Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Основи буріння нафтових і газових свердловин.





Вступ

Буріння свердловин є однією з найважливіших галузей нафтової і газової промисловості як за своїм призначенням серед інших галузей, так і за об’ємом капіталовкладень, технічного оснащення та чисельністю працівників. Так, наприклад, вартість глибокої свердловини складає двадцять і більше мільйонів гривень, а сумарна потужність приводних двигунів бурової установки для глибокого буріння сягає п’яти і більше тисяч кіловат. Висока вартість свердловини і енергоозброєність бурових установок свідчать про великі труднощі, з якими стикаються працівники буріння у процесі спорудження свердловин.

Нафтові та газові родовища складені в основному осадовими гірськими породами, які залягають шарами одні на одних і відрізняються між собою літологічним складом, фізико-механічними характеристиками, властивостями пластових флюїдів та ін. Досконале знання геологічного розрізу дозволяє правильно запроектувати породоруйнівний інструмент та профіль свердловини, спосіб та режими буріння, бурильну колону та технологію буріння, попередити ускладнення та вибрати бурове та енергетичне обладнання.

Це, у свою чергу, дозволяє своєчасно виконати запроектований об’єм буріння з мінімальними затратами часу, матеріальних та трудових ресурсів. В останні роки значно зросли об’єми буріння глибоких, а також похилоскерованих та горизонтальних свердловин, що вимагає удосконалення

техніки і технології.

 

Основи буріння нафтових і газових свердловин.

Руйнувати гірські породи можна механічним, термічним, фізико-хімічним, електроіскровим та іншими способами. Проте в даний час промислове застосування знайшли тільки способи механічного руйнування породи, а інші поки що знаходяться в стадії експериментальної розробки.



Механічне буріння здійснюється такими способами:

1) ударним:

а) ударно-штанговим;

б) ударно-канатним;

2) обертальним:

а) роторним;

б) із застосуванням вибійних двигунів (турбобурів, електробурів, гвинтових двигунів);

3) ударно-обертальним.

Ударне буріння

З усіх різновидностей ударного буріння в даний час застосовується тільки ударно-канатний спосіб (рисунок 1.1). Буровий снаряд, що складається з долота 1, ударної штанги 2, розсувної штанги-ножиць 3 і канатного замка 4, спускається в свердловину на інструментальному канаті 5, перекинутому через головний ролик 7 та амортизатор 8 щогли 9, обгинає стяжний 10 і направляючий 12 ролики балансирної рами 11. При загальмованому барабані

 

 

інструментальної лебідки 13, на якому закріплений кінець каната, шатунно -

кривошипним механізмом 14 і 15 балансирна рама приводиться в коливальний рух відносно осі направляючого ролика 12. Відтяжний ролик балансирної рами, опускаючись, натягує канат і піднімає снаряд над вибоєм. Піднімаючись вверх, ролик 10 звільнює канат, і снаряд під власною вагою падає на вибій, руйнуючи долотом породу.

Рисунок 1.1 — Схема ударно-канатного буріння

У міру поглиблення свердловини, канат подовжують, змотуючи його з барабана 13. Циліндричність свердловини забезпечується поворотом долота в результаті розкручування каната під навантаженням (під час підйому бурового снаряда) і скручування його при знятті навантаження (під час удару долота об породу).

При ударному бурінні свердловина, як правило, не заповнена рідиною. Тому з метою уникнення обвалювання породи зі стінок у свердловину спускають обсадну колону, яка складається з металевих обсадних труб, з’єднаних одна з одною з допомогою різьби або зварки. У міру поглиблення свердловини обсадну колону просувають до вибою і періодично подовжують її на одну трубу.

Для ударно-канатного буріння випускають самохідні і стаціонарні станки, що дозволяють бурити свердловини глибиною до 500 м. Вони мають порівняно невелику масу (7-20 т), і тому їх можна легко перевозити з місця на місце, що дуже важливо для організації бурових робіт у важкодоступних і віддалених районах.

Обертальне буріння.

