Osnove bušenja naftnih i plinskih bušotina. Pumpe za blato i oprema za cirkulaciju. Metode bušenja mogu se klasificirati prema prirodi utjecaja na stijene: mehaničke, termičke, fizičko-kemijske, električne iskre itd. Široka

Ja ... Tehnički dio. Značajka i Kratki opis uređaji.

Bušaće platforme i konstrukcije …………………………………………. ………………………… 4

Talal sistem …………………………………………………………………………. ……… ..5

Vitla za bušenje …………………………………………………… .. ……………………… ... …… ... 6

Rotori …………………………………………………………………… .. ……………… .. ……………………… .7

Pumpe za blato i oprema za cirkulaciju ………… .. ………………… ... ……… 8

Okretnice …………………………………………………………… .. …………………. ………… 9

Pogonski sklopovi bušaćih postrojenja …………………………………………………… ... …… .9

Oprema za zaptivanje ušća bušotine …………………… .. ……………… ... ……… 10

II ... Tehnološki dio.

1. Bušenje naftnih i plinskih bušotina ……………………………. …… ..14

Upoznavanje sa tehnikama ručnog dodavanja bita, bušenje

sa regulatorom bita, trening bušenja rotora …………………………………………… .14

Upoznavanje sa metodologijom za racionalni razvoj dodatnog

lot ………………………………………………………………………………………………… 15

Izvođenje osnovnih poslova u softveru otvorenog koda uz pomoć specijalnih

oprema …………………………………………………………………………… .16

Priprema cijevi za izvlačenje, ugradnja lifta

na rotor, uklanjajući ga sa rotora, postavljajući cijevi na klinove .................................. ........................................... 17

Provjera navoja brave, zavrtanje BT ključem

čija baterija, pričvršćivanje i odvrtanje spojeva brave sa

upotrebom ključeva UMK ………………………………………………………………………… ... …… 18

Pregled i mjerenje BT i UBT, ugradnja BT na svijećnjak, dalje

okretanje i odvrtanje bitova ……………………………………………………… ... ……… 19

Dobro ispiranje ………………………………………………………………………… ... …… .20

BHA i propisi o bušenju za spontanu borbu

proizvoljno odstupanje bunara ………………………………………………………… ... …… .22

2. Upoznavanje sa bušenjem bušotina u grozdovima …………………………… .23

3. Puštanje i cementiranje oplata kućišta ………………. …………… ..24

4. Otvaranje i uzorkovanje naftnih horizonata ………………. ……… .26

5. Hitni radovi u bunaru …………………………………. ……… .27

6. Eliminacija HNWP i emisija ………………………………. ……. …… .28

Ja ... Tehnički dio

Karakteristike i kratki opis uređaja

Bušaće platforme i konstrukcije

Postupak bušenja popraćen je spuštanjem i podizanjem bušaće kolone u bušotinu, kao i zadržavanjem u ležećem položaju. Masa instrumenta, s kojim je potrebno raditi, dostiže stotine kilonewtona. Kako bi se smanjilo opterećenje užeta i smanjila instalirana snaga motora, koristi se oprema za podizanje (slika 2.2), koja se sastoji od tornja, vitla s vitlom i sistema sidre (remenice). Zauzvrat se sistem pribora sastoji od fiksnog dijela - krunskog bloka (fiksni blokovi lančane dizalice), instaliran na vrhu lampiona tornja, i pokretnog dijela - putujućeg bloka (pokretni blok lančanog dizalice) , žičano uže, kuka i karike. Oprema za dizanje sastavni je dio svake opreme za bušenje, bez obzira na način bušenja.

Toranj za bušenje dizajniran je za podizanje i spuštanje bušaće cijevi i cijevi kućišta u bušotinu, držanje bušaće mase u težini tokom bušenja, kao i za postavljanje u nju sistema hvatanja, bušaćih cijevi i dijela opreme potrebne za bušenje proces. Najozbiljnija opasnost pri radu na bušaćim postrojenjima je njihovo djelomično ili potpuno uništavanje. Glavni razlog koji dovodi do pada ili uništenja kula je nedovoljan nadzor nad njihovim stanjem tokom dugotrajnog rada. Iz tih razloga uvedene su izmjene u sigurnosnim pravilima koja predviđaju obavezne periodične preglede tornjeva, uključujući potpunu demontažu i reviziju njihovih dijelova, kao i ispitivanja s opterećenjem tornjeva u sklopljenom obliku.

Pored toga, oprema se mora temeljito pregledati i pregledati svaki put prije početka bušenja, prije spuštanja žica kućišta, oslobađanja zaglavljene bušilice ili kanapa kućišta, u slučaju nesreća i nakon jakog vjetra (15 m / s za otvorene površine , 21 m / s za šumarstvo) .i teren tajge, kao i kada je kula ugrađena u jamu). Stubovi jarbolnog tipa montiraju se u vodoravni položaj, a zatim se pomoću posebnih uređaja podižu u vertikalni položaj. Transport tornja vrši se sastavljen zajedno sa platformom jahaćeg radnika u vodoravnom položaju na posebnom transportnom uređaju. U ovom slučaju, sistem za pribor se ne rastavlja zajedno s tornjem. Ako je zbog uvjeta terena nemoguće u potpunosti prenijeti toranj, rastavlja se na dijelove i transportira u dijelovima univerzalnim transportom. U praksi bušenja, uz stubove tipa jarbola, još uvijek su i tornjevi tipa tornja koji se sastavljaju metodom odozgo prema dolje. Prije početka instalacije, lift se postavlja na podnožje tornja. Nakon završetka montaže tornja, lift se demontira.

Paralelno s ugradnjom bušaće platforme i ugradnjom pilota, u tijeku je izgradnja konstrukcija blizu tornja. Uključuju sljedeće strukture: 1) Reduktor (modularni) prolio dizajniran za zaštitu motora i prijenosnih mehanizama vitla. Na toranj je pričvršćen sa strane stražnjeg panela u smjeru suprotnom od šetališta. Dimenzije šupe za zupčanike određuju se prema vrsti instalacije. 2) Prostor za pumpe za smještaj pumpi za blato i električne opreme. Izgrađen je ili u obliku produžetka uz bočnu stranu fenjera kule šupe za prenosnike ili odvojeno uz bočnu stranu kule. Zidovi i krov reduktora i pumpe za odvodnjavanje, ovisno o specifičnim uvjetima, obloženi su pločama, valovitim gvožđem, štitnicima od trske, gumenim tkaninama ili plastičnom folijom. Upotreba nekih bušaćih postrojenja zahtijeva kombinaciju zupčanika i šupljina. 3) Prihvatni most dizajniran za polaganje kućišta bušotine i drugih cijevi i pomicanje opreme, alata, materijala i rezervnih dijelova duž njega. Prihvatni mostovi su vodoravni i kosi. Visina ugradnje prihvatnih osovina regulira se visinom ugradnje okvira vilica. Širina prihvatnih mostova je do 1,5 ... 2 m, dužina je do 18 m. 4) Sistem uređaja za čišćenje rastvora za pranje mulja za bušenje, kao i skladišta za hemikalije i rasute materijale. 5) Niz pomoćnih objekata tokom bušenja: na električnom pogonu - transformatorske platforme, na motorima sa unutrašnjim sagorevanjem (ICE) - platforme na kojima se nalaze rezervoari za goriva i maziva itd.

Talon sistem

U procesu bušenja bunara, sistem podizanja izvodi razne operacije. U jednom se slučaju koristi za izvođenje zamjene dotrajalog bita, pokretanje, podizanje i držanje bušaćih struna na težini za vrijeme bušenja, ribolova ili drugih radova u bušotini, kao i za provlačenje cijevi kućišta. U drugim slučajevima osigurava stvaranje potrebne sile na udici za izvlačenje zaglavljene bušaće strune iz bunara ili u slučaju nesreće s njom. Da bi se osigurala visoka efikasnost u ovim raznim radovima, sistem za podizanje ima dvije vrste brzina kuke za podizanje: tehničku za otkazivanje i tehnološku za ostale operacije.

Zbog promjene težine bušaće šipke tijekom izvlačenja, sistem dizanja mora biti u mogućnosti mijenjati brzine dizanja u skladu s opterećenjem kako bi se osiguralo minimalno vrijeme. Takođe služi za držanje bušaće strune dolje tokom bušenja.

Podizni sistem instalacije (slika III.1.) Je lančani mehanizam za podizanje koji se sastoji od krunskog bloka 4, putujući (pokretni) blok 2, čelično uže 3, biti fleksibilna komunikacija između vučne vuče 6 i mehanizam 7 za pričvršćivanje fiksnog kraja užeta. Crownblock 4 instaliran na gornjoj platformi bušaće platforme 5. Pokretni kraj ALI uže 3 pričvršćen za bubanj vitla 6, i fiksni kraj B- kroz alat 7 do dna tornja. Kuka se pridružuje putujućem bloku 1 , na kojem je lift za cijevi ili okretni element ovješen na karikama. Trenutno su putujući blok i kuka za podizanje u mnogim slučajevima kombinirani u jedan mehanizam - blok kuka.

Vitla za bušenje

Vitlo je glavni mehanizam sistema za podizanje platforme. Dizajniran je za obavljanje sljedećih operacija: spuštanje i podizanje cijevi za bušenje i cijevi kućišta; držanje cijevi u težini tijekom bušenja ili ispiranja bušotine, podizanje bušaće cijevi i cijevi prilikom gradnje ; prijenos rotacije na rotor; zavrtanje i odvrtanje cijevi; pomoćni radovi na izvlačenju alata, opreme, cijevi itd .; podizanje sklopljene kule u vertikalni položaj.

Pogon se sastoji od zavarenog okvira, na kojem su ugrađene osovine za podizanje i prijenos, prijenosnik (mjenjač), kočioni sistem koji uključuje glavnu (pojasnu) i pomoćne (regulacijske) kočnice te upravljačku ploču. Svi mehanizmi su pokriveni zaštitnim štitnicima. Podizno vratilo vitla, primajući rotaciju od mjenjača, pretvara rotacijsko kretanje pogonskog pogona u translacijsko kretanje žičane užadi čiji je pokretni kraj učvršćen na bubnju osovine za podizanje. Napunjena kuka raste uz potrošnju energije, ovisno o težini cijevi koja se podiže, i spušta se pod djelovanjem vlastite težine cijevi ili putujućeg bloka, kuke i lifta, kada se lift spusti iza sljedeće svijeće.

Vitla su opremljena uređajima za napajanje prilikom podizanja strune i uređajima za kočenje za upijanje oslobođene energije pri spuštanju. Da bi se povećala efikasnost prilikom podizanja kuke neopterećenim dizalom ili stubom promjenjive težine, vitla ili njihovi pogoni su višebrzinski. Prebacivanje s velike brzine na malu i obrnuto vrši se pomoću frikcijskih pogonskih kvačila, koje osiguravaju glatko uključivanje i minimalno gubljenje vremena za ove operacije. Tokom podizanja stupova različitih težina, brzine menjača se periodično prebacuju. Nije potrebna operativna kontrola brzina menjača.

Snaga koja se prenosi na vitlo karakterizira njegova glavna operativna i tehnička svojstva i parametar je klasifikacije.

Rotori su dizajnirani za okretanje vertikalno ovješene bušaće kolone ili za primanje reaktivnog obrtnog momenta za vrijeme bušenja s motorima u rupi. Oni takođe služe za nošenje težine bušaćih žica postavljenih na njegov stol, lift ili klinove. Rotori se koriste i za odvrtanje i zavrtanje cijevi tokom putovanja, ribolova i hitnih operacija. Rotor je, kao, reduktor koničnog zupčanika, čiji je pogonski konusni zupčanik postavljen na čahuru povezanu sa stolom. Okomita os stola nalazi se duž osi bunara.

na glavnom 3 i pomoćni 2 nosači montirani u kućište 1, istovremeno formirajući uljnu kupku za podmazivanje zupčanika i ležajeva.

Iznad stola zaštićen je ogradom 8. Pogonsko vratilo velike brzine 10 smještene vodoravno na ležajevima 11, uočavanje radijalnih i horizontalnih opterećenja. Osovina 10 pogonjeno: u rotaciji od lančanika 12 ili pomoću jarma osovine propelera smještenog na kraju vratila. Rotor je opremljen čepom 9, kada se uključi, rotacija stola postaje nemoguća. Pričvršćivanje rotorskog stola neophodno je za aktiviranje i bušenje motorom u bušotinama radi sagledavanja reaktivnog momenta.

Pumpe za blato i oprema za cirkulaciju

Pumpe za blato i cirkulacijski sistem obavljaju sljedeće funkcije:

Ubrizgavanje tečnosti za bušenje u bušaću kolonu radi osiguranja cirkulacije u bušotini tokom bušenja i efikasnog čišćenja donje rupe i bita od usjeka, ispiranja, uklanjanja nesreća, stvaranja brzine dizanja fluida u prstenastom obruču dovoljne da stijenu dovede do površina;

Hidrauličko napajanje bita, što osigurava veliku brzinu protoka (do 180 m / s) rastvora iz njegovih mlaznica za djelomično uništavanje stijene i čišćenje dna rupe od izbušenih čestica;

Napajanje hidrauličkog motora za bušotinu.

Tijekom bušenja, u većini slučajeva, otopina cirkulira u zatvorenoj petlji. Iz tenkova 13 pročišćeni i pripremljeni rastvor ulazi u pumpne pumpe 14, koji ga dovode u pumpe za blato /. Potonji pumpaju otopinu pod visokim pritiskom (do 30 MPa) kroz cijev za ubrizgavanje kroz usponski vod 2, fleksibilni rukav 3, okretni 4, vodeća cijev 5 do bunar 6. U ovom slučaju, dio pritiska pumpe troši se na prevladavanje otpora u sistemu zemlje. Dalje, fluid za bušenje prolazi kroz bušaću kolonu 7 (cijevi za bušenje, ogrlice za bušenje i motor za bušotinu 9) do bita 10. Na tom putu se pritisak otopine smanjuje zbog potrošnje energije za prevladavanje hidrauličkog otpora.

Zatim, zbog razlike u pritisku unutar cijevi za bušenje i na dnu bušotine, tekućina za bušenje velikom brzinom ostavlja mlaznice bita, čisti dno i bit od rezanja. Ostatak energije blata troši se na podizanje reznica i prevladavanje otpora u prstenastom prstenastom prostoru 8.

Ispusni vod sastoji se od visokotlačnog voda koji prenosi rješenje od pumpi / do uspona 2 i fleksibilni rukav 3, spajanje uspona 2 sa okretnim 4. Potisni vod je opremljen ventilima i instrumentima. Za rad u područjima sa hladnom klimom osiguran je sistem grijanja cjevovoda.

Drenažni sistem je opremljen uređajima za čišćenje i pripremu bušotine, rezervoarima, usisnim vodom, filtrima, ubrizgavanjem centrifugalne pumpe, ventili i spremnici za skladištenje rastvora.

Okretnice

Okretni je srednja veza između translatorno pokretnog putujućeg bloka s kukom, čahrom za bušenje i rotirajućom bušaćom strunom, koja je preko olovne cijevi povezana sa zakretnom cijevi pomoću navoja za zaključavanje. Kako bi se osiguralo dovod tekućine za bušenje ili plina, pokretni zakretni element povezan je na potisni vod pomoću fleksibilne čahure za bušenje, čiji je jedan kraj pričvršćen na izlazni otvor okretnog točka, a drugi na usponski vod.

Okretnici imaju uređaje za punjenje, ispuštanje ulja i kontrolu njegovog nivoa, kao i odušak za uravnoteženje atmosferskog pritiska pare unutar tijela koji se stvara tokom zagrijavanja tokom rada. Ovaj uređaj ne curi ulje prilikom transporta okretača u vodoravnom položaju.

Veličina okretanja određuje se dinamičkim opterećenjem koje može podnijeti za vrijeme rotacije bušaće kolone, dopuštenim statičkim opterećenjem i brzinom rotacije, maksimalnim radnim pritiskom ispumpane tekućine za bušenje, težinom i dimenzijama. Svaki okretni ležaj ima standardni lijevi konusni zglobni alat za pričvršćivanje na dvije do tri veličine kelly. Tijelo okretnice zaokruženo je tako da se pri kretanju ne lijepi za dijelove tornja. Okretnice su prilagođene za prevoz bilo kojim prevoznim sredstvom bez pakiranja.

Pogonski pogoni za bušaće uređaje

Pogon bušaćeg postrojenja je skup motora i prenosnika i uređaja koji regulišu svoj rad i pretvaraju toplotnu ili električnu energiju u mehaničku, kontroliraju mehaničku energiju i prenose je na izvršnu opremu - pumpe, rotor, vitlo itd. Pogonska snaga (na ulazu u prenos) karakteriše njegovog glavnog potrošača i tehnička svojstva i klasifikacijski je (glavni) parametar.

Ovisno o primarnom izvoru energije koji se koristi, pogoni se dijele na autonomne, neovisne o sistemu napajanja i neautonomne, ovisno o sistemu napajanja, napajane industrijskim električnim mrežama. Samostalni pogoni uključuju motore sa unutrašnjim sagorevanjem (ICE) sa mehaničkim, hidrauličkim ili električnim prenosom. Neautonomni pogoni uključuju: jednosmjerne motore koje napajaju industrijske mreže naizmjenične struje.

U skladu s kinematikom instalacije, pogon može imati tri osnovne verzije: pojedinačnu, grupnu i kombiniranu ili mješovitu.

Individualni pogon- svaki pogon (vitlo, pumpa ili rotor) pokreću se elektromotorima ili motorima sa unutrašnjim sagorijevanjem neovisno jedan o drugom. Šire, ova vrsta pogona je uobičajena za električne motore. Kada se koristi, postiže se visoka okretnost u rasporedu i postavljanju opreme za bušenje na osnove tokom ugradnje.

Grupni pogon- nekoliko motora povezano je sumarnim prenosnikom i pokreće nekoliko aktuatora. Koristi se u motorima sa unutrašnjim sagorevanjem.

Kombinovani pogon- upotreba pojedinačnih i grupnih diskova u jednoj instalaciji. Na primjer, pumpe pokreću pojedinačni motori, a vitlo i rotor zajednički motor. U svim slučajevima, karakteristike pogona trebaju u potpunosti zadovoljiti tražene karakteristike aktuatora.

Potrošači energije opreme za bušenje su:

u procesu bušenja - pumpe za blato, rotor (za rotaciono bušenje), uređaji za pripremu i čišćenje bušotine od reznica; kompresor, pumpa za vodu itd .;

pri spuštanju i podizanju niza cijevi - vitlo, kompresor, pumpa za vodu i električni ključ.

Pogoni se također dijele na glavne (pogoni vitla, pumpe i rotora) i pomoćne (pogoni ostalih uređaja i mehanizama za ugradnju). Snaga koju troše pomoćni uređaji ne prelazi 10-15% snage koju troši glavna oprema.

Karakteristike fleksibilnosti- sposobnost pogonskog pogona, automatski ili uz učešće rukovaoca u procesu rada, da se brzo prilagodi promenama opterećenja i brzinama rotacije izvršnih mehanizama. Fleksibilnost karakteristike ovisi o koeficijentu prilagodljivosti, opsegu rotacije pogonskih osovina i odzivu gasa motora.

Faktor fleksibilnosti karakteristike se određuju odnosom promjene brzine i rezultirajućeg odstupanja momenta opterećenja. Proporcionalan je prijenosnom omjeru i obrnuto proporcionalan faktoru preopterećenja.

Odgovor gasa naziva se intenzitet privremenih procesa, odnosno vrijeme tokom kojeg motor i pogonski pogon reagiraju na promjenu opterećenja i mijenjaju brzinu.

Prilagodljivost- svojstvo pogonskog pogona da mijenja obrtni moment i brzinu u zavisnosti od trenutka otpora. Unutarnja prilagodljivost svojstvo je motora da se prilagodi vanjskom opterećenju. Umjetna prilagodljivost svojstvo je mjenjača da karakteristike motora prilagode promjeni vanjskog opterećenja.

Oprema za zaptivanje bunara

Trenutno se prilikom bušenja ne samo istražnih bušotina, već i proizvodnih bušotina, široko koristi oprema za zaptivanje ušća bušotine. Ranije se ova oprema koristila uglavnom za borbu protiv emisija tečnosti i gasova tokom nenormalnih pritisaka. Zahvaljujući upotrebi lakših tečnosti za bušenje, pritisak u bušotini tokom bušenja kontrolira se pomoću sprečavača. Promijenili su se zahtjevi za zaštitu okoliša i utrobe zemlje.

Za zaptivanje ušća bušotine koriste se tri vrste sprečavača: zabrtvljeni - slijepi ili provrti koji u potpunosti pokrivaju rupu ili prstenasti prostor ako se u bušotini nalazi cijevni niz; univerzalni - za zatvaranje rupe u bušotini, ako je u njoj bilo koji dio bušaće strune: brava, cijev, kelly; rotirajuće - za zatvaranje glave bušotine rotirajućom cijevi ili kelly u njoj. Niti RAM memorije niti univerzalni BOP nisu dizajnirani da se okreću kada su potpuno zatvoreni.

Ram BOP

Pomoćni klip 4 takođe se pomiče udesno i u krajnjem položaju pritiska sigurnosni prsten 5 i time popravlja matrice 10 u zatvorenom stanju, što isključuje njihovo spontano otvaranje. Da otvorim rupu G trup, morate premjestiti matrice ulijevo. Za to se kontrolna tečnost pod pritiskom mora dovoditi u šupljinu B, koja pomera pomoćni klip 4 štapom 6 ulijevo i otvara zasun 5. Ovaj klip stiže do graničnika u glavnom klipu 3, pomiče ga ulijevo, otkrivajući time matrice. U tom se slučaju upravljačka tekućina u šupljini £ istiskuje u upravljački sistem.

Umre 10 preventer se može zamijeniti, ovisno o promjeru cijevi koje treba zabrtviti. Kraj kalupa zapečaćen je po opsegu gumenom manžetnom 9, i poklopac 1 - brtva //. Svaki BOP se kontrolira neovisno, ali oba kalupa svakog BOP rade istovremeno. Rupe 8 u tijelu 7 koriste se za spajanje preventora na razdjelnik. Donji kraj tijela pričvršćen je na prirubnicu glave bušotine, a na gornji kraj univerzalni zaštitnik.

Kao što vidite, hidraulički upravljani ovan BOP mora imati dvije upravljačke linije: jednu za kontrolu položaja ovnova, a drugu za njihovo pomicanje. Hidraulički upravljani hidroelektrani uglavnom se koriste u obalnom bušenju. U nekim slučajevima, BOP je opremljen matricama za smicanje za rezanje cijevnog niza u bušotini.

Univerzalni BOP

Univerzalni zaštitnik dizajniran je da poboljša pouzdanost brtvljenja glave bušotine. Njegov glavni radni element je snažna prstenasta elastična brtva koja, kada je preventer otvoren, omogućava prolazak svrdla za bušenje, a kada je preventer zatvoren, on se sabija, uslijed čega gumena brtva komprimira cijev (kelly , zaključajte) i brtvi prstenasti prostor između bušilice i obruča ... Elastičnost gumene brtve omogućava zatvaranje BOP-a na cijevima različitog promjera, na bravama i bušilicama. Upotreba univerzalnih BOP-ova omogućava okretanje i zatezanje strune sa zapečaćenim prstenastim razmakom.

O-prsten se sabija ili kao rezultat izravnog djelovanja hidrauličke sile na brtveni element, ili kao rezultat te sile na brtvu kroz poseban prstenasti klip.

Univerzalne BOP-ove sa sfernim brtvenim elementom i sa stožastom brtvom proizvodi VZBT.

Kada se radni fluid dovede ispod klipa 5 kroz otvor na kućištu sprečivača, klip se pomiče prema gore i stisne brtvu / oko kugle tako da se širi prema sredini i cijedi cijev unutar O-prstena. U tom slučaju, pritisak tekućine za bušenje u bušotini djelovat će na klip i komprimirati brtvilo. Ako u bunaru nema kanapa, pečat će u potpunosti prekriti rupu. Gornja komora B služi za otvaranje preventora. Kada se u njega pumpa ulje, klip se pomiče prema dolje, istiskujući tečnost iz komore A u odvodni vod.

Rotacijski BOP

Rotirajući preventor koristi se za zaptivanje glave bušotine tokom bušenja tokom rotacije i preokreta bušaće kolone, kao i prilikom isključivanja i povećanog pritiska u bušotini. Ovaj BOP brtvi kelly, zasun ili bušaće cijevi, omogućava vam podizanje, spuštanje ili okretanje bušaće kolone, bušenje s povratno pranje, s gaziranim otopinama, s puhanjem plinovitim sredstvom, s ravnotežnim sustavom hidrostatskog pritiska na formaciju, za ispitivanje formacija u procesu pojave plina.

II ... Tehnološki dio

1. Bušenje naftnih i plinskih bušotina

Upoznavanje s tehnikama ručnog dodavanja bita, bušenje regulatorom dodavanja bita, trening rotirajućeg bušenja.

Kada je bit doveden na dno, potrebno je stvoriti određeno opterećenje na njemu. Ova operacija se izvodi iz konzole bušača. Bušilica koristi takozvani poker za spuštanje alata, a zatim postepeno, vrlo polako, istovara težinu s kuke na svrdlo. Opterećenje užeta određuje se pokazateljem težine. Što se tiče indikatora, cijena podjele može biti različita. S suspendiranim sistemom pribora, ali bez kuke, indikator težine pokazat će vrijednost koja odgovara težini sistema pribora.

Opterećenje svrdla ne bi trebalo biti veće od 75% težine bušilica. Na primjer, postoji raspored: 100 m ogrlice za bušenje i 1000 m cijevi za bušenje. Neka je težina stupa bušaćeg stupa 150 kN, a težina stupa bušaće cijevi - 300 kN. Ukupna težina BC u ovom slučaju bit će 450 kN. Otprilike 2/3 težine bušilice treba dovesti na dno, tj. u ovom slučaju 100 kN. Za to se žica glatko spušta za dno za 9 m (dužina naslagane cijevi). Trenutak dodira bita s dnom određuje se indikatorom težine: strelica prikazuje smanjenje težine na kuki. Nakon toga potrebno je vrlo sporo otpustiti vitlo i postupno učitavati bit dok strelica na pokazivaču težine ne pokaže 35 t. indikator težine ne mora uvijek pokazivati ​​osciliranje strelice. Pokazuje koliko je strelica prešla na indikator težine, tj. 3 Wernerove podjele jednake su 1 podjeli pokazatelja težine.

Rotori se koriste za prenos rotacije na cijev bušaće cijevi za vrijeme bušenja, kako bi se održala težina tokom isključivanja i pomoćnih operacija.

Rotor je prijenosnik koji prenosi rotaciju na vertikalno ovješeni stup sa vodoravnog prijenosnog vratila. Okvir rotora apsorbira i prenosi na bazu sva opterećenja koja nastanu tijekom bušenja i tokom operacija okidanja. Unutarnja šupljina kreveta je uljna kupka. Na vanjskom kraju osovine rotora, na ključu, može se nalaziti lančanik ili poluzglob osovine elise. Pri odvrtanju nastavka ili kako bi se spriječilo okretanje bušaće strune od djelovanja neaktivnog momenta, rotor se zaključava zasunom ili mehanizmom za zaključavanje. Pri prijenosu rotacije na rotor iz motora kroz vitlo brzina rotora je promijenjena pomoću mehanizama za prijenos vitla ili promjenom lančanika. Da se rad vitla ne bi povezao s radom rotora, u nekim slučajevima se kod rotacijskog bušenja koristi pojedinačni pogon, odnosno nije povezan vitlom, s rotorom.

U prolaznu rupu rotora umetnute su dvije čahure. Tada se, ovisno o promjeru cijevi, na rotor postavljaju odgovarajući klinovi koji su pričvršćeni na četiri paralele. Paralele se pak pokreću pomoću RPC (pneumatski klinovi rotora), koji su postavljeni na suprotnoj strani osovine rotora. Bušilica podiže ili spušta klinove pomoću pedale koja se nalazi na kontrolnoj ploči.

Kada bušenje započne, klinovi se uklanjaju s rotora, oslobađajući na taj način kvadratni otvor obloga. Zatim je u ovu rupu učvršćen takozvani kelbush - matica pomično učvršćena na vodećoj cijevi, koja se kreće gore-dolje duž nje. Dalje, uz pomoć mjenjača postavlja se potrebna brzina rotora i dovodi se u rotaciju s kontrolne ploče bušilice.

Upoznavanje sa metodologijom racionalnog bušenja burgija.

Za racionalnu obradu bita potrebno je ispuniti brzinu prodiranja. Kako se lice produbljuje, alat za rezanje kamena se troši, a kako bi se spriječilo habanje prije vremena, potrebno je pridržavati se načina bušenja.

Način bušenja uključuje broj obrtaja rotora ili motora u bušotini, WOB i pritisak pumpe (na usponu). Dakle, za ispravnu izradu spirale, opterećenje na njoj mora biti veće od 75% težine šipke za bušenje. Preopterećenje malo može rezultirati preranim trošenjem ili lomljenjem rezača, a nedovoljno opterećenje može rezultirati padom prodora. Brzina rotora i pritisak na uspon postavljaju se prema geološkom i tehničkom redu.

Za racionalan razvoj nastavka potrebno ga je uvesti na dno bez rotacije i tek nakon dodira s dnom uključiti brzinu. Ali prije nego što započnete s bušenjem, trebate "navaliti" bit na 30-40 minuta kako bi mogao ući. U tom slučaju, opterećenje na bitru treba biti malo - oko 3-5 tona. Pri bušenju turbodnim bušaćim motorom ili motorom u bušotini, bit se dovodi u donju rupu koja je već u rotaciji. U tom slučaju možete započeti ispiranje i pokrenuti bit na dno, ili bez zaustavljanja ispiranja, postupno učitavati bit na traženu vrijednost.

Kodiranje trošenja valjka:

B - nošenje oružja (najmanje jedna kruna)

V1 - smanjenje visine zuba za 0,25%

B2 - smanjenje visine zuba za 0,5%

B3 - smanjenje visine zuba za 0,75%

B4 - potpuno trošenje zuba

C - ispucani zubi u%

P - trošenje nosača (najmanje jedan valjak)

P1 - radijalna zračnost konusa u odnosu na os rupe za bitove

promjer manji od 216 mm 0-2 mm; za bitove promjera većeg

216 mm 0-4 mm

P2 - radijalna zračnost konusa u odnosu na os rupe za bitove

promjer manji od 216 mm 2-5 mm; za bitove promjera većeg

216 mm 4-8 mm

P3 - radijalna zračnost konusa u odnosu na os rupe za bitove

sa prečnikom manjim od 216 mm većim od 5 mm; za bitove promjera većeg

216 mm više od 8 mm

P4 - uništavanje valjanih tijela

K - zaglavljivanje čunjeva (njihov broj je naznačen u zagradama)

D - smanjenje prečnika spirale (mm)

A - habanje u nuždi (u zagradama je naznačen broj preostalih rezača i šapa)

AB (A1) - lom i ostavljanje vrha rezača pri dnu

ASh (A2) - lom i ostavljanje rezača na dnu

AC (A3) - ostavljajući šapu na dnu

Uzroci nenormalnog trošenja bitova konusa valjka:

1) Veliki broj slomljenih zuba:

Pogrešan izbor bitova

Netačno uvođenje bita

Prevelika brzina

Obrada metala

2) Jako trošenje u promjeru:

Velika brzina

Kompresija čunjeva kao rezultat naleta na provrt smanjenog promjera

3) Erozija tijela konusa:

Velika brzina protoka tečnosti za ispiranje

4) Pretjerano habanje ležajeva:

Nedostatak stabilizatora iznad nastavka ili između steznih bušilica

Velika brzina

Značajno vrijeme mehaničkog bušenja

5) Blokada međuolovnih praznina u rezačima s izbušenom stijenom i čvrstom fazom:

Nedovoljna potrošnja RV-a

Dlijeto je dizajnirano za tvrđe kamenje

Bit je ubačen u zonu donje rupe ispunjene reznicama

6) Veliki broj izgubljenih zuba:

Erozija tijela konusa

Značajno vrijeme mehaničkog bušenja

Izvođenje osnovnih poslova u softveru otvorenog koda pomoću posebne opreme

Glavna jedinica prilikom izvođenja putovanja je vitlo za bušenje, koje se pokreće pogonskim pogonom. Za bolja upotreba snage pri podizanju kuke s promjenjivim opterećenjem, pogonski prijenos vitla ili njegovog pogona mora biti višebrzinski. Vitlo se mora brzo prebaciti s velike brzine dizanja na malu brzinu i obrnuto, pružajući planirana pokretanja uz minimalan gubitak vremena za ove operacije. U slučaju zaglavljenih i zategnutih stupova, vučnu silu za vrijeme dizanja treba brzo povećati. Prebacivanje brzina za podizanje stupova različitih težina vrši se periodično.

Za izvođenje radova na izvlačenju tereta i uvrtanju cijevi za zavrtanje za vrijeme isključivanja koriste se pomoćna vitla i pneumatski prekidači.

Pneumatski prekidači dizajnirani su za razbijanje zglobova alata bušaćih cijevi. Pneumatski uređaj za otpuštanje sastoji se od cilindra u kojem se pomiče klip sa šipkom. Cilindar je na oba kraja zatvoren poklopcima, od kojih jedan ima brtvu stabljike. Na štapu je na suprotnoj strani klipa pričvršćen metalni kabel, čiji je drugi kraj postavljen na mašinski ključ. Pod dejstvom komprimovanog vazduha, klip se kreće i okreće ključ mašine kroz kabl. Maksimalna sila koju razvija pneumatski cilindar pri tlaku komprimiranog zraka od 0,6 MPa je 50 ... 70 kN. Hod klipa (šipke) pneumatskog cilindra je 740 ... 800 mm.

