Petrol için sondaj kuyuları. Petrol ve gaz kuyusu sondaj teknolojisi

Petrol ve gaz kuyularının inşaatı Belirli bir alandaki sondajın özel jeolojik koşullarına uygun olarak geliştirilmiş ve rafine edilmiştir. Atanan görevin yerine getirilmesini sağlamalıdır; tasarım derinliğine ulaşmak, petrol ve gaz yatağının açılması ve saha geliştirme sisteminde kullanımı da dahil olmak üzere kuyuda planlanan tüm çalışma ve çalışmaların yürütülmesi.

Kuyu tasarımı jeolojik bölümün karmaşıklığına, sondaj yöntemine, kuyunun amacına, üretken ufku açma yöntemine ve diğer faktörlere bağlıdır.

Bir kuyu yapısının tasarlanması için ilk veriler aşağıdaki bilgileri içerir:

kuyunun amacı ve derinliği;

rezervuar kayanın tasarım ufku ve özellikleri;

kuyunun bulunduğu yerdeki jeolojik bölüm, olası komplikasyon bölgelerini vurgulayarak rezervuar basınçlarını ve hidrolik kırılma basınçlarını aralıklara göre gösterir;

Üretim hattının çapı veya üretim hattının çalıştırılması sağlanmadıysa kuyunun nihai çapı.

Tasarım sırası petrol ve gaz kuyusu tasarımları Sonraki.

Seçildi kuyu alt bölümü tasarımı . Verimli oluşum aralığındaki bir kuyunun tasarımı, kuyuya petrol ve gaz akışı için en iyi koşulları ve petrol ve gaz yatağının rezervuar enerjisinin en verimli şekilde kullanılmasını sağlamalıdır.

Gerekli olan mahfaza dizilerinin sayısı ve iniş derinlikleri. Bu amaçla, rezervuar basınçları k'nın anomali katsayısındaki ve emme basıncı indeksi kabs.'deki değişimlerin grafiği çizilir.

Seçim haklı üretim ipinin çapı ile mahfaza iplerinin ve uçların çapları üzerinde anlaşmaya varılır. Çaplar aşağıdan yukarıya doğru hesaplanır.

Çimentolama aralıkları seçildi. Muhafaza pabucundan kuyu başına kadar aşağıdakiler çimentolanmıştır: tüm kuyulardaki iletkenler; arama, maden arama, parametrik, referans ve gaz kuyularında ara ve üretim dizileri; 3000 m'den daha derin petrol kuyularındaki ara sütunlar; 3004) m derinliğe kadar olan petrol kuyularında ara muhafaza pabucundan en az 500 m uzunluğunda bir kesit üzerinde (tüm geçirgen ve kararsız kayaların çimento bulamacı ile kaplanması şartıyla).

Petrol kuyularındaki üretim şeritlerinin çimentolama aralığı, pabuçtan önceki ara ipin alt ucunun en az 100 m yukarısında bulunan bir bölüme kadar olan alanla sınırlandırılabilir.

Açık deniz alanlarında inşa edilen kuyulardaki tüm muhafaza şeritleri tüm uzunlukları boyunca çimentolanmıştır.

Bir kuyuyu sondaj sıvılarıyla yıkamak için bir hidrolik program tasarlama aşamaları.

Bir hidrolik program, kuyu temizleme işlemi için bir dizi ayarlanabilir parametre olarak anlaşılmaktadır. Ayarlanabilir parametre aralığı şu şekildedir: sondaj sıvısının özelliklerinin göstergeleri, sondaj pompalarının akış hızı, jet uçlarının çapı ve nozül sayısı.

Bir hidrolik program hazırlarken aşağıdakiler varsayılır:

Sondaj sıvısının oluşumu ve kaybından kaynaklanan sıvı girişini ortadan kaldırın;

Sondaj sıvısının birikmesini önlemek için kuyu duvarlarının aşınmasını ve taşınan kesimlerin mekanik dağılımını önleyin;

Delinmiş kayanın kuyunun halka şeklindeki alanından çıkarılmasını sağlayın;

Hidromonitör etkisinin maksimum kullanımı için koşullar yaratın;

Pompalama ünitesinin hidrolik gücünün rasyonel kullanımı;

Çamur pompalarını durdururken, sirkülasyon yaparken ve çalıştırırken acil durumları ortadan kaldırın.

Hidrolik program için listelenen gereksinimler, çok faktörlü bir optimizasyon probleminin formalleştirilmesine ve çözümüne bağlı olarak karşılanır. Açılan kuyuların yıkanması prosesinin tasarlanması için bilinen şemalar, belirtilen pompa akış hızlarına ve sondaj sıvılarının özelliklerine ilişkin parametrelere dayalı olarak sistemdeki hidrolik direncin hesaplamalarına dayanmaktadır.

Bu tür hidrolik hesaplamalar aşağıdaki şemaya göre yapılır. İlk olarak ampirik önerilere dayanarak sondaj sıvısının halka şeklindeki boşluktaki hareket hızı ayarlanır ve çamur pompalarının gerekli akış hızı hesaplanır. Çamur pompalarının özelliklerine göre gerekli akışı sağlayabilecek burçların çapı seçilir. Daha sonra uygun formüller kullanılarak, uçtaki basınç kayıpları dikkate alınmadan sistemdeki hidrolik kayıplar belirlenir. Hidrolik jet uçlarının memelerinin alanı, maksimum nominal enjeksiyon basıncı (seçilen burçlara karşılık gelir) ile hidrolik direnç nedeniyle hesaplanan basınç kayıpları arasındaki farka göre seçilir.