При обертальному бурінні руйнування породи відбувається в результаті одночасної дії на долото осьового навантаження і крутного моменту. Під дією навантаження долото втискується в породу, а під дією крутного моменту - сколює її. Існує два способи обертального буріння - роторний і з вибійними двигунами.

При роторному бурінні (рисунок 1.2) потужність від двигунів 9 пере -

дається через лебідку 8 до ротора 16 - спеціального обертального механізму, встановленого над устям свердловини в центрі вишки. Ротор обертає бурильну колону і нагвинчене на неї долото 1. Бурильна колона складається з ведучої труби 15, спеціального перевідника 6 і бурильних труб 5.

При бурінні з вибійними двигунами долото 1 нагвинчується на вал, а бурильна колона з’єднується з корпусом двигуна 2. При роботі двигуна обертається його вал з долотом, а бурильна колона не обертається.

Характерною особливістю обертального буріння є промивання свердловини водою або спеціальною рідиною протягом усього періоду роботи долота на вибої.

Рисунок 1.2 — Схема установки для буріння нафтових та газових свердловин

Для заміни зношеного долота піднімають із свердловини всю бурильну колону, замінюють долото і знову опускають її. Спуско-підіймальні роботи ведуть також з допомогою талевої системи.

1.3 Уда́рно-оберто́ве бурі́ння.

Спосіб буріння, при якому руйнування породи здійснюється шляхом нанесення ударів по породоруйнівному інструменту, який безперервно обертається.

 

Застосовується при веденні гірничих робіт для буріння шпурів і свердло-вин глиб. 25—50 м, діаметром 40—850 мм і при пошуках, розвідці родовищ для буріння свердловин глиб. до 2000 м, діаметром 59-151 мм.

Колектори нафти і газу

 

Колекторами нафти і газу називають гірські породи, які здатні вміщувати флюїди (нафту, газ і воду) і пропускати їх через себе при наявності перепаду тиску.

Насичені нафтою і газом породи-колектори називають відповідно нафтоносними або газоносними. Товщина нафтоносних і газоносних пластів може коливатись від кількох сантиметрів до десятків і сотень метрів, а їхня протяжність (ширина і довжина) — від кількох десятків метрів до кількох десятків кілометрів.

Нафта і газ заповнюють в породі порожнинний простір, який може бути представлений порами, кавернами або тріщинами.

 

Пори — це простір між мінеральними зернами (уламками) породи, який утворився в результаті неповного прилягання їхніх поверхонь між собою і не заповнений твердою речовиною (цементом).

 

Каверни — це порожнини в породі, що утворились при вилуговуванні окремих компонентів породи або їхньої перекристалізації.

 

Тріщини — це порожнини в породі, що утворились внаслідок розривів суцільності скелету породи після тектонічних процесів і складкоутворення.

 

В геологічному музеї ІФНТУНГ представлені: мінералогія, петрографія, корисні копалини України, корисні копалини Івано-Франківської обл., історична геологія, палеонтологія.

Рис 2.1 Геологічний музей ІФНТУНГ

За своєю природою, породи поділяються на: магматичні, осадові і метаморфічні гірські породи.

Магматичні породи.

Магматичні гірські породи утворились в процесі розкристалізації або затвердіння природних силікатних розплавів, які виникли в глибинних зонах земної кори або вилились на її поверхню в результаті пониження її температури. Ці породи поділяються на два типи:

-інтрузивні, що утворились з магми у глибинних надрах Землі.

-ефузивні, що утворились з лави на поверхні Землі.

Рис 2.2 Магматичні породи: ігнімбрит і базальт.

 

2.3 Осадові гірські породи.

 

Осадова гірська порода –це геологічне тіло, складене із мінералів або органічних утворень, а також тих і другиг сумісно, сформоване із осадів, відкладених на поверхні суші або на дні водойми.Ці породи поділяються на : уламкові,органогенні і хемогенні.

Рис 2.3. Уламкові осадові породи. Рис 2.4 Калійна сіль

Класифікація свердловин.

 

Свердловиною називають гірську циліндричну виробку, що споруд-жується без доступу в неї людини і діаметр якої в багато разів менший від довжини (рисунок 3.3).