Kompleks ASP mehanizama dizajniran je za mehanizaciju i djelomičnu automatizaciju dizalica. Sadrži:

• kombinacija u vremenu podizanja i spuštanja cijevi i neopterećenog dizala sa operacijama postavljanja svijeća na svijećnjak, njegovog uklanjanja sa svijećnjaka, kao i uvrtanje ili uvrtanje svijeće pomoću cijevi bušaće cijevi;
• mehanizacija ugradnje svijeća na svijećnjak i njihovo uklanjanje do centra, kao i zahvatanje ili puštanje cijevi bušaće cijevi automatskim liftom.

ASP mehanizmi uključuju: mehanizam za podizanje (podizanje i spuštanje odvojene okrenute svijeće); mehanizam za hvatanje (hvatanje i držanje okrenute svijeće tokom podizanja, spuštanja, prebacivanja iz rotora u svijećnjak i obrnuto); mehanizam za postavljanje (pomicanje svijeće od središta bunara i natrag); centralizator (držanje gornjeg dijela svijeće u središtu tornja prilikom zavrtanja i zavrtanja); automatski lift (automatsko hvatanje i otpuštanje BT kolone tokom spuštanja i podizanja); spremište i svijećnjak (držeći odvrnute svijeće u uspravnom položaju).

Skup mehanizama kao što su ASP-ZM1, ASP-ZM4 je u funkciji. ASP-ZM5 i ASP-ZM6 koriste ključ AKB-ZM2 i pneumatski hvataljka BO-700 (osim ASP-ZM6, za koji se koristi hvataljka PKRBO-700).

Priprema cijevi za izvlačenje, postavljanje lifta na rotor, njegovo uklanjanje iz rotora, postavljanje cijevi na klinove

Prije navlačenja cijevi na sistem, potrebno je vizualno pregledati tijelo i navoje cijevi. Za tačnu analizu pozvan je tim detektora nedostataka koji pomoću instrumenata utvrđuju prikladnost cijevi za upotrebu na platformi. Pored toga, potrebno je očistiti spojeve navojnih cijevi po potrebi, a zatim ih podmazati grafitnom mašću ili mašću. Nakon toga, cijevi se dostavljaju na modne piste.

Tijekom bušenja, cijevi za bušenje povlače se jedna po jedna od šetališta do rotora pomoću pomoćnog vitla. Zatim se isporučena cijev navije na uzicu, a donja rupa se dodatno produbljuje dužinom dodane cijevi.

Podizanje i spuštanje bušaćih cijevi radi zamjene dotrajalog nastavka sastoji se od istih operacija koje se ponavljaju više puta. Štaviše, mašine uključuju rad podizanja čepa iz bunara i praznog lifta. Sve ostale operacije su ručno ili ručno, što zahtijeva puno fizičkog napora. Oni uključuju:

· Pri podizanju: slijetanje kolone na lift; odvrtanje navojne veze; instaliranje svijeće na svijećnjak; prazan spust liftom; prenošenje veza do napunjenog lifta i podizanje kolone do visine svijeće;

· Pri spuštanju: povlačenje svijeće iza prsta i sa svijećnjaka; zavrtanje svijeće na stup; uvođenje strune u bunar; slijetanje kolone na lift; prijenos veza do besplatnog dizala. Uređaji za prikupljanje i vješanje stupaca razlikuju se u veličini i kapacitetu.

Tipično se ova oprema proizvodi za bušaće cijevi od 60, 73, 89, 114, 127, 141, 169 mm sa nominalnim kapacitetom dizanja 75, 125, 140, 170, 200, 250, 320 tona. promjera od 194 do 426 mm, koristite klinove u četiri veličine: 210, 273, 375 i 476 mm, dizajnirane za nosivost od 125 do 300 tona.

Lift se koristi za hvatanje i držanje bušaće cijevi (kućišta) težinom tokom operacija okidanja i drugih radova na bušaćem postrojenju. Koristite dizala različite vrste, razlikuju se u veličini ovisno o promjeru cijevi za bušenje ili kućište, nosivosti, konstruktivnoj upotrebi i materijalu za njihovu proizvodnju. Lift je pomoću karika ovješen o kuku za podizanje.

Klin bušaće cijevi koristi se za ovješavanje alata za bušenje u rotorskom stolu. Umeću se u konusni otvor rotora. Upotreba klinova ubrzava operacije okidanja. U posljednje vrijeme se široko koriste automatski klinasti hvataljke s pneumatskim pogonom tipa PKR (u ovom slučaju klinovi se ubacuju u rotor ne ručno, već uz pomoć posebnog pogona, kojim upravlja kontrolna ploča bušilice) .

Za izvođenje teških žica kućišta koriste se klinovi s necijepljenim kućištem. Instaliraju se na posebne jastučiće iznad ušća bušotine. Klin se sastoji od masivnog tijela koje prima masu cijevi kućišta. Unutar tijela nalaze se matrice dizajnirane da drže kućište i drže ih ovješenima. Podizanje i spuštanje matrica izvodi se okretanjem ručke na jednu ili drugu stranu oko klina, što se postiže prisustvom kosih ispravljajućih ureza u tijelu, uz koje se valjci matrica pomoću poluge kotrljaju .

Provjera navoja brave, zavrtanje BT ključevima baterije, pričvršćivanje i odvrtanje spojeva brave pomoću UMK ključeva

Tijekom postupka isključivanja, cijevi se moraju puno puta zavrtati i odvrnuti. Kako bi se pojednostavile ove operacije, oprema je opremljena posebnom opremom. Za zavrtanje i odvrtanje bušaćih i kućišta cijevi koristi se poseban alat. Kao takav alat koriste se razni tasteri. Neki od njih su namijenjeni šminkanju, a drugi pričvršćivanju i odvajanju navojnih spojeva stupa. Obično su lagani ključevi sa predvrtnjima dizajnirani za brave jednog promjera, a ključevi za teške strojeve za pričvršćivanje i popuštanje navojnih spojeva dizajnirani su za dvije ili više veličina svrdla za cijevi i spojeve alata.

Lančani ključ koristi se za ručno okretanje cijevi. Sastoji se od ručke i lanca sa osiguračem. Da bi zahvatio cijev, lanac je omotan oko nje i pričvršćen na vrh ručke. Rad s lančanim ključem dugo traje, pa se koristi druga oprema.

Automatske klješta za bušenje AKB dizajnirane su za mehanizirano zavrtanje i zavrtanje cijevi. Upravljačka ploča smještena je na mjestu bušača i opremljena je s dvije poluge: jedna od njih kontrolira kretanje samog ključa prema rotoru i natrag i mehanizmu za hvatanje cijevi, a uz pomoć druge cijevi su vijčano spojene . Baterija uvelike pojednostavljuje STR proces.

Operacije pričvršćivanja i odvrtanja navojnih spojeva svrdla i kućišta izvode se pomoću dva mašinska ključa UMK; u ovom je slučaju jedan ključ (kašnjenje) fiksiran, a drugi (vijak) je pomičan. Tipke su obješene vodoravno. Da bi se to učinilo, metalni valjci su ojačani posebnim "prstima" na palicama i preko njih se baca čelično uže za kolače ili jedan pramen žičanog užeta. Jedan kraj ovog užeta pričvršćen je za vješalicu, a drugi za protutežu koja uravnotežuje ključ i olakšava pomicanje ključa gore ili dolje.

Prilikom navođenja bušaćih cijevi i bušaćih obujmica u bunar, navojne spojeve treba pričvrstiti mašinskim i automatskim ključevima, kontrolirajući razmak između spojnih elemenata i poštujući dozvoljenu vrijednost obrtnog momenta utvrđenu važećom uputom prema mjeraču obrtnog momenta.

Pregled i mjerenje BT i bušilica, postavljanje BT na svijećnjak, uvrtanje i odvrtanje dleta

Sve cijevi na bušilici moraju se pregledati prije bušenja. Posebna pažnja mora se posvetiti provjeri navojnih spojeva. Navoj na bušaćim cijevima istroši se tijekom rada, stoga je povremeno potrebno mjeriti dužinu navoja i njegov promjer. To se radi pomoću trake. Dopuštena odstupanja u dimenzijama navoja su 3-4 mm. Za provjeru veličine cijevi koriste se posebni predlošci. Promjer svakog šablona odgovara određenom promjeru cijevi.

U procesu produbljivanja dna, bušaći niz neprestano raste. Da bi se to učinilo, cijev za bušenje izvlači se sa šetališta uz pomoć pomoćnog vitla za rotor, prilijepi za dizalo i zatim zavrne navoj cijevi postavljene na klinovima.

Kada je potrebno podići stupac, cijevi se odvrću svijećama kako bi se smanjilo vrijeme putovanja. U ovom slučaju, potrebno je podići gornji kraj cijevi iznad stola rotora, postaviti ga na klinove i pričvrstiti na dizalo. Zatim se kolona podiže do visine svijeće, sjeda na klinove, svijeća se odvrće ključem baterije, jahači i polugornji radnici namotavaju je za prst i stavljaju je na svijećnjak. Nakon završetka potrebnih operacija (promjena bita, BHA), niz se spušta čepovima do izbušene dubine.

Bit za kotrljanje se uvija i izvlači uz pomoć lopatice. Dlijeto se ugrađuje ručno ili uz pomoć pomoćnog vitla u podlošku. Unutar njega nalaze se 3 izbočine koje idu između čunjeva. Zatim se jastučić postavi na obloge rotora i svrdlo se zavrne na ogrlici ili podlošku bušilice. Dlijeto u obliku lopatice instalira se na rotor pomoću posebnog nosača tako da iznad stola ostaje samo jedan navoj, a zatim se zavrne na cijevi.

Pa ispiranje

Ispiranje bunara glavni je dio bušenja. Ispravno odabrana formulacija rješenja određuje koliko će se bušotina uspješno dovesti do projektne dubine.

U praksi bušenja bušotina koriste se razne tehnološke metode za pripremu bušaćih fluida.

Najjednostavnija tehnološka šema (slika 7.2) uključuje spremnik za miješanje komponenata tekućine za bušenje 1, opremljena mehaničkim i hidrauličkim mješalicama 9, hidro-mlazni mikser 4, opremljen lijevkom 5 i klizna vrata 8, centrifugalna ili klipna pumpa 2 (obično jedna od potisnih pumpi) i razdjelnici.

Prema ovoj shemi, priprema otopine vrši se na sljedeći način. U kontejneru 1 izračunata količina disperzijskog medija se izlije (obično 20-30 m 3) i uz pomoć pumpe 2 duž ispusnog voda sa ventilom 3 napojite je kroz hidro-mlaznu mešalicu 4 u zatvorenoj petlji. Torba 6 sek praškasti materijal prenosi se pokretnim liftom ili transporterom do mjesta kontejnera, odakle se uz pomoć dva radnika dovodi na mjesto 7 i ručno prebacuje u lijevak 5. Prašak se sipa u lijevak , odakle se uz pomoć hidrauličkog vakuuma dovodi u komoru mešača hidro-mlaza, gde se meša sa okruženjem disperzije. Suspenzija se ulije u posudu, gdje se temeljno miješa mehaničkom ili hidrauličnom miješalicom 9. Brzinom unosa materijala u komoru miješalice ejektora kontrolira se klizni otvor 8, a vrijednošću vakuuma u komori kontrolira zamjenjivi karbid mlaznice.

Glavni nedostatak opisane tehnologije je loša mehanizacija rada, neravnomjerno dovodjenje komponenata u zonu miješanja, loša kontrola procesa. Prema opisanoj shemi, maksimalna brzina pripreme otopine ne prelazi 40 m 3 / h.

Trenutno se u domaćoj praksi široko koristi progresivna tehnologija pripreme bušaćih blata od praškastih materijala. Tehnologija se zasniva na upotrebi komercijalno dostupne opreme: jedinice za pripremu rastvora (BPR), vanjske miješalice hidro-mlaza, hidrauličkog raspršivača, spremnika za centralno grijanje, mehaničkih i hidrauličnih mješalica i klipne pumpe.

Za čišćenje tekućine za bušenje od reznica koristi se kompleks različitih mehaničkih uređaja: vibracijski sita, hidrociklonski separatori mulja (separatori pijeska i mulja), separatori, centrifuge. Pored toga, u najnepovoljnijim uvjetima, prije čišćenja bušećih reznica, blato se tretira reagensima-flokulantima, što omogućava povećanje efikasnosti uređaja za čišćenje.

Uprkos činjenici da je sistem čišćenja složen i skup, u većini slučajeva njegova upotreba je isplativa zbog značajnog povećanja brzina bušenja, smanjenja troškova prilagođavanja svojstava bušilice, smanjenja stepena komplikacija bušotine , i ispunjavanje zahtjeva zaštite okoliša.

Kao dio cirkulacijskog sustava, uređaji se moraju instalirati u strogom slijedu. U ovom slučaju, dijagram toka rješenja mora odgovarati sljedećem tehnološkom lancu: bunar - separator plina - blok za grubo čišćenje od mulja (vibracijsko sito) - degasator - blok za fino čišćenje od mulja (separatori pijeska i mulja, separator) - blok za regulaciju sadržaja i sastava čvrste faze (centrifuga, hidrociklonski separator gline).

Naravno, u nedostatku plina u blato za bušenje isključiti faze otplinjavanja; kada se koristi neponderirana otopina, po pravilu se ne koriste separatori gline i centrifuge; prilikom čišćenja ponderiranog bušaćeg blata, separatori hidrociklona (separatori pijeska i mulja) obično su isključeni. Drugim riječima, svaka je oprema dizajnirana za izvršavanje dobro definiranih funkcija i nije univerzalna za sve geološke i tehničke uvjete bušenja. Slijedom toga, izbor opreme i tehnologije za čišćenje bušotine od sječe zasnovan je na specifičnim uvjetima za bušenje bunara. Da bi izbor bio ispravan, morate znati tehnološke mogućnosti i osnovne funkcije opreme.

Kontrola BHA i režima bušenja za borbu protiv spontanog savijanja bunara

Tehnički i tehnološki razlozi dovode do spontanog odstupanja bušotine zbog činjenice da uzrokuju savijanje donjeg dijela bušaće kolone i neusklađenost osi dobora u odnosu na središte bušotine. Da biste isključili ove procese ili smanjili vjerojatnost njihovog nastanka, potrebno je:

1. povećati krutost dna bušaće kolone;

2. eliminirati praznine između centralizatora i zida bušotine;

3. smanjiti opterećenje na bit;

4. u slučaju bušenja sa motorima za bušenje, povremeno zarotirajte bušaću kolonu.

Da bi se ispunila prva dva uvjeta, potrebno je ugraditi najmanje dva centralizatora u punoj veličini: iznad spirale i na tijelo stupa iznad svrdla (ili na SP). Instaliranje 2 - 3 centralizatora u punoj veličini povećava krutost BHA i smanjuje vjerovatnoću savijanja čak i bez smanjenja opterećenja na bit.

U nekim se slučajevima koriste pilot-sklopovi, kada se bušotina buši postepeno: pilot - bit malog promjera - produžetak - bit - razvrtač - niz bušaćih stupova - BT niz. Poželjno je koristiti krajnju bušilicu što većeg promjera. To povećava krutost BHA i smanjuje razmake između cijevi i zida bušotine.

2. Upoznavanje bušenja bunara po klasterima

Skup bunara je takav raspored kada su vrhovi bunara blizu jedan drugom na istom tehnološkom mjestu, a bunari se nalaze na čvorovima mreže za razvoj rezervoara.

Trenutno se većina proizvodnih bušotina buši na klaster način. To je zbog činjenice da klaster bušenje polja može značajno smanjiti veličinu površina koje zauzimaju bušotine koje se buše, a zatim proizvodne bušotine, putevi, dalekovodi i cjevovodi.

Ova prednost je od posebne važnosti tokom izgradnje i rada bušotina na plodne zemlje, u rezervatima prirode, u tundri, gdje se poremećeni površinski sloj zemlje obnavlja nakon nekoliko decenija, u močvarnim područjima koja komplikuju i uvelike povećavaju troškove građevinskih i instalacionih radova bušenja i proizvodnih objekata. Kasetno bušenje je takođe potrebno kada je potrebno otvoriti ležišta nafte ispod industrijskih i civilnih građevina, ispod dna rijeka i jezera, ispod zone polica od obale i nadvožnjaka. Posebno mjesto zauzima grozdasta izgradnja bušotina na teritoriji Tjumena, Tomska i drugih regija zapadnog Sibira, što je omogućilo uspješnu izgradnju naftnih i plinskih bušotina na napunjenim ostrvima u teško dostupnom, močvarnom i naseljenom području. .

Položaj bunara u jastuku ovisi o uvjetima terena i namjeravanom načinu komunikacije između jastuka i podloge. Grmlje koje nije povezano stalnim cestama s bazom smatra se lokalnim. U nekim slučajevima grmlje može biti osnovno kada se nalazi na transportnim rutama. Na lokalnim klasterima, bušotine su u pravilu raspoređene u obliku ventilatora u svim smjerovima, što omogućava maksimalan broj bušotina na klasteru.

Oprema za bušenje i pomoćna oprema montirana je na takav način da kada se bušaća postrojenja premješta iz jedne u drugu bušotinu, pumpe za bušenje, prihvatne jame i dio opreme za čišćenje, kemijsku obradu i pripremu tekućine za bušenje ostaju stacionarni do završetka gradnje svih (ili dijela) bunara na ovoj podlozi.

Broj bunara u klasteru može se kretati od 2 do 20-30 ili više. Štoviše, što je više bušotina u klasteru, to je veće odstupanje dna od vrhova bunara, dužina bušotina se povećava, duljina bušotina se povećava, što dovodi do povećanja troškova bušenja. Pored toga, postoji opasnost da se bačve sretnu. Stoga postaje neophodno izračunati potreban broj bušotina u klasteru.

U praksi klaster bušenja, glavni kriterij za određivanje broja bušotina u klasteru je ukupna stopa proizvodnje bušotine i omjer gasnog ulja. Ovi pokazatelji utvrđuju opasnost od požara u bunaru sa otvorenim protokom i zavise od tehničkog nivoa opreme za gašenje požara.

Znajući približni broj jažica u jastučiću, prijeđite na izgradnju plana jastuka. Plan jame bunara shematski je prikaz vodoravnih izbočina bušotina svih bušotina izbušenih iz datog jastuka. Plan nasipa uključuje raspored ušća bunara, redoslijed njihovog bušenja, smjer kretanja bušotine, konstrukcijski azimut i pomak bušotina. Zadatak završava izgradnjom sheme grma.

3. Izvođenje i cementiranje žica kućišta

Nakon što je probušen potreban interval stijene, potrebno je uvući kućište u bunar. Niz kućišta služi za jačanje zidova bušotine, za izolaciju upijajućih slojeva i vodonosnih slojeva.

Ovojnica se sastoji od cijevi na spojnicama, navojnih ili zavarenih spojeva bez rukava i spušta se u bunar u dijelovima ili u jednom koraku od glave bunara do dna. U jednom koraku niz se spušta u slučaju dovoljne stabilnosti zidova bušotine i nosivosti sistema hvatanja. Pri postavljanju dubokih bušotina, treba koristiti navojne ili zavarene spojeve bez rukava u redu.

Intermediate OK su nekoliko vrsta:

1) čvrsta - pokriva cijelu bušotinu od dna do ušća, bez obzira na kućište prethodnog intervala;

2) košuljice - za fiksiranje samo neobuzdanog intervala bušotine sa preklapanjem dna prethodne bušotine za određenu količinu;

3) tajne kolone - posebni POC-ovi koji služe samo za pokrivanje intervala komplikacija i nemaju veze s prethodnim kolonama.

Sekcijsko izvođenje oplata i obloga bunara sa košuljicama nastalo je, prvo, kao praktično rješenje problema izvodenja teških ograda i drugo, kao rješenje problema pojednostavljenja dizajna bunara, smanjenja promjera kućišta cijevi, kao i razmaci između žica i zidova bunara, smanjujući potrošnju metala i čepova.

Za uspešno cementiranje i za efikasnije vođenje bunara koristi se tehnološka oprema. Oprema uključuje sljedeće uređaje: glave za cementiranje, čepovi za odvajanje cementa, nepovratni ventili, nosači stupova, vodeće mlaznice, centralizatori, strugači, turbulatori, mlaznice za cipele dužine 1,2-1,5 m sa otvorima promjera 20-30 mm u spirali, kućište hidraulično pakeri tipa PDM, spojnice za cementiranje u fazi, itd.

CEMENTNA GLAVA

Cementirajuće glave dizajnirane su da stvore hermetičku vezu kućišta sa linijama za ubrizgavanje jedinica za cementiranje. Visina glava za cementiranje trebala bi im omogućiti da se postave u karike za podizanje sistema pribora i, s odgovarajućom opremom, da se koriste za cementiranje sa posrtanjem kućišta.

ČEPOVI ZA CEMENTIRANJE ODVOJENJA

Čepovi za stiskanje dizajnirani su da odvoje cementnu kašu od tečnosti za istiskivanje kada se ona ugura u prstenasti otvor bušotina. Postoje modifikacije čepa, kod kojih je u gornjem dijelu tijela na unutrašnjoj površini napravljen navoj za čep, bez koji se ovi čepovi mogu koristiti kao presjeci. Donji čep se ubacuje u kućište. niz neposredno prije ispumpavanja cementne kaše kako bi se spriječilo miješanje sa tekućinom za bušenje, a gornji čep nakon pumpanja cijele zapremine cementne kaše u. Središnji kanal u donjem čepu zatvoren je gumenom membranom, koja se pukne kada sjedne na "zaustavni prsten" i otvori kanal za potiskivanje cementne kaše.

KONTROLNI VENTILI

Nepovratni ventili za gas tipa TsKOD dizajnirani su za kontinuirano samopunjenje kućišta tečnošću za bušenje kada se spušta u bunar, kao i za sprečavanje povratnog toka cementne kaše iz prstena i zaustavljanje odvajajućeg cementnog čepa. Ventili tipa TsKOD spuštaju se u bunar sa kućištem bez zaporne kuglice, koji se pumpa u kućište nakon što se spusti na unaprijed zadanu dubinu. Kuglica, prolazeći kroz razdvojene podloške i membranu, zauzima radni položaj . nepovratni ventil tipa TsKOD na cijevima za bušenje, čiji je unutarnji promjer manji od promjera kuglice, koja se spušta u niz prije spajanja bušaćih cijevi na odjeljak. U ovom slučaju isključeno je samopunjavanje strune tekućinom, a prilikom izvođenja strune u nju je potrebno dodati tekućinu za bušenje u skladu sa zahtjevima radnog plana. Na vrhu ventila iznutra se nalazi krajnja površina za sjedenje koja djeluje kao "zaustavni prsten" za zaustavljanje odvajajućeg cementnog čepa. U ovom slučaju nije potrebna ugradnja potisnih prstenova.

COLUMN CIPELE

Cipele za kućište koriste se za opremanje dna oplata od cijevi promjera 114-508 mm i dizajnirane su za usmjeravanje žica duž cijevi bušotine i zaštitu od oštećenja tokom rada u procesu zatvaranja naftnih i plinskih bušotina na temperaturama donje bušotine. do 250 ° C.

CENTRATORI

Centralizatori su dizajnirani da omoguće koncentrično postavljanje kućišta u bušotinu kako bi se postigla visokokvalitetna izolacija formacija tokom cementiranja. Pored toga, olakšavaju izvođenje oplate kućišta smanjenjem sila trenja između uzice i zidova bušotine, pomažu u povećanju stepena istiskivanja tečnosti za bušenje nasipom zbog neke turbulencije protoka u zoni njihovog instalacija, olakšati rad na ovjesu skrivenih žica i pristajanju sekcija centriranjem njihovih gornjih krajeva u bunar.

SKRAPERI

Strugači se koriste za razbijanje kolača od blata na zidu bušotine kako bi se poboljšalo prianjanje kaše za injektiranje na formaciju, posebno kod cementiranja bušotina sa povratnim slojem.

Dok se izvodi bunar, možda će biti potrebno isprati bunar. U ovom slučaju, na podvodnu cijev se uvrće podvodni vod sa navojem za zaključavanje na vrhu i trapezoidnim navojem na dnu. Zatim se, nakon završetka potrebnih operacija, na kućište navije glava za cementiranje.

Nakon što je bušotina puštena, u bušotini je još ostalo tečnosti za bušenje. Za njegovo uklanjanje iz cijevi koristi se puferska tekućina. Pumpa se kroz glavu za cementiranje. Zatim se procijenjena količina cementa pumpa u kolonu. Nakon toga se u cijevni prostor doprema tekućina za cijeđenje kako bi se cement podigao do projektne visine. Istovremeno, čep se uklanja iz držača i nosi ga tekućina za istiskivanje. Ako čep sleti na zaustavni prsten nepovratnog ventila i uzrokuje skok tlaka na pumpi, postupak cementiranja je završen.

Trajanje očvršćavanja cementnih kaša za površinske vodiče postavljeno je na 16 sati, a za srednje i proizvodne žice - 24 sata. Trajanje otvrdnjavanja različitih cementnih smjesa (bentonit, šljaka itd.) Postavlja se ovisno o podacima njihovih preliminarna ispitivanja, uzimajući u obzir temperaturu u bušotini.

Postupak cementiranja bušotine provodi se nizom posebne opreme koja se instalira u skladu s prethodno razvijenom šemom.

Cementne jedinice su dizajnirane za pumpanje cementne kaše i istiskivanje tečnosti u bušotinu, kao i za dovod tečnosti za injektiranje u uređaj za mešanje prilikom pripreme kaše. Pored toga, koriste se za ispiranje i istiskivanje čepova za pijesak, ispitivanje tlaka cijevi, žica, razdjelnika, hidrauličko miješanje rastvora itd.

Mašine za miješanje cementa dizajnirane su za pripremu cementnih kaša za cementne bušotine, raznih začepljujućih mješavina; mogu se koristiti za pripremu normalnih i ponderiranih mulja za bušenje od glinenih prahova.

U skladu sa svrhom i prirodom posla, mašine za miješanje postavljaju se na automobile ili kamp prikolice.Glavne jedinice strojeva za miješanje su lijevak, mehanizam za utovar i istovar i uređaj za miješanje za pripremu rješenja.

4. Otvaranje i uzorkovanje naftnih horizonata

Bušenje bunara završava se otvaranjem rezervoara za naftu, tj. komunikacija rezervoara nafte sa bunarom. Ova faza je vrlo važna iz nekoliko razloga. Smjesa nafte i plina u formaciji je pod visokim pritiskom, čija veličina može biti unaprijed nepoznata. Pri pritisku koji prelazi pritisak stuba fluida koji puni bunar, tečnost se može izbaciti iz bušotine i može doći do otvorenog protoka. Ulazak fluida za bušenje (u većini slučajeva to je otopina gline) u ležište nafte začepljuje svoje kanale, otežavajući protok nafte u bušotinu.

Izbacivanje se može izbjeći postavljanjem BOP-a na ušće bušotine ili upotrebom tekućine za ispiranje velike gustine. Sprečavanje prodiranja rastvora u rezervoar za ulje postiže se unošenjem u rastvor različitih komponenata sa svojstvima sličnim fluidu iz rezervoara, na primer emulzija na bazi ulja.

Budući da se nakon otvaranja spremnika za ulje kućište spušta u zdenac i zacementira, čime blokira spremnik ulja, postaje neophodno ponovno otvaranje spremnika. To se postiže perforiranjem žice u intervalu formiranja perforatorima. Geofizička služba spušta ih u bunar na kablovskom užetu.

Trenutno je savladano i primjenjuje se nekoliko metoda bušenja bunara:

1) Perforacija metka

Zupčanje metka bunara sastoji se u spuštanju u bunar na kablovskom užetu specijalnih uređaja - perforatora, u čije su telo ugrađeni praškasti naboji mecima. Primajući električni impuls sa površine, naboji eksplodiraju, dajući mecima veliku brzinu i veliku prodornu snagu. To uzrokuje uništavanje metala stupa i cementnog prstena. Broj rupa u struni i njihovo mjesto duž debljine formacije izračunavaju se unaprijed, pa se ponekad niz perforatora spušta.

2) Torpedo perforacija

Torpedo perforacija po principu izvedbe slična je metku, samo je povećana težina punjenja i u perforatoru se koriste vodoravne cijevi.

3) kumulativna perforacija

Kumulativna perforacija - stvaranje rupa uslijed usmjerenog kretanja mlaza užarenih naboja koji izlaze iz perforatora brzinom 6 ... 8 km / s pod pritiskom 20 ... 30 GPa. U tom slučaju nastaje kanal dubine do 350 mm i promjera 8 ... 14 mm. Maksimalna debljina šava, izložena kumulativnim perforatorom po lansiranju, iznosi do 30 m, torpedo - do 1 m, metak do 2,5 m. Količina punjenja u prahu - do 50 g.

4) Hidro-pjeskarenje perforacija

Pri korištenju perforacije mlaznim pijeskom, u koloni nastaju rupe uslijed abrazivnog djelovanja smjese pijesak-tečnost koja istječe brzinom do 300 m / s iz kalibriranih mlaznica pod pritiskom od 15 ... 30 MPa.

Razvoj naftnih bušotina je skup radova koji se izvode nakon bušenja kako bi se podstakao protok nafte iz ležišta u bušotinu. Činjenica je da je u procesu otvaranja, kao što je ranije spomenuto, moguće bušenje blata i vode da uđu u formaciju, što začepljuje pore formacije i istiskuje ulje iz bušotine. Stoga spontani dotok nafte u bušotinu nije uvijek moguć. U takvim slučajevima pribjegavaju izazovu umjetnog dotoka, koji se sastoji u izvođenju posebnih radova.

Dotok može nastati zamjenom fluida veće gustine tečnošću manje gustoće u bušotini. Istovremeno se smanjuje pritisak koji stub tečnosti vrši na formaciju, a time je uzrokovan protok ulja iz bušotine. Ova metoda je jednostavna i ekonomična, ali efikasna u slučaju malog začepljenja formacije.

Ako zamjena otopine vodom ne donosi rezultate, dotok se uzrokuje uz pomoć kompresora. U cijev se dovodi komprimirani zrak. Istovremeno, moguće je potiskivanje stupa tekućine od cijevi cijevi, smanjujući tako povratni pritisak na formaciju na značajne vrijednosti. U nekim slučajevima može biti efikasno povremeno dovoditi zrak kompresorom i tečnost pumpnom jedinicom, stvarajući uzastopne dijelove zraka. Broj takvih dijelova plina može biti nekoliko, a oni, šireći se, izbacuju tekućinu iz cijevi. Kako bi se povećala efikasnost pomicanja duž dužine cijevi, postavljaju se startni ventili kroz koje komprimirani zrak kada se kreće duž cijevnog prostora, ulazi u SCC i počinje podizati tekućinu kako u prstenastom sustavu tako i u cijevi .

Priliv može biti uzrokovan i metodom brisanja. Metoda se sastoji u navođenju posebnog klipnog klizača opremljenog nepovratnim ventilom u cijev. Krećući se prema dolje, klip prolazi kroz sebe tečnost, kada se digne prema gore, ventil se zatvara, a čitav stupac tečnosti iznad njega prisiljen je da se digne zajedno s klipom, a zatim izbaci iz bunara. Budući da stupac fluida koji se podiže može biti velik (do 1000 m), pad pritiska na formaciji može biti značajan. Proces brisanja može se ponoviti više puta, što omogućava značajno smanjenje pritiska.

Kada cijev još nije uvedena u bunar, dotok može biti uzrokovan metodom implozije. Ako se posuda napunjena zrakom pod pritiskom spusti u bunar, tada se ta posuda trenutno komunicira s bušotinom, tada će se ispušteni zrak premjestiti iz zone visokog pritiska u zonu niskog tlaka, noseći sa sobom tekućinu i tako stvoriti smanjeni pritisak na formaciju. Sličan efekt može se postići ako se radovi pumpanja i kompresora prethodno ispražnjeni iz tečnosti spuste u bunar i tečnost iz bunara odmah zaobiđe u njih. U ovom slučaju, povratni pritisak na formaciju će se smanjiti, a dotok tečnosti iz formacije će se povećati. Dotok prati uklanjanje mehaničkih nečistoća iz rezervoara, tj. čišćenje formacije.

5. Hitni radovi u bunaru

Ribolovni alat koristi se za hitne radove. Dizajn alata za ribolov vrlo je raznolik. Međutim, prema principu hvatanja, mogu se podijeliti u tri glavne skupine:

a) Alati za spot lov koji rade na principu ometanja predmeta izvana ili iznutra hvatača;

b) ribolovni alat sa navojem, koji djeluje na principu navoja na predmet, uz istovremeno zavijanje hvatača na njega;

c) Ostali alat.

Razmotrimo neke vrste ribolovnih alata.

Vanjsko koplje dizajnirano je za hvatanje cijevi, šipki ili drugih predmeta u bunaru uz tijelo ili rukav. To je razdvojeni češalj, postavljen u tijelo i fiksiran na cijevima. Predmet koji treba uhvatiti prekriven je hvataljkom, koja pri ulasku prema gore povećava promjer rupe, prenoseći predmet u hvatač. Kada se zategne, klizač se spušta, a zubi se urezuju u tijelo predmeta, zabijajući ga u hvatač.

