - tensiunea dinamica de forfecare. , Pentru intervalul 1025 2335 m - vascozitatea plastica. , - tensiunea dinamica de forfecare. , Pentru intervalul 0 1025 m - vascozitatea plastica. , - tensiunea dinamica de forfecare. , 4.2.Volume de noroi necesare : a. Intervalul 0-1025 m : K = 2....3 , , , , , , , , , , , ,

25

, b. Intervalul 1025 - 2335 m : , c. Intervalul 2335 - 2720m : ,

,

,

,

,

,

,

4.3.Tratamente si cantitati de maateriale: Densitatile componentelor fluidului de foraj - Densitatea apei , - Densitatea argilei, - Densitatea baritei, ; ;

Pentru cele 3 intervale vom aveava urmatoarele cantitati de maateriale , ,

,

,

,

,

Volumele de argila pentru cele trei intervale sunt: , ,

,

,

,

,

26

Masa de barita necesara prepararii fluidului de foraj necesar la forarea celor trei intervale este:

,

,

,

,

,

,

Volumele de barita pentru cele trei intervale sunt: , , , ,

Volumul de apa necesar prepararii noroaielor pentru cele 3 intervale: ( ( ( ) ) ) , , , , , , , , , ,

Dupa cum s-a aratat mai sus in tabel pentru saparea clor trei intervale se va utiliza tei tipuri de noroaie pentru primul interval sapat (0 - 1025 m) , intervalul sapat pentru coloana de ancoraj, la saparea lui se va folosi un fluid dispersat. Pentru celelalte intervle (1025-2355 m ) si (2355 - 2720m) sapate pentru fixarea coloanei intermediare respectiv de exploatare se va utiliza fluide de foraj inhibitive pe baza de ioni de K . Aceste fluide au la baza sistemul apa-argila care asigura in plus stabilitate sistemului si imprimarea unui puternic caracterinhibitiv mediului apos , acest rol este indeplinit de adaosul de 27

electroliti, polimeri de protectie , substante tensioactive, anumiti fluidizanti, substante hidrofobizante. Se va utiliza o varianta de fluid cu clorura de potasiu si fluidizanti inhibatori, denumit INHIBKCl. Acesta este un amestec de lignosulfonati, humati si dicromati, care amplifica efectul inhibitiv al ionului de potasiu; rezultatele procesului sunt : - provenirea dispersarii detritusului argilos ( prin adsorbtie la suprafata acestuia); - scaderea vascozitatii si gelatiei, datorita fixarii pe particulele elementare de argila, reducand fortele de atractie dintre aceastea; - micsorarea filtratului fluidului de foraj prin impermeabilizarea turtei de colmatare; - marirea stabilitatii termicie pana la 180...200 C. la preparearea fluidelor pentru cele doua intervale se pleaca de la solutia diluata de argila bentonitica prehidratata la care se adauga :

- 45

INHIB; 120

KCl; 4 NaOH; pnetru a mentine pH-ul sistemului intre carboximetilceluloza; o substanta tensioactiva nenionica pentru EGOP-glicoli oxipropilati0; un antispumant CSF-1,7

9,5...11; un coloid organic 10

reducearea tenisunii interfaciale 10 ; si motorina 25

pentru imbuntatatirea proprietatilor de filtarare si lubrifiere .

Pentru fiecare metru forat se adauga 1....2 kg KCl deoarece in filtrat trebuie sa existe permanent un exces de ioni de K+ .

28

CAPITOLUL V - ARHITECTURA SONDEI 5.1.Tubarea sondei. Gaura de sonda forata in scoarta terestra perturba echilibrul natural al acesteia din urma.In cazul unor roci precum petrisurilor, nisipurile rocile fisurate, mmarnele si argilele hidratabile, sarea gema, anhidritele etc. apar fenomene de instabilitate a gaurii de sonda chiar in timpul forajului. Din acest motiv este nevoie de un program de constructie care sa-i ofere acesteia conditii si siguranta in exploatare. Programul de constructie cuprinde: programul de tubare -adancimea de introducere a coloanelor de tubare; - diametrul si grosimea burlanelor, -calitatea otelului -tipul imbinarilor etc.

- programul de sape: - tipuri; - diametre - programul de cimentare - tipul pastei - intervalul cimentarii etc. 5.1.1.Tipuri de coloane

Inainte de inceperea forajului propriu-zis se realizeaza manual sau mecanic o deschidere de sectiune circular sau patrata de 0,8 - 1 m cu adancimea de 3 6 m in care se introduce un burlan de table din otel cu diametrul de 500 700 mm care constituie coloana de ghidare. Se stabileste o coloana de ghidare de 444 mm. Apoi vor urma coloanele : Coloanele de ancoraj adancimea de fixare a coloanei de ancoraj este de 1025 m . Functiile principale ale acestei coloane sunt: consolideaza gaura de sonda in zonele de suprafata constituie un support pentru instalatiile de prevenire a eruptiilor29

-

constituie un support pentru coloanele urmatoare

Coloanele intermediare adancimea de fiaxare a coloanelor intermediare este de 2335 m aceste coloane sunt introduce pentru: izolarea stratelor in care se produc pierderi de flui de foraj izolarea stratelor cu presiuni ridicate izolarea masivelor de sare izolarea sondelor care contin roci cu stabilitate redusa

Coloanele de exploatare adancimea de introducere este de 2720 m si indeplineste urmatoarele functii: premite deplasarea fluidelor exploatate de la nivelul stratului productive pana la suprafata

prin intermediul coloanei de extractive; asigura realizarea unor operatii privind imbunatatirea procesului de exploatare fisuri, acidizari, interventii etc. previne surparea stratului in cazul in care acesta este alcatuit din roci instabile.

-

Diametrul acestei coloane a fost stabilit in functie de debitul de fluide ce urmeaza sa fie extrase, diametrul stabilit in cazul nostru este 5 in deci debitul de fluid asteptat este mai mare de 150 . 5.1.2. Stabilirea programului de constructie

La stabilirea programului de constructie a acestei sonde se are in vedere mai multi factori geologici si tehnologici : Adancimea proiectata. Sonda proiectata este de adancimie medie (2720 m) cu o constructive nu prea complexa cu un numar redus de coloane cu diametrul si grosimea burlanelor mici. Conditiile gelologice. Programul de constructive al sondei este influentat in mod hotarator de : natura si proprietatile fizico-mecanice ale rocilor traversate de sonda prezenta si natura fluidelor din porii rocii presiunea din pori si presiunea de fisurare.

30

Preofilul spatial al sondei. Adancimea de tubare a coloanelor , marimea jocurlor radiale burlane pretii sondei, grosimea de prete a burlanelor sunt influentate in mod essential de traiectul gaurii de sonda : in acest caz sonda este verticala fara problem. Alcatuirea programului de constructive incepe cu: determinarea numarului de coloane care se va stabili in functie de gradul de rezistenta al matarialul ales; si a adancimilor de introducere ( deja cunoscute prin tema de proiect). O prima regula care trebuie respectata de-a lungul intervalelor netubate este :

5.2.Calculul gradientilor de presiune: Pentru adancimea 1025 m (adancimea de introducere a coloanelor de ancoraj): Gradientul presinii fluidului din porii rocii:

Gradientul presiunii create de fluidul de foraj: Gradientul presiunii de fisurare: Impus prin tema de proiect se va calcula:

31

Deci se respecta conditia : ; 0.10 < 0.11