Початок свердловини називається устям, циліндрична поверхня - стінкою або стволом, а дно - вибоєм. Відстань від устя до вибою по осі ствола визначає довжину свердловини, а по проекції осі на вертикаль - її глибину.

Свердловини бурять вертикальні і похилі. В останньому випадку свердловину примусово викривляють згідно з раніше запроектованим профілем.

Свердловини бурять ступенево, зменшуючи діаметр від інтервала до інтервала. Глибини свердловин коливаються в широких межах: від декількох сотень до декількох тисяч метрів.

 

Поглиблення свердловини здійснюється шляхом руйнування породи на всій площі вибою (без відбору керну) або на його периферійній частині (з відбором керну).

Буріння свердловини здійснюється за допомогою спеціальних бурових установок як на суші, так і на морі.

 

а, б-вертикальні; в-похила; а, в- буріння без відбору керна;

б-буріння з відбором керна;

Типи бурових вишок.

 

Бурова вишка призначена для підйому і спуску бурильної колони та обсадних труб у свердловину, утримання бурильної колони на вазі під час буріння, а також розміщення в ній талевої системи, бурильних труб і частини обладнання, необхідного для здійснення процесу буріння. Вишки являють собою решітчасті конструкції, виконані з профільного заліза або труб.

Бурові вишки розрізняються за конструкцією, висотою та вантажо-підіймальністю.

За конструкцією бурові вишки поділяються на два типи: баштові,щоглові і А-подібні.

Вишки випускаються висотою 33, 41, 42, 47, 52, 53, 64, 70, 73 м.

Вишка баштового типу – це чотиригранна зрізана піраміда. Нижня основа вишки має розмір 8x8 м (для 41-42 м) або 10x10 м (для 53 м), а верхня - 2´2 м. На верхній основі піраміди встановлюють підкронблочні балки, до яких кріпиться кронблок, огороджений перилами. На вишках висотою 41 м на висоті 22 м монтується чотиристоронній балкон з квадратним прогоном посередині і площадкою, яка виступає всередину вишки для обладнання робочого місця помічника бурильника (верхового). Вишки висотою 53 м обладнані двома балконами для роботи з 25-ти і 36-ти метровими свічками.Для буріння надглибоких свердловин (до 15000 м) використовуються баштові вишки з вертикальними колонами.

 

Одним з різновидів щогловихбурових вишок є А-подібні вишки більш трудомісткі у виготовленні і тому більш дороги. Вони менш стійкі, але їх простіше перевозити з місця на місце і потім монтувати. Основні параметри вишки – вантажопідйомність, висота, ємність «магазинів» (сховищ для свічок бурильних труб), розміри верхнього і нижнього підстав, довжина свічки, маса.

Найпоширенішими серед щоглових вишок є вишки А-подібного типу (рис 3.4), які мають ряд переваг порівняно з вишками баштового типу: менша металоємність, менша кількість деталей, полегшується монтування і демонтування, покращуються умови роботи щодо затягування труб у бурову і викидання їх з бурової, а також видимість у буровій. Баштові вишки монтують з допомогою спеціальних підйомників методом “зверху-вниз”. Вишки А-подібного типу монтують у горизонтальному положенні і піднімають у вертикальне з допомогою стріли і бурової лебідки або трактора.

 

Рис 3.4.Вишка А-подібного типу.

 

Породоруйнівний інструмент.

При бурінні нафтових і газових свердловин використовуються такі види

 

породоруйнівного інструменту:

 

1. бурові долота для буріння свердловин суцільним вибоєм;

2. бурильні головки для буріння свердловин кільцевим вибоєм.

Долото – буровий інструмент для механічного руйнування гірських порід на вибої свердловини в процесі її проходки.

За характером дії на породу долота можна класифікувати на:

1. Долота різально-сколювальні – лопатеві долота, призначені для розбурювання в’язких і пластичних порід невеликої твердості (в’язких глин, маломіцних глинистих сланців і ін.) і малої абразивності.

2. Долота сколювальні – шарошкові долота, призначені для розбурювання неабразивних і абразивних порід середньої твердості, твердих, міцних і дуже міцних.