Unutarnje koplje dizajnirano je za spuštanje unutar cijevi koja se hvata. Sastoji se od tijela na kojem je fiksirana matrica, povezana štapom i pomičnim prstenom. Tijelo je umetnuto u cijev koja se hvata, dok se matrica podiže prema gore, smanjujući promjer hvatača i stvarajući uvjete za ulazak. Kada se zategne, matrica se spušta, povećavajući promjer tijela hvatača i zaglavljujući cijev.

Operativni preboj dizajniran je za hvatanje cijevi ili šipki spojnicom pomoću ravnih opruga postavljenih na unutrašnjoj površini tijela. Kada pritiskate predmet, opruge se razilaze, prolazeći ih unutar hvatača, a zatim se konvergiraju.

Ventil za hvatanje šipke koristi se za hvatanje šipki spojnicom. Sastoji se od tijela u kojem su ojačane padajuće matrice s oprugom. Matrice se otvaraju preskačući predmet i konvergiraju.

Rezač s unutarnjim zubima koristi se za glodanje gornjih krajeva cijevi ili šipki u slučaju nužde, tako da kasnije možete raditi kao sigurnosni zupčanici. Sastoji se od tijela u kojem su rezani uzdužni zubi.

Operativna slavina namijenjena je ribolovu unutarnjim navojem cijevi ili spojnice. Sastoji se od tijela s navojem u svom krnjem dijelu. Može se narezati na predmet koji se hvata, a zatim ispuniti.

Zvono je dizajnirano da zahvati cijev za vanjski navoj. Zvono je odvojna cijev, na čijoj je unutarnjoj površini izrezan navoj za zaključavanje. Dužina konca je približno 35 cm.

6. Eliminacija HNWP i emisija

Postoje dvije metode:

metoda uravnoteženog ležišnog tlaka

Tijekom uklanjanja manifestacije prvom metodom, pritisak u donjoj rupi se održava nešto veći od tlaka u ležištu tijekom cijelog postupka. U tom slučaju, protok tečnosti će se zaustaviti do potpunog ubijanja.

Postoje četiri načina za postizanje ove metode:

1) način kontinuiranog ubijanja bunara: postupak ispiranja i ubijanja
počnite odmah provoditi na otopini gustine potrebne za izvedbu
uvjeti - P zab> P krevet. Ovom metodom u bušotini, najniža
pritisak, stoga je najsigurniji. Međutim, za njegovu provedbu
morate imati dovoljnu količinu sredstva za ponderiranje i instant hrane
blato na platformi.

2) Način čekanja na ponderiranje: nakon otkrivanja manifestacije zatvorite
dobro i počnite pripremati rastvor potrebne gustine i
potreban volumen. Tijekom pripreme otopine, pritisak se održava konstantnim.
bušaća cijev, koja osigurava konstantan tlak u formiranju tijekom navarivanja
pakovanja tečnosti. Nedostatak ove metode je potreba za ispravnim
reguliranje pritiska plutajućeg paketa fluida, tj. tako da pritisak nije
premašio dozvoljeno od opreme, a moguće je i bušenje
alata, jer bunar ostaje bez cirkulacije. Prednost ove metode
iznad prethodnog je da možemo pripremiti rješenje istog
gustina, kao i kod ove metode, najmanja maksimum
pritiska, od kada se plin još nije približio ustima i počela je teška otopina
napunite KZP, otvaramo fiting sve više i više, dakle,
paket gasa se više rasteže i gubi pritisak kada se približava ustima.

3) Metoda dvofaznog ubiranja bunara. Prva faza proizvodi
ispiranje tečnosti iz bunara pomoću istog rastvora na kojem je dobijen razvoj.
U isto vrijeme počinju pripremati otopinu sa gustinom potrebnom za
dobro ubijanje. U drugoj fazi ubijanja vrši se ubrizgavanje u bunar
ponderirano rješenje. Ova metoda je relativno jednostavnija od prethodne dvije
sigurno, ali njegova implementacija stvara najviše visoki pritisci u
dobro.

4) Dvostepena razvučena metoda. U prvoj fazi sa povratnim pritiskom
ispiraju dolaznu tečnost iz bušotine koristeći istu otopinu na kojoj je dobijen razvoj. Nakon ispiranja tekućine za formiranje, bez zaustavljanja cirkulacije, gustina cirkulirajuće otopine povećava se na potrebnu gustinu i na taj način se vrši ubijanje nastale tvorbe. Ova metoda se koristi u nedostatku spremnika potrebnih za pripremu otopine.

Metoda postupnog ubijanja iz bunara:

Upotrebi ove metode pribjegava se kada se primjenom prethodnih metoda pojave pritisci koji premašuju dozvoljene pritiske na ušću bušotine.

Bibliografija

1. Korshak A.A. Shammazov A.M. / Osnove naftnog i plinskog poslovanja

2. Oprema za naftna polja. Imenik.

3. Ilskiy A.L. Schmidt A.P. / Strojevi i mehanizmi za bušenje

4. Popov A.N. Spivak A.I. / Tehnologija bušenja naftnih i plinskih bušotina

Dizajn bunara za naftu i plin razvijen i dorađen u skladu sa specifičnim geološkim uslovima bušenja na određenom području. Mora osigurati ispunjenje dodijeljenog zadatka, tj. dostizanje projektne dubine, otvaranje ležišta nafte i gasa i izvođenje čitavog niza studija i radova u bušotini, uključujući njegovu upotrebu u sistemu za razvoj polja.

Dizajn bunara ovisi o složenosti geološkog presjeka, načinu bušenja, namjeni bušotine, načinu otvaranja produktivnog horizonta i ostalim faktorima.

Početni podaci za dizajn dizajna bušotina uključuju sljedeće informacije:

namjena i dubina bunara;

ciljni horizont i karakteristike stena ležišta;

geološki presjek na lokaciji bušotine s identifikacijom zona mogućih komplikacija i indikacijom pritiska u ležištu i pritiska hidrauličkog loma u intervalima;

prečnik proizvodnog niza ili konačni prečnik bušotine, ako nije predviđen rad proizvodnog niza.

Redoslijed dizajna projekti bušotina za naftu i gas sljedeći.

Je odabran donji dio bunara ... Dizajn bunara u intervalu produktivne formacije treba da osigura najbolji uslovi dotok nafte i gasa u bušotinu i najefikasnije korišćenje rezervoarske energije ležišta nafte i gasa.

Potrebno broj žica kućišta i dubina njihovog rada... U tu svrhu izrađen je grafikon promjena koeficijenta anomalnih formacijskih pritisaka k i indeksa apsorpcijskih pritisaka kspl.

Izbor je opravdan dogovaraju se promjer proizvodne žice i promjeri žica i bitova kućišta... Prečnici se računaju odozdo prema gore.

Odabrani intervali cementiranja... Od čahure do kućišta bunara cementiraju se: provodnici kućišta u svim bušotinama; posredne i proizvodne strune u istraživačkim, istražnim, parametarskim, referentnim i gasnim bušotinama; međukolone u naftne bušotine dubina preko 3000 m; na dionici dužine najmanje 500 m od međucijevne cipele u naftnim bušotinama dubine do 3004) m (pod uslovom da su sve propusne i nestabilne stijene prekrivene mlazom za injektiranje).

Interval za cementiranje proizvodnih struna u naftnim bušotinama može biti ograničen na odsječak od cipele do odsjeka koji se nalazi najmanje 100 m iznad donjeg kraja prethodnog srednjeg niza.

Sve oplate u obalnim bunarima cementiraju se cijelom dužinom.

Faze dizajniranja hidrauličkog programa za ispiranje bunara tečnostima za bušenje.

Hidraulički program se podrazumijeva kao skup prilagodljivih parametara procesa ispiranja bunara. Nomenklatura podesivih parametara je sljedeća: pokazatelji svojstava tekućine za bušenje, protoka pumpi za blato, promjera i broja mlaznih mlaznica.

Pri izradi hidrauličkog programa pretpostavlja se:

Eliminirati tekućine iz formiranja i izgubljenu cirkulaciju;

Spriječiti eroziju zidova bušotine i mehaničko raspršivanje transportovanih sječa kako bi se isključila proizvodnja mulja za bušenje;

Osigurati uklanjanje izbušene stijene iz prstenastog prostora bušotine;

Stvoriti uvjete za maksimalno korištenje efekta mlaznice;

Racionalno koristite hidrauličku snagu crpne jedinice;

Uklonite hitne situacije prilikom zaustavljanja, cirkulacije i pokretanja pumpi mulja.

Navedeni zahtjevi za hidraulički program su ispunjeni pod uvjetom da je problem višefaktorske optimizacije formaliziran i riješen. Poznate sheme dizajna za postupak ispiranja bušenih bušotina temelje se na proračunima hidrauličkih otpora u sistemu za zadati protok pumpe i pokazateljima svojstava bušaćih fluida.

Takvi se hidraulički proračuni izvode prema sljedećoj shemi. Prvo se na osnovu empirijskih preporuka podešava brzina kretanja tečnosti za bušenje u prstenastom prostoru i izračunava potrebna brzina protoka pumpi mulja. Prema karakteristikama putovnice pumpi za blato, odabire se promjer čaura koji mogu osigurati potreban protok. Zatim se, prema odgovarajućim formulama, utvrđuju hidraulički gubici u sistemu bez uzimanja u obzir gubitaka pritiska u bitovima. Područje mlaznica za mlazne nastavke odabire se na osnovu razlike između maksimalnog nazivnog tlaka ispuštanja (koji odgovara odabranim čahurama) i izračunatih gubitaka tlaka zbog hidrauličkih otpora.

Principi odabira metode bušenja: glavni kriteriji odabira, uzimajući u obzir dubinu bušotine, temperaturu u bušotini, složenost bušenja, profil dizajna i druge čimbenike.

Izbor metode bušenja, razvoj efikasnijih metoda za razbijanje stijena na dnu bušotine i rješavanje mnogih pitanja vezanih za izgradnju bunara nemogući su bez proučavanja svojstava samih stijena, uslova njihovog nastanka i uticaj ovih uslova na svojstva stijena.

Izbor metode bušenja ovisi o strukturi formacije, njezinim svojstvima ležišta, sastavu tekućina i / ili plinova koji se u njoj nalaze, broju produktivnih slojeva i koeficijentima anomalnih tlaka u formaciji.

Izbor metode bušenja zasniva se na uporednoj procjeni njene učinkovitosti, koju određuju mnogi faktori, od kojih svaki, ovisno o geološkim i metodološkim zahtjevima (GMT), namjeni i uvjetima bušenja, može biti od presudne važnosti.

Na izbor metode bušenja bušotine takođe utiče svrha bušenja.

Pri odabiru metode bušenja treba se voditi svrhom bušotine, hidrogeološkim karakteristikama vodonosnog sloja i njegovom dubinom, obimom radova na razvoju formacije.

Kombinacija BHA parametara.

Pri odabiru metode bušenja, pored tehničkih i ekonomskih faktora, treba uzeti u obzir da su, u poređenju sa BHA, rotacioni BHA zasnovani na udubnom motoru mnogo tehnološki napredniji i pouzdaniji u radu, stabilniji u dizajnu putanja.

Sila otklona na nalogu u odnosu na zakrivljenost bušotine za stabilizaciju BHA s dva centralizatora.

Pri odabiru metode bušenja, pored tehničkih i ekonomskih čimbenika, treba uzeti u obzir da su, u usporedbi s BHA koji se temelji na pregradnom motoru, rotacijski BHA mnogo tehnološki napredniji i pouzdaniji u radu, stabilniji na projektnoj putanji .

Da bi se potkrijepio izbor načina bušenja u naslagama soli i potvrdio gornji zaključak o racionalnom načinu bušenja, analizirani su tehnički pokazatelji turbinskog i rotacijskog bušenja bušotina.

U slučaju odabira metode bušenja sa hidrauličnim motorima u bušotinama, nakon izračuna aksijalnog opterećenja na bitru, potrebno je odabrati vrstu motora za bušenje. Ovaj izbor je napravljen uzimajući u obzir specifični obrtni moment rotacije spirale, aksijalno opterećenje klina i gustoću fluida za bušenje. Tehničke karakteristike odabranog motora za bušotinu uzimaju se u obzir prilikom dizajniranja broja okretaja u minuti i programa hidrauličkog ispiranja bunara.

Pitanje o izbor metode bušenja treba odlučiti na osnovu studije izvodljivosti. Glavni pokazatelj za odabir metode bušenja je profitabilnost - trošak prodora od 1 metra. [ 1 ]

Prije nego što nastavite izbor metode bušenja za produbljivanje bušotine pomoću plinovitih sredstava, treba imati na umu da njihova fizička i mehanička svojstva uvode sasvim određena ograničenja, jer neke vrste plinovitih sredstava nisu primjenjive za brojne metode bušenja. Na sl. 46 prikazuje moguće kombinacije različitih vrsta gasovitih sredstava sa trenutnim tehnikama bušenja. Kao što se može vidjeti iz dijagrama, najuniverzalnije sa stanovišta upotrebe plinovitih sredstava su metode bušenja rotorom i električnom bušilicom, manje univerzalna je turbinska metoda koja se koristi samo kada se koriste gazirane tekućine . [ 2 ]

Odnos snage i težine PBU ima manje utjecaja na izbor metoda bušenja i njihove sorte od odnosa snage i težine kopnene bušaće opreme, budući da je, uz samu opremu za bušenje, PBU opremljen i pomoćnom opremom potrebnom za rad i zadržavanje na mjestu bušenja. U praksi oprema za bušenje i pomoćna oprema rade naizmjenično. Minimalni potreban omjer snage i težine MODU-a određuje se energijom koju troši pomoćna oprema, a koja je ponekad veća od one koja je potrebna za pogon bušenja. [ 3 ]

Osmi, dio tehničkog projekta posvećen je izbor metode bušenja, veličine bušotinskih motora i dužine bušenja, razvoj načina bušenja. [ 4 ]

Drugim riječima, izbor jednog ili drugog profila bušotine u velikoj mjeri određuje izbor metode bušenja5 ]

Prenosivost PBU-a ne ovisi o potrošnji metala i omjeru snage i težine opreme i ne utječe na izbor metode bušenja, budući da se vuče bez demontaže opreme. [ 6 ]

Drugim riječima, izbor određene vrste profila bušotine u velikoj mjeri određuje izbor metode bušenja, tip bita, program hidrauličkog bušenja, parametri bušenja i obrnuto. [ 7 ]

Parametre nagiba plutajuće baze trebalo bi utvrditi proračunom već u početnim fazama projektiranja trupa, jer o tome ovisi operativni domet morskih valova, pri kojem je moguć normalan i siguran rad, kao i izbor metode bušenja, sistemi i uređaji za smanjenje uticaja valjanja na radni proces. Smanjenje bacanja može se postići racionalnim odabirom veličine trupa, njihovim međusobnim rasporedom i upotrebom pasivnih i aktivnih sredstava za borbu protiv bacanja. [ 8 ]

Najčešći način istraživanja i eksploatacije podzemne vode bušenje bunara i bunara ostaje. Odabir metode bušenja utvrditi: stupanj hidrogeološke studije područja, svrhu rada, potrebnu pouzdanost dobijenih geoloških i hidrogeoloških podataka, tehničke i ekonomske pokazatelje razmatrane metode bušenja, trošak 1 m3 proizvedene vode, životni vijek bunara. Na izbor tehnologije bušenja utječe temperatura podzemnih voda, stupanj njihove mineralizacije i agresivnost prema betonu (cementu) i željezu. [ 9 ]

Prilikom bušenja ultradubokih bušotina, prevencija odstupanja u bušotini vrlo je važna zbog negativnih posljedica zakrivljenosti bušotine tijekom njenog produbljivanja. Stoga, u izbor metoda za bušenje ultra dubokih bušotina, a posebno njihovim gornjim intervalima, pažnju treba obratiti na održavanje vertikalnosti i ispravnosti bušotine. [ 10 ]

O izboru metode bušenja treba odlučiti na osnovu studije izvodljivosti. Glavni pokazatelj za izbor metode bušenja je profitabilnost - trošak prodora od 1 m. [ 11 ]

Dakle, brzina rotacionog bušenja sa ispiranjem muljem premašuje brzinu bušenja utornim užetom za 3 - 5 puta. Stoga je presudni faktor za izbor metode bušenja to bi trebao biti ekonomska analiza. [12 ]

Tehnička i ekonomska efikasnost projekta za izgradnju naftnih i plinskih bušotina u velikoj mjeri ovisi o valjanosti postupka produbljivanja i ispiranja. Dizajn tehnologije ovih procesa uključuje izbor metode bušenja, vrsta alata za razbijanje stijene i načini bušenja, dizajn bušaće strune i njen raspored dna, program hidrauličkog produbljivanja i pokazatelji svojstava fluida za bušenje, vrste tekućina za bušenje i potrebne količine hemijski reagensi i materijali za održavanje njihovih svojstava. Usvajanjem projektnih odluka određuje se izbor vrste opreme za bušenje, što, osim toga, ovisi o dizajnu obloga kućišta i geografskim uvjetima bušenja. [ 13 ]

Primjena rezultata rješavanja problema stvara široku priliku za duboku, opsežnu analizu razvoja bita u velikom broju objekata sa širokim spektrom uslova bušenja. U ovom slučaju, takođe je moguće pripremiti preporuke za izbor metoda bušenja, motori za bušotine, pumpe za blato i tečnost za ispiranje. [ 14 ]

U praksi gradnje bunara za vodu široko su rašireni sljedeći načini bušenja: rotacijski sa direktnim ispiranjem, rotacijski sa povratnim ispiranjem, rotacijski sa duvanjem zraka i udaraljno uže. Pravila korištenja Različiti putevi bušenje je određeno stvarnim tehničkim i tehnološkim karakteristikama bušaćih postrojenja, kao i kvalitetom radova na izgradnji bušotina. Treba napomenuti da za odabir metode bušenja bunara na vodi, potrebno je uzeti u obzir ne samo brzinu prodiranja u bušotine i mogućnost izrade metode, već i pružanje takvih parametara otvora vodonosnog sloja, u kojem dolazi do deformacije stijena u zoni donje rupe. opaža se na minimum i njegova propusnost se ne smanjuje u odnosu na rezervoar. [ 1 ]

Puno je teže odabrati način bušenja za produbljivanje vertikalne bušotine. Ako je prilikom bušenja intervala odabranog na osnovu prakse bušenja uz upotrebu bušaćih fluida moguće očekivati ​​zakrivljenost vertikalne bušotine, tada se u pravilu koriste čekići s odgovarajućom vrstom bita. Ako se ne primijeti zakrivljenost, onda izbor metode bušenja izvodi se na sljedeći način. Za meke stijene (mekani škriljevac, gips, kreda, anhidrit, sol i mekani vapnenac) preporučljivo je koristiti električno bušenje brzinom rotacije bita do 325 o / min. Kako se tvrdoća stijene povećava, metode bušenja raspoređuju se u slijedu: motor s pozitivnim pomakom, rotaciono bušenje rotaciono bušenje. [ 2 ]

Sa stanovišta povećanja brzine i smanjenja troškova izgradnje bušotina sa PBU, zanimljiv je način bušenja hidrotransportom jezgre. Ova metoda, uz izuzetak gore navedenih ograničenja njegove primjene, može se koristiti u istraživanju plastera sa bušotine u fazi pretraživanja i pronalaženja i procjene geoloških istraživanja. Troškovi opreme za bušenje, bez obzira na način bušenja, ne prelaze 10% ukupnih troškova opreme. Stoga, promjena troškova opreme za bušenje sama nema značajan utjecaj na troškove proizvodnje i održavanja PBU-a i na izbor metode bušenja... Povećanje troškova MODU-a opravdano je samo ako poboljšava radne uvjete, povećava sigurnost i brzinu bušenja, smanjuje broj zastoja uslijed meteoroloških prilika i produžava sezonu bušenja na vrijeme. [ 3 ]

Odabir vrste bita i načina bušenja: kriteriji za odabir, metode dobivanja informacija i njihove obrade radi uspostavljanja optimalnih režima, kontrola vrijednosti parametara .

Izbor bita vrši se na osnovu poznavanja stijena (g / p) koje čine zadani interval, tj. po kategoriji tvrdoće i po kategoriji abrazivnosti g / str.

U procesu bušenja istražne bušotine, a ponekad i proizvodne bušotine, stijene se periodično uzorkuju u obliku netaknutih stupova (jezgara) za sastavljanje stratigrafskog presjeka, proučavanje litoloških karakteristika prođenih stijena, otkrivajući sadržaj nafte, plina u porama kamenja itd.

Bitovi jezgre se koriste za izvlačenje jezgre na površinu (slika 2.7). Takva se glava sastoji od glave za bušenje 1 i kompleta jezgara koji je navojem povezan sa tijelom glave za bušenje.

Pirinač. 2.7. Šema uređaja sa jezgrom: 1 - glava svrdla; 2 - jezgra; 3 - grouser; 4 - telo jezgra; 5 - kuglični ventil

Ovisno o svojstvima stijene u kojoj se izvodi bušenje jezgra, koriste se valjkasti konus, dijamantske i karbidne bušilice.

Način bušenja kombinacija je takvih parametara koji značajno utječu na performanse bita, što bušač može promijeniti sa svoje konzole.

Pd [kN] - opterećenje bita, n [o / min] - brzina rotacije bita, Q [l / s] - protok (dovod) industrije. š, V [m] - bušenje na dobu, Vm [m / h] - krzno. stopa prodiranja, Vav = H / tB - prosjek,

Vm (t) = dh / dtB - trenutno, Vr [m / h] - brzina bušenja, Vr = H / (tB + tSPO + tB), C [rub / m] - operativni troškovi po 1m prodora, C = (Cd + Cch (tB + tSPO + tB)) / H, Cd - trošak bita; Cch - trošak 1 sata rada bušilice. rev.

Faze traženja optimalnog režima - u fazi projektovanja - operativna optimizacija režima bušenja - prilagođavanje režima dizajna uzimajući u obzir informacije dobijene tokom procesa bušenja.

U procesu dizajniranja koristimo inf. dobijeno bušenjem bušotine. u ovom

regija, analog. konv., podaci o gologu. dio bušotine., preporuke proizvođača bušilice. alata., radne karakteristike bušotinskih motora.

Postoje dva načina za odabir dna na dnu: grafički i analitički.

Rezači u glavi svrdla postavljeni su tako da se stijena u središtu dna bušotine ne sruši tijekom bušenja. To stvara uvjete za formiranje jezgre 2. Postoje bušilice s četiri, šest i još osam konusa dizajnirane za bušenje u raznim formacijama. Položaj elemenata za rezanje stijena u dijamantskim i karbidnim glavama svrdla također omogućava uništavanje kamena samo duž periferije dna bušotine.

Kada se bušotina produbi, formirani stub stupa ulazi u jezgru koja se sastoji od tijela 4 i jezgrene cijevi (podloga za zemlju) 3. Tijelo cijevi jezgre koristi se za spajanje glave svrdla na bušaću kolonu, postavljanje tla jastučić i zaštitite ga od mehaničkih oštećenja, kao i za prolaz tekućine za bušenje između njega i grunta. Alat za zemlju je dizajniran da prima uzorke jezgre, čuva ih tijekom bušenja i prilikom podizanja na površinu. Da bi se izvršile ove funkcije, u donji dio čarape ugrađuju se jezgre i držači jezgre, a na vrhu - kuglasti ventil 5, koji prolazi kroz sebe tečnost istisnutu iz vlage kad se napuni jezgrom.

Prema načinu ugradnje bušilice za tlo u tijelu kompleta jezgara i u glavi bušilice, postoje jezgreni bitovi s uklonjivom i nepomjenjivom bušilicom za zemlju.

Jezgra sa uklonjivim bagerom omogućava vam podizanje bagera sa jezgrom bez podizanja bušaće strune. Da bi se to učinilo, hvatač se spušta u uže za bušenje na užetu, pomoću kojeg se alat za uzemljenje uklanja iz kompleta jezgre i podiže na površinu. Zatim se pomoću istog hvatača prazni bager spušta i ugrađuje u tijelo kompleta jezgre i nastavlja se bušenje jezgrom.

Jezgra sa uklonjivim nosačem zemlje koristi se za turbinsko bušenje, a sa fiksnim - za rotaciono bušenje.

Šematski dijagram ispitivanja produktivnog horizonta pomoću ispitivača formiranja cijevi.

Ispitivači formacije široko se koriste u bušenju i pružaju najveću količinu informacija o cilju koji se ispituje. Moderni ispitivač za domaću formaciju sastoji se od sljedećih glavnih jedinica: filtra, pakera, samog uzorkivača s izjednačujućim i glavnim ulaznim ventilima, zapornog ventila i cirkulacijskog ventila.

Šematski dijagram jednostepenog cementiranja. Promena pritiska u pumpama za cementiranje uključenim u ovaj proces.

Najčešća je jednostepena metoda cementiranja bušotina. Ovom metodom cementna kaša se isporučuje u unaprijed određenom intervalu odjednom.

Završnu fazu bušenja prati proces koji uključuje cementiranje bušotina. Izvodljivost cijele strukture ovisi o tome koliko se dobro izvode ovi radovi. Glavni cilj kojem se teži u procesu provođenja ovog postupka je zamjena mulja za bušenje cementom, koji ima drugo ime - cementna kaša. Cementiranje bunara uključuje uvođenje sastava koji se mora stvrdnuti i pretvoriti u kamen. Danas postoji nekoliko načina za izvođenje procesa cementiranja bušotina, a najčešće se koriste više od 100 godina. To je jednostepeno cementiranje kućišta koje je u svijet predstavljeno 1905. godine i danas se koristi sa samo nekoliko modifikacija.

Postupak cementiranja

Tehnologija cementiranja bušotina uključuje 5 glavnih vrsta radova: prva je miješanje cementne kaše, druga je ubrizgavanje smjese u bušotinu, treća je dovod smjese odabranom metodom u prstenasti, četvrti je stvrdnjavanje cementne smjese, a peti je kontrola kvaliteta obavljenog posla.

Prije početka rada treba izraditi shemu cementiranja koja se temelji na tehničkim proračunima procesa. Bit će važno uzeti u obzir rudarske i geološke uslove; dužina intervala koji treba ojačati; karakteristike dizajna bušotine, kao i njeno stanje. Trebalo bi ga koristiti u procesu proračuna i iskustva izvođenja takvih radova na određenom području.

Slika 1. Shema jednostepenog procesa cementiranja.

Na sl. 1 možete vidjeti shematski dijagram jednostepenog procesa cementiranja. "I" - početak dovoda smjese u bačvu. "II" je dovod smjese koja se ubrizgava u jažicu kada se otopina pomiče prema kućištu, "III" je početak uguravanja mase za injektiranje u prstenasti oblog, "IV" je završna faza potiskivanja smjese. Shema 1 - manometar, koji je odgovoran za praćenje nivoa pritiska; 2 - glava za cementiranje; 3 - gornji čep; 4 - donji čep; 5 - kućište; 6 - zidovi bušotine; 7 - zaustavni prsten; 8 - tečnost namenjena forsiranju cementne kaše; 9 - blato za bušenje; 10 - cementna smeša.

Šematski dijagram dvostepenog cementiranja s lomom u vremenu. Prednosti i nedostaci.

Koračno cementiranje s vremenskim prekidom. Interval cementiranja podijeljen je u dva dijela, a posebna bušotina za cementiranje ugrađena je u bušotinu blizu sučelja. Izvan stupa, iznad i ispod spojnice, postavljena su centrirna svjetla. Prvo zacementirajte donji dio stupa. Da bi se to postiglo, 1 dio cr se pumpa u kućište u zapremini potrebnoj za punjenje cp-a od čahure kućišta do cementirajuće čahure, a zatim tečnosti za istiskivanje. Za fazu cementiranja 1, volumen istisne tekućine mora biti jednak unutarnjoj zapremini kolone. Nakon ispumpavanja pz, lopta se spušta u kolonu. Pod silom gravitacije kuglica se spušta niz žicu i sjeda na donji rukav cementirajućeg rukavca. Tada ponovno počinju pumpati pz u kolonu: pritisak u njemu iznad čepa raste, čahura se spušta do zaustavljanja i pz izlazi iz kolone kroz otvorene rupe. Kroz ove rupe se bunar ispira dok se cementna suspenzija ne stvrdne (od nekoliko sati do dana). Nakon toga se upumpavaju 2 porcije cp, oslobađajući gornji čep i rastvor se istiskuje sa 2 porcije pzh. Utikač, nakon što je stigao do čahure, ojačan je zatikima u tijelu cementarne čahure i gura ga prema dolje; u ovom slučaju, čahura zatvara rupe na spojnici i odvaja šupljinu stupa od kontrolne točke. Nakon stvrdnjavanja čep se izbuši. Mjesto ugradnje spojnice odabire se ovisno o razlozima koji su potaknuli upotrebu koraka za cementiranje. U plinskim bušotinama cementarna čahura je postavljena 200-250m iznad vrha proizvodnog horizonta. Ako postoji rizik od gubitka tijekom cementiranja bušotine, mjesto ogrlice izračunava se tako da je zbroj hidrodinamičkih pritisaka i statičkog pritiska stupa blata u prstenastom kolu manji od pukotinskog pritiska slabe formacije. Uvijek postavite čahuru za cementiranje na stabilne nepropusne stijene i centrirajte lampionima. Koriste se: a) ako je apsorpcija rastvora neizbežna tokom jednostepenog cementiranja; b) ako se otvori rezervoar s AED i tokom stvrdnjavanja rastvora nakon jednostepenog cementiranja mogu se pojaviti prelijevanja i pokazivanja plina; c) ako jednostepeno cementiranje zahtijeva istovremeno učešće u radu velikog broja pumpi za cement i mašina za miješanje. Mane: veliki vremenski razmak između kraja cementiranja donjeg dijela i početka cementiranja gornjeg dijela. Ovaj nedostatak može se uglavnom ukloniti postavljanjem vanjskog pakera približno na, ispod cementne čahure. Ako je na kraju donjeg stupnja cementiranja prstenasti prostor bušotine zapečaćen pakerom, tada možete odmah započeti cementiranje gornjeg dijela.

Principi proračuna aksijalne vlačne čvrstoće kućišta za vertikalne bušotine. Specifičnosti izračunavanja stupaca za odstupajuće i odstupajuće bušotine.

Proračun kućišta započnite određivanjem viška vanjskih pritisaka. [ 1 ]

Proračun kanapa kućišta provodi se tijekom projektiranja kako bi se odabrale skupine debljine i čvrstoće zida materijala kućišta, kao i da bi se provjerila usklađenost projektnih faktora sigurnosti s očekivanim, uzimajući u obzir postojeće geološke, tehnološke, tržišne uvjete proizvodnje. [ 2 ]

Proračun kanapa kućišta sa trapezoidnim navojem zatezanje se vrši na osnovu dozvoljenog opterećenja. Kada se kućište izvodi u dijelovima, duljina presjeka uzima se kao dužina kućišta. [ 3 ]

Proračun kućišta uključuje identifikaciju faktora koji utječu na oštećenja kućišta i odabir najprikladnijih vrsta čelika za svaku konkretnu operaciju u smislu pouzdanosti i ekonomičnosti. Konstrukcija kućišta mora ispuniti zahtjeve za niz za dovršavanje i rad bušotine. [ 4 ]

Proračun kanapa kućišta za usmjerne bušotine razlikuje se od usvojenog za vertikalne bunare izborom vlačne čvrstoće ovisno o intenzitetu zakrivljenosti bušotine, kao i određivanjem vanjskog i unutarnjeg tlaka, u kojima se određuje položaj točaka karakterističnih za odstupajući bunar vertikalnom projekcijom.

Proračun kanapa kućišta proizvedene prema maksimalnim vrijednostima prekomjernih vanjskih i unutarnjih pritisaka, kao i aksijalnih opterećenja (tijekom bušenja, ispitivanja, rada, remonta bušotine), uzimajući u obzir njihovo odvojeno i zajedničko djelovanje.

Glavna razlika proračun kućišta za usmjerne bušotine iz proračuna za vertikalne bušotine je utvrđivanje vlačne čvrstoće koja se izrađuje ovisno o intenzitetu zakrivljenosti bušotine, kao i proračun vanjskih i unutarnjih pritisaka, uzimajući u obzir izduženje bušotine

Izbor kućišta i proračun kućišta ispitivanja čvrstoće provode se uzimajući u obzir maksimalno očekivane prekomjerne vanjske i unutarnje pritiske uz potpunu zamjenu otopine fluidom za formiranje, kao i aksijalna opterećenja na cijevima i agresivnost fluida u fazama izgradnje i rada bušotine osnova postojećih struktura.

Glavna opterećenja u analizi čvrstoće kućišta su aksijalna vlačna opterećenja zbog vlastite težine, kao i vanjski i unutarnji nadtlak tijekom cementiranja i rada bušotine. Pored toga, druga opterećenja djeluju na stup:

· Aksijalna dinamička opterećenja tokom perioda nesigurnog kretanja stuba;

· Osovinska opterećenja sila trenja strune o zidove bunara tokom njegovog rada;

· Kompresivno opterećenje dijela vlastite težine prilikom istovara kućišta na dno;

· Opterećenja na savijanje koja nastaju u odstupljenim bunarima.