3. Долота стирально-різальні – долота з алмазними і твердосплавними породоруйнівними вставками. Вони призначені для буріння в породах середньої твердості, а також в породах з чергуванням високопластичних малов’язких порід з породами середньої твердості і навіть – в малоабразивних твердих породах.

Лопатеві долота

Лопатеві долота (рис 4.1) за принципом руйнування гірської породи поділяють на два різновиди:

1) долота, які руйнують гірську породу за принципом різання, або лопатеві долота ріжуче-сколюючої дії (РС);

2) долота, які руйнують гірську породу за принципом стирання, або лопатеві долота стираюче-ріжучої дії (СтР).

Лопатеві долота ріжуче-сколюючої дії (РС) використовують для буріння неабразивних м’яких пластичних гірських порід та неабразивних м’яких з пропластками неабразивних порід середньої твердості.

Лопатеві долота стираюче-ріжучої дії (СтР) застосовують для буріння м’яких абразивних (слабозцементовані пісковики або алевроліти) та середньої твердості неабразивних гірських порід (глинисті сланці,аргіліти, гіпси).

Робочий елемент долота називається лопаттю (лопатою), якщо його висота значно більша за товщину, та сектором, якщо його висота менша або дорівнює товщині. На секторах,як правило, розташовують декілька рядів елементівозброєння, тоді як на лопаті не більше двох.

Лопатеві долота мають такі переваги над шарошковими:

1) простота конструкції та технології виготовлення;

2) відсутність підшипників та інших внутрішніх вузлів та елементів;

3) менша вартість;

4) велика проходка за рейс (декілька сотень, а іноді і 1500 – 2000 метрів).

До вад лопатевих доліт відносять:

1. Значна втрата діаметра долота. Лопатеве долото заглиблюється в породу за один оберт бурильної колони на більшу глибину, ніж шарошкове і має більший об’ємний контакт з нею без доступу охолоджувача – очищуючого агента. При цьому поверхні та елементи, які входять в контакт з породою, дуже

 

 

нагріваються при бурінні внаслідок тертя.

Периферійні поверхні лопатевих доліт нагріваються при бурінні до температури більше 1300°С, а поверхневі шари зубців шарошкового долота до температури 850°С. Це призводить до значної втрати діаметра долота, тому перед спуском нового долота необхідно проводити розширення та пророблення свердловин. Втрата діаметра є головною вадою лопатевого долота.

2. Необхідність прикладання до лопатевого долота великого крутного моменту, який би перевищував момент опору обертанню долота.

3. Інтенсивніший знос ріжучих елементів, оскільки вони знаходяться у безперервному контакті з розбурюваною породою.

4. Неефективність лопатевих доліт при бурінні щільних, твердих і абразивних порід. У твердих, міцних і дуже міцних породах лопатеві долота не застосовують. Об’єм буріння лопатевими долотами значно менший ніж шарошковими.

Асортимент лопатевих доліт значно менший ніж шарошкових.

За кількістю робочих органів – лопатей лопатеві долота поділяють на одно- , дво- , три- , чотири- , шести- та багатолопатеві.

 

Рис 4.1.Лопатеві долота.

Шарошкові

 

Шарошкові долота (рис 4.2) найпоширеніший вид породоруйнуючого інструменту. Їх випускають найбільшим асортиментом за типом, серією, модифікацією і моделлю. З допомогою шарошкових доліт виконують більше 90% загального об’єму проходки глибоких свердловин в Україні, Росії та в інших країнах світу.

Цими долотами бурять експлуатаційні (нафтові, газові, водяні), розвідувальні, пошукові, опорні, інженерно-геологічні, гідрогеологічні, гідротехнічні, будівельні, вибухові, вентиляційні та інші свердловини. У залежності від робочих органів (шарошок) шарошкові долота поділяють на різновиди: одно-, дво-, три-, чотири- та багатошарошкові (шести-, восьми-).

Рис 4.2.Шарошкові долота.