Proračun proizvodnog kućišta za naftnu bušotinu

Simboli korišteni u formulama:

Udaljenost od ušća bušotine do cipele kućišta, m L

Udaljenost od ušća bunara do cementne kaše, m h

Udaljenost od ušća bušotine do nivoa tečnosti u nizu, m N

Gustoća fluida pod pritiskom, g / cm 3 r rashladne tečnosti

Gustina fluida za bušenje iza kućišta, g / cm 3 r BR

Gustina tečnosti u koloni r B

Gustoća cementne kaše za zatrpavanje iza kućišta r CR

Unutarnji pretlak na dubini z, MPa P VIz

Prekomjerni vanjski pritisak na dubini z P NIz

Prekomjerni kritični vanjski pritisak, pri kojem je napon

Pritisak u tijelu cijevi dostiže granicu tečenja R KR

Pritisak rezervoara na dubini z R PL

Pritisak presovanja

Ukupna težina stupaca odabranih odjeljaka, N (MN) Q

Faktor rasterećenja cementnog prstena k

Faktor sigurnosti pri proračunu za vanjski pretlak n KR

Faktor sigurnosti zateznog dizajna n STR

Slika 69. Šema cementiranja bunara

At h> H Odredite prekomjerni vanjski pritisak (u fazi završetka rada) za sljedeće karakteristične tačke.

1: z = 0; R n i z = 0,01ρ b.p * z; Poljska (86)

2: z = H; R n i z = 0,01ρ b. p * H, (MPa); Njemačka (87)

3: z = h; R n i z = (0,01 [ρ b.p h - ρ u (h - H)]), (MPa); Poljska (88)

4: z = L; R n i z = (0,01 [(ρ c.r - ρ in) L - (ρ c. R - ρ b. R) h + ρ u H)] (1 - k), (MPa). Njemačka (89)

Gradimo parcelu A B C D(Slika 70). Da bismo to učinili, u vodoravnom smjeru na prihvaćenoj skali odgađamo vrijednosti ρ n i z u bodovima 1 -4 (vidi dijagram) i ove su točke međusobno povezane segmentima ravnih linija

Slika 70. Dijagrami eksternog i internog

prekomjerni pritisci

Odredite višak unutrašnjih pritisaka iz stanja ispitivanja nepropusnosti kućišta u jednom koraku bez pakera.

Pritisak u bušotini: R y = R pl - 0,01 ρ u L (MPa). Poljska (90)

Glavni faktori koji utječu na kvalitetu cementiranja bušotina i prirodu njihovog utjecaja.

Kvalitet razdvajanja propusnih formacija cementiranjem ovisi o sljedećim skupinama čimbenika: a) sastavu začepljene smjese; b) sastav i svojstva cementne kaše; c) metoda cementiranja; d) potpunost zamjene tečnosti za istiskivanje cementnom suspenzijom u prstenastom dijelu bušotine; e) čvrstoća i čvrstoća prianjanja kamena za zatvaranje sa kućištem i zidovima bušotine; f) upotreba dodatnih sredstava za sprečavanje pojave filtracije i stvaranja sufuzijskih kanala u cementnoj suspenziji tokom perioda zgušnjavanja i stvrdnjavanja; g) mirovanje bunara tokom perioda zgušnjavanja i stvrdnjavanja cementne kaše.

Principi izračunavanja potrebnih količina materijala za injektiranje, mašina za mešanje i uređaja za cementiranje za pripremu i ubrizgavanje kaše za injektiranje u kućište. Shema cjevovoda opreme za cementiranje.

Potrebno je izračunati cementiranje za sljedeće uvjete:

- faktor rezerve na visini cementne kaše, uveden radi kompenzacije faktora koji se ne mogu uzeti u obzir (statistički određen iz podataka o cementu iz prethodnih bušotina); i - respektivno, prosječni promjer bušotine i vanjski promjer proizvodne cijevi, m; - dužina sekcije za cementiranje, m; - prosječni unutarnji promjer proizvodne strune, m; - visina (dužina) cementa. mlaznica ostavljena u nizu, m; - faktor sigurnosti fluida za istiskivanje, uzimajući u obzir njegovu stišljivost, - = 1,03; - - koeficijent koji uzima u obzir gubitak cementa tokom operacija utovara i istovara i pripreme rastvora; - - gustina cementne kaše, kg / m3, - gustina fluida za bušenje, kg / m3; n - relativni sadržaj vode; - gustina vode, kg / m3; - nasipna gustina cementa, kg / m3;

Količina cementne kaše potrebna za cementiranje određenog intervala bušotine (m3): Vc.p. = 0.785 * kp * [(2-dn2) * lc + d02 * hc]

Volumen tečnosti za istiskivanje: Vpr = 0,785 * - * d2 * (Lc-);

Zapremina puferske tečnosti: Vb = 0,785 * (2-dn2) * lb;

Masa zasipnog portlandskog cementa: Mts = - ** Vtsr / (1 + n);

Količina vode za pripremu otopine za injektiranje, m3: Vw = Mts * n / (kts * pw);

Pre cementiranja, suvi materijal za injektiranje napuni se u bunkere mašina za mešanje, čiji je potreban broj: nc = Mts / Vcm, gde je Vcm zapremina bunkera miksera.

Metode opremanja donjeg dijela bušotine u zoni produktivne formacije. Uvjeti pod kojima je moguće koristiti svaku od ovih metoda.

1. Produktivni nanos se buši bez prethodnog preklapanja prekrivajućih stijena posebnim koritom, a zatim se niz kućišta spušta na dno i cementira. Da bi se spojila unutarnja šupljina kućišta kućišta s produktivnim rezervoarom, on je perforiran, tj. kroz kolonu se puca veliki broj rupa. Metoda ima sljedeće prednosti: jednostavna za primjenu; omogućava vam selektivnu komunikaciju bunara sa bilo kojim slojem produktivnog rezervoara; trošak stvarnog bušenja može biti manji nego kod ostalih metoda ulaska.

2. Preliminarno se oplata spušta i cementira na vrh produktivnog rezervoara, izolirajući prekrivene stijene. Rezervoar se zatim buši manjim dijelovima, a otvor bušotine ostaje otvoren ispod nosača kućišta. Metoda je primjenjiva samo ako je ležište sastavljeno od stabilnih stijena i zasićeno samo jednom tečnošću; ne dopušta selektivno iskorištavanje bilo kojeg međusloja.

3. Razlikuje se od prethodnog po tome što je otvor bušotine u produktivnom ležištu blokiran filterom koji je ovješen u kućište; prostor između ekrana i niza često je izoliran pakerom. Metoda ima iste prednosti i ograničenja kao i prethodna. Za razliku od prethodnog, može se usvojiti u slučajevima kada je produktivno ležište sastavljeno od stijena koje nisu dovoljno stabilne tijekom eksploatacije.

4. Bunar je obložen nizom cijevi do vrha produktivnog ležišta, a zatim je izbušen i prekriven košuljicom. Obloga se cementira cijelom dužinom, a zatim perforira u unaprijed određenom intervalu. Ovom metodom može se izbjeći značajna kontaminacija ležišta odabirom tekućine za ispiranje samo uzimajući u obzir situaciju u samom ležištu. Omogućava selektivno iskorištavanje različitih međuslojeva i omogućava vam brzu i ekonomičnu izgradnju bunara.

5. Od prve metode razlikuje se samo po tome što se oplata spušta u bušotinu nakon bušenja produktivnog rezervoara čiji je donji dio prethodno izrađen od cijevi s proreznim rupama i po tome što je cementiran samo iznad vrha produktivnog rezervoara. Perforirani dio kolone postavljen je uz rezervoar za naplatu. Ovom metodom nemoguće je osigurati selektivno iskorištavanje jednog ili drugog međusloja.

Čimbenici uzeti u obzir pri odabiru materijala za injektiranje za cementiranje određenog intervala bušotine.

Izbor materijala za injektiranje za cementiranje oplata za cementiranje određen je litofacijalnim karakteristikama sekcije, a glavni faktori koji određuju sastav kaše za injektiranje su temperatura, pritisak u ležištu, pritisak na pucanje, prisustvo naslaga soli, vrsta fluida itd. Općenito, kaša za injektiranje sastoji se od injekcijskog cementa, medija za miješanje, reagensa - ubrzivača i usporivača vremena vezivanja, reagensa - reduktora brzine filtracije i posebnih aditiva. Cement za naftne bušotine odabire se na sljedeći način: prema temperaturnom intervalu, prema intervalu mjerenja gustine cementne kaše, prema vrstama fluida i naslaga u intervalu cementiranja, navodi se marka cementa. Medij za miješanje odabire se ovisno o prisutnosti naslaga soli u dijelu bunara ili stupnju slanosti formacijskih voda. Da bi se spriječilo prerano zgušnjavanje cementne kaše i zalijevanje produktivnih horizonata, potrebno je smanjiti brzinu filtracije cementne kaše. Kao reduktori ovog indikatora koriste se NTF, hipan, CMC, PVS-TR. Povećati toplotnu stabilnost hemijskih dodataka, strukturiranje disperzijskih sistema i uklanjanje nuspojave kada se koriste neki reagensi, koriste se glina, kaustična soda, kalcijum-hlorid i hromati.

Odabir skupa jezgri za dobivanje visokokvalitetne jezgre.

Alat za prihvat jezgre - alat koji omogućava prihvat, odvajanje od masiva l / c i očuvanje jezgre tokom procesa bušenja i tokom transporta kroz bušotinu. do preuzimanja radi ponavljanja za istraživanje. Sorte: - P1 - za rotaciono bušenje sa uklonjivim (dohvatljivim pomoću BT) prijemnika jezgre, - P2 - nepomičnim prijemnikom jezgre, - T1 - za turbinsko bušenje sa uklonjivim prijemnikom jezgre, - T2 - sa uklonjivim jezgrom . Vrste: - za uzimanje udubljenja iz masiva gustog g / p (dvožilna cijev s prihvatom jezgre, izolirano od kanala pan i rotirajući zajedno s tijelom projektila), - za uzimanje udubljenja u g / c slomljeno, zgužvano , ili naizmjenično u gustoći i tvrdoći (nerotirajući prijemnik jezgre, ovješen na jednom ili nekoliko ležajeva i pouzdani uređaji za uklanjanje i držanje jezgre), - za uzimanje bušotine u rasutom stanju l / c, lako se rješava. i erozija. PZh (mora osigurati potpuno brtvljenje jezgre i preklapanje rupe jezgre na kraju bušenja)

Karakteristike dizajna i područja primjene bušaćih cijevi.

Vodeće bušaće cijevi koriste se za prijenos rotacije s rotora na bušaću cijev. Bušaće cijevi su obično kvadratne ili šesterokutne. Izrađuju se u dvije verzije: montažne i jednodijelne. Bušaće cijevi s prevrnutim krajevima mogu se prevrnuti prema van i prema unutra. Bušaće cijevi sa zavarenim spojnim krajevima izrađene su od dvije vrste: TBPV - sa zavarenim spojnim krajevima duž spolja uzdignutog dijela i TBP - sa zavarenim spojnim krajevima duž neuzrušujućeg dijela, na krajevima cijevi, cilindrični navoj s korakom od 4 mm, postojani spoj cijevi sa bravom, čvrsto spajanje sa bravom. Bušaće cijevi sa stabilizacijskim ogrlicama razlikuju se od standardnih cijevi po tome što imaju glatke dijelove cijevi neposredno iza uvrnute bradavice i bravice bravice i stabilizirajuće brtvene ogrlice na bravama, suženi (1:32) trapezoidni navoj koraka 5,08 mm sa parenje sa unutrašnjim prečnikom ……….

Principi proračunavanja bušaće strune pri bušenju motorom u bušotini .

Proračun BK pri bušenju SP ravnog kosog dijela nagnute bušotine

Qprod = Qcosα; Qnorm = Qsinα; Ftr = μQn = μQsinα; (μ ~ 0,3);

Pprod = Qprod + Ftr = Q (sinα + μsinα)

LI> = Lsd + Lubt + Lnk + lI1 +… + l1n Ako nije, onda je lYny = LI- (Lsd + Lubt + Lnk + lI1 +… + l1 (n-1))

Proračun BK pri bušenju SD zakrivljenog dijela kosog bunara.

II

Pi = FIItr + QIIprojects QIIprojects = | goR (sinαk-sinαn) |

Pi = μ | ± 2goR2 (sinαk-sinαn) -goR2sinαkΔα ± PnΔα | + | goR2 (sinαk-sinαn) |

Δα = - Ako>, tada je cos “+”

"-Pn" - pri biranju zakrivljenosti "+ Pn" - pri resetovanju zakrivljenosti

vjeruje se da se BC dio sastoji od jednog odjeljka = πα / 180 = 0,1745α

Principi proračuna bušaće strune za rotaciono bušenje.

Statički proračun, kada se ne uzimaju u obzir izmjenična ciklična naprezanja, već se uzimaju u obzir stalna savijanja i torzijska naprezanja

Za dovoljnu snagu ili izdržljivost

Statički proračun za vertikalne bušotine:

;

Kz = 1,4 - u normi. konv. Kz = 1,45 - sa komplikacijama. konv.

za kosa područja

;

;

Način bušenja. Tehnika optimizacije

Način bušenja kombinacija je parametara koji značajno utječu na performanse bita i koje bušač može promijeniti sa svoje kontrolne ploče.

Pd [kN] - opterećenje bita, n [o / min] - brzina rotacije bita, Q [l / s] - protok (dovod) industrije. š, V [m] - bušenje na dobu, Vm [m / h] - krzno. brzina prodiranja, Vsr = H / tB - prosjek, Vm (t) = dh / dtB - trenutno, Vr [m / h] - brzina okretanja bušenja, Vr = H / (tB + tSPP + tV), C [rub / m] - operativni troškovi po 1m prodora, C = (Cd + Cch (tB + tSPO + tB)) / H, Cd - cijena koštanja bita; Cch - trošak 1 sata rada bušilice. rev. Optimizacija režima bušenja: maxVp - istraživanje. pa, minC - eksplo. pa ..

(Pd, n, Q) opt = minC, maxVp

C = f1 (Pd, n, Q); Vp = f2 (Pd, n, Q)

Faze potrage za optimalnim režimom - u fazi projektovanja - operativna optimizacija režima bušenja - prilagođavanje režima dizajna uzimajući u obzir informacije dobijene tokom procesa bušenja

U procesu dizajniranja koristimo inf. dobijeno bušenjem bušotine. u ovom regionu, analogno. konv., podaci o gologu. dio bušotine., preporuke proizvođača bušilice. alata., radne karakteristike bušotinskih motora.

2 načina za odabir vrha rupe za bit:

- grafički tgα = dh / dt = Vm (t) = h (t) / (topt + tsp + tv) - analitički

Klasifikacija metoda stimulacije dotoka tokom razvoja bušotine.

Razvoj podrazumijeva niz radova na induciranju protoka fluida iz produktivne formacije, čišćenju zone blizu bušotine od onečišćenja i pružanju uslova za postizanje najveće moguće produktivnosti bunara.

Da bi se dobio dotok iz proizvodnog horizonta, potrebno je smanjiti pritisak u bušotini znatno ispod pritiska iz ležišta. Postoje različiti načini za smanjenje pritiska, koji se zasnivaju ili na zamjeni teške bušaće tečnosti lakšom, ili na glatkom ili naglom smanjenju nivoa tečnosti u proizvodnom kućištu. Da bi se izazvao dotok iz formacije sastavljene od slabo stabilnih stijena, koriste se metode glatkog smanjenja pritiska ili sa malom amplitudom kolebanja pritiska kako bi se spriječilo uništavanje ležišta. Ako se ležište sastoji od vrlo čvrste stijene, tada se često najveći efekt postiže oštrim stvaranjem velikih udubljenja. Pri odabiru metode indukcije dotoka, veličini i prirodi udubljenja, potrebno je uzeti u obzir stabilnost i strukturu akumulacijske stijene, sastav i svojstva tekućina koje je zasićuju, stupanj onečišćenja tijekom otvaranja, prisustvo propusnih horizonta smještenih blizu vrha i dna, čvrstoća kućišta i stanje nosača bunara. S vrlo oštrim stvaranjem velike udubine moguće je kršenje čvrstoće i nepropusnosti obloge, a s kratkotrajnim, ali snažnim povećanjem pritiska u bušotini, moguća je apsorpcija tečnosti u produktivnu formaciju.

Zamjena teške tečnosti lakšom. Niz cijevi provodi se gotovo do dna ako je rezervoar sastavljen od dobro stabilne stijene ili približno do gornjih rupa ako stijena nije dovoljno stabilna. Tečnost se obično zamenjuje metodom obrnute cirkulacije: mobilna klipna pumpa pumpa se u prstenasti prostor fluidom čija je gustina manja od gustine tečnosti za bušenje u proizvodnom nizu. Kako lakša tečnost ispunjava prstenasti obor i istiskuje teži fluid u cijevi, pritisak u pumpi raste. Svoj maksimum dostiže u trenutku kada se laka tečnost približi cipeli. p umt = (p pr -r stanje pripravnosti) qz nkt + p nkt + p mt, gdje je p pr i p stanje pripravnosti gustina teških i laganih tečnosti, kg / m; z cijev - dubina rada cijevi cijevi, m; p nkt i p mt su hidraulički gubici u cijevi cijevi i u prstenastom prostoru, Pa. Ovaj pritisak ne bi trebalo da prelazi pritisak pritiska proizvodnog kućišta p umt< p оп.

Ako je stijena slabo stabilna, vrijednost smanjenja gustine u jednom cirkulacijskom ciklusu smanjuje se još više, ponekad na p -p = 150-200 kg / m3. Kada se planira rad na pozivanju dotoka, to treba uzeti u obzir i spremnike s zalihom tečnosti odgovarajuće gustine, kao i opremu za kontrolu gustine, treba unaprijed pripremiti.

Pri pumpanju lakšeg fluida, bušotina se nadgleda prema očitanjima manometara i omjeru protoka fluida koji se pumpaju u prstenasti protok i izlaze iz cijevi. Ako se protok izlazne tečnosti poveća, to je znak početka dotoka iz formacije. U slučaju brzog povećanja brzine protoka na izlazu iz cijevi i pada pritiska u prstenastom prostoru, izlazni protok se usmjerava kroz vod sa prigušivačem.

Ako se teška tekućina za ispiranje zamijeni sa čista voda ili degasirano ulje nije dovoljno za postizanje stabilnog dotoka iz formacije, pribjegava se drugim metodama povećanja povlačenja ili stimulativnog učinka.

Kada se rezervoar sastoji od loše stabilne stijene, daljnje smanjenje pritiska je moguće zamjenom vode ili ulja mješavinom plin-tekućina. Za to su klipna pumpa i mobilni kompresor povezani s prstenastim elementom bušotine. Nakon ispiranja bunara u čistu vodu, protok pumpe se podešava tako da je pritisak u njemu znatno niži od dozvoljenog pritiska za kompresor, a protok dolje je oko 0,8-1 m / s, a kompresor je uključen . Protok zraka koji se isporučuje iz kompresora miješa se u aeratoru s protokom vode koji se isporučuje iz pumpe, a smjesa gasa i tečnosti ulazi u prstenasti prostor; Istovremeno, pritisak u kompresoru i pumpi počet će rasti i dostići maksimum u trenutku kada se smjesa približi cijevi cijevi. Kako se smjesa gasa i tekućine kreće duž cijevi cijevi, a mirna voda se istiskuje, pritisak u kompresoru i pumpi će se smanjivati. Stupanj prozračivanja i smanjenja statičkog pritiska u bušotini povećava se malim koracima nakon završetka jednog ili dva ciklusa cirkulacije, tako da pritisak u prstenastom prostoru na ušću bušotine ne prelazi dozvoljeni kompresor.

Značajan nedostatak ove metode je potreba za održavanjem dovoljno visoke brzine protoka zraka i vode. Moguće je značajno smanjiti potrošnju zraka i vode i osigurati efikasno smanjenje pritiska u bušotini korištenjem dvofazne pjene umjesto smjese voda-zrak. Takve se pjene pripremaju na bazi slane vode, zraka i prikladnog pjenastog tenzida.

Smanjivanje pritiska u bunaru pomoću kompresora. Da bi se indukovao dotok iz formacija sastavljenih od jakih, stabilnih stijena, metoda kompresora se široko koristi za smanjenje nivoa tečnosti u bušotini. Suština jedne od sorti ove metode je sljedeća. Pokretni kompresor ubrizgava zrak u prstenasti prostor na takav način da gura nivo tečnosti u njemu što je dublje moguće, prozračuje tekućinu u cijevi i stvara udubljenje, potrebna potvrda dotok iz rezervoara. Ako je statički nivo tečnosti u bušotini prije početka rada na vrhu bušotine, dubina do koje se nivo u prstenastom prostoru može potisnuti prema nazad prilikom ubrizgavanja vazduha.

Ako je z cn> z cijev, tada će zrak koji ubrizgava kompresor probiti se u cijev i početi prozračivati ​​tekućinu u njima čim nivo u prstenastom prostoru padne na cijev cijevi.

Ako su z cn> z cijevi, tada su preliminarno prilikom uvođenja cijevi u bušotine u njih ugrađeni posebni polazni ventili. Gornji startni ventil ugrađen je na dubini od z "start = z" cn - 20m. Kada kompresor ubrizgava zrak, startni ventil će se otvoriti u trenutku kada su pritisci u cijevi i u prstenastom prostoru na dubini njegove ugradnje jednaki; u tom slučaju, zrak će početi izlaziti kroz ventil u cijev i prozračivati ​​tekućinu, a tlak u prstenastom sustavu i cijevi će se smanjivati. Ako se nakon smanjenja pritiska u bunaru ne započne dotok iz formacije i gotovo cijela tekućina iz cijevi iznad ventila istisne zrakom, ventil će se zatvoriti, tlak u prstenastom prostoru opet će porasti i nivo tekućine će pasti do sljedećeg ventila. Dubina z "" ugradnje sljedećeg ventila može se naći iz jednadžbe ako u nju stavimo z = z "" + 20 i z st = z "ch.

Ako se prije početka rada statički nivo fluida u bušotini nalazi znatno ispod ušća bušotine, tada kada se ubrizgava vazduh u prstenasti prostor i nivo fluida potisne natrag do dubine z cf, pritisak na rezervoar povećava se, što može prouzrokovati apsorpciju dijela tečnosti u njega. Moguće je spriječiti upijanje tekućine u formaciju ako je na donjem kraju cijevnog cijevi ugrađen paker, a unutar cijevi ugrađen poseban ventil, a uz pomoć ovih uređaja zona produktivne formacije je odvojena od ostatka bunara. U ovom slučaju, kada se zrak ubrizgava u prstenasti prostor, tlak na formaciji ostat će nepromijenjen sve dok tlak u cijevi cijevi iznad ventila ne padne ispod tlaka formacije. Čim je povlačenje dovoljno za dotok tekućine za tvorbu, ventil će se podići i formacija će se početi dizati duž cijevi.

Nakon primanja dotoka nafte ili plina, bušotina mora neko vrijeme raditi s najvećom mogućom brzinom protoka, tako da se tekućina za bušenje i njen filtrat, kao i druge čestice mulja, koje su tamo prodrle, mogu ukloniti iz blizine -zvučna zona; u ovom slučaju, protok se reguliše tako da uništavanje rezervoara ne započne. Povremeno se uzimaju uzorci tečnosti koja izlazi iz bunara kako bi se proučio njen sastav i svojstva i kontrolisao sadržaj čvrstih čestica u njoj. Smanjenje sadržaja čvrstih čestica koristi se za procjenu napretka čišćenja zone blizu bušotine od onečišćenja.

Ako je, uprkos stvaranju velikog povlačenja, stopa proizvodnje bušotina niska, tada se obično pribjegava raznim metodama stimuliranja formacije.

Klasifikacija metoda stimulacije tokom razvoja bušotine.

Na osnovu analize kontroliranih faktora moguće je izraditi klasifikaciju metoda umjetne stimulacije kako na formaciji u cjelini, tako i na zoni donje rupe svake specifične bušotine. Prema principu djelovanja, sve metode umjetnog utjecaja podijeljene su u sljedeće grupe:

1. Hidro-plinsko-dinamička.

2. Fizičko-hemijske.

3. Termička.

4. Kombinovano.

Među metodama umjetne stimulacije ležišta, najrasprostranjenije su hidro-plinsko-dinamičke metode povezane s kontrolom veličine rezervoarskog tlaka ubrizgavanjem različitih tekućina u rezervoar. Danas se više od 90% nafte proizvedene u Rusiji povezuje sa metodama kontrole pritiska u ležištu ubrizgavanjem vode u rezervoar, što se naziva plavljenje održavanja tlaka u rezervoaru (RPM). Na brojnim poljima održavanje tlaka u ležištu vrši se ubrizgavanjem plina.

Analiza razvoja polja pokazuje da ako je pritisak u ležištu nizak, opskrbni krug je dovoljno udaljen od bušotina ili način odvodnje nije aktivan, stopa povrata nafte može biti prilično niska; Faktor iskorišćenja ulja je takođe nizak. U svim tim slučajevima neophodna je upotreba jednog ili drugog RPM sistema.

Stoga su glavni problemi upravljanja procesom stvaranja rezervi umjetnim stimuliranjem ležišta povezani sa proučavanjem poplave.

Metode vještačkog utjecaja na donje rupe bunara imaju znatno širi spektar mogućnosti. Utjecaj na blisku zonu bušotine vrši se već u fazi početnog otvaranja produktivnog horizonta tokom izgradnje bušotine, što u pravilu dovodi do pogoršanja svojstava zone donje bušotine. Najrasprostranjenije metode su metode utjecaja na zonu donje rupe tokom rada bušotina, koje se pak dijele na metode poticanja dotoka ili ubrizgavanja i metode ograničavanja ili izolacije dotoka vode (radovi na popravci i izolaciji - RIR).

Klasifikacija metoda za stimulisanje bliske zone bušotine kako bi se stimulirao dotok ili injektivnost predstavljena je u tab. jedan i za ograničavanje ili izoliranje dotoka vode - u tab. 2... Sasvim je očito da gornje tablice, budući da su prilično cjelovite, sadrže samo najisprobanije u praksi metode vještačkog utjecaja na CCD. Oni ne isključuju, već naprotiv, sugeriraju potrebu za dodacima u pogledu metoda izlaganja i korištenih materijala.

Pre nego što pređemo na razmatranje metoda za upravljanje procesom razvoja rezervi, napominjemo da je predmet proučavanja složeni sistem koji se sastoji od ležišta (zona zasićena uljem i područje dopunjavanja) sa svojim svojstvima rezervoara i zasićujućim tečnostima i određeni broj bunara koji se sistematski nalazi na rezervoaru. Ovaj je sistem objedinjen u hidrodinamičkom pogledu, iz čega proizlazi da svaka promjena bilo kojeg od njegovih elemenata automatski dovodi do odgovarajuće promjene u radu cijelog sustava, tj. ovaj sistem je automatski prilagodljiv.

Opišite tehnička sredstva za dobivanje operativnih informacija tokom bušenja.

Informativna podrška za postupak bušenja naftnih i plinskih bušotina je najvažnija karika u procesu izgradnje bušotina, posebno pri uvođenju i razvoju novih naftnih i gasnih polja.

Zahtjevi za informacijsku podršku za izgradnju naftnih i plinskih bušotina u ovoj situaciji su prenošenje informacionih tehnologija u kategoriju informacija i informacionih tehnologija, u čemu bi informacijska podrška, uz dobivanje potrebne količine informacija, dala dodatnu ekonomsku, tehnološki ili drugi efekat. Ove tehnologije uključuju slijedeće složene radove:

kontrola površinskih tehnoloških parametara i odabir najoptimalnijih načina bušenja (na primjer, odabir optimalnih opterećenja na bitru, osiguravajući visoku brzinu prodiranja);

merenja i evidentiranje bušotina tokom bušenja (MWD i LWD sistemi);

merenja i prikupljanje informacija, praćeno istovremenom kontrolom tehnološkog procesa bušenja (kontrola putanje vodoravne bušotine pomoću kontrolisanih orijentatora za bušotine prema podacima telemetrijskih sistema u bušotinama).

U informativnoj podršci procesu izgradnje bunara, posebno važnu ulogu igra geološka i tehnološka istraživanja (GTI)... Glavni zadatak GTI službe je proučavanje geološke strukture dijela bušotine, prepoznavanje i procjena produktivnih formacija i poboljšanje kvaliteta gradnje bunara na osnovu geoloških, geokemijskih, geofizičkih i tehnoloških informacija dobivenih tokom bušenja. Operativne informacije koje je primila služba GTI od velike su važnosti kod bušenja istražnih bušotina u slabo proučenim regionima sa teškim rudarskim i geološkim uslovima, kao i kod bušenja usmerenih i vodoravnih bušotina.

Međutim, zbog novih zahtjeva za informacijskom podrškom procesa bušenja, zadaci koje rješava usluga GTI mogu se značajno proširiti. Visoko kvalifikovano operativno osoblje serije GTI koje radi na bušaćem postrojenju, tokom čitavog ciklusa izgradnje bušotine, uz prisustvo odgovarajućeg hardvera i metodoloških alata i softvera, u stanju je praktično da reši čitav niz zadataka za informacijsku podršku procesu bušenja:

geološka, ​​geokemijska i tehnološka istraživanja;

održavanje i rad sa telemetrijskim sistemima (MWD i LWD sistemi);

usluga autonomni sistemi mjerenja i sječa, spuštena na cijevima;

kontrola parametara bušotine;

kontrola kvaliteta kućišta bunara;

studije formiranja tečnosti tokom ispitivanja i ispitivanja bušotina;

žičarenje;

nadzor usluga itd.

U velikom broju slučajeva kombinacija ovih radova u serijama GTI ekonomski je isplativija i omogućava vam uštedu na neproduktivnim troškovima za održavanje specijaliziranih, usko fokusiranih geofizičkih posada kako biste umanjili troškove prijevoza.

Međutim, trenutno ne postoje tehnička i softversko-metodološka sredstva za kombiniranje navedenih djela u jedinstveni tehnološki lanac na stanici GTI.

Stoga je postalo neophodno razviti napredniju GTI stanicu nove generacije, koja će proširiti funkcionalnost GTI stanice. Razmotrite glavna područja rada u ovom slučaju.

Osnovni zahtjevi za moderna GTI stanica je pouzdanost, svestranost, modularnost i sadržaj informacija.

Struktura stanice prikazan je na sl. 1. Izgrađen je na principu distribuiranih sistema daljinskog prikupljanja koji su međusobno povezani standardnim serijskim interfejsom. Glavni nizvodni sabirni sistemi su koncentratori dizajnirani da razdvoje serijski interfejs i preko njih povežu odvojene komponente stanice: modul za prijavu plina, modul geološkog instrumenta, digitalni ili analogni senzori, informativni displeji. Preko istih koncentratora, drugi autonomni moduli i sistemi povezani su sa sistemom akvizicije (sa računarom za snimanje operatera) - modul za kontrolu kvaliteta kućišta bušotine (blok razvodnika), površinski moduli telemetrijskih sistema u rupama, sistemi za snimanje geofizičkih podataka kao što je "Hector" "ili" vulkan "itd.

Pirinač. 1. Pojednostavljeni strukturni dijagram GTI stanice

Čvorišta moraju istovremeno osigurati galvansku izolaciju krugova komunikacije i napajanja. Ovisno o zadacima dodijeljenim GTI stanici, broj koncentratora može biti različit - od nekoliko jedinica do nekoliko desetaka jedinica. Softver GTI stanice osigurava potpunu kompatibilnost i dobro koordiniran rad u jedinstvenom softverskom okruženju svih tehničkih sredstava.

Senzori procesnih parametara

Senzori tehnoloških parametara koji se koriste u GTI stanicama jedna su od najvažnijih komponenti stanice. Tačnost očitavanja i pouzdanost rada senzora u velikoj mjeri određuju efikasnost usluge sječe mulja u rješavanju problema nadzora i operativnog upravljanja postupkom bušenja. Međutim, zbog teških radnih uvjeta (širok raspon temperatura od –50 do +50 ºS, agresivno okruženje, jake vibracije itd.), Senzori ostaju najslabija i najnepouzdanija karika u tehničkim sredstvima GTI.

Većina senzora korištenih u proizvodnim serijama GTI razvijena je početkom 90-ih koristeći domaće hardverske komponente i primarne mjerne elemente domaće proizvodnje. Štoviše, zbog nedostatka izbora korišteni su javno dostupni primarni pretvarači, koji nisu uvijek udovoljavali strogim zahtjevima rada u bušaćem postrojenju. To objašnjava nedovoljno visoku pouzdanost korištenih senzora.

Principi mjernih senzora i njihova dizajnerska rješenja odabrani su u odnosu na domaće bušaće platforme starog modela, pa je stoga njihova instalacija na modernim bušaćim, a još više na bušilicama inozemne proizvodnje, teška.

Iz navedenog proizlazi da je razvoj nove generacije senzora izuzetno relevantan i pravovremen.

Pri razvoju GTI senzora jedan od zahtjeva je njihova prilagodba svim bušaćim postrojenjima koja postoje na ruskom tržištu.

Dostupnost širokog izbora primarnih pretvarača visoke preciznosti i visoko integriranih mikroprocesora male veličine omogućava razvoj visoko preciznih, programabilnih senzora s velikom funkcionalnošću. Senzori imaju unipolarni napon napajanja i istovremeno digitalne i analogne izlaze. Senzori su kalibrirani i prilagođeni softverom sa računara sa stanice, pruža se mogućnost softverske kompenzacije temperaturne greške i linearizacije karakteristika senzora. Digitalni dio elektroničke ploče za sve tipove senzora je istog tipa i razlikuje se samo u podešavanju internog programa, što ga čini jedinstvenim i zamjenjivim za vrijeme popravaka. Izgled senzori su prikazani na sl. 2

Pirinač. 2. Senzori tehnoloških parametara

Kuka za opterećenje ima niz karakteristika (slika 3). Princip rada senzora zasnovan je na mjerenju sile zatezanja žičanog užeta na "slijepoj ulici" pomoću senzora sile mjerača. Senzor ima ugrađeni procesor i trajnu memoriju. Sve informacije se snimaju i čuvaju u ovoj memoriji. Kapacitet memorije omogućava vam uštedu mjesečne količine podataka. Senzor može biti opremljen autonomnim izvorom napajanja, koji osigurava rad senzora kada je vanjski izvor napajanja odspojen.