Алмазні долота

 

Алмаз – мінерал, поліморфна модифікація вуглецю. Кристали алмазу являють собою октаедри, ромбодекаедри та ін. Розміри кристалів від мікроскопічних до дуже великих масою до 3000 карат. Найбільший алмаз знайдено в ПАР вагою 3106 карат (1карат дорівнює 0,2 грама). Кристалічна структура атомна, відрізняється щільною упаковкою та рівномірним розподілом зв’язків у просторі. Це обумовлює велику густину (3520кг/ ), твердість та жорсткість алмазу. Мікротвердість алмазу у десять разів більша ніж кварцу та в шість разів більша ніж твердого сплаву. Модуль Юнга алмазу дорівнює 8,8 ·10 МПа, тобто у два рази більший ніж у твердого сплаву та в чотири рази вищий ніж у сталі. Завдяки цим властивостям він має надзвичайно високу зносостійкість при терті ковзання. Поряд з перевагами алмаз має і вади.

Алмаз дуже крихкий, має досконалу спаяність по октаедру. При температурі 1850°С у вакуумі алмаз перетворюється у графіт.

 

Рис 4.3.Алмазні долота.

Промивання свердловин.

Структура УБР.

Управління бурових робіт – основна організаційна форма управління на підприємствах глибокого буріння в Україні. Крім У.б.р. (УБР) зустрічаються інші форми: морське управління бурових робіт (МУБР), управління розвідувального буріння (УРБ), експедиція глибокого розвідувального буріння (ЕГРБ), нафторозвідувальна експедиція глибокого буріння (НРЕГБ) та ін. Організаційна структура і взаємовідносини всередині підприємств і між окремими підрозділами в усіх розглянутих організаційних різновидах бурового підприємства в цілому ті самі, що й в УБР.

Основні задачі УБР: виконання планів і завдань з буріння нафтових і газових свердловин з метою забезпечення високих темпів росту видобутку нафти і газу; підвищення ефективності виконуваних робіт за рахунок удосконалення технології буріння, підвищення швидкості проходки і продуктивності праці; забезпечення рентабельності роботи підприємств, які входять до його складу; дотримання правил з охорони надр і довкілля в ході проведення робіт.

 

Для оперативного управління основним виробництвом створюється інженерно-технологічна служба (ІТС), яка зобов’язана забезпечити виконання плану-графіка будівництва свердловин у цілому по УБР із дотриманням установленої технології. ІТС складається з центральної (ЦІТС) та районних (РІТС) інженерно-технологічних служб. Число РІТС визначається об’ємами буріння, віддаленістю розбурюваних родовищ один від одного та від бази УБР. ІТС підпорядковується безпосередньо начальнику УБР. Оперативні розпорядження ІТС обов’язкові для усіх виробничих підрозділів УБР.

Для забезпечення безперебійної роботи основного виробництва в складі УБР створюється база виробничого обслуговування (БВО). Остання здійснює прокат всього механічного і енергетичного обладнання та бурового інструменту, підтримує їх у робочому стані і забезпечує своєчасне матеріально-технічне, профілактичне і ремонтне обслуговування основного виробництва в планово-попереджувальному і оперативному порядку. БВО підпорядковується безпосередньо начальнику УБР. До складу БВО, як правило, входять: прокатно-ремонтний цех бурового обладнання (ПРЦБО); прокатно-ремонтний цех турбобурів і труб (ПРЦТ і Т); прокатно-ремонтний цех електрообладнання і електропостачання (ПРЦЕ і Е); цех промивних рідин (ЦПР); цех пароводопостачання (ЦПВП); інструментальний майданчик (ІМ). Організаційна структура БВО може видозмінюватися в залежності від об’єктів, територіальної розкиданості та інших умов виконання робіт, що і визначає наявність тих чи інших цехів і підрозділів у її складі. На правах самостійних підрозділів в УБР можуть входити вежо-монтажний цех (ВМЦ), тампонажний цех і цех випробовування, якщо організаційно-технічні та фінансово-економічні умови роблять недоцільним виділення їх у самостійні підприємства.

Рис. 8.1. Приміщення лабораторій.

Рис 8.2. Мішалка SKS-1000.

 

Призначена для приготування тампонажних розчинів за вимогами стандарту ДСТУ.Б В-2-7-88-99.

Рис 8.3. Мішалка постійної швидкості OFITE Модель 20.

 

Призначена для приготування тампонажних розчинів за вимогами ISO 10426-2, розд. 5 (Максимальна кількість обертів 12000 об/хв).

Вимірювання технологічних властивостей тампонажних розчинів

Рис 8.4. Ваги важільні OFITE OFI Atmospheric. Рис 8.5.Ваги важільні OFITE OFI Pressurized

 

Рис 8.6. АРЕОМЕТР АБР-1М

 

Призначені для визначення істинної та уявної густини тампонажних роз-чинів.

 

Рис 8.7. Консистометр КЦ-5.

 

Призначений для визначення консистенції тампонажних розчинів при нормальному тиску та максимальній температурі до 90 °С.

 

 

Рис 8.7. Консистометр КЦ-3.

 

Призначений для визначення консистенції тампонажних розчинів при за-даних термобаричних умовах до 200 °С і тисках 100 МПа.

 

 

Рис 8.8. Консистометр SKS-5025 Рис 8.9. Віскозиметр OFITE 800 за API 13В

 

Призначений для визначення консистен- Призначений для визначення реоло-

ції тампонажних розчинів при нормально- гічних властивостей тампонажних

му тиску та максимальній температурі до розчинів при кімнатній і підвище-
95 °С. Виконує кондеціонування тампо- ній (до 90°С) температурах.

нажних розчинів для проведення інших

видів досліджень.

 

Рис 8.10. Фільтр-прес OFITE HT HP

 

Призначений для моделювання умов на вибої свердловини. Дозволяє визначати фільтраційні властивості тампонажних розчинів за вимогами ISO 10426-2, розд. 10. Температура випробувань може досягати 175°С

 

9. Екскурсіядо навчально-дослідницької лабораторії бурових проми-вальних рідин.

Напрямки діяльності лабораторії бурових розчинів.

1.Вимірювання технологічних властивостей бурових розчинів за РД-39-2-645–81 і стандартами АРІ 13B: густини, умовної в’язкості, фільтрації, статичного напруження зсуву, фільтрації при високому тиску та високій температурі (НРНТ), коефіцієнту тертя кірки, концентрації побічних твердих домішок, водневого показника рН, загальної мінералізації та концентрації іонів Ca2+ і Mg2+ в фільтраті, показників стабільності і седиментації, визначення вмісту колоїдної фази, визначення вмісту КСl в фільтраті бурового розчину за допомогою тесту Merckoquant (1.17985.0001) та кобальтонітритним способом.

2.Дослідження реологічних властивостей бурових технологічних рідин при температурах до 90°С.

3. Моніторинг технологічних властивостей бурових розчинів під час буріння свердловин.

4. Обґрунтування оптимальних рецептур для обробки бурових розчинів у заданих умовах буріння.

5. Обґрунтування оптимальних рецептур бурових розчинів для розкриття продуктивних пластів у заданих умовах буріння.

6. Обґрунтування оптимальних рецептур бурових розчинів для буріння в ускладнених умовах.

7. Оцінка виносної здатності бурових розчинів при бурінні свердловин у заданих умовах. Обґрунтування режимів промивання свердловин.

8. Побудова рівнянь стану для реологічних і тиксотропних властивостей бурових розчинів та обґрунтування регламентів на них.

9. Розробка рекомендацій для керування гідродинамічною ситуацією при виконанні технологічних операцій під час буріння свердловин у заданих умовах.

10. Дослідження фільтраційних властивостей бурових розчинів в умовах високих температур і тисків та обґрунтування регламентів на них.

 

Програмне забезпечення

Програма «MudExpert» включає:

програму реалізації методики вибору оптимальної рецептури (рецептури обробки) бурового розчину;

програму забезпечення контролю технологічних властивостей бурового розчину на свердловині;

базу даних і програмне забезпечення для її редактування.