Pirinač. 3. Senzor težine na kuki

Tabla za bušilice dizajniran za prikaz i vizualizaciju informacija primljenih od senzora. Izgled semafora prikazan je na sl. 4.

Na prednjoj ploči konzole bušača nalazi se šest linearnih vaga s dodatnom digitalnom indikacijom za prikaz parametara: obrtni moment na rotoru, ulazni pritisak, ulazna gustoća ulaza, nivo životnog vijeka u spremniku, protok protoka na ulaz, brzina protoka na izlazu. Parametri težine na kuki, opterećenja na bitu, analogno GIV, prikazani su na dva brojčanika s dodatnim umnožavanjem u digitalnom obliku. U donjem dijelu zaslona nalazi se jedna linearna skala za prikaz brzine bušenja, tri digitalna indikatora za prikaz parametara - dubina donje rupe, položaj iznad donje rupe, sadržaj plina. Alfanumerički indikator namijenjen je prikazivanju tekstualnih poruka i upozorenja.

Pirinač. 4. Izgled informativne table

Geokemijski modul

Geokemijski modul stanice uključuje plinski hromatograf, analizator ukupnog udjela plina, vod za zrak i plin i degasator mulja za bušenje.

Najvažniji dio geokemijskog modula je plinski hromatograf. Za jasnu i jasnu identifikaciju produktivnih intervala u procesu njihovog otvaranja potreban je vrlo pouzdan, precizan, vrlo osjetljiv uređaj koji omogućava određivanje koncentracije i sastava zasićenih ugljikovodičnih plinova u rasponu od 1 10 -5 do 100%. U tu svrhu, za dovršetak GTI stanice, a plinski hromatograf "Rubin"(Slika 5) (vidi članak u ovom broju NTV-a).

Pirinač. 5. Terenski hromatograf "Rubin"

Osetljivost geokemijskog modula GTI stanice takođe se može povećati povećanjem koeficijenta otplinjavanja bušaćeg blata.

Koristite za izolaciju izvorišta plina otopljenog u tekućini za bušenje degazeri dvije vrste(slika 6):

plovni plutači pasivnog djelovanja;

aktivni degazeri sa prisilnim dijeljenjem protoka.

Plinski degazeri jednostavni i pouzdani u radu, međutim, oni pružaju koeficijent otplinjavanja od najviše 1-2%. Degaseri s prisilnim dijeljenjem protoka mogu pružiti omjer otplinjavanja do 80-90%, ali su manje pouzdani i zahtijevaju stalno praćenje.

Pirinač. 6. Uređaji za bušenje blata

a) pasivni plovni plina; b) aktivni raspršivač

Kontinuirana analiza ukupnog sadržaja plina provodi se pomoću daljinski senzor ukupnog plina... Prednost ovog senzora u odnosu na tradicionalne analizatore ukupnog plina koji se nalaze u stanici leži u efikasnosti dobivenih informacija, jer se senzor nalazi izravno na platformi i eliminira se vrijeme kašnjenja za transport gasa od platforme do stanice. Pored toga, kako bismo dovršili stanice, razvili smo senzori za plin za mjerenje koncentracija nekarbonskih sastojaka analizirane mješavine plina: vodonik H 2, ugljen monoksid CO, sumporovodik H 2 S (slika 7).

Pirinač. 7. Senzori za merenje sadržaja gasa

Geološki modul

Geološki modul stanice omogućava proučavanje bušotina, uzoraka jezgra i fluidnog sloja u procesu bušenja bušotine, registraciju i obradu dobijenih podataka.

Studije koje su provodili operatori GTI stanice omogućavaju rješavanje sljedećeg glavni geološki zadaci:

litološka sekcija presjeka;

raspodjela kolektora;

procjena prirode zasićenja ležišta.

Za brzo i kvalitetno rješavanje ovih problema utvrđena je najoptimalnija lista instrumenata i opreme i na osnovu toga razvijen je kompleks geoloških instrumenata (slika 8).

Pirinač. 8. Oprema i instrumenti geološkog modula stanice

Mikroprocesorski mjerač ugljena KM-1A je dizajniran za određivanje mineralnog sastava stijena u karbonatnim presjecima pomoću usjeka i jezgara. Ovaj uređaj vam omogućava određivanje postotka kalcita, dolomita i netopivih ostataka u proučavanom uzorku stijene. Uređaj ima ugrađeni mikroprocesor koji izračunava postotak kalcita i dolomita, čije se vrijednosti prikazuju na digitalnom displeju ili na ekranu monitora. Razvijena je modifikacija karbonatomera koja omogućava utvrđivanje sadržaja minerala siderita u stijeni (gustina 3,94 g / cm 3), koji utječe na gustinu karbonatnih stijena i cementa terigenskih stijena, što može značajno smanjiti vrijednosti poroznosti.

Mjerač gustine mulja PSh-1 namijenjen je ekspresnom mjerenju gustine i procjeni ukupne poroznosti stijena usjecima i jezgrom. Princip mjerenja uređaja je hidrometrijski, zasnovan na vaganju ispitivanog uzorka mulja u zraku i vodi. Mjerač gustine PSh-1 može se koristiti za mjerenje gustine stijena s gustinom od 1,1-3 g / cm³ .

Instalacija PP-3 je dizajniran za identifikaciju akumulacijskih stijena i proučavanje svojstava akumulacija stijena. Ovaj uređaj vam omogućava određivanje volumetrijske, mineraloške gustine i ukupne poroznosti. Princip mjerenja uređaja je termogravimetrijski, zasnovan na visoko preciznom mjerenju težine istraženog uzorka stijene, prethodno zasićene vodom, i kontinuiranog praćenja promjene težine ovog uzorka kako vlaga isparava tijekom zagrijavanja. Po vremenu isparavanja vlage može se suditi o vrijednosti propusnosti proučavane stijene.

Jedinica za destilaciju tečnosti UDZh-2 namjenjeno za Procjena prirode zasićenja rezervoara stijenama sječama i jezgrama, svojstva gustine filtracije, a također omogućava utvrđivanje zaostale zasićenosti uljnom vodom iz jezgara i bušotina direktno na bušaćem stroju zbog upotrebe novog pristupa u sistem hlađenja destilata. Uređaj koristi sistem hlađenja kondenzata zasnovan na Peltier-ovom termoelektričnom elementu umjesto korištenih izmjenjivača vode u takvim uređajima. Ovo smanjuje gubitke kondenzata pružajući kontrolirano hlađenje. Princip rada instalacije zasnovan je na istiskivanju tekućina iz formiranja iz uzoraka stijena zbog prekomjernog pritiska koji nastaje tijekom termostatski kontroliranog zagrijavanja od 90 do 200 ºS ( 3 ºS), kondenzacije para u izmjenjivaču topline i odvajanja kondenzata koji nastaje tokom destilacije gustinom u ulje i vodu.

Jedinica za toplotnu desorpciju i pirolizu omogućava utvrđivanje prisustva slobodnih i sorbiranih ugljikovodika pomoću malih uzoraka stijena (usjeci, komadi jezgre), kao i procjenu prisutnosti i stupnja transformacije organske tvari, te na osnovu tumačenja dobivenih podataka do razlikovati u odjeljcima bunara intervale ležišta, pokrivače koji stvaraju sedimente, a takođe i procijeniti prirodu zasićenosti kolektora.

IR spektrometar stvoreno za utvrđivanje prisustva i kvantitativna procjena ugljovodonika prisutnog u proučavanoj stijeni (plinski kondenzat, laka nafta, teška nafta, bitumen, itd.) kako bi se procijenila priroda zasićenja ležišta.

Luminoskop LU-1M sa daljinskim UV osvjetljivačem i uređajem za fotografiranje namijenjen je ispitivanju reznica i uzoraka jezgra pod ultraljubičastim osvjetljenjem kako bi se utvrdilo prisustvo bitumenskih tvari u stijeni, kao i za njihovu kvantitativnu procjenu. Princip mjerenja uređaja zasniva se na svojstvu bitumoida, zračenih ultraljubičastim zrakama, da emituju "hladan" sjaj, čiji intenzitet i boja omogućavaju vizuelno utvrđivanje prisustva, kvalitativnog i kvantitativnog sastava bitumena u proučavane stijene kako bi se procijenila priroda zasićenja ležišta. Uređaj za fotografiranje kapuljača dizajniran je za dokumentovanje rezultata analize luminiscencije i pomaže u uklanjanju subjektivnog faktora u procjeni rezultata analize. Daljinski osvjetljivač omogućava preliminarni pregled jezgre velike veličine na mjestu bušenja kako bi se otkrilo prisustvo bitumoida.

Sušač mulja OSh-1 dizajniran za brzo sušenje uzoraka mulja pod uticajem toplotnog toka. Odvlaživač ima ugrađeni podesivi tajmer i nekoliko načina za podešavanje intenziteta i temperature protoka zraka.

Tehničke i informativne mogućnosti opisane GTI stanice ispunjavaju savremene zahtjeve i omogućavaju primjenu novih tehnologija za informacijsku podršku za izgradnju naftnih i plinskih bušotina.

Rudarske i geološke karakteristike dionice, koje utječu na pojavu, prevenciju i uklanjanje komplikacija.

Komplikacije u procesu bušenja nastaju iz sljedećih razloga: teški rudarski i geološki uslovi; slaba svijest o njima; mala brzina bušenja, na primjer, zbog dugog zastoja, loših tehnoloških rješenja ugrađenih u tehnički projekat za izgradnju bušotine.

Kompliciranim bušenjem nesreće se događaju češće.

Rudarske i geološke karakteristike moraju biti poznate kako bi se pravilno izradio projekat izgradnje bunara, kako bi se spriječile i riješile komplikacije tokom provedbe projekta.

Rezervoarski pritisak (Ppl) - pritisak fluida u stijenama otvorene poroznosti. Ovo je ime stijena u kojima šupljine međusobno komuniciraju. U tom slučaju, formacijska tečnost može teći prema zakonima hidromehanike. Takve stijene uključuju začepljene stijene, pješčenjake, rezervoare produktivnih horizonata.

Pritisak pore (Ppor) je pritisak u zatvorenim prazninama, odnosno pritisak fluida u pore, u kojem pore međusobno ne komuniciraju. Takva svojstva posjeduju gline, slane stijene, pokrivači rezervoara.

Pritisak u stijeni (Pg) - hidrostatički (geostatički) pritisak na razmatranoj dubini iz uzvodnih slojeva VF.

Statički nivo formacijskog fluida u bušotini određen je jednakošću pritiska ove kolone sa tlakom formacije. Nivo može biti ispod površine zemlje (bunar će upiti), poklapati se s površinom (postoji ravnoteža) ili biti iznad površine (bunar buja) Rpl = rgz.

Dinamični nivo tečnosti u bušotini - postavljen iznad statičkog nivoa pri dodavanju u bunar i ispod njega pri povlačenju tečnosti, na primer, kod ispumpavanja podvodnom pumpom.

Depresija P = Pbw-Rpl<0 – давление в скважине меньше пластового. Наличие депрессии – необходимое условие для притока пластового флюида.

Represija P = Rskv-Rpl> 0 - pritisak u izvorištu nije veći od tlaka u ležištu. Apsorpcija se odvija.

Koeficijent anomalnog formacijskog pritiska Ka = Ppl / rvgzpl (1), gdje je zpl dubina vrha razmatranog ležišta, rw gustina vode, g ubrzanje gravitacije. Ka<1=>ANPD; Ka> 1 => AHPD.

Pritisak gubitka ili pucanja Pp je pritisak pri kojem se apsorbiraju sve faze fluida za bušenje ili injektiranje. Vrijednost Pp određuje se empirijski iz podataka posmatranja tokom bušenja ili uz pomoć posebnih studija u bušotini. Dobiveni podaci koriste se za bušenje drugih sličnih bušotina.

Složeni grafikon pritiska za komplikaciju. Izbor prve varijante dizajna bušotine.

Kombinovani grafikon pritiska. Izbor prve varijante dizajna bušotine.

Da bi se pravilno izradio tehnički projekat za izgradnju bušotina, potrebno je tačno znati raspodjelu tlaka ležišta (pora) i apsorpcionog tlaka (hidraulično lomljenje) po dubini, ili, što je isto, raspored Ka i Kp (u bezdimenzionalnom obliku). Raspodjela Ka i Kp prikazana je na kombiniranom grafikonu tlaka.

Raspodjela Ka i Kp po dubini z.

· Dizajn bunara (1. opcija), koji je kasnije naveden.

Iz ovog grafikona je vidljivo da imamo tri intervala dubine s kompatibilnim uvjetima bušenja, odnosno one u kojima se može koristiti fluid iste gustoće.

Naročito je teško bušiti kada je Ka = Kp. Bušenje postaje izuzetno teško kada je Ka = Kp<1. В этих случаях обычно бурят на поглощение или применяют промывку аэрированной жидкостью.

Nakon otvaranja apsorpcijskog intervala izvode se izolacijski radovi, zbog kojih se Kp povećava (umjetno), što omogućava, na primjer, cementiranje kućišta.

Dijagram sistema cirkulacije bunara

Shema cirkulacijskog sistema bušotina i dijagram raspodjele tlaka u njemu.

Šema: 1. Dlijeto, 2. Motor za bušotinu, 3. Izbušena rupa, 4. BT, 5. Zglob alata, 6. Kvadrat, 7. Okretni, 8. Bušilica, 9. Podizni vod, 10. Potisni cjevovod (razdjelnik), 11 Pumpa, 12. Usisna mlaznica, 13. Sistem žljeba, 14. Vibraciono sito.

1. Linija raspodjele hidrostatičkog pritiska.

2. Vod hidrauličke raspodjele pritiska u reduktoru.

3. Linija hidrauličke raspodjele tlaka u BT.

Pritisak fluida za bušenje na sloju mora uvijek biti unutar zasjenjenog područja između Ppl i Pp.

Kroz svaki navojni spoj BK, tečnost pokušava da teče iz cijevi u prstenasti (tokom cirkulacije). Ovaj trend je uzrokovan padom pritiska u cijevima i BC. Propuštanje prekida navojnu vezu. Uz sve ostale okolnosti, organski nedostatak bušenja hidrauličkim motorom za izduvnu vodu je povećani pad pritiska na svakom navojnom spoju, budući da je u motoru za izduv

Cirkulacijski sistem koristi se za dovod tekućine za bušenje od glave bušotine do prihvatnih spremnika, čišćenje od rezanja i otplinjavanje.

Na slici je prikazan pojednostavljeni dijagram cirkulacijskog sistema TsS100E: 1 - dovodni cjevovod; 2 - cjevovod minobacača; 3 - jedinica za čišćenje; 4 - prihvatni blok; 5 - ormar za upravljanje električnom opremom.

Pojednostavljeni dizajn cirkulacijskog sustava je sustav oluka, koji se sastoji od oluka za kretanje žbuke, poda u blizini žlijeba za hodanje i čišćenje oluka, ograda i postolja.

Oluci se mogu izrađivati ​​od drvenih dasaka od 40 mm i metalnih limova od 3-4 mm. Širina - 700-800 mm, visina - 400-500 mm. Koriste se pravokutni i polukružni žljebovi. Kako bi se smanjio protok otopine i ploča koja iz nje ispada, u oluke se ugrađuju pregrade i kapljice visine 15-18 cm. Na dnu oluka na tim mjestima nalaze se vratašca s ventilima. instaliran kroz koji se uklanja taložena stijena. Ukupna dužina sistema oluka ovisi o parametrima korištenih fluida, uvjetima i tehnologiji bušenja, kao i o mehanizmima koji se koriste za čišćenje i otplinjavanje fluida. Dužina, u pravilu, može biti u rasponu od 20-50 m.

Kada se koriste setovi mehanizama za čišćenje i otplinjavanje otopine (vibracijski sita, odvajači pijeska, odvajači mulja, odzračivači, centrifuge), sistem oluka koristi se samo za dovod otopine iz bunara u mehanizam i prihvatne spremnike. U ovom slučaju, dužina olučnog sustava ovisi samo o položaju mehanizama i spremnika u odnosu na bunar.

U većini slučajeva, sistem oluka postavlja se na metalne osnove u presjecima duljine 8-10 m i visine do 1 m. Takvi su dijelovi ugrađeni na čelične teleskopske nosače koji reguliraju visinu ugradnje oluka, što čini lakše je demontirati sistem oluka zimi. Dakle, kada se reznice nakupljaju i smrzavaju ispod žljebova, žljebovi se zajedno s podnožjem mogu ukloniti sa nosača. Sustav oluka montiran je s nagibom u smjeru kretanja otopine; sistem oluka povezan je sa ušću cijevi cijevi ili olukom manjeg presjeka i sa većim nagibom radi povećanja brzine rastvora i smanjenja ispadanja troske na ovom mjestu.

U modernoj tehnologiji bušenja bušotina nameću se posebni zahtjevi za tečnosti za bušenje, prema kojima oprema za čišćenje otopine mora osigurati visokokvalitetno čišćenje otopine od čvrste faze, miješati je i hladiti, a također uklanjati blato iz otopine koji su u njega ušli iz formacija zasićenih gasovima tokom bušenja. U vezi s tim zahtjevima, moderne bušaće platforme opremljene su cirkulacijskim sistemima s određenim skupom objedinjenih mehanizama - spremnicima, uređajima za čišćenje i pripremu tekućina za bušenje.

Mehanizmi cirkulacijskog sustava omogućuju trostupanjsko čišćenje tekućine za bušenje. Iz bunara, otopina ulazi u vibracijski zaslon u prvoj fazi grubog čišćenja i sakuplja se u ležištu spremnika, gdje se taloži grubi pijesak. Iz taložnika, otopina prelazi u odjeljak cirkulacijskog sustava i centrifugalnom pumpom za gnojnicu dovodi se do otplinjača ako je potrebno otpliniti otopinu, a zatim do separatora pijeska, gdje je druga faza čišćenja od stijena do 0,074-0,08 mm prolaza. Nakon toga, otopina se uvodi u separator mulja - treća faza čišćenja, gdje se uklanjaju čestice stijena do 0,03 mm. Pijesak i mulj ispuštaju se u posudu, odakle se dovode u centrifugu za dodatno odvajanje rastvora od stijene. Prečišćeni rastvor iz treće faze ulazi u prihvatne rezervoare - u prihvatni blok pumpi za blato za njegovo dovod u bunar.

Oprema cirkulacionih sistema postrojenje sastavlja u sljedeće jedinice:

jedinica za pročišćavanje rastvora;

srednji blok (jedan ili dva);

prijemni blok.

Pravougaone posude instalirane na podnožju saonica služe kao osnova za sastavljanje blokova.

Hidraulički pritisak gline i cementnih kaša nakon zaustavljanja cirkulacije.

Apsorpcija. Razlozi njihovog nastanka.

ByGutanje fluida za bušenje ili injektiranje je vrsta komplikacija koja se manifestuje izlaskom tečnosti iz bunara u stvaranje stijena. Za razliku od filtracije, apsorpcije karakteriše činjenica da sve faze tečnosti ulaze u HP. A kod filtriranja samo nekoliko. U praksi se gubici definiraju i kao svakodnevno povlačenje tekućine za bušenje u formaciju u količini koja premašuje prirodni gubitak uslijed filtracije i rezanja. Svaka regija ima svoj standard. Obično je dozvoljeno nekoliko m3 dnevno. Apsorpcija je najčešći tip komplikacija, posebno u Ural-Volškim regijama istočnog i jugoistočnog Sibira. Apsorpcije se događaju u presjecima, u kojima su obično puknute MS, nalaze se najveće deformacije stijena i njihovu eroziju uzrokuju tektonski procesi. Na primjer, u Tatarstanu se 14% kalendarskog vremena godišnje potroši na borbu protiv akvizicija, što premašuje vrijeme provedeno na krznu. bušenje. Kao rezultat gubitaka, uslovi bušenja bunara se pogoršavaju:

1.Povećava opasnost od lijepljenja alata, jer brzina protoka tekućine za bušenje prema gore naglo se smanjuje iznad zone upijanja, ako istovremeno velike čestice reznica ne odlaze u formaciju, ona se nakuplja u cijevi bušotine, što uzrokuje zatezanje i lijepljenje alata. Vjerovatnoća da alat zaglavi talog koji se taloži povećava se naročito nakon zaustavljanja pumpe (cirkulacije).

2. Slanje i klizišta u nestabilnim stijenama se povećavaju. HNVP može nastati iz horizonata koji nose tečnost dostupnih u ovom odjeljku. Razlog je smanjenje pritiska u stupcu tečnosti. U prisustvu dva ili više istovremeno otvorenih slojeva s različitim koeficijentima. Ka i Kp između njih, može doći do ukrštanja, što otežava izolacijski rad i naknadno cementiranje bunara.

Mnogo vremena i materijalnih resursa (inertna punila, materijali za zatvaranje) troše se na izolaciju, zastoje i nezgode koje uzrokuju apsorpciju.

Razlozi za akvizicije

Kvalitativna uloga faktora koji određuje veličinu zanošenja otopine u apsorpcijsku zonu može se pratiti razmatranjem protoka viskozne tečnosti u kružnoj poroznoj formaciji ili kružnom prorezu. Formula za izračunavanje brzine protoka apsorbirane tečnosti u poroznoj kružnoj formaciji dobit će se rješavanjem sistema jednadžbi:

1. Jednadžba kretanja (Darcyjev oblik)

V = K / M * (dP / dr): (1) gdje su V, P, r, M brzina protoka, trenutni pritisak, radijus formiranja, viskoznost.

2. Jednadžba očuvanja mase (kontinuitet)

V = Q / F (2) gdje je Q, F = 2πrh, h brzina apsorpcije tečnosti, odnosno varijabla površine duž radijusa i debljina apsorpcijske zone.

3. Jednadžba države

ρ = const (3) rješavajući ovaj sistem jednadžbi: 2 i 3 u 1 dobivamo:

Q = (K / M) * 2π rH (dP / dr)

Q = (2π HK (strsa-Ppl)) / Mln (rk / rc) (4)formula Dupies

Slična formula (4) Bussensco može se dobiti za m kružnih pukotina (proreza) podjednako otvorenih i podjednako udaljenih jedna od druge.

Q = [(πδ3 (Ps-Ppl)) / 6Mln (rk / rc)] * m (5)

δ- otvor (visina) proreza;

m je broj pukotina (proreza);

M je efektivna viskoznost.

Jasno je da je za smanjenje protoka apsorbirane tečnosti prema formulama (4) i (5) potrebno povećati parametre u nazivnicima i smanjiti ih u brojniku.

Prema (4) i (5)

Q = £ (H (ili m), Ppl, rk, Pc, rc, M, K, (ili δ)) (6)

Parametri uključeni u funkciju (6) podrijetlom u trenutku otvaranja apsorpcijske zone mogu se uslovno podijeliti u 3 skupine.

1.grupa - geološki parametri;

2.grupa - tehnološki parametri;

3. grupa - mješovito.

Ova podjela je uslovna, jer je tokom rada, tj. tehnološki uticaj (povlačenje tečnosti, poplave, itd.) na ležište takođe menja Ppl, rk

Gubitak u stijenama sa zatvorenim pukotinama. Karakteristika krivulja indikatora. Hidraulično lomljenje i njegovo sprečavanje.

Karakteristika krivulja indikatora.

Dalje ćemo razmotriti liniju 2.

Približna indikatorska krivulja za stijene s umjetno otvorenim zatvorenim pukotinama može se opisati sljedećom formulom: Pc = Pb + Ppl + 1 / A * Q + BQ2 (1)

Za stijene s prirodno otvorenim pukotinama, indikatorska krivulja je poseban slučaj formule (1)

RS-Rpl = ΔR = 1 / A * Q = A * ΔR

Dakle, u stijenama s otvorenim pukotinama gubitak će započeti pri bilo kojoj vrijednosti potiskivanja, a u stijenama s zatvorenim pukotinama - tek nakon stvaranja tlaka jednakog tlaku hidrauličkog loma Pc * u bušotini. Glavna mjera za borbu protiv izgubljene cirkulacije u stijenama sa zatvorenim pukotinama (glina, sol) je izbjegavanje hidrauličkog lomljenja.

Procjena efikasnosti rada na uklanjanju apsorpcije.

Učinkovitost izolacijskih radova karakterizira ubrizgavanje (A) upijajuće zone, što se može postići tijekom izolacijskih radova. Ako se u ovom slučaju dobijena injektivnost A pokaže nižom od određene tehnološki dopuštene vrijednosti injektiranja Aq, koja je karakteristična za svaku regiju, tada se izolacijski radovi mogu smatrati uspješnim. Dakle, uvjeti izolacije mogu se zapisati kao A≤Aq (1) A = Q / Pc- P * (2) Za stijene s umjetno otvorenim pukotinama P * = Pb + Ppl + Pp (3) gdje je Pb bočni pritisak stijena, Rr - vlačna čvrstoća g.p. U posebnim slučajevima Rb i Rr = 0 za stijene s prirodnim otvorenim pukotinama A = Q / Pc - Rpl (4), ako nije dopuštena ni najmanja apsorpcija, tada je Q = 0 i A → 0,

zatim Ps<Р* (5) Для зоны с открытыми трещинами формула (5) заменяется Рс=Рпл= Рпогл (6). Если давление в скважине определяется гидростатикой Рс = ρqL то (5 и 6) в привычных обозначениях примет вид: ρо≤Кп (7) и ρо= Ка=Кп (8). На практике трудно определить давление поглощения Р* , поэтому в ряде районов, например в Татарии оценка эффективности изоляционных работ проводят не по индексу давления поглощения Кп а по дополнительной приемистости Аq. В Татарии допустимые приемистости по тех. воде принято Аq≤ 4 м3/ч*МПа. Значение Аq свое для каждого района и различных поглощаемых жидкостей. Для воды оно принимается обычно более, а при растворе с наполнителем Аq берется меньше. Согласно 2 и 4 А=f (Q; Рс) (9). Т.е все способы борьбы с поглощениями основаны на воздействии на две управляемые величины (2 и 4) , т.е. на Q и Рс.

Metode bavljenja apsorpcijom u procesu otvaranja apsorpcione zone.

Tradicionalne metode sprečavanja gubitaka temelje se na smanjenju padova pritiska na upijajućoj formaciji ili promjeni a / t) filtrirajuće tekućine. Ako se umjesto smanjenja pada pritiska na formaciji, viskoznost poveća dodavanjem začepljujućih materijala, bentonita ili drugih supstanci, brzina apsorpcije će se promijeniti obrnuto s povećanjem viskoznosti, kao što slijedi iz formule (2.86). U praksi, ako prilagodite parametre otopine, viskoznost se može mijenjati samo u relativno uskim granicama. Sprečavanje gubitaka prelaskom na ispiranje rastvorom povećane viskoznosti moguće je samo ako se razviju naučno potkrepljeni zahtevi za ove tečnosti, uzimajući u obzir posebnosti njihovog protoka u formaciji. Poboljšanje metoda sprečavanja gubitaka, zasnovano na smanjenju padova pritiska na upijajućim formacijama, neraskidivo je povezano s dubokim proučavanjem i razvojem metoda bušenja bušotina u ravnoteži u sistemu formiranja bušotina. Blato za bušenje, prodirući u upijajuću formaciju do određene dubine i zadebljavajući se u apsorpcionim kanalima, stvara dodatnu prepreku kretanju bušotine iz bušotine u formaciju. Svojstvo rješenja da stvara otpor kretanju fluida unutar formacije koristi se prilikom provođenja preventivnih mjera kako bi se spriječili gubici. Snaga takvog otpora ovisi o strukturnim i mehaničkim svojstvima otopine, veličini i obliku kanala, kao i o dubini prodiranja otopine u sloj.

Da bismo formulirali zahtjeve za reološka svojstva tekućina za bušenje prilikom prolaska kroz upijajuće formacije, razmotrit ćemo krivulje (slika 2.16.) Koje odražavaju ovisnost posmičnog naprezanja i brzine deformacije de / df za neke modele ne-njutnovske tekućine. Ravna linija 1 odgovara modelu viskoplastičnog medija koji se odlikuje graničnim posmičnim naponom τ0. Kriva 2 karakterizira ponašanje pseudoplastičnih fluida, u kojima se stopa rasta naprezanja usporava s povećanjem brzine smicanja, a krivulje se izravnavaju. Linija 3 odražava reološka svojstva viskozne tečnosti (Newtonova). Kriva 4 karakterizira ponašanje viskoelastičnih i dilatantskih fluida, u kojima posmični napon naglo raste s povećanjem brzine naprezanja. Viskoelastične tečnosti, posebno, uključuju slabe otopine nekih polimera (polietilen oksid, guar guma, poliakrilamid, itd.) U vodi, koje pokazuju svojstvo drastičnog smanjenja (2-3 puta) hidrodinamičke otpornosti tokom protoka fluida sa visokim Reynolds-om brojevi (Tomsov efekat). Istodobno, viskoznost ovih tekućina dok se kreću kroz apsorbujuće kanale bit će visoka zbog velike brzine smicanja u kanalima. Bušenje ispiranjem s gaziranim tečnostima za bušenje jedna je od radikalnih mjera u nizu mjera i metoda dizajniranih za sprečavanje i uklanjanje izgubljene cirkulacije prilikom bušenja dubokih bušotina. Prozračivanje fluida za bušenje smanjuje hidrostatički pritisak, doprinoseći tome njegovom povratku u dovoljnoj količini na površinu i, shodno tome, normalnom čišćenju bušotine, kao i odabiru reprezentativnih uzoraka propusnih stijena i fluidnih slojeva. Tehnički i ekonomski pokazatelji kod bušenja bušotina sa ispiranjem donje bušotine gaziranim rastvorom veći su u odnosu na one kada se voda za bušenje koristi kao voda ili druge tečnosti za ispiranje. Kvalitet prodiranja u produktivne formacije je takođe značajno poboljšan, posebno na poljima gdje ove formacije imaju abnormalno niske pritiske.

Učinkovita mjera za sprečavanje izgubljene cirkulacije je uvođenje punila u tekućinu za bušenje. Svrha njihove upotrebe je stvaranje tampona u apsorpcionim kanalima. Ovi tamponi služe kao osnova za taloženje filtarskog kolača (blata) i izolaciju upijajućih formacija. V.F. Rogers vjeruje da sredstvo za premošćivanje može biti gotovo bilo koji materijal koji se sastoji od čestica dovoljno male veličine i, kada se unese u tekućinu za bušenje, može se pumpati pumpama mulja. U Sjedinjenim Državama više od sto vrsta punila i njihovih kombinacija koristi se za začepljivanje apsorpcijskih kanala. Kao sredstva za začepljivanje, drvna sječka ili bast, riblje ljuske, sijeno, otpad od gume, lišće gutaperke, pamuk, pamučne valjke, vlakna šećerne trske, orašaste ljuske, zrnasta plastika, perlit, ekspandirana glina, tekstilna vlakna, bitumen, tinjac, azbest, rezani papir, mahovina, isjeckana konoplja, celulozne pahuljice, koža, pšenične mekinje, grah, grašak, pirinač, pileće perje, nakupine gline, spužva, koksa, kamen itd. Ovi materijali se mogu koristiti samostalno i u kombinacijama izrađenim u industriji ili formuliranim prije upotrebe ... Utvrđivanje prikladnosti svakog materijala za začepljivanje u laboratoriju je teško zbog nedostatka znanja o veličini rupa koje treba začepiti.

U stranoj praksi posebna pažnja se posvećuje osiguranju "uskog" pakiranja punila. Drži se Fernasova mišljenja prema kojem najgušće pakovanje čestica zadovoljava uslov njihove raspodjele veličine prema zakonu geometrijske progresije; Kada se eliminira izgubljena cirkulacija, najveći učinak može se postići maksimalno zbijenim čepom, posebno u slučaju trenutnog povlačenja tekućine za bušenje.

Punila se prema karakteristikama kvaliteta dijele na vlaknasta, lamelarna i zrnasta. Vlaknasti materijali su biljnog, životinjskog i mineralnog porijekla. To takođe uključuje sintetičke materijale. Tip i veličina vlakana značajno utječu na kvalitetu djela. Važna je stabilnost vlakana tokom njihove cirkulacije u tečnosti za bušenje. Materijali daju dobre rezultate kod začepljenja pjeskovitih i šljunkovitih formacija zrnima promjera do 25 mm, kao i kod začepljenja pukotina u grubozrnim (do 3 mm) i sitnozrnim (do 0,5 mm) stijenama.

Lamelasti materijali pogodni su za zatvaranje grubog šljunka i lomova veličine do 2,5 mm. Tu spadaju: celofan, tinjac, ljuske, sjemenke pamuka itd.

Granulirani materijali: perlit, drobljena guma, komadići plastike, ljuske orašastih ploča itd. Većina njih efikasno zatvara šljunčane korije zrnima promjera do 25 mm. Perlit daje dobre rezultate u šljunčanim formacijama promjera zrna do 9-12 mm. Ljuska oraha veličine 2,5 mm ili manje začepljuje pukotine veličine do 3 mm, a veće (do 5 mm) i drobljene gume začepljuju veličine do 6 mm, tj. mogu začepiti pukotine 2 puta više nego kada se koriste vlaknasti ili lamelirani materijali.