Методика вибору оптимальних рецептур (рецептур обробки) бурових розчинів формалізована як задача їх пошуку із гнучким вибором критерію оптимальності залежно від геолого-технічних умов буріння та включає такі підходи:

за регресійними моделями технологічних властивостей від вмісту реагентів, який включає побудову і реалізацію планів експериментів, побудову регресійних залежностей та розв’язок задач нелінійного програмування;

 

за сплайн-функціями залежностей технологічних властивостей від вмісту реагентів і методом дискретного пошуку;

із використанням експериментального пошуку оптимальної рецептури.

Критерії вибору оптимальної рецептури:

вартість рецептури бурового розчину або його обробки;

відповідність певних технологічних властивостей бурового розчину заданим значенням;

виносна здатність потоку бурового розчину;

стійкість рецептури (в т.ч. термостійкість).

Система забезпечує вибір методів пошуку, побудову та супровід планів експериментів, статистичну обробку експериментальних даних і пошук оптимальної рецептури обробки бурового розчину.

 

Висновки

 

На даній ознайомчій практиці, я ознайомився з циклом будівництва глибоких свердловин та техніко-економічними показниками виконання бурових робіт ,обладнанням та інструментом, що застосовується для буріння глибоких свердловин і видобутку нафти і газу, способами видобутку нафти, газу і конденсату, способами збору та підготовки нафти і газу до транспортування. Також я ознайомився з основними типами гірських порід , що

 

є колекторами нафти і газу, а також з геологічними особливостями ,що виникають при бурінні нафтових і газових свердловин. Я дізнався на які класи

 

поділяються гірські породи, за своїм віком і типом утворення, вивчив класифікацію свердловин за їх призначенням. Екскурсійно відвідав: геоло-гічний музей ІФНТУНГ, навчально-дослідницьку лабораторію тампонажних розчинів, навчально-дослідницьку лабораторію бурових промивальних рідин, тренажерний буровий центр, науково-дослідницький центр «Загвіздя», і дізнався про особливості бурової вишки УралМАШ-3Д-76. Також я ознайомився з усіма видами робіт, що складають цикл будівництва свердловини.

Список використаної літератури :

 

1. Коцкулич Я. С. Буріння нафтових і газових свердловин: Підручник / Я. С. Коцкулич, Я. М. Кочкодан. – Коломия: Вік, 1999. – 504 с.

2. Річні звіти бурового підприємства, науково-дослідних організацій.

3. Довідкова література, керівні документи з окремих питань технології спорудження свердловин.

4http://studopedia.org/2-133648.html

 

Вступ

Буріння свердловин є однією з найважливіших галузей нафтової і газової промисловості як за своїм призначенням серед інших галузей, так і за об’ємом капіталовкладень, технічного оснащення та чисельністю працівників. Так, наприклад, вартість глибокої свердловини складає двадцять і більше мільйонів гривень, а сумарна потужність приводних двигунів бурової установки для глибокого буріння сягає п’яти і більше тисяч кіловат. Висока вартість свердловини і енергоозброєність бурових установок свідчать про великі труднощі, з якими стикаються працівники буріння у процесі спорудження свердловин.

Нафтові та газові родовища складені в основному осадовими гірськими породами, які залягають шарами одні на одних і відрізняються між собою літологічним складом, фізико-механічними характеристиками, властивостями пластових флюїдів та ін. Досконале знання геологічного розрізу дозволяє правильно запроектувати породоруйнівний інструмент та профіль свердловини, спосіб та режими буріння, бурильну колону та технологію буріння, попередити ускладнення та вибрати бурове та енергетичне обладнання.

Це, у свою чергу, дозволяє своєчасно виконати запроектований об’єм буріння з мінімальними затратами часу, матеріальних та трудових ресурсів. В останні роки значно зросли об’єми буріння глибоких, а також похилоскерованих та горизонтальних свердловин, що вимагає удосконалення

техніки і технології.

 

Основи буріння нафтових і газових свердловин.

Руйнувати гірські породи можна механічним, термічним, фізико-хімічним, електроіскровим та іншими способами. Проте в даний час промислове застосування знайшли тільки способи механічного руйнування породи, а інші поки що знаходяться в стадії експериментальної розробки.

Механічне буріння здійснюється такими способами:

1) ударним:

а) ударно-штанговим;

б) ударно-канатним;

2) обертальним:

а) роторним;

б) із застосуванням вибійних двигунів (турбобурів, електробурів, гвинтових двигунів);

3) ударно-обертальним.

Ударне буріння

З усіх різновидностей ударного буріння в даний час застосовується тільки ударно-канатний спосіб (рисунок 1.1). Буровий снаряд, що складається з долота 1, ударної штанги 2, розсувної штанги-ножиць 3 і канатного замка 4, спускається в свердловину на інструментальному канаті 5, перекинутому через головний ролик 7 та амортизатор 8 щогли 9, обгинає стяжний 10 і направляючий 12 ролики балансирної рами 11. При загальмованому барабані

 

 

інструментальної лебідки 13, на якому закріплений кінець каната, шатунно -

кривошипним механізмом 14 і 15 балансирна рама приводиться в коливальний рух відносно осі направляючого ролика 12. Відтяжний ролик балансирної рами, опускаючись, натягує канат і піднімає снаряд над вибоєм. Піднімаючись вверх, ролик 10 звільнює канат, і снаряд під власною вагою падає на вибій, руйнуючи долотом породу.

Рисунок 1.1 — Схема ударно-канатного буріння

У міру поглиблення свердловини, канат подовжують, змотуючи його з барабана 13. Циліндричність свердловини забезпечується поворотом долота в результаті розкручування каната під навантаженням (під час підйому бурового снаряда) і скручування його при знятті навантаження (під час удару долота об породу).

При ударному бурінні свердловина, як правило, не заповнена рідиною. Тому з метою уникнення обвалювання породи зі стінок у свердловину спускають обсадну колону, яка складається з металевих обсадних труб, з’єднаних одна з одною з допомогою різьби або зварки. У міру поглиблення свердловини обсадну колону просувають до вибою і періодично подовжують її на одну трубу.

Для ударно-канатного буріння випускають самохідні і стаціонарні станки, що дозволяють бурити свердловини глибиною до 500 м. Вони мають порівняно невелику масу (7-20 т), і тому їх можна легко перевозити з місця на місце, що дуже важливо для організації бурових робіт у важкодоступних і віддалених районах.

Обертальне буріння.

При обертальному бурінні руйнування породи відбувається в результаті одночасної дії на долото осьового навантаження і крутного моменту. Під дією навантаження долото втискується в породу, а під дією крутного моменту - сколює її. Існує два способи обертального буріння - роторний і з вибійними двигунами.

При роторному бурінні (рисунок 1.2) потужність від двигунів 9 пере -

дається через лебідку 8 до ротора 16 - спеціального обертального механізму, встановленого над устям свердловини в центрі вишки. Ротор обертає бурильну колону і нагвинчене на неї долото 1. Бурильна колона складається з ведучої труби 15, спеціального перевідника 6 і бурильних труб 5.

При бурінні з вибійними двигунами долото 1 нагвинчується на вал, а бурильна колона з’єднується з корпусом двигуна 2. При роботі двигуна обертається його вал з долотом, а бурильна колона не обертається.

Характерною особливістю обертального буріння є промивання свердловини водою або спеціальною рідиною протягом усього періоду роботи долота на вибої.

Рисунок 1.2 — Схема установки для буріння нафтових та газових свердловин

Для заміни зношеного долота піднімають із свердловини всю бурильну колону, замінюють долото і знову опускають її. Спуско-підіймальні роботи ведуть також з допомогою талевої системи.

1.3 Уда́рно-оберто́ве бурі́ння.

Спосіб буріння, при якому руйнування породи здійснюється шляхом нанесення ударів по породоруйнівному інструменту, який безперервно обертається.

 

Застосовується при веденні гірничих робіт для буріння шпурів і свердло-вин глиб. 25—50 м, діаметром 40—850 мм і при пошуках, розвідці родовищ для буріння свердловин глиб. до 2000 м, діаметром 59-151 мм.









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2019 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.