U nedostatku podataka o veličini zrna i pukotinama upijajućeg horizonta, koriste se smeše vlaknastih sa lameliranim ili zrnastim materijalima, celofana sa sljudom, vlaknastih s pahuljastim i zrnastim materijalima, kao i prilikom mešanja zrnastih materijala: perlit sa gumom ili ljuske od oraha. Najbolja smjesa za uklanjanje apsorpcije pri niskim tlakovima je visokokoloidno blato s dodatkom vlaknastih materijala i listova liskuna. Vlaknasti materijali, naslagani na zid bušotine, čine mrežu. Listovi liskuna pojačavaju ovu mrežu i začepljuju veće kanale u stijeni, a na vrhu se stvara tanka, gusta kora od gline.

Izložbe gas-voda-ulje. Njihovi razlozi. Znakovi unosa tekućine u tvorbu. Klasifikacija i prepoznavanje vrsta manifestacija.

Tokom apsorpcije, tečnost (ispiranje ili začepljenje) teče iz bunara u formaciju, a kada se manifestuje, obratno, iz formacije u bušotinu. Razlozi za prijem: 1) ulazak u bunar na mestu iz sečenja formacija koje sadrže tečnost. U ovom slučaju, pritisak u bušotini nije nužno veći i niži od tlaka u ležištu; 2) ako je pritisak u bušotini niži od pritiska ležišta, odnosno postoji pritisak na ležište, glavni razlozi za nastanak pritiska u bušotini, odnosno smanjenje pritiska na ležištu u bunaru su kao slijedi: 1) ne dolijevanje bunara tekućinom za bušenje prilikom podizanja alata. Potreban je uređaj za automatsko punjenje u bunar; 2) smanjenje gustine tečnosti za ispiranje uslijed njenog pjenjenja (stvaranja plina) kada tečnost dođe u kontakt sa zrakom na površini u sistemu oluka, kao i zbog obrade p.g. površinski aktivne supstance. Potrebno je otplinjavanje (mehaničko, hemijsko); 3) bušenje bunara u nekompatibilnim uslovima. Na dijagramu su dva sloja. Prvi sloj karakteriziraju Ka1 i Kp1; za drugi Ka2 i Kn2. prvi sloj treba bušiti blatom ρ0,1 (između Ka1 i Kp1), drugi sloj ρ0,2 (slika)

Nemoguće je otvoriti drugi sloj na otopini gustoće za prvi sloj, jer će doći do apsorpcije u drugom sloju; 4) oštre fluktuacije hidrodinamičkog pritiska pri zaustavljanju pumpe, okidanje i drugi radovi, pogoršani povećanjem statičkog naprezanja posmika i prisustvom uljnih brtvi na stupu;

5) potcijenjena gustina pw usvojena u tehničkom projektu zbog slabog poznavanja stvarne raspodjele tlaka ležišta (Ka), tj. Geologije područja. Ovi se razlozi više odnose na istražne bušotine; 6) nizak nivo operativnog razjašnjenja pritiska u ležištu njihovim predviđanjem tokom produbljivanja bunara. Ne korištenje metoda za predviđanje d-eksponenta, σ (sigma) -eksponenta, itd. 7) ispadanje utega iz tečnosti za bušenje i smanjenje hidrauličkog pritiska. Znakovi dotoka tekućine za formiranje su: 1) povećanje nivoa cirkulirajuće tekućine u spremniku pumpe. Potreban je mjerač nivoa; 2) gas se oslobađa iz rastvora napuštajući bušotinu na vrhu bušotine, opaža se ključanje rastvora; 3) nakon zaustavljanja cirkulacije, rastvor nastavlja da teče iz bunara (bunar se preliva); 4) pritisak naglo raste pri neočekivanom otvaranju formacije sa abnormalno visokim pritiskom. Kad ulje dolazi iz ležišta, njegov film ostaje na zidovima korita ili prelazi preko otopine u koritima. Kada stigne formacijska voda, svojstva p.zh se mijenjaju. Njegova gustina se obično smanjuje, viskoznost se može smanjiti i može se povećati (nakon dotoka slane vode). Gubitak tečnosti obično se povećava, pH se menja, a električni otpor obično smanjuje.

Klasifikacija unosa tečnosti. Provodi se prema složenosti mjera neophodnih za njihovu likvidaciju. Podijeljeni su u tri skupine: 1) manifestacija - neopasni dotok fluidnih slojeva koji ne remete proces bušenja i prihvaćenu tehnologiju rada; 2) ispad - protok fluida koji se može eliminisati samo posebnom svrhovitom promenom tehnologije bušenja sredstvima i opremom dostupnim na bušaćem postrojenju; 3) fontana - ulazak fluida za čije uklanjanje je potrebna upotreba dodatnih sredstava i opreme (osim onih dostupnih u bušaćoj jedinici) i koja je povezana sa pojavom pritisaka u sistemu ležišta bunara koji ugrožavaju integritet oc , oprema i formacije ušća bušotine u nezaštićenom dijelu bunara.

Montaža cementnih mostova. Karakteristike izbora recepta i pripreme otopine za injektiranje za ugradnju mostova.

Jedna od ozbiljnih varijanti tehnologije procesa cementiranja je postavljanje cementnih mostova za različite svrhe. Poboljšanje kvaliteta cementnih mostova i poboljšanje efikasnosti njihovog rada sastavni su dio poboljšanja procesa bušenja, dovršavanja i eksploatacije bušotina. Kvalitet mostova i njihova trajnost također određuju pouzdanost zaštite okoliša. Istodobno, terenski podaci ukazuju na to da često postoje slučajevi postavljanja mostova male čvrstoće i nepropusnosti, preuranjenog vezivanja cementne kaše, zaglavljenih cijevi itd. Te komplikacije uzrokuju ne samo svojstva korištenih materijala za injektiranje, već i specifičnosti samih radova tijekom postavljanja mostova.

U dubokim bunarima sa visokom temperaturom, tokom ovih operacija, često se događaju nesreće povezane sa intenzivnim zgušnjavanjem i stvrdnjavanjem mješavine glinenih i cementnih rastvora. U nekim slučajevima se utvrdi da mostovi propuštaju ili nisu dovoljno čvrsti. Uspješna ugradnja mostova ovisi o mnogim prirodnim i tehničkim čimbenicima koji određuju osobenosti formiranja cementnog kamena, kao i njegovom kontaktu i "prianjanju" sa stijenama i metalom cijevi. Zbog toga su procjena nosivosti mosta kao inženjerske konstrukcije i proučavanje stanja postojećih u bunaru obavezni pri izvođenju ovih radova.

Svrha postavljanja mostova je dobiti stabilnu mlaznicu od vode i plina i naftu nepropusnu od cementnog kamena određene čvrstoće za prelazak na gornji horizont, bušenje nove bušotine, jačanje nestabilnog i kavernoznog dijela bušotine, ispitivanje horizonta uz pomoć ispitivača rezervoara, remont i konzervacija ili napuštanje bunara.

Po prirodi djelujućih opterećenja mogu se razlikovati dvije kategorije mostova:

1) pod pritiskom tečnosti ili plina i 2) pod opterećenjem od težine alata tokom bušenja druge bušotine, pomoću ispitivača formacije ili u drugim slučajevima (mostovi ove kategorije, osim što moraju biti nepropusni za plin, moraju imati vrlo visoka mehanička čvrstoća).

Analiza terenskih podataka pokazuje da mostovi mogu biti izloženi pritiscima do 85 MPa, aksijalnim opterećenjima do 2100 kN, a posmična naprezanja javljaju se na 1 m dužine mosta do 30 MPa. Takva značajna opterećenja nastaju tokom ispitivanja bušotina uz pomoć ispitivača rezervoara i kod drugih vrsta radova.

Nosivost cementnih mostova u velikoj mjeri ovisi o njihovoj visini, prisustvu (ili odsustvu) i stanju blatne pogače ili ostataka blata na žici. Pri uklanjanju rastresitog dijela blata, smičući napon iznosi 0,15-0,2 MPa. U ovom slučaju, čak i uz pojavu maksimalnih opterećenja, dovoljna je visina mosta od 18-25 m. Prisustvo sloja bušaćeg (glinenog) mulja debljine 1-2 mm na zidovima stuba dovodi do smanjenje posmičnog naprezanja i do povećanja potrebne visine na 180-250 m. Visinu mosta treba izračunati pomoću formule Nm ≥ Ali - Qm / pDc [τm] (1) gdje je H0 dubina ugradnje donjeg dijela mosta; QM je aksijalno opterećenje mosta uslijed pada pritiska i rasterećenja cijevi ili ispitivača sloja; Ds - prečnik bušotine; [τm] je specifična nosivost mosta, čije su vrijednosti određene i ljepljivim svojstvima materijala koji se zapušava i načinom ugradnje mosta. Nepropusnost mosta također ovisi o njegovoj visini i stanju kontaktne površine, jer je pritisak pri kojem dolazi do probijanja vode proporcionalan dužini i obrnuto proporcionalan debljini kore. Ako se između kućišta i cementnog kamena nalazi glineni kolač s posmičnim naponom od 6,8-4,6 MPa i debljinom od 3-12 mm, gradijent tlaka prodora vode iznosi 1,8, odnosno 0,6 MPa po 1 m. kore dolazi do probijanja vode pri gradijentu pritiska većem od 7,0 MPa na 1 m.

Slijedom toga, nepropusnost mosta također u velikoj mjeri ovisi o uvjetima i načinu njegove ugradnje. S tim u vezi, visina cementnog mosta također treba odrediti iz izraza

Nm ≥ Ali - Rm / [∆r] (2) gdje je Rm - maksimalna vrijednost pada pritiska koji djeluje na most tokom njegovog rada; [∆r] - dozvoljeni gradijent pritiska prodora fluida duž zone kontakta između mosta i zida bušotine; ova vrijednost se također određuje uglavnom ovisno o načinu ugradnje mosta, o upotrijebljenim injekcijskim materijalima. Od vrijednosti visine cementnih mostova, utvrđenih formulama (1) i (2), odaberite veći.

Ugradnja mosta ima mnogo zajedničkog sa postupkom cementiranja stupova i ima značajke koje se svode na sljedeće:

1) koristi se mala količina začepljujućeg materijala;

2) donji dio cijevi za punjenje nije ničim opremljen, zaustavni prsten nije instaliran;

3) ne koriste se gumene čepne pregrade;

4) u mnogim slučajevima se izvori ispiru kako bi se "presekao" krov mosta;

5) most nije ograničen ničim odozdo i može se raširiti pod utjecajem razlike gustine cementa i mulja za bušenje.

Montaža mosta je jednostavna operacija u dizajnu i načinu, koja je u dubokim bušotinama znatno komplicirana faktorima kao što su temperatura, pritisak, pokazivanja vode i plina, itd. cementa i mulja za bušenje također su važni: čistoća bušotina i načini pada i usporavanja. Šupljina bušotine ima značajan utjecaj na postavljanje mosta u neobućeni dio bunara.

Cementni mostovi moraju biti dovoljno čvrsti. Praksa pokazuje da ako se tijekom ispitivanja čvrstoće most ne uruši kada se na njemu stvori određeno osno opterećenje od 3,0-6,0 MPa i istovremeno ispiranje, tada njegova svojstva čvrstoće zadovoljavaju uvjete i za bušenje nove osovine i za opterećenje od težine žice cijevi ili ispitivač formacije.

Prilikom postavljanja mostova za bušenje novog okna, nameće im se dodatni zahtjev za visinom. To je zbog činjenice da bi čvrstoća gornjeg dijela (H1) mosta trebala osigurati mogućnost bušenja nove bušotine s dopuštenim intenzitetom zakrivljenosti, a donjeg dijela (H0) - pouzdanu izolaciju stare bušotine. Nm = H1 + Ho = (2Dc * Rc) 0,5+ Ho (3)

gdje je Rc radijus zakrivljenosti trupa.

Analiza dostupnih podataka pokazuje da dobivanje pouzdanih mostova u dubokim bušotinama ovisi o skupu istovremeno djelujućih čimbenika, koji se mogu podijeliti u tri skupine.

Prva skupina - prirodni faktori: temperatura, pritisak i geološki uslovi (kavernoza, lomljenje, djelovanje agresivnih voda, proizvodnja i apsorpcija vode i plina).

Druga grupa - tehnološki faktori: brzina protoka cementa i tečnosti za bušenje u cevima i prstenastom prostoru, reološka svojstva rastvora, hemijski i mineraloški sastav veziva, fizičko-mehanička svojstva cementne kaše i kamena, kontrakcioni efekat cementa iz naftnih bušotina, kompresibilnost tečnosti za bušenje, heterogenost gustina, koagulacija mulja za bušenje pri njegovom miješanju s cementom (stvaranje pasta visoke viskoznosti), veličina prstenastog razmaka i ekscentričnost cijevi u bušotini, vrijeme kontakta puferska tečnost i cementna suspenzija sa blatnim kolačem.

Treća grupa - subjektivni faktori: upotreba materijala za zatvaranje neprihvatljiva za date uslove; netačan odabir formulacije rastvora u laboratoriji; neadekvatna priprema bušotine i upotreba mulja za bušenje sa visokim vrijednostima viskoznosti, SST i gubitka fluida; greške u određivanju količine tekućine za cijeđenje, mjestu alata za punjenje, doziranju reagensa za miješanje cementne kaše u bušotini; upotreba nedovoljnog broja jedinica za cementiranje; upotreba nedovoljne količine cementa; nizak stepen organizacije procesa postavljanja mosta.

Porast temperature i pritiska doprinosi intenzivnom ubrzanju svih hemijskih reakcija, uzrokujući brzo zgušnjavanje (gubitak pumpanja) i stvrdnjavanje cementnih kaša, koje se nakon kratkotrajnog zaustavljanja cirkulacije ponekad ne mogu pritisnuti.

Do sada je glavna metoda za postavljanje cementnih mostova bila ubrizgavanje cementne kaše u bušotinu u projektni dubinski interval duž cijevnog niza spuštenog do nivoa donje oznake mosta, nakon čega je ovaj niz podignut iznad zone cementiranja. Rad se u pravilu obavlja bez razdvajanja čepova i sredstava za nadzor njihovog kretanja. Proces se kontrolira volumenom istisne tekućine, izračunatim iz uvjeta jednakosti nivoa cementne kaše u cijevnom cijevi i prstenastom prostoru, a količina cementne kaše uzima se jednaka volumenu bušotine u intervalu instalacije mosta. Učinkovitost metode je niska.

Prije svega treba napomenuti da su cementni materijali koji se koriste za cementiranje oplata kućišta pogodni za ugradnju snažnih i uskih mostova. Nekvalitetna ugradnja mostova ili njihovo uopće odsustvo, preuranjeno postavljanje otopine veziva i drugi faktori u određenoj mjeri uzrokovani su nepravilnim odabirom formulacije otopina veziva u smislu vremena zgušnjavanja (vezivanja) ili odstupanja od formulacija odabrana u laboratoriju, dozvoljena prilikom pripreme otopine veziva.

Utvrđeno je da bi se smanjila vjerojatnost komplikacija, vrijeme vezivanja i pri visokim temperaturama i pritiscima, vrijeme zgušnjavanja trebalo bi premašiti trajanje radova na postavljanju mostova za najmanje 25%. U velikom broju slučajeva, pri odabiru formulacija za otopine veziva, ne uzimaju se u obzir specifičnosti radova na ugradnji mostova, koji se sastoje u zaustavljanju cirkulacije radi podizanja niza cijevi za punjenje i zaptivanja ušća bušotine.

Pri visokim temperaturama i pritiscima, otpornost na smicanje cementne kaše, čak i nakon kratkotrajnog zaustavljanja (10-20 minuta) cirkulacije, može naglo porasti. Zbog toga nije moguće vratiti cirkulaciju i u većini slučajeva niz cijevi za punjenje je zaglavljen. Kao rezultat toga, pri odabiru formulacije cementne kaše potrebno je proučiti dinamiku njegovog zgušnjavanja na konzistometru (CC) pomoću programa koji simulira postupak postavljanja mosta. Vrijeme zgušnjavanja cementne kaše Tzag odgovara stanju

Tzag> T1 + T2 + T3 + 1,5 (T4 + T5 + T6) + 1,2T7 pri čemu su T1, T2, T3 vrijeme provedeno za pripremu, pumpanje i potiskivanje cementne kaše u bušotinu; T4, T5, T6 - vrijeme provedeno na podizanju niza cijevi za punjenje do mjesta gdje je most odsječen, za zaptivanje usta i obavljanje pripremnih radova za odsijecanje mosta; Tt - vrijeme provedeno na rezanju mosta.

Prema sličnom programu, potrebno je proučavati mješavinu cementne kaše sa bušenjem u omjeru 3: 1,1: 1 i 1: 3 prilikom postavljanja cementnih mostova u bušotine s visokom temperaturom i pritiskom. Uspjeh ugradnje cementnog mosta u velikoj mjeri ovisi o tačnom pridržavanju recepta odabranog u laboratoriju prilikom pripreme cementne kaše. Glavni uvjeti ovdje su održavanje odabranog sadržaja hemijskih reagensa i miješanje omjera tečnosti i vode i cementa. Da bi se dobila homogenija suspenzija za injektiranje, treba je pripremiti pomoću prosječnog rezervoara.

Komplikacije i nesreće pri bušenju naftnih i gasnih bušotina u uslovima permafrosta i mere za njihovo sprečavanje .

Pri bušenju u intervalima širenja permafrosta, kao rezultat zajedničkog fizičko-kemijskog utjecaja i erozije na zidovima bušotine, pješčano-glinaste naslage konsolidirane ledom uništavaju se i lako ispiraju protokom mulja za bušenje. To dovodi do intenzivnog formiranja kaverne i s tim povezanih padina stijena i talusa.

Najintenzivnije uništene stijene s malim sadržajem leda i slabo zbijenim stijenama. Toplotni kapacitet takvih stijena je nizak, pa se njihovo uništavanje događa mnogo brže od stijena s visokim sadržajem leda.

Među smrznutim stijenama postoje međuslojne odmrznute stijene, od kojih su mnoge sklone gubicima bušaćeg blata pri pritiscima malo većim od hidrostatičkog pritiska vodenog stupca u bušotini. Upijanje u takve slojeve može biti vrlo intenzivno i zahtijevaju posebne mjere za njihovo sprečavanje ili uklanjanje.

U odjeljcima permafrosta, kvartarne stijene su obično najnestabilnije u rasponu od 0-200 m. Uz tradicionalnu tehnologiju bušenja, stvarni volumen bušotine u njima može premašiti nominalnu zapreminu za 3-4 puta. Kao rezultat jakih šupljina. što je popraćeno pojavom klupa, kliznih usjeka i padina stijena, provodnici u mnogim bušotinama nisu provedeni do projektne dubine.

Kao rezultat uništavanja permafrosta, u brojnim slučajevima uočeno je slijeganje vodiča i pravac, a ponekad su se oko ušća bušotine formirali čitavi krateri koji nisu dozvoljavali bušenje.

U intervalu širenja permafrosta teško je osigurati cementiranje i pričvršćivanje bušotina zbog stvaranja stajaćih zona bušaćeg fluida u velikim kavernama, odakle se ne može premjestiti tekućinom za injektiranje. Cementiranje je često jednostrano, a cementni prsten nije kontinuiran. To stvara povoljne uvjete za međuslojne presjeke i stvaranje grifona, za urušavanje stupova u slučaju obrnutog smrzavanja stijena u slučaju dugih "slojeva" bunara.

Procesi uništavanja MMF-a prilično su složeni i slabo proučavani. 1 Tečnost za bušenje koja cirkulira u bušotini termički i hidrodinamički djeluje i sa stijenom i s ledom, a tu interakciju mogu značajno poboljšati fizičko-kemijski procesi (na primjer, otapanje ", koji se ne zaustavljaju ni na negativnim temperaturama.

Trenutno se prisustvo osmotskih procesa u sistemskom kamenu (ledu) - kolaču na zidu bušotine - tečnosti za bušenje u bušotini može smatrati dokazanim. Ovi procesi su spontani i usmjereni u smjeru suprotnom od potencijalnog gradijenta (temperatura, pritisak, koncentracija). nastojte izjednačiti koncentracije, temperature, pritiske. Ulogu polupropusne pregrade mogu igrati i filtracijski kolač i sloj same stijene koji se nalazi blizu bunara. A u sastavu smrznute stijene, pored leda kao njegove cementne supstance, može biti i voda koja ne smrzava s različitim stupnjevima mineralizacije. Količina vode koja ne smrzava u MMG1 ovisi o temperaturi, sastavu materijala, slanosti i može se procijeniti pomoću empirijske formule

w = aT ~ b .

1pa = 0,2618 + 0,55191nS;

1p (- B)= 0,3711 + 0,264S:

S je specifična površina stijene. m a / p G - temperatura stijene, "C.

Zbog prisustva bušotine u otvorenom otvoru bušotine i u fluidu sa permafrost-porama sa određenim stepenom mineralizacije, dolazi do procesa spontanog izjednačavanja koncentracija joda pod dejstvom osmotskog pritiska. Kao rezultat, može doći do uništenja smrznute stijene. Ako fluid za bušenje ima povećanu koncentraciju neke otopljene soli u poređenju s pora vodom, tada će započeti fazne transformacije na granici led-tečnost povezane sa smanjenjem tačke topljenja leda, tj. započet će proces njegovog uništavanja. A budući da stabilnost zida bušotine uglavnom ovisi o ledu, kao supstanci koja cementira stijenu, tada će se u tim uvjetima izgubiti stabilnost vječnog leda, c, krpanje zida bušotine, što može prouzrokovati slanje, urušavanje, stvaranje kaverna i čepovi mulja, slijetanja i puhovi tokom operacija okidanja, zaustavljanja spuštenih žica u bunaru, upijanje tekućina za ispiranje i injektiranje bušenja.

Ako su stepeni mineralizacije bušaćeg blata i pora vode permafrosta jednaki, tada će sistem bunara biti u izotoničnoj ravnoteži, a uništavanje permafrosta pod fizičko-kemijskim utjecajem je malo vjerovatno.

Povećanjem stepena slanosti agensa za ispiranje nastaju uslovi pod kojima će se pora vode s manjom slanošću premještati iz stijene u bunar. Zbog gubitka imobilizirane vode, mehanička čvrstoća leda će se smanjiti, led se može slomiti, što će dovesti do stvaranja šupljine u bušotini koja se buši. Ovaj proces je pojačan erozivnim djelovanjem sredstva za ispiranje u cirkulaciji.

Uništavanje leda fiziološkom otopinom za ispiranje zabilježeno je u radovima mnogih istraživača. Eksperimenti izvedeni na Lenjingradskom rudarskom institutu pokazali su da se porastom koncentracije soli u tečnosti za pranje leda pojačava uništavanje leda. Dakle. sa sadržajem 23 i 100 kg / m ‘NaCl u kružnoj vodi, intenzitet uništavanja leda na temperaturi od minus 1 ″ C iznosio je 0,0163, odnosno 0,0882 kg / h.

Na proces uništavanja leda utječe i trajanje djelovanja fiziološke otopine za ispiranje, pa će, kada je led izložen 3% otopini NaCl, gubitak težine uzorka leda s temperaturom od minus 1 'C biti: nakon 0,5 h 0,62 p do 1,0 h 0,96 g: nakon 1,5 h 1,96 g

Kako se priblizno bušotina zone permafrosta otapa, oslobađa se dio njenog prostora, gdje se takođe može filtrirati fluid za bušenje ili njegov disperzijski medij. Pokazaće se da je ovaj proces još jedan fizički / imički faktor koji doprinosi uništavanju vječnog leda. Može biti praćen protokom osmotske tečnosti iz bunara u stijenu ako je koncentracija bilo koje topive soli u tečnosti vječnog leda veća nego u tečnosti. punjenje bušotine.

Stoga je, kako bi se negativni učinak fizičko-kemijskih procesa umanjio na stanje bušotine koja se buši u permafrostu, prije svega potrebno osigurati ravnotežnu koncentraciju komponenata mulja za bušenje i intersticijske tekućine u permafrostu. na zidu bušotine.

Nažalost, ovaj zahtjev nije uvijek izvediv u praksi. Stoga često pribjegavaju zaštiti cementirajućeg vječnog leda od fizičko-kemijskih učinaka tekućine za bušenje filmovima viskoznih fluida, koji prekrivaju ne samo površine leda izložene bušotini, već i unutarporni prostor djelomično uz bušotinu. čime se prekida direktan kontakt mineralizovane tečnosti sa ledom.

Kao što ističu AV Maramzin i AA Ryazanov, tijekom prijelaza od ispiranja bunara slanom vodom u ispiranje viskoznijom otopinom gline, intenzitet uništavanja leda smanjio se 3,5 - 4 puta s istom koncentracijom NaCl u njima. Smanjio se još više kada je fluid za bušenje tretiran zaštitnim koloidima (CMC, SSB |. Potvrđena je i pozitivna uloga aditiva u fluidu za bušenje visokokoloidnog bentonitnog praha i hipana.

Dakle, kako bi se spriječile šupljine, uništavanje zone bušotine, talus i padovi kamena prilikom bušenja bušotina u vječnom ledu. Blato za bušenje mora ispunjavati sljedeće osnovne zahtjeve:

imaju malu stopu filtracije:

imaju sposobnost stvaranja gustog, neprobojnog filma na površini leda u vječnom ledu:

imaju malu sposobnost erozije; imaju nisku specifičnu toplotu;

kako bi se stvorio filtrat koji ne stvara istinska rješenja sa tekućinom stijene;

biti hidrofoban na površini leda.

Opšta šema bušenja

Za bušenje naftnih i plinskih bušotina koristi se isključivo rotacijska metoda. Ovom metodom bušotina se buši takoreći rotirajućim nastavkom. Izbušene čestice kamena nose se na površinu kružnim mlazom fluida za bušenje. Ovisno o mjestu na kojem se nalazi motor, rotacijsko bušenje se dijeli na rotacijski kada je motor na površini i pokreće bušotinu kroz vrtnju cijelog niza bušaćih cijevi i bušenje u bušotinama (pomoću turbine ili električne bušilice) kada je motor postavljen blizu dna rupe iznad nastavka.

Proces bušenja sastoji se od sljedećih operacija:

operacije okidanja (spuštanje bušaćih cijevi s pomakom u bunar na dno i podizanje istrošenim klinom) i pravilno bušenje - rad kotača na dnu (lomljenje stijene klinom).

Ove se radnje povremeno prekidaju kako bi se namotalo kućište u bušotinu, što se koristi za sprečavanje propadanja bušotine i razdvajanje naftnih horizonata.

Istovremeno, tokom procesa bušenja izvode se brojni pomoćni radovi;bušenje, priprema bušotine, sječa, mjerenje zakrivljenosti bušotine, ispitivanje ili razvoj bušotine kako bi se izazvao dotok nafte itd.

Kompletni ciklus izgradnje bušotine sastoji se od sljedećih procesa:

jedan). Ugradnja bušotine, oprema za bušenje, uređenje gradilišta.

2). Proces bušenja.

4). Otvaranje i odvajanje slojeva (vođenje kućišta i njegovo cementiranje).

5) Ispitivanje bušotine na protok nafte ili plina (razvoj).

6). Oprema za demontažu

Opšti, šematski dijagram postavljanja opreme za bušenje na bušotinu prikazan je na sl. Br. 1.

Oprema za bušenje

Bušaće platforme.

Toranj za bušenje dizajniran je za podizanje i spuštanje bušaće cijevi i cijevi kućišta u bušotinu, držeći bušaću suspendiranu tokom bušenja, kao i za postavljanje u nju putujućeg sistema, bušaćih cijevi i dijela opreme potrebne za postupak bušenja .

Pri bušenju nafte i plina koriste se metalni nosači kula i stupova. Stubovi jarbola koriste se češće od tornjeva. Lakše ih je i brže instalirati, ali tornjevi se podižu i više su. Tower češće se koriste u dubokim istražnim bunarima, a jarboli - u proizvodnom bušenju.

Bušaće platforme su različitih kapaciteta i visina. Praksa je ustanovila da je pri bušenju bušotina do dubine od 1200-1300m preporučljivo koristiti bušilice visine 28m, bušotine dubine 133-3500m - visine 41-42m, bušotine dubine preko 3500m - s visinom od 53m i više.

Trenutno se široko koriste kule tipa A u obliku jarbola (vidi sliku br. 1). Sastoje se od dva stupa, povezana na vrhu krunskog bloka vezicama i pričvršćena na potporne šarke na dnu. Na određenoj udaljenosti od šarki, toranj ima krute nosače - podupirače.

Vučne radnje

Vučne konstrukcije dizajnirane su za spuštanje i podizanje bušaće strune, zavrtanje i odvrtanje cijevi, spuštanje žica kućišta, držanje nepokretne žice na tegu ili polagano spuštanje (hranjenje) tokom bušenja.

U nekim slučajevima, vučne naprave se koriste za prijenos snage s motora na rotor, vučna opterećenja i druge pomoćne radove.

Vučni radovi su dostupni u raznim vrstama s različitim kinematičkim dijagramima i dizajnom.

Putnički sistemi

Sistem dizalica (remenica) bušaćih postrojenja dizajniran je za pretvaranje rotacijskog kretanja bubnja vitla u translacijsko (vertikalno) kretanje kuke i smanjenje opterećenja na granama užeta.

Čelična žičana užad prolazi se kroz remenice užeta krunskog bloka i putujućeg bloka u određenom redoslijedu, čiji je jedan kraj ("mrtav") pričvršćen na snop okvira kule, a drugi, nazvan trčanjem ( vodeći), do bubnja vitla.

Prema nosivosti i broju grana užeta u такеlaženju, sustavi za pribor podijeljeni su u različite standardne veličine. U bušaćim postrojenjima nosivosti 50-75 tona koristi se sistem za kretanje sa brojem remenica 2/3 i 3/4; u instalacijama nosivosti 100-300 t - sistem pribora s brojem remenica 3 \ 4, 4 \ 5, 5 \ 6 i 6 \ 7. U oznaci sistema alata, prvi broj označava broj remenica užeta u putujućem bloku, a drugi broj remenica užeta krunskog bloka.

Crownblock je okvir na koji su postavljene osovine i nosači sa remenicama. Ponekad je okvir izrađen u jednom komadu s gornjim dijelom kule.

Putni blok je zavareno kućište u kojem se nalaze remenice i sklopovi ležajeva. kao u krunskim blokovima.

Užad za dizanje su čelična okrugla, šestoredna užad strukture poprečno položenog užeta. Pramenovi uvijeni u uže oko organske ili metalne jezgre izrađeni su od visokokarbonskog i visoko-manganskog čelika velike čvrstoće s brojem žica od 19 do 37. Uzimajući u obzir mjesto pričvršćivanja tekućeg kraja užeta u smjer namotavanja na bubanj, za bušilice vitla koriste se desne žičane užad promjera 25, 28, 32, 35, 38 mm. Najčešća užad s organskim i plastičnim jezgrama promjera 28 i 32 mm. Na dubinama većim od 4000 m koriste se užad s metalnim jezgrom koja imaju povećanu silu kidanja i veliku poprečnu krutost, zbog čega im se povećava otpor na lomljenje.

Kuke za bušenje i blokovi kuka su dizajnirani da se na njih okače za vrijeme bušenja alata za bušenje i dizala za vrijeme kružnih operacija.

Blokovi kuka (kuke povezane na putujući blok) imaju nekoliko prednosti: manja ukupna visina od kombiniranog bloka i kuke, kompaktniji dizajn. Mane uključuju veliku masu.

Dostupne su kuke nosivosti od 75, 130, 200, 225t (respektivno, omogućavajući kratkotrajni, maksimalni kapacitet dizanja od 110, 160, 250 i 300t).

Nazivni kapacitet dizanja blokova kuka je 75, 125 i 200t (maksimalni kapacitet dizanja je 100, 160 i 250t).

Bušilice Jesu li karike koje povezuju kuku s dizalom na kojem je ovješen alat za bušenje ili niz kućišta. Kapacitet podizanja karika - 25,50,75,125,200 i 300t. Praćci nosivosti 25, 50 i 75 t namijenjeni su za remont bušotina, ali se mogu koristiti i za bušaće postrojenja odgovarajuće nosivosti.

Mehanizmi i alati koji se koriste za proizvodnju operacija okidanja

Podizanje i spuštanje bušaćih cijevi u svrhu zamjene dotrajalog nastavka sastoji se od istih ponavljajućih operacija. Za proizvodnju operacija okidanja koristi se posebna oprema i alati. Oni uključuju: dizalo, klinovi, kružni ključ, mašinski ključevi ("pauci"), klešta za automatsko bušenje (ABK), pneumatski rotirajući hvataljka(RCC).

Lift, dizajniran za hvatanje i držanje bušaće niti ili kućišta na težini tokom operacija okidanja. Koriste se dizala različitih tipova, različitih veličina, ovisno o promjeru bušaćih ili kućišta cijevi, nosivosti, dizajnu i materijalu za njihovu proizvodnju.

Klinovi za bušaće cijevi koriste se za vješanje alata za bušenje u rotorski stol. Umeću se u suženi otvor između cijevi i obloga rotora. Upotreba klinova ubrzava operacije okidanja. Klinovi kućišta koriste se za izvođenje teških žica kućišta. Klinovi su ugrađeni na posebne jastučiće iznad ušća bušotine. Pneumatski hvataljka za klin (RCC), ugrađen u rotor i dizajniran za podizanje i spuštanje klinova.

Ključevi se koriste za zavrtanje i odvrtanje bušaćih i kućišta cijevi. Neki od njih su namijenjeni šminkanju, dok su drugi za pričvršćivanje i odvajanje navojnih spojeva stupa. Obično lagana kružna ključevi za preliminarnu izradu cijevi su predviđene za brave istog promjera, i ključevi teške mašine za pričvršćivanje i odvajanje navojnih spojeva - za dvije, a ponekad i više veličina bušaćih cijevi i spojeva alata. Operacija pričvršćivanja i odvrtanja navojnih spojeva izvodi se s dva mašinska ključa: jedan ključ (odgoda) je fiksiran, a drugi (zavrtanje ili odvajanje) pomičan. Ključevi su vodoravno ovješeni i pričvršćeni na čelične užadi kako bi se olakšalo kretanje. Operacije spuštanja i podizanja uvelike su olakšane upotrebom automatska baterija za bušenje, instaliran između vitla i rotora (slika br. 2). Da biste izbjegli klizanje ključa u čeljusti, umetnite krekere s urezom.

Oprema za bušenje bunara.

Pri bušenju na rotacijski način potrebno je da se rotacijski pokret i opterećenje prenose na alat za razbijanje (bit), pružajući dovoljan pritisak na interval koji treba uništiti. Pored toga, neophodni su uslovi za uklanjanje uništenih čestica materije (stijene). Zbog toga je bunar opremljen rotorom, okretištem sa bušaćim crevom, pumpama za blato i bušaćim nizom. Ako se bitovi rotiraju ne s površine zemlje (pomoću rotora), već direktno na dnu, pored navedene opreme, upotrijebite turbodil ili električne bušilice.

Rotor

Rotori (Sl. 2,3) su dizajnirani da prenose rotaciono kretanje na cijev bušaće cijevi za vrijeme bušenja, podržavajući je u težini tokom kružnih putovanja i pomoćnih operacija. Rotor je prijenosnik koji prenosi rotaciju okomito ovješenog niza cijevi za bušenje s vodoravnog prijenosnog vratila. Brzina rotora može se mijenjati pomoću zupčanika vitla ili zamjenom lančanika.

Prema svojoj namjeni svrdla se svrstavaju u tri skupine:

jedan). Dlijeta koja uništavaju stijene kontinuiranog lica.

2). Bitovi koji uništavaju stijenu s prstenastim dnom (jezgreni dijelovi).

3). Dleta za posebne namjene (šiljaste, rezne, razvrtače, glodalice itd.).

I za kontinuirano i za bušenje jezgre stvoreni su nastavci koji omogućavaju drobljenje stijena prema bilo kojem od četiri gore navedena principa djelovanja. Ovo olakšava odabir vrste bita u skladu sa fizičkim i mehaničkim svojstvima date stijene.

U procesu bušenja istražne bušotine, a ponekad i proizvodne bušotine, periodično se uzimaju uzorci u obliku netaknutih stupova (jezgara) za sastavljanje stratigrafskog presjeka, proučavanje litoloških karakteristika prođenih stijena, otkrivajući sadržaj nafte ili gas u porama propusnih stijena itd.

Za vađenje jezgre na površinu koriste se posebni bitovi, tzv stupast... Tijekom bušenja, jezgra ulazi u unutrašnjost takvog bita i u pravo vrijeme se podiže na površinu.

Proizvedeno jezgreni bitovi dvije vrste - sa uklonjivim jastučićem za zemlju i bez uklonjivog jastučića za zemlju. Pri bušenju svrdlima za bušenje bez uklonjivog nosača tla, da biste podigli jezgru na površinu, morate podići čitav niz bušaćih. Prilikom rada sa jezgrom sa uklonjivim nosačem za zemlju, potonji se uz pomoć posebnog užeta, malog pomoćnog vitla i hvatača uklanja na površinu bez podizanja cijevi.

Bušaća žica

Bušaća žica sastoji se od Kelly, cijev za bušenje, zglobovi alata, podlošci, ogrlice za bušenje, centralizatori bušaćih stupova.

Namijenjen je za sljedeće svrhe:

1) prijenos rotacije s rotora na bit (za rotacijsko bušenje);

2) dovod tekućine za ispiranje u turbodril (za turbinsko bušenje), u bušotinu i donju rupu (za sve metode bušenja);

3) stvaranje opterećenja na bit;

4) podizanje i spuštanje dlijeta, turbodilnih bušilica, električnih bušilica;

5) pomoćni radovi (proširenje i ispiranje bunara, ribolov, provjera dubine bunara, itd.).

Vodeća cijev(slika br. 3) u većini slučajeva ima kvadratni presjek. Obrtni moment iz rotora prenosi se na vodeću cijev kroz obloge umetnute u rotor. Za svaku veličinu cijevi koriste se odgovarajuće košuljice koje joj omogućavaju slobodno kretanje duž osi bunara.

Budući da je u praksi najčešća vilica visine 41 m, koja omogućava svijeće dužine oko 25 m, bušaće cijevi izrađuju se u dužinama od 6,8 ​​i 11,5 m. Stoga se svijeća može sastaviti od četiri cijevi dužine 6 m svaka, tri cijevi dužine 8 m svaka ili dvije cijevi dužine 11,5 m.

Prilikom sastavljanja svijeće od tri bušaće cijevi dužine 8 m koriste se dvije spojnice ili jedna spojnica i jedna brava. Dvije bušaće cijevi dužine 11,5 m povezane su pomoću svrdla za bušenje. Sastavljeni čepovi se takođe zašrafljuju pomoću svrdla za bušenje.

Bušiti kragne ugrađen iznad spirale (turbodril, električna bušilica) kako bi se povećala krutost donjeg dijela bušaće strune. Njihova upotreba omogućava stvaranje opterećenja na dobu pomoću kratkog skupa međusobno povezanih cijevi od debelih zidova, što poboljšava radne uvjete bušaće kolone.

Subs su dizajnirani za povezivanje elemenata bušaće strune sa različitim vrstama i veličinama navoja.

Bušaće cijevi od lakih legura koristi se za smanjenje težine bušaće strune. Zavrću se pomoću specijalnih zglobova alata za dizajn. Korištenje bušaćih cijevi od lakih legura omogućilo je smanjenje težine žica za oko 2 puta.

Proizvodna kolona.

Trenutno su najčešće proizvodne žice promjera 127, 146 i 168 mm.

Za uspješno spuštanje kućišta na zadanu dubinu, kao i naknadno cementiranje bušotine, dno kućišta je posebno opremljeno nekim detaljima (slika 13): vodeći čep 1, cipela 2, mlaznica cipele 3, nepovratni ventil 4.

Vodič od drveta, cementa ili lijevanog željeza,

Na vrhu bušotine koja se buši, u kojoj su mogući ispuhi, ugrađena je oprema za sprečavanje ispuhavanja, koja se sastoji od preventora jedne ili druge vrste (navojni, univerzalni, rotirajući), opreme za daljinsko i ručno upravljanje njim, sistema cjevovoda sa ventilima ili ventilima visokog pritiska.

Univerzalni preventer (slika # 15) hermetički zatvara ušće bušotine u prisustvu cijevi različitih promjera i tipova.

Bušenje bunara (cementiranje).

Svrha začepljenja bušotine je da se dobije čvrsta zaptivna supstanca smještena u prstenastom prostoru, koja bi cijelom svojom visinom trebala osigurati razdvajanje i izolaciju produktivnih horizonata i zona komplikacija koje bušotina otvara (slika br. 12).

Ovisno o značajkama geološkog presjeka i uvjetima bušenja, ponderirani cementi (s gustoćom tekućine za bušenje do 2,2 g / cm 3), vlaknasti cementi (za smanjenje dubine prodiranja cementne kaše u visoko propusne formacije), gel cementi (za injektiranje zona upijanja tekućine za ispiranje) itd.

Jedinice za injektiranje namijenjeni su za pripremu (ako se ne koristi mašina za miješanje) i ispumpavanje cementne kaše u bušotinu i za njeno pumpanje u prstenasti materijal. Ove jedinice se takođe koriste za ispitivanje pritiska kućišta i druge pomoćne radove.

Mašina za mešanje namijenjen je pripremi rastvora od praškastih materijala.

Fugiranje glava dizajniran za pumpanje zasipa i istiskivanje rastvora tokom postupka zasipanja, kao i rastvor za ispiranje pri ispiranju bunara tokom rada strune i drugih tehničkih operacija.

Čepovi za punjenje koristi se za začepljenje bunara. Gornji čep je dizajniran da spriječi prodiranje tekućine za bušenje u cementnu kašu kada se on utisne u prstenasti oblik i kontrolira ispravnost ubrizgavanja u prstenasti prsten, a donji čep je namijenjen čišćenju unutarnje površine kućište od ostataka cementne kaše.

Pri bušenju bušotina koristi se pretežno jednostepeno začepljenje žica kućišta.

Suština ove metode je sljedeća. Nakon spuštanja kućišta kućišta, glava čepa se navrće na njegov gornji dio, bunar se ispire, a zatim se pumpa procijenjena količina otopine za začepljivanje.

Dalje, samozaptivni gumeni čep se oslobađa u glavi čepa i rastvor za cijeđenje se pumpa odozgo. Čim čep sjedne na potisni prsten, pritisak u stupu naglo raste. Skok strelice manometra ukazat će na to da se kaša za injektiranje potpuno istisnula iz kućišta u prstenasti prsten, tj. na kraju postupka injektiranja.

Pri injektiranju u duboke bušotine potrebno je pumpati prilično veliku količinu kaše za injektiranje i istisnute tečnosti u vrlo ograničenom vremenu, određeno vremenom kada cementna kaša počinje da se stvrdnjava. U takvim se uvjetima koristi dvostepeno cementiranje: cementna kaša se pumpa u kućište i u dva dijela gura u prstenasti obruč. Prvi dio gura se iza kućišta kroz cipelu, a drugi kroz rupe na lijevanom ovratniku ugrađenom u kućište na znatnoj udaljenosti od cipele.

Nakon cementiranja u bunaru, gornji krajevi oplata kućišta vezani su glavom kućišta koja je pričvršćena direktno na cijev kućišta.

Cementiranje kolone glavne operacije se završavaju proces izgradnje bunara. Nakon toga slijedi razvoj i rad bušotine. Instalacija i demontaža opreme za bušenje, kontrola procesa i geofizičke studije u bušotini, perforiranje struna, ispitivanje ležišta i stimulacija dotoka, remont bušotina i likvidacija nesreća tokom bušenja nisu uzeti u obzir u ovom referentnom priručniku.

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite donji obrazac

Studenti, apsolventi, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svojim studijama i radu bit će vam vrlo zahvalni.

Objavljeno dana http://www.allbest.ru/

STRUČNO OBRAZOVANJE

Yu.V. VADETSKY

BUŠENJE NAFTE I PLINA

Udžbenik

Dozvoljeno

Ministarstvo obrazovanja Ruske Federacije

kao udžbenik za obrazovne institucije

osnovno stručno obrazovanje

Moskva

ACADEMA

2009

UDK 622.23 / .24 BBK33.131 V12

Autor je duboko zahvalan

Art. Istraživač JSC "VNIIOENG" V.A.Ershova

za pomoć u pripremi rukopisa za objavljivanje

Recenzent -

Glavni istraživač Instituta za probleme nafte i gasa Ruske akademije nauka V. I. Igrevski

Vadetsky Yu.V.

V12 Bušenje bunara nafte i plina: Udžbenik za početak. prof. obrazovanje / Yuri Vyacheslavovich Vadetsky. - M.: Izdavački centar "Akademija", 2003. - 352s. ISBN 5-7695-1119-2

Udžbenik pruža kratke informacije o općoj geologiji i geologiji naftnih polja. Opisani su principi razvoja naftnih i gasnih polja, kao i načini eksploatacije naftnih i gasnih bušotina. Pruža podatke o bušaćim postrojenjima i načinima njihove izrade.

Za učenike u osnovnom stručnom obrazovanju.

UDK 622.23 / .24 BBK33.131

© Vadetsky Yu.V., 2003

© Edukativni izdavački centar "Akademija", 2003. ISBN 5-7695-1119-2

© Dizajn. Izdavački centar "Akademija", 2003

Uvod

Poglavlje 1 Kratke informacije iz opšte i geologije naftnih polja

1.1. Osnovni pojmovi o strukturi i sastavu zemljine kore

1.2. Naboranje i vrste nabora

1.3. Glavna fizička i mehanička svojstva stijena, koja utječu na proces njihovog uništavanja tijekom izgradnje bušotine

1.4. Nastajanje nafte i ležišta nafte

1.5. Istraživanje, istraživanje i razvoj ležišta

Poglavlje 2 Opšte informacije o bušenju bunara i opremi koja se koristi za izvođenje ovog procesa

2.1. Pojam bušotine, klasifikacija i namjena bušotina

2.2. Dijagram toka rotacijskog bušenja

2.3. Ciklus izgradnje bunara. Kalendarska vremenska ravnoteža i koncept brzine bušenja

2.4. Oprema za duboko bušenje

2.5. Bušaće bušilice i oprema za pokretanje i izvlačenje bušaće strune

2.6. Oprema i alati za bušenje bunara

2.7. Opšte mjere zaštite prirode i okoliša tokom izgradnje bunara

2.8. Raspored zemaljskih konstrukcija i opreme

2.9. Pripremni radovi za bušenje bunara

Poglavlje 3 Alat za rezanje kamena

3.1. Namjena i klasifikacija alata za rezanje stijena

3.2. Dleta za kontinuirano bušenje u bušotinama

3.3. Valjci za konusne valjke za kontinuirano bušenje donje rupe

3.4. Dijamantske bitove i bitove ojačane sintetičkim polikristalnim dijamantskim umetcima

3.5. Školjke za bušenje jezgrom (uređaji za bušenje) i bušilice za njih

3.6. Dlijeta za posebne namjene

Poglavlje 4 Bušilica

4.1. Opšte odredbe

4.2. Dizajn elemenata bušaće strune

4.3. Uvjeti rada cijevi za bušaće cijevi

4.4. Završetak i rad bušaće strune

Poglavlje 5 Tehnologija ispiranja bušotina i tečnosti za bušenje

5.1. Opšte odredbe

5.2. Tečnosti za bušenje na bazi vode

5.3. Upotreba vode kao tečnosti za ispiranje

5.4. Tečnosti za bušenje na bazi ulja (rno)

5.5. Bušenje bunara sa čišćenjem donjih rupa zrakom ili plinom. Tekuće i pjene za ispiranje

5.6. Oprema za pripremu i čišćenje tečnosti za bušenje

5.7. Odabir vrste tekućine za bušenje

5.8. Oblici organizacije glinene industrije

Poglavlje 6 Komplikacije u procesu bušenja bušotina

6.1. Opšte odredbe

6.2. Komplikacije koje uzrokuju oštećenje integriteta zidova bušotine

6.3. Prevencija i kontrola izgubljene cirkulacije

6.4. Prevencija i kontrola pojava plina, nafte i vode

6.5. Karakteristike bušenja bunara u uslovima agresije vodonik-sulfida

6.6. Komplikacije prilikom bušenja bušotina u večitom ledu

Poglavlje 7 Način bušenja

7.1. Opšte odredbe

7.2. Uticaj parametara režima bušenja na kvantitativne i kvalitativne pokazatelje bušenja

7.3. Odabir metode bušenja

7.4. Karakteristike rotacijskog režima bušenja

7.5. Karakteristike režima bušenja turbine

7.6. Karakteristike režima bušenja s vijčanim (pozitivnim pomakom) motorima za bušenje

7.7. Karakteristike načina bušenja električnim bušilicama

7.8. Karakteristike načina bušenja dijamantskim glodalicama

7.9. Kontrola parametara režima bušenja

7.10. Dodavanje alata

Poglavlje 8 Savijanje i bušenje odstupajućih bunara

8.1. Suočavanje s odstupanjima u vertikalnim bušotinama

8.2. Usmjereno bušenje

8.3. Bušenje klaster bunara

8.4. Bušenje multilateralnih (multilateralnih), vodoravno razgranatih i vodoravnih bušotina

Poglavlje 9 Otvaranje i ispitivanje produktivnih horizonata (slojeva) u procesu bušenja bušotina

9.1. Otvaranje produktivnih horizonata (slojeva)

9.2. Uzorkovanje i ispitivanje produktivnih horizonata (formacija) tokom bušenja

Poglavlje 10 Kućište bunara

10.1. Opšte odredbe

10.2. Pa dizajn

10.3. Kućište

10.4. Uređaji i pribor za opremanje žica kućišta

10.5. Uvođenje kućišta u bunar

10.6. Pa cementiranje

10.7. Cementni materijali i oprema za cementiranje bunara

10.8. Pripremni radovi i postupak cementiranja

10.9. Završni rad i provjera rezultata cementiranja

Poglavlje 11 Razvoj i ispitivanje bunara

11.1. Otvaranje produktivnih horizonata (slojeva) nakon pokretanja i cementiranja proizvodnog kućišta

11.2. Razvoj i ispitivanje proizvodnih horizonata (slojeva) nakon pokretanja i cementiranja proizvodnog kućišta

Poglavlje 12 Nesreće kod bušenja

12.1. Vrste nesreća, njihovi uzroci i preventivne mjere

12.2. Eliminacija štapića

12.4. Organizacija rada u slučaju nezgode

Poglavlje 13 Karakteristike bušenja obalnih bušotina

13.1. Opšte odredbe

13.2. Podmorska oprema za bušotinu

13.3. Neke značajke bušenja naftnih i plinskih bušotina

13.4. Održavanje radova na moru

Bibliografija

UVOD

Bušenje naftnih ili plinskih bušotina težak je i, u nekim slučajevima, opasan proces. Bušenje naftnih ili plinskih bušotina može se uspješno izvesti samo ako se strogo poštuju brojna pravila i propisi. Puno je takvih pravila i propisa, i svi su izloženi u ovom udžbeniku, ali među ovom raznolikošću postoje glavna (njih je samo sedam) koje treba pamtiti i kojih se treba pridržavati. Njihova primena garantuje uspeh.

Ključne odredbe za osiguranje uspješnog plasmana bunara.

1. Svi članovi tima za bušenje, posebno bušači, trebaju biti dobro svjesni geoloških i tehničkih radova (GTP), posebnosti bušenja na tom području, geološkog presjeka (intervala) bušotine. Posebnu pažnju treba obratiti na intervale u kojima su moguće komplikacije. Približavaju se takvi intervali preduzimaju se neophodne mjere predostrožnosti.

2. Tim posade za bušenje, posebno njegova glavna karika - sat, trebao bi biti ljubazan i dobro povezan. Ako sat uključuje osobu koja iz nekog razloga nije kompatibilna s ostatkom tima, bolje ga je prebaciti na drugi sat, brigadu.

Postupak bušenja nije uvijek miran i bezopasan, moguće su ekstremne situacije (nesreće, emisije gasova, požari, itd.), U kojima se od bušaće posade (sat) traže vještina, staloženost, hrabrost i predanost. U tim okolnostima, odnos između članova tima može igrati presudnu ulogu.

3. Svi članovi tima za bušenje, posebno bušači, moraju biti profesionalci u svom polju. Profesionalnost bušenja postiže se stalnim usavršavanjem i profesionalnim razvojem.

4. Postupak bušenja je uglavnom konzervativan. Sastoji se od niza operacija, često ponovljenih, koje se nužno izvode određenim redoslijedom. Odstupanje od ovog pravila u većini slučajeva dovodi do komplikacija ili nesreća. U tom pogledu, sat za bušenje može se uporediti sa posadom aviona, kada i najmanje odstupanje od pravila dovede do katastrofe.

5. Svi članovi tima moraju održavati disciplinu tokom procesa izgradnje bunara. Najmanja mlitavost, pojava na poslu pijana ili nakon olujnog dana provedenog dan ranije, opterećena je ozbiljnim posljedicama. Gubitak ili tupost budnosti često dovodi do nesreća, uključujući smrtne slučajeve. Svako odstupanje od općeprihvaćenih normi ne bi trebalo ostati nezapaženo.

6. Svaki član posade za bušenje mora striktno poštivati ​​sigurnosna pravila, biti u stanju pružiti prvu pomoć povrijeđenoj osobi i biti u potpunosti svjestan svoje odgovornosti u slučaju ispuštanja plina, požara i drugih ekstremnih situacija. Zadatak bušača je da neprestano izvodi vježbe i dovede postupke članova posade za bušenje u tim situacijama do potpunog automatizma.

7. Svaki član posade za bušenje treba raditi samo ono što je propisano opisom posla. Sve ostale radnje izvode se samo po nalogu bušača (bušilica).

Kratke informacije iz istorije razvoja opreme i tehnologije bušenja. Teško je ustanoviti u kom je milenijumu prije nove ere čovjek prvi put počeo koristiti ulje, ali očito je da se to dogodilo u vrlo davnim vremenima. U početku se ulje koristilo kao lijek protiv širokog spektra bolesti: gube, upale očiju itd. U davna vremena ulje je bilo od velike važnosti i kao rasvjetni materijal.

Pod robnim sistemom, područje primjene ulja i prirodnog bitumena značajno se proširilo. Oni su se već koristili ne samo kao lijek i materijal za osvjetljenje, već i u građevinske svrhe. U gradnji zidova bitumen je bio široko korišten u smjesi sa opečenom opekom i šljunkom. Širenje područja primjene ulja u eri robotskog sistema dovelo je do poboljšanja tehnike njegove ekstrakcije. Ranije korištena metoda sakupljanja nafte na mjestima njenog izlaska na površinu zemlje više nije mogla zadovoljiti potrebe za njom. Pojavio se metod kopanja (ili kopanja) za proizvodnju nafte. Kopankovi su bili plitke jame (do 2 m dubine), u koje je umetnuta ograda kako bi se zidovi zaštitili od urušavanja. Ulje nakupljeno na dnu jarka prodire kroz tlo. Nafta se s deponija povremeno vadila, kako se akumulirala.

Velika geografska otkrića i procvat trgovinskih odnosa prema feudalnom sistemu značajno su doprinijeli rastu niza industrija, uključujući i naftnu industriju. Povećana potražnja za naftom dovela je do razvoja nove tehnologije za njeno vađenje. Stara metoda (kopanje) više nije mogla zadovoljiti potrebe novog društva za naftom. Pojavio se metod bušotine za proizvodnju nafte, koji je bio savršeniji i profitabilniji od metode kopanja, jer je omogućio eksploataciju dubljih proizvodnih slojeva i povećanje proizvodnje nafte.

Ukidanjem kmetstva uklonjene su prepreke industrijskom razvoju feudalno-kmetske Rusije. Tokom ovog perioda, uloga naftne industrije u opštem industrijskom razvoju zemlje značajno se povećala. Za fabrike, fabrike, železnički i vodeni transport bilo je potrebno gorivo, pre svega ugalj i nafta. Metoda bunara više nije mogla zadovoljiti potrebe društva s novim ekonomskim i političkim poretkom. Ono što je trebalo bila je savršenija metoda razbijanja stijena, a s njom i novi način dizanja nafte na površinu zemlje. Bušenje bunara je bila takva metoda.

Smatra se da je prvu komercijalnu naftnu bušotinu 1859. godine u Pensilvaniji (SAD) izradio Edwin Drake. Bušenje bunara počelo je u Rusiji otprilike u isto vrijeme. Prve naftne bušotine bušene su neefikasnom ručnom metodom rotacionih šipki. Ubrzo su prešli na bušenje naftnih bušotina ručnom metodom udaraljki sa usisnim štapom, koja se dugo koristila za bušenje bunara za salamure i vodu.

Metoda bušenja na željeznim šipkama pomoću slobodno padajućeg alata (udaraljke) postala je raširena na naftnim poljima Azerbejdžana. Metoda bušenja utornim užetom postala je široko rasprostranjena u naftnoj regiji Grozny.

Prelazak sa ručnog načina bušenja bunara na mehanički doveo je do potrebe da se reše brojni problemi mehanizacije bušaćih radova. Glavni doprinos ovom pitanju dali su ruski rudarski inženjeri G. D. Romanovsky (1825-1906) i S. G. Voislav (1850-1904). Kako se dubina naftnih bušotina povećavala, koja je do 1900. dosegla oko 300 m, nedostaci metode udaračkog bušenja bili su sve primjetniji.

Bušenje duboko ležećih rezervoara nafte zahtijevalo je poboljšanje tehnika bušenja bušotina. Za udarno bušenje, svrdlo je 1 min. napravljeno od 26 do 40 padova i svaka 2 sata bilo je potrebno podizati alat za bušenje kako bi se očistilo dno izbušene stijene. Zidovi bunara su se srušili, pa ih je trebalo ojačati sa 12 ... 14 stupova. Na to je potrošena ogromna količina metala - preko 0,5 tone po svakom metru prodiranja. Stopa prodiranja tokom udarnog bušenja bila je beznačajna. U predrevolucionarno doba bušenja šipkama nije bilo više od 34,6 m / st.-mjesec (metar po mjesecu) s prosječnom dubinom bušotina od 300 ... 400 m, a u Groznom je dosezalo 90 m / st. mjeseca sa prosječnom dubinom bunara 600 m. Metoda udaranja zamijenjena je rotacijskim bušenjem, što je rezultiralo uklanjanjem navedenih nedostataka. Tijekom rotacijskog bušenja izbuše se obje bušotine i izbušena stijena izvodi se na površinu uz pomoć bušaćeg blata (uklanjanje sječa cirkulacijskom vodenom strujom izumio je 1848. godine francuski inženjer Fauvelle). Od 1901. godine, kada se u Sjedinjenim Državama prvi put koristi rotaciono bušenje s pranjem donjih rupa protokom cirkulirajuće tečnosti, započinje period razvoja i usavršavanja rotacionog bušenja. U Rusiji je prva bušotina dubine 345 m bušena rotacijskom metodom 1902. godine u regiji Grozny.

Jedan od najtežih problema s kojima se susreće bušenje bušotina, posebno rotacijskom metodom, bio je problem brtvljenja prstenastog prostora između cijevi kućišta i zidova bušotine. Ovaj problem riješio je ruski inženjer A. A. Bogushevsky, koji je 1906. godine patentirao metodu za upumpavanje cementne kaše u kućište s njegovim naknadnim istiskivanjem kroz dno (cipelu) kućišta u prstenastu strukturu. Metoda Bogushevskog brzo se širila ne samo u Rusiji, već iu inostranstvu. Međutim, to nije spriječilo američkog inženjera Perkinsa 1918. godine da dobije patent za metodu cementiranja bušotina, ponovivši izum inženjera A.A. Bogushevsky.

Uz uspješno rješavanje praktičnih problema tehnologije bušenja, naučnici i inženjeri naše zemlje posvetili su veliku pažnju razvoju teorije. Važnu ulogu u razvoju naftne tehnologije igrao je "Gorny Zhurnal", koji je izlazio od 1825. godine. Časopis je objavio radove najvećih specijalista za naftu tog doba: GD Romanovsky, S. Gulishambarov, A. Vasiliev, NA Sokolovsky, I. A. Vrijeme i drugi. Od 1899. godine u Bakuu je počeo izlaziti časopis "Naftni biznis".

U 1904-1911. Objavljeno je klasično djelo jednog od najvećih ruskih rudarskih inženjera IN Gluškova, "Vodič za bušenje bušotina", koje je dugo vremena bilo referentna knjiga svih naftaša.

Tokom Prvog svjetskog rata i građanskog rata koji je uslijedio, ruska naftna industrija je propala. Obnova naftne industrije započela je odmah nakon oslobađanja naftnih regija od intervencionista i Bele garde.

Od 1924. godine započela je tehnička rekonstrukcija bušenja bušotina u naftnoj industriji SSSR-a. Najvažniji putevi ove rekonstrukcije bili su sljedeći:

zamjena udarnog bušenja rotacijskim bušenjem;

upotreba električne energije umjesto pare je najjeftinija.

Tokom predratnih petogodišnjih planova, naftna i gasna industrija razvijala se ubrzanim tempom. Od 1928. do 1940. proizvodnja nafte povećala se sa 11.625 hiljada tona na 31.121 hiljadu tona, a bušotine bušene za naftu i gas sa 362 hiljade metara na 1947 hiljada metara.

Tokom Velikog otadžbinskog rata bušilice nafte pokazale su primjere junaštva u svom radu, organizujući istraživanje i proizvodnju nafte i plina u istočnim dijelovima zemlje pod teškim ratnim uvjetima. Ovo razdoblje karakterizira porast udjela istražnog bušenja sa 23% ukupnog meteraža 1940. godine na 42% 1945. godine, a udio istočnih regija u ukupnom metraži SSSR-a povećan je sa 21,8% 1940. godine na 52,5 % 1944. i 45% 1945.

Razvoj bušenja naftnih i plinskih bušotina u SSSR-u u velikoj je mjeri bio determiniran hidrauličkim motorom za bušenje - turbodilnim bušilicama, kojeg su 1923. izmislili M. A. Kapeljušnikov, S. M. Volokh i N. A. Korneev.

1923. godine u Azerbejdžanu je bušena prva bušotina na svijetu jednostepenom turbodirlom, koja je dobila ime Kapeljušnjikov turbodir. Turbodilice Kapeljušnjikova nisu bile široko korištene, jer je kod jednostepene turbine tečnost tekla duž lopatica brzinom od 50 ... 70 m / s. Ovako velika brzina fluida koji nosi abrazivne čestice stene koja se buši rezultirala je izuzetno brzim pucanjem lopatica turbine. Uz to, turbodil Kapeljušnjikov imao je vrlo malu snagu i malu efikasnost (29 ... 30%). Snaga turbodilica Kapeljušnjikova bila je samo 3,5 ... 11,0 kW.

Godine 1934. grupa inženjera na čelu sa P. P. Šumilovom predložila je novu turbodirlu, koja se u osnovi razlikovala od turbodilne bušotine Kapelyushnikov. Predvidio je posebno dizajniranu višestepenu turbinu, broj stupnjeva u kojima je dosezao 100 ... 150 kom. To je omogućilo povećanje snage turbodirla i smanjenje brzine rotacije turbine na 8,3 ... 11,7 o / s i time eliminiralo potrebu za reduktorom.

Prvi eksperimenti bušenja višestepenom turbodirlom, izvedeni 1935.-1936., Potvrdili su sve prednosti novog dizajna. Dalji rad na stvaranju turbodilne bušilice za bušenje bušotina uglavnom je izveden u pravcu poboljšanja dizajna. Ovaj rad je završen 1939-1940. stvaranje industrijskog turbodil-a.

Od 1944. godine metoda turbinskog bušenja široko se koristi u većini naftnih regija. U poslijeratnim godinama turbinsko bušenje postalo je jedna od glavnih vrsta bušenja u Sovjetskom Savezu.

Dizajn turbodrila se neprestano poboljšava. Razvijaju se novi tipovi hidrauličnih motora u bušotinama. Dakle, u drugoj polovini 1960-ih. razvijen je vijčani motor sa pozitivnim pomakom, koji se danas široko koristi.

U 1937-1938. grupa inženjera na čelu s A.P.Ostrovskim razvila je dizajn motora za neholadu tipa - električna bušilica. 1940. godine izvedena su prva ispitivanja na naftnim poljima Azerbejdžana, koja su pokazala izvodljivost njegove upotrebe u bušenju bušotina. Nakon toga, dizajn električne bušilice je značajno poboljšan, što je omogućilo uspješnu upotrebu u nekim regijama zemlje.

Poslijeratne godine obilježile su značajan porast penetracije, poboljšanje dizajna opreme za bušenje, povećanje pogonske snage bušaćih postrojenja, dalje poboljšanje tehnologije bušenja bušotina itd.

Uprkos činjenici da se trenutno u našoj zemlji više od 90% ukupne zapremine bušenja izvodi pomoću bušotinskih motora, potencijal rotacionog bušenja daleko je od toga da je iscrpljen, o čemu svjedoči inozemno iskustvo.

Stoljeće i po čovječanstvo buši naftne i plinske bušotine. Dostignuta je maksimalna dubina bunara - više od 12.000 m (Ruska Federacija, superdubni bunar Kola). To svjedoči o ogromnim tehničkim poteškoćama s kojima se moramo suočiti dok ulazimo dublje u utrobu Zemlje. Tehnika i tehnologija bušenja opisani u ovom udžbeniku omogućit će postizanje dubine od 15000 ... 16000 m, što će biti učinjeno u narednim decenijama.

Terminologija. Proučavajući ovaj udžbenik, čitatelj će naići na niz pojmova (pojmova) koji se mogu naći samo u proizvodnji bušotina. Takvih pojmova nema toliko, ali morate ih znati, i što je najvažnije, razumjeti njihovo značenje. Glavni od ovih izraza dati su u nastavku.

Bušenje je postupak formiranja rudnika, pretežno kružnog presjeka, uništavanjem stijena uglavnom alatom za bušenje (rjeđe termičkim, hidroerozijskim, eksplozivnim i drugim metodama) uz uklanjanje proizvoda uništavanja.

Bunar (nafta, plin, voda, itd.) - građevina, uglavnom kružnog presjeka, formirana bušenjem i kućištem i karakterizirana relativno malom površinom presjeka u odnosu na veličinu bočne površine i unaprijed određenu položaj u prostoru.

Alat za bušenje opći je naziv za mehanizme i uređaje koji se koriste u bušenju bušotina i uklanjanju nezgoda koje se događaju u bušotinama.

Metoda udarnog bušenja je metoda za izgradnju bušotina uništavanjem stijena uslijed udara alata za rezanje kamena o dno (dno) bušotine.

Rotaciono bušenje je metoda za izgradnju bušotina uništavanjem stijena uslijed rotacije alata za rezanje kamena (dlijeto, svrdlo) pritisnutog na dno.

Tečnost za bušenje (fluid za ispiranje) tehnološki je naziv za složeni višekomponentni dispergirani sistem suspenzije i gaziranih fluida koji se koriste pri ispiranju bušotina tokom bušenja.

Kućište cijevi - cijevi dizajnirane za bušenje bunara, kao i za izolaciju produktivnih horizonata tokom rada naftnog (plinskog) rezervoara (horizont).

Konac kućišta - niz koji se sastoji od uzastopno zavijenih (zavarenih) cijevi kućišta.

Prstenasti prostor - prostor između zidova bušotine (kućišta) i spoljnih zidova bušaće kolone, nastalog tokom bušenja.

Istražno bušenje - bušenje bunara za istraživanje naftnih (plinskih) polja. Uključeno je u kompleks radova koji omogućava procjenu industrijske vrijednosti naftnog (plinskog) polja, identifikovanog u fazi pronalaska, i pripremu za razvoj.

Proizvodno bušenje - bušenje bušotina za razvoj naftnog (plinskog) polja.

Turbodrill je hidraulični motor u bušotini, dizajniran za bušenje bunara u različitim geološkim uvjetima.

Način turbinskog bušenja - bušenje bunara turbodilima.

Električna bušilica je mašina za bušenje koja se pokreće električnom energijom i daje rotacijsko kretanje alatu za razbijanje kamena.

Cementiranje (začepljenje) bunara je ubrizgavanje cementne kaše u prstenasti prostor između zidova bunara i kućišta.

Bušaća struna je stepenasta šuplja osovina koja spaja svrdlo (alat za rezanje kamena) s površinskom opremom (bušaćim strojem) za vrijeme bušenja bunara.

Čep za bušenje - dio bušaće strune, jednodelni tokom operacija okidanja; sastoji se od dvije, tri ili četiri cijevi za bušenje koje su međusobno navijene.

Oprema za bušenje je kompleks mašina i mehanizama dizajniranih za bušenje i bušenje bunara.

Oprema za bušenje - konstrukcija instalirana iznad bušotine za spuštanje i podizanje alata za bušenje, motora u bušotinama, cijevi kućišta.

Vučne radnje - mehanizam dizajniran za spuštanje i podizanje niza bušaćih cijevi, dovođenje svrdla na dno bunara, spuštanje kućišta, prijenos snage na rotor.

Sistem dizalica (remenica) bušaćih postrojenja je niz mehanizama (krunski blok, putujući blok, kuka ili blok kuka) koji rotacijsko kretanje bubnja vitla pretvaraju u translacijsko (vertikalno) kretanje kuke.

Rotor je mehanizam dizajniran za prijenos rotacije na bušaću cijev za vrijeme bušenja, kako bi se održao u težini tijekom isključivanja i pomoćnih operacija.

Okretni - mehanizam koji okreće bušaću žicu ovješenu na kuku i kroz nju dovodi tekućinu za bušenje.

Blato pumpa je hidraulična mašina za pumpanje tečnosti za bušenje u bušotinu.

Platforma za bušenje - uređaj za bušenje u vodenim područjima u svrhu istraživanja ili eksploatacije mineralnih resursa pod morskim dnom.

Pogonski pogon bušaćeg postrojenja je skup mašina i mehanizama dizajniranih za pretvaranje električne energije ili energije goriva u mehaničku.

Vibraciono sito (vibrirajuće sito) - mehanizam za čišćenje mulja za bušenje (tečnost za ispiranje) od reznica i drugih mehaničkih nečistoća.

Hemikalije - razne hemikalije dizajnirane da regulišu svojstva fluida za bušenje (tečnost za ispiranje).

Kelly - Obično kvadratna cijev koja se nalazi na vrhu bušaće kolone i prenosi rotaciju s rotora na nju.

Bušotina Kelly je plitka bušotina koja je izgrađena uz rotor i dizajnirana je za spuštanje kelly-a za vrijeme produženja bušaće cijevi za vrijeme nebušenja.

Svrdlo sa valjkastim konusom - mehanizam koji se sastoji od sfernih ili cilindričnih konusa postavljenih na kotrljajuće ili klizne ležajeve (ili njihovu kombinaciju) na šupljinama dijelova svrdla.

Svrdlo za oštricu - tijelo s navojnim vezom na koje su zavarene tri ili više oštrica.

Bušaće cijevi su glavni dio bušaće strune. Bušaće cijevi izrađuju se bešavno, od ugljičnog ili legiranog čelika.

Svrdla za bušenje (spojevi alata za bušaće cijevi) - spojni element bušaćih cijevi za njihovo uvrtanje u niz. Spoj alata sastoji se od nazuvice i kragne pričvršćene na krajevima cijevi za bušenje.

Obujmice za bušenje (stezaljke) su cijevi namijenjene opterećenju alata za rezanje stijene i povećanju krutosti dna bušaće kolone.

Pokazatelj mase (težine) je uređaj pomoću kojeg se tijekom bušenja određuje aksijalno opterećenje na bitru. Ovaj uređaj također određuje opterećenje koje djeluje na kuku sistema pribora.

Navedeni su samo osnovni pojmovi koji se obično koriste u bušenju nafte i plina. Svatko bilo kojeg nivoa vještine koji je uključen u bušenje naftnih i plinskih bušotina trebao bi tečno govoriti ovu terminologiju.

POGLAVLJE 1 KRATKE INFORMACIJE IZ OPŠTE I NAFTNE GEOLOGIJE

1.1 Osnovni pojmovi o strukturi i sastavu zemljine kore

Zemlja se sastoji od koncentričnih školjki (geosfere): vanjske ili zemljine kore, međuprostora ili plašta i jezgre. Granica između zemljine kore i plašta je površina Mohorovichicha, koja leži na dubini od 30 ... 70 km na kontinentu i 5 ... 10 km ispod dna okeana. Granica između plašta i jezgre nalazi se na dubini od 2900 km. Jezgro, poluprečnika 3400 km, nalazi se u središtu Zemlje. Vjeruje se da se jezgra sastoji uglavnom od željeza i nikla. Gustina materije u njemu je 6 ... 11 g / cm 3, a tlak u samom središtu Zemlje iznosi 4263000 kg / cm 2.

Zemljina kora nije u potpunosti proučena. Smatra se da je njegov donji sloj bazaltni. Debeli bazaltni tepih posteljina je na koju počiva granitni sloj, prekriven pokrivačem sedimentnih stijena. Međutim, zemaljska kora nema svugdje troslojnu strukturu. Na primjer, dno okeana sastoji se od bazaltnog otpada i vrlo tankog sloja sedimentnih stijena. A graniti na nekim mjestima izlaze direktno na površinu.

Zemljina kora sastoji se od različitih stijena, koje se sastoje od minerala. Po porijeklu, stijene se dijele u tri glavne skupine: magmatske, sedimentne i metamorfne.

Magmatske stijene nastaju od magme Magme - supstance Zemlje koja je u rastopljenom stanju. kada se skrutne na određenoj dubini (duboke ili nametljive stijene) ili kada istječe na površinu u obliku lave (stijene koje su izbile ili efuzivne). Većina ovih stijena je kristalna; Leže u zemljinoj kori, po pravilu, ne u slojevima, već u obliku tijela nepravilnog oblika.

Sedimentne stijene nastaju od proizvoda uništavanja već postojećih stijena nataloženih u vodenim slivovima ili na površini kopna u obliku mehaničkih i hemijskih padavina; u ovu skupinu spadaju i sedimentne stijene nastale od otpadnih proizvoda organizama (organski sedimenti). Sedimentne stijene obično se javljaju u slojevima u zemljinoj kori.

Metamorfne stijene nastaju od magmatskih ili sedimentnih stijena koje su bile izložene visokim pritiscima i temperaturama u utrobi zemljine kore. U većini slučajeva ove se stijene razlikuju u slojevitosti i kristalnoj strukturi.

U zemljinoj kori magmatske stijene zauzimaju 95%. Sve sedimentne i metamorfne stijene čine samo 5%. Međutim, nas zanimaju sedimentne stijene, jer su ležišta nafte i plina ograničena na potonje. naftno polje

1.2 Preklapanje i vrste nabora

U početku su se sedimentne stijene taložile u vodoravnim slojevima zvanim slojevima. Kasnije, kao rezultat gradnje planina, tj. nabori su nastali pod pritiskom bočnih i vertikalnih sila usitnjavajući vodoravne slojeve. Ponekad su se dogodili prijelomi, dok su stariji napredovali na mlađima, pa čak i izlazili na površinu. Stvaranje nabora, prelomi i druge nepravilnosti u reljefu, vulkanski fenomeni, zemljotresi i druge manifestacije unutrašnjeg života Zemlje nazivaju se tektonski pokreti.

Postoje mnogi fizički fenomeni koji bi mogli prouzrokovati tektonsko kretanje. Poznatu pokretljivost supstanci u utrobi Zemlje do dubine od 800 ... 1000 km treba smatrati utvrđenom činjenicom. Razlozi za to su razni fizički i hemijski procesi koji se odvijaju na Zemlji. Ove procese treba smatrati međusobno povezanima, uzimajući u obzir njihov povijesni razvoj.

Razmotrimo nekoliko oblika nabora u zemljinoj kori. Nabori koji su konveksni prema gore nazivaju se antiklinalama, a oni koji su konveksni prema dolje nazivaju se sinklinalama. Najizvišeniji dio antiklinale naziva se luk, bočni dijelovi krila (slika 1.1, a).

Ako dođe do loma sa stvaranjem pukotine, duž koje se slojevi kreću u vertikalnom i nagnutom smjeru jedan prema drugom (slika 1.1, b), a istovremeno se jedan dio nabora spušta, a drugi ostaje na istom mjestu, tada se stvara kvar. Ako se jedan dio nabora uzdigne i malo preklopi drugi, tada se formira uzdizanje.

Glavni elementi koji karakteriziraju posteljinu su: nagib, nagib, nagib i udarac.

Propadanje slojeva je nagib slojeva zemljine kore prema horizontu. Najveći kut (a) koji tvori površina formacije s vodoravnom ravninom naziva se upadni kut formacije (slika 1.1, c). Linija koja leži u ravnini formacije i okomita na smjer njenog pada naziva se udarom formacije.

Gornja površina sloja (granica sa prekrivajućim slojem) naziva se gornja, dno naziva donja. Udaljenost između vrha i dna naziva se debljina sloja.

1.3 Osnovna fizička i mehanička svojstva stena, koja utiču na proces njihovog uništavanja tokom izgradnje bunara

Glavna fizička i mehanička svojstva stijena koja utječu na proces njihovog uništavanja tijekom izgradnje bušotine su elastičnost i plastičnost, tvrdoća, abrazivnost i kontinuitet.

Elastična svojstva stijena. Sve stijene pod utjecajem vanjskih opterećenja podvrgavaju se deformacijama koje nakon uklanjanja tereta nestaju ili ostaju. Prve od njih nazivaju se elastične, a druge plastične deformacije. Većina minerala koji formiraju stijene su elastična krhka tijela, tj. Oni se pokoravaju Hookeovom zakonu i urušavaju se kada naponi dosegnu granicu elastičnosti. Jednostavnim istezanjem ili sabijanjem elastičnog tijela, relativno istezanje ili sabijanje proporcionalno je normalnom naprezanju:

gdje je E Youngov modul; e - deformacija.

Stijene su elastično krhka tijela i pokoravaju se Hookeovom zakonu samo kada se dinamički primjenjuje opterećenje. Elastična svojstva stijena karakteriziraju modul elastičnosti (Youngov modul) E i Poissonov omjer p, (q = e x / e i gdje je ex poprečna deformacija; Ј y je uzdužna deformacija). Modul elastičnosti stijena ovisi o njihovom mineraloškom sastavu, vrsti opterećenja i veličini primijenjenog opterećenja, strukturi, teksturi i dubini sloja stijena, sastavu i strukturi cementne tvari u klastičnim stijenama, stupnju vlage, sadržaja pijeska i karbonata u stijenama.

Poissonov odnos za većinu stijena i minerala kreće se u rasponu od 0,2 ... 0,4, a samo za kvarc je abnormalno nizak - oko 0,07, što je zbog osobenosti strukture njegove kristalne rešetke.

Plastična svojstva stijena (plastičnost). Uništavanju nekih stijena prethodi plastična deformacija koja započinje kada naprezanje u stijeni pređe granicu elastičnosti. Plastičnost ovisi o mineraloškom sastavu stijena i smanjuje se s porastom sadržaja kvarca, glinenog šparta i nekih drugih minerala. Gline i stijene koje sadrže soli imaju visoka plastična svojstva. Pod određenim uvjetima, neke stijene su sklone puzanju. Puzanje se očituje u stalnom rastu deformacija pri stalnom naprezanju. Gline, škriljevci, slane stijene, blatnjaci i neke sorte krečnjaka odlikuju se značajnim puzanjem.

Tvrdoća stijena. Tvrdoća stijene razumijeva se kao njena sposobnost da se odupre prodiranju (prodiranju) alata za rezanje stijene.

U geologiji je široko rasprostranjena Mohsova skala tvrdoće minerala prema kojoj se uslovna tvrdoća minerala određuje metodom grebanja. Ova ljestvica temelji se na tvrdoći najčešćih minerala u stijeni, a onima koji su manje tvrdi dodijeljeni su niži brojevi:

1 - talk;

2 - gips ili kamena sol;

3 - krečnjak ili kalcit;

4 - fluorit;

5 - apatit;

6 - poljski lopatica;

7 - kvarc;

8 - topaz;

9 - korund; 10 - dijamant.

Na temelju brojnih studija L.A. Shreiner predložio je klasifikaciju stijena koja se razlikuje od Mohsove ljestvice tvrdoće po tome što u potpunosti uzima u obzir glavna fizička i mehanička svojstva stijena koje utječu na postupak bušenja (tablica 1.1).

U grupu I spadaju stijene koje ne daju općenito krhko uništavanje (slabo cementirani pijesak, ilovača, vapnenac od školjki, lapori, gline s čestim slojevima pješčenjaka, lapora itd.). U II grupu spadaju elastoplastične stijene (škriljevci, dolomitizirani krečnjaci, tvrdi anhidriti, dolomiti, konglomerati na kremenom cementu, kvarc-karbonatne stijene itd.). III grupa uključuje elastično krhke, uglavnom magmatske i metamorfne stijene.

U pravilu, s obzirom na tvrdoću, stijene uključene u dodavanje nalazišta nafte spadaju u prvih osam kategorija.

Tabela 1.1

Klasifikacija stijena prema Schreineru

Abrazivnost stijena. Abrazivnost stijene razumijeva se kao sposobnost trošenja alata za rezanje stijena u dodiru s njom u procesu njihove interakcije. Abrazivnost stijena očituje se u procesu abrazivnog (uglavnom mehaničkog) trošenja i njegova je karakteristika. Stoga se pokazatelji abrazivnosti mogu smatrati pokazateljima mehaničkih svojstava stijena.

Abrazivnost stijene, kao i bilo koji drugi pokazatelj mehaničkih svojstava, odražava njezino ponašanje u određenim ispitivanjima ili radnim uvjetima. Abrazija je usko povezana s vanjskim trenjem i trošenjem. Abrazivna svojstva stijena nisu dovoljno proučena. Trenje je pod značajnim utjecajem okoline. Koeficijent trenja o stijenu, čija je površina navlažena otopinom gline, manji je od istog koeficijenta trenja o stijenu, navlaženu vodom, i znatno je manji od koeficijenta trenja o suhu stijenu.

Među stijenama najabrazivniji su kvarcni i feldspatovi pješčenjaci i muljeviti kamenovi (cementirane stijene s detritnim zrnima veličine od 0,01 do 0,1 mm). Nekoliko klasifikacija je razvijeno za abrazivnost stijena.

Kontinuitet stijena. Ovaj koncept predložen je za procjenu strukturnog stanja stijena i njihove sposobnosti da prenose udare unutar stijene, na primjer, pritisak vanjske okoline tečnosti ili plina. Stupanj pogodnosti za takav udar određen je unutarstrukturnim poremećajima u stijeni (pukotine, pore, površine labavog kontakta zrna, itd.).

1.4 Nastajanje nafte i rezervoara za ulje

Teorija porijekla nafte je od velike važnosti, jer vam omogućava razumno traženje naftnih i plinskih polja. Trenutno postoje dvije teorije: organska i neorganska.

Teorija organskog porijekla ulja temelji se na sljedećem.

Nakon smrti životinjskog ili biljnog organizma započinje proces njegove razgradnje. Ako se dogodi slobodnim pristupom kiseoniku, tada se pretežni dio ugljika biljnih i životinjskih organizama vraća u atmosferu u obliku ugljičnog dioksida, a ulje sadrži 86% ugljika. U ovom slučaju, samo mali dio organskih ostataka završava u povoljnim uvjetima za njihovo očuvanje.

Ako kisika nema, dolazi do raspadanja zbog vitalne aktivnosti bakterija - mikroorganizama koji mogu živjeti bez kisika. Uloga ovih bakterija svodi se na ekstrakciju kisika i stvaranje stabilnih organskih spojeva (početni materijal za stvaranje ulja).

Najpovoljnija područja za akumulaciju organskog materijala početnog za naftu su estuariji (uvale), lagune (jezera povezana s morem uskim tjesnacem), estuariji (duboka ušća rijeka u obliku lijevka koja se ulijevaju u more).

Teorija o anorganskom porijeklu ulja je sljedeća.

Ulje dolazi iz Zemljinog plašta, gdje se zajedno s ostalim komponentama slagalo tokom formiranja planete iz oblaka plina, prašine i krhotina. Oslobađanje i početno nakupljanje naftnih ugljikovodika povezano je s procesima u gornjem dijelu Zemljinog plašta koji su uzrok tektonskih kretanja. Kretanje nafte iz zona akumulacije u subkrustalnom području u zamke - naslage smještene u gornjim horizontima zemljine kore, javlja se duž šupljina gornjih dijelova dubokih rasjeda, koji se probijaju kroz bazalt, granit i sedimentne slojeve zemljine kore.

Postojeće teorije o podrijetlu nafte temelje se na pretpostavci da ulje iz matičnog sloja, zbog povećanja pritiska u stijeni, migrira (istiskuje) u obližnja ležišta stijena veće propusnosti i puni se vodom. Istovremeno, nafta i gas istiskuju vodu i skupljaju se u najvišem dijelu strukture ili u područjima prekrivenim nepropusnim sedimentima, koji zaustavljaju dalje kretanje tečnosti, formirajući rezervoar nafte.

Rezervoar nafte je rezervoar sastavljen od stijena s dovoljnom propusnošću i ispunjen uljem. Nafta, gas i voda su pod visokim pritiskom u rezervoarima. Kamenje koje leži iznad produktivnog horizonta svoju težinu stavlja na ovaj sloj. Prije otvaranja produktivnog horizonta, pritisak u njemu je monoton na cijelom području, u trenutku njegovog otvaranja narušava se ta ravnoteža i, ako pritisak na rezervoar iz gornjih slojeva premašuje pritisak iz stupca tečnosti koji ispunjava Pa, šikljanje počinje.

Nivoi tečnosti u bunaru mogu biti statični ili dinamički. Statički nivo je pritisak u ležištu. Dinamički nivo je nivo fluida koji se postavlja u bušotinu kada joj se doda ili ispumpa tečnost. Ovaj nivo karakteriše pritisak u bušotini tokom rada.

1.5 Istraživanje, istraživanje i razvoj ležišta

Istraživanje i istraživanje skup je aktivnosti usmjerenih na otkrivanje ležišta minerala i procjenu njihove pogodnosti za industrijski razvoj.

Glavna pitanja u istraživanju ležišta minerala su sljedeća:

određivanje oblika i obima industrijskog dijela ležišta. U zavisnosti od veličine proučavanog dela ležišta, izračunavaju se određene rezerve minerala;

utvrđivanje kvalitativnih karakteristika minerala u uskoj vezi sa tehničkim zahtjevima za sirovine;

identifikacija prirodnih faktora koji određuju radne uslove (sastav i odnos stijena koje zatvaraju polje, uglovi upada stijena, usječenost vode u polju, tvrdoća i lomljenje stijena itd.).

Razvoj rezervoara nafte znači kontrolu kretanja tečnosti ili plina u formaciji na dno proizvodnih bušotina. Racionalan sistem za razvoj naftnog polja je onaj u kojem se buši sa minimalno dozvoljenim brojem bušotina, što osigurava visoke stope izvlačenja nafte iz formacije, visoki konačni oporab nafte, minimalna kapitalna ulaganja po toni obnovljivih rezervi i minimalni trošak ulja.

Debljina produktivnih slojeva naftnih polja može varirati od nekoliko desetina do stotina i hiljada metara. Višeslojna polja razvijaju se u sistemu odozdo prema gore, kada se slojevi puštaju u proizvodnju uzastopno, počevši od donjeg horizonta do gornjeg. Horizont od kojeg započinje razvoj naziva se referentnim horizontom ili osnovnom linijom. Takav sistem omogućava proučavanje svih prekrivajućih naftnih slojeva dok se buši do osnovnog horizonta uzorkovanjem tla i primjenom geofizičkih metoda te istovremeno priprema za razvoj. Pomaže u smanjenju broja istražnih bušotina na terenu i smanjenju postotka propalih proizvodnih bušotina, jer se bušotine u kojima nafta nije dobijena na osnovnom horizontu mogu vratiti u gornje formacije. Sve ovo smanjuje obim kapitalnih izdataka za proizvodnju bušenja, a posebno za istražne bušotine.

Prekrivajući slojevi puštaju se u proizvodnju nakon potpunog iscrpljivanja referentnog horizonta. Kako bi se smanjio takav jaz i, shodno tome, osigurala maksimalna proizvodnja nafte u kratkom vremenu, izvodi se rad na nekoliko horizonata istovremeno. Važnu ulogu u povećanju efikasnosti razvoja naftnog polja odigrala je široka upotreba veštačke stimulacije ležišta u cilju održavanja ili obnavljanja energije iz ležišta. Da bi se to postiglo, plin (zrak) se pumpa u povišene dijelove formacije tijekom načina rada rezervoara na plin i pogon, ili se voda pumpa u rubne zone u načinu rada na vodu.

Zadržimo se na metodama rada naftnih bušotina.

Proces podizanja nafte ili plina s dna bušotine na dnevnu površinu može se dogoditi kako zbog prirodne energije tečnosti i plina dovedene na dno, tako i zbog energije koja se u bušotinu unosi s dnevne površine. Ako se nafta i plin dovode na dnevnu površinu prirodnom energijom ili poplavom vodom, tada se eksploatacija naziva rad fontana. Ako bušotina uopšte ne teče ili je njen protok nedovoljan, koristi se mehaničko pumpanje ulja iz bušotine. To se postiže radom kompresora ili pumpe. Za vrijeme rada kompresora u bušotinu se ubrizgava komprimirani plin ili zrak koji ulazi u cipelu usponskih cijevi spuštenih u bušotinu, miješa se s uljem i dovodi ovu smjesu na površinu. Operacija pumpanja obično se koristi u bunarima sa malim protokom.

test pitanja

1. Koje su glavne stijene zemljine kore?

2. Koje se stijene nazivaju sedimentne?

3. Navedi glavne oblike nabora u zemljinoj kori.

4. Šta su tvrdoća i abrazivnost stijena?

5. Šta je suština teorija organskog i anorganskog porijekla ulja?

6. Šta prisiljava naftu da se kreće iz rezervoara u bušotine?

7. Koja su glavna pitanja postavljena tokom istražnih radova?

8. Koji se razvojni sistem naziva racionalnim?

9. Opišite načine rada naftnih bušotina.

POGLAVLJE 2 OPĆE INFORMACIJE O DOBREM BUŠENJU I OPREMI KORIŠTENOJ ZA OVAJ PROCES

2.1 Pojam bušotine, klasifikacija i svrha bušotina

Bunar nastaje sekvencijalnim uništavanjem stijena i njihovim izvlačenjem na površinu. Početak bušotine naziva se ušće bušotine, dno bunara naziva se rupa. Prečnik bušotine je unutar 59 ... 1000 mm. Konvencionalnim bušenjem uništava se čitava masa stijene. Pri bušenju odabirom unutarnjeg stuba stijene (jezgre) uništava se samo prstenasti prostor na zidovima bušotine, a jezgra se vadi u netaknutom stanju radi proučavanja geološke strukture polja.

Svrha bunara može biti različita. Sve bušotine bušene u svrhu regionalnog istraživanja, pronalaženja, istraživanja i razvoja naftnih i gasnih polja ili ležišta podijeljene su u sljedeće kategorije.

1. Referentne bušotine izbušene su za proučavanje geološke strukture i hidrogeoloških uslova velikih regija, za utvrđivanje opštih obrazaca distribucije sedimentnih kompleksa povoljnih za akumulacije nafte i plina, kako bi se odabrala najperspektivnija područja geoloških istraživanja nafte i plina .

2. Buše se parametarske bušotine kako bi se proučila duboka geološka struktura i uporedna procena naftnog i gasnog potencijala mogućih zona akumulacije nafte i gasa, da bi se utvrdila područja koja najviše obećavaju za detaljan geološki rad, kao i da bi se dobile potrebne informacije o geološke i geofizičke karakteristike sedimentnog dijela kako bi se razjasnili rezultati seizmičkih i drugih geofizičkih studija ...

3. Strukturne bušotine se buše kako bi se identifikovalo i pripremilo za prospektivno i istraživačko bušenje perspektivnih područja (antiklinalni nabori, zone probiranja, istiskivanje itd.). Prema podacima dobijenim kao rezultat bušenja strukturnih bušotina, elementi formacije (tektonika, stratigrafija i litologija) određuju se na različitim tačkama i sastavljaju se profili datog područja.

4. Istražne bušotine buše se na područjima pripremljenim geološkim istraživačkim radovima (geološka istraživanja, strukturno bušenje, geofizičke i geohemijske studije ili niz ovih metoda) kako bi se utvrdio sadržaj nafte i plina.

5. U područjima sa utvrđenim industrijskim sadržajem nafte i plina buše se istražne bušotine kako bi se polje razgraničilo, izračunale rezerve i pripremilo za razvoj.

6. Buše se proizvodne bušotine za razvoj i eksploataciju nalazišta nafte i plina. Ova kategorija uključuje procjenu (za procjenu rezervoara proizvodnih horizonata), proizvodnju (proizvodnju), ubrizgavanje (za ubrizgavanje vode, zraka ili plina u produktivne horizonte kako bi se održao pritisak u ležištu i produžio prirodni protočni period) i promatranje (kontrola, piezometrijsko) bunari. Ova kategorija takođe uključuje bunare dizajnirane za termički uticaj na formaciju tokom razvoja polja sa uljima visoke viskoznosti.

7. Buše se posebne bušotine za ispuštanje poljskih voda, likvidaciju otvorenih potisnih lonaca nafte i plina, pripremu konstrukcija za podzemna skladišta gasa i ubrizgavanje plina u njih, traženje i proizvodnju industrijskih voda.

Bušenje bunara koristi se ne samo u naftnoj i plinskoj industriji. Bušotine se takođe buše u svrhu istraživanja i proizvodnje ostalih minerala, opskrbe vodom naselja, gašenja podzemnih požara, uplinjavanja uglja, ventilacije rudnika, smrzavanja tla tokom iskopa mina, istraživanja tla na mjestu predložene gradnje raznih industrijskih i civilne strukture itd.

2.2 Tehnološka šema bušenja bušotina na rotacioni način

Metode bušenja mogu se klasificirati prema prirodi utjecaja na stijene: mehaničke, termičke, fizičko-kemijske, električne iskre itd. Široko se koriste samo metode povezane s mehaničkim djelovanjem na stijene; ostatak nije napustio fazu eksperimentalnog razvoja.

Mehaničko bušenje izvodi se udarnim, rotacijskim i udarno-rotacijskim metodama (potonja metoda do sada ima vrlo ograničenu primjenu). Čekić bušenje naftnih i plinskih bušotina, koje je još uvijek široko rasprostranjeno u mnogim zemljama, već nekoliko desetljeća se ne koristi na naftnim i plinskim poljima Ruske Federacije. Pri bušenju naftnih i plinskih bušotina u Rusiji koristi se isključivo rotacijsko bušenje. Ovim načinom bušenja bušotina se buši takoreći kontinuirano rotirajućim nastavkom. Tijekom bušenja, izbušene čestice stijene iznose se na površinu kontinuirano cirkulirajućom strujom mulja za bušenje ili zraka ili plina ubrizganih u bušotinu. Ovisno o mjestu na kojem se nalazi motor, rotacijsko bušenje dijeli se na rotacijsko - motor se nalazi na površini i buši bit na dnu rupe pomoću niza bušaćih cijevi i bušenje motorom u bušotini (hidrauličkim ili električnim bušilica) - motor je premješten na dno bušotine i instaliran je iznad dlijeta.

Postupak bušenja sastoji se od sljedećih operacija: operacija okidanja (spuštanje bušaćih cijevi s pomakom u bunar na dno i podizanje cijevi za bušenje istrošenim bitom iz bušotine) i rad kota na dnu (razbijanje stijene s bitom). Ove se radnje povremeno prekidaju da bi se kućište uvelo u bunar kako bi se spriječilo urušavanje bušotine i razdvojili naftni (plinski) i vodeni horizont. Istovremeno, u procesu bušenja bunara izvodi se niz pomoćnih radova: bušenje, priprema fluida za ispiranje (bušaće blato), sječa, mjerenje zakrivljenosti, razvoj bušotine kako bi se izazvao dotok nafte (plina) u bunar itd. U slučaju nezgode ili komplikacija (kvarovi bušaćih cijevi, zahvatanje alata itd.) postoji potreba za dodatnim (hitnim) radovima. Za izvođenje navedenih operacija u procesu bušenja bušotine koristi se naftna platforma (slika 2.1).

Najviša cijev u bušaćem nizu nije okrugla, već kvadratna (može biti i šesterokutna ili ožljebljena). Zove se Kelly. Vodeća cijev prolazi kroz rupu okruglog stola - rotora i prilikom bušenja bunara, kako se dno produbljuje, spušta se.

Rotor je postavljen u središte platforme. Bušaće cijevi i Kelly su šuplje iznutra. Vodeća cijev je gornjim krajem povezana s okretnim vratilom. Donji dio okretišta, spojen na kelly, može se okretati pomoću bušaće strune, a njegov gornji dio je uvijek miran.

Fleksibilno crijevo povezano je s rupom (vratom) nepomičnog dijela okretišta, kroz koje se tokom bušenja tekućina za ispiranje pumpa u bušotinu pomoću pumpi za bušenje. Ovaj potonji, prošavši vodeću cijev i čitav niz bušaćih cijevi, ulazi u bit i kroz rupe u njemu juri na dno bunara (pri bušenju hidrauličkim motorom, tekućina za ispiranje prvo ulazi u njega, pogoni motor vratilo u rotaciju, a zatim u bit). Izlazeći iz rupa u bušotini, tečnost opere donju rupu, pokupi čestice izbušene stijene i zajedno s njima uzdiže se kroz prstenasti prostor između zidova bunara i bušaćih cijevi, gdje se šalje u usis pumpe, prethodno očistivši čestice izbušene stijene na putu.

Slični dokumenti

priručnik, dodano 12.02.2010


Proučavanje tehnoloških procesa bušenja naftnih i gasnih bušotina na primeru NGDU "Almetyevneft". Geološke i fizičke karakteristike objekata, razvoj naftnih polja. Metode za povećanje produktivnosti bunara. Sigurnosne mjere.

izvještaj sa prakse, dodano 20.03.2012


Primarne, sekundarne i tercijarne metode razvoja naftnog i gasnog polja, njihova suština i karakteristike. Pa i njegove vrste. Usmjereno (vodoravno) bušenje. Umjetno odstupanje bunara. Bušenje bunara za naftu i gas.

seminarski rad dodan 18.12.2014


Kratka istorija razvoja nafte i plina. Koncept i svrha bunara. Geološke i poljske karakteristike produktivnih formacija. Osnovi razvoja naftnih i gasnih polja i njihov rad. Razmatranje poboljšanih metoda obnavljanja ulja.

izvještaj o praksi, dodano 23.09.2014


Tehnologija bušenja nafte i plina. Pravilnosti uništavanja stijena. Bušilice. Bušaća žica, njeni elementi. Pa ispiranje. Turbinski i bušotinski motori. Karakteristike bušenja bušotina u ravnoteži "rezervoara bušotine".

prezentacija dodata 18.10.2016


Istraživanje glavnih metoda bušenja naftnih i plinskih bušotina: rotacionih, hidrauličnih motora u bušotinama i bušenja električnim bušilicama. Karakteristike uzroka i posljedica zakrivljenosti vertikalnih bušotina, prirodna zakrivljenost osi bušotina.

seminarski rad, dodan 15.09.2011


Kriteriji za odabir operativnih objekata. Sistemi razvoja naftnih polja. Postavljanje bunara prema površini ležišta. Pregled metoda za povećanje produktivnosti bunara. Pa rutinski i kapitalni remont. Prikupljanje i priprema nafte, plina, vode.

izvještaj o praksi, dodano 30.05.2013


Suština postupka bušenja, svrha i vrste bušotina. Pravila za projektovanje, ugradnju i rad bušaćih postrojenja za bušenje naftnih i plinskih bušotina. Važnost pridržavanja sigurnosnih uputa pri izvođenju bušaćih radova.

test, dodano 08.08.2013


Projektiranje strukture naftnih bušotina: proračun dubine spuštanja vodiča i parametara profila bušotine. Izbor opreme za bunare, režima bušenja, cementnih kaša i bitova Tehnološka oprema za kućišta i proizvodne žice.

teza, dodana 19.06.2011


Opće informacije o ribolovnom objektu. Geografski i ekonomski uslovi i geološka struktura polja. Organizacija i izvođenje operacija bušenja. Metode za povećanje produktivnosti bunara. Održavanje i remont naftnih i plinskih bušotina.