Bir sondaj yöntemi seçme ilkeleri: kuyunun derinliği, kuyu deliğindeki sıcaklık, sondajın karmaşıklığı, tasarım profili ve diğer faktörler dikkate alınarak temel seçim kriterleri.

Sondaj yönteminin seçimi, kuyu dibindeki kayaları yok etmek için daha etkili yöntemlerin geliştirilmesi ve kuyu inşaatı ile ilgili birçok sorunun çözümü, kayaların özelliklerini, koşullarını incelemeden mümkün değildir. oluşumu ve bu koşulların kayaların özellikleri üzerindeki etkisi.

Sondaj yönteminin seçimi formasyonun yapısına, rezervuar özelliklerine, içerdiği sıvı ve/veya gazların bileşimine, verimli ara katmanların sayısına ve formasyon basınçlarının anomali katsayılarına bağlıdır.

Bir sondaj yönteminin seçimi, her biri jeolojik ve metodolojik gerekliliklere (GMT), amaca ve sondaj koşullarına bağlı olarak belirleyici öneme sahip olabilen birçok faktör tarafından belirlenen etkinliğinin karşılaştırmalı bir değerlendirmesine dayanmaktadır.

Bir kuyuyu delmek için yöntemin seçimi aynı zamanda sondaj işinin amacından da etkilenir.

Bir sondaj yöntemi seçerken kuyunun amacına, akiferin hidrojeolojik özelliklerine ve derinliğine ve oluşumu geliştirmek için yapılan iş hacmine göre yönlendirilmelidir.

BHA parametrelerinin kombinasyonu.

Bir sondaj yöntemi seçerken, teknik ve ekonomik faktörlere ek olarak, kuyu içi motora dayalı BHA'larla karşılaştırıldığında, döner BHA'ların teknolojik olarak çok daha gelişmiş ve kullanımda daha güvenilir, tasarım açısından daha kararlı olduğu dikkate alınmalıdır. Yörünge.

BHA'ları iki merkezleyici ile stabilize etmek için saptırma kuvvetinin kuyu eğriliği üzerindeki uca bağımlılığı.

Bir delme yöntemi seçerken, teknik ve ekonomik faktörlere ek olarak, kuyu içi motora dayalı BHA'larla karşılaştırıldığında, döner BHA'ların teknolojik olarak çok daha gelişmiş, kullanımda daha güvenilir ve yol boyunca daha kararlı olduğu dikkate alınmalıdır. tasarım yörüngesi.

Tuz sonrası yataklarda sondaj yöntemi seçimini haklı çıkarmak ve rasyonel bir sondaj yöntemiyle ilgili yukarıdaki sonucu doğrulamak için türbin ve döner kuyu sondajının teknik göstergeleri analiz edildi.

Kuyu içi hidrolik motorlu bir delme yöntemi seçerseniz, uçtaki eksenel yükü hesapladıktan sonra kuyu içi motor tipini seçmelisiniz. Bu seçim, ucun dönüşündeki spesifik tork, ucun üzerindeki eksenel yük ve sondaj sıvısının yoğunluğu dikkate alınarak yapılır. Seçilen kuyu içi motorun teknik özellikleri, uç dönüş hızı ve kuyuyu yıkamak için hidrolik program tasarlanırken dikkate alınır.

Soru hakkında bir sondaj yöntemi seçme Fizibilite çalışmasına göre karar verilmelidir. Bir sondaj yöntemi seçmenin ana göstergesi karlılıktır - 1 m penetrasyonun maliyeti. [ 1 ]

Başlamadan önce bir sondaj yöntemi seçme Gazlı maddeler kullanarak bir deliği derinleştirmek için, bunların fiziksel ve mekanik özelliklerinin belirli sınırlamalar getirdiği akılda tutulmalıdır, çünkü bazı gazlı madde türleri, bazı sondaj yöntemleri için geçerli değildir. İncirde. Şekil 46, çeşitli gaz halindeki maddelerin modern sondaj yöntemleriyle olası kombinasyonlarını göstermektedir. Diyagramdan görülebileceği gibi, gazlı maddelerin kullanımı açısından en evrensel olanı döner ve elektrikli delme yöntemleridir, daha az evrensel olan ise yalnızca gazlı sıvılar kullanıldığında kullanılan türbin yöntemidir. [ 2 ]

MODU'nun güç kaynağının daha az etkisi vardır. sondaj yöntemlerinin seçimi ve çeşitleri, doğrudan sondaj ekipmanına ek olarak MODU, sondaj noktasında çalışması ve tutulması için gerekli yardımcı ekipmanlarla donatıldığından, karada sondaj için tesisin güç kaynağından daha fazladır. Uygulamada sondaj ve yardımcı ekipmanlar dönüşümlü olarak çalışmaktadır. Bir sondaj kulesinin gerekli minimum güç kaynağı, yardımcı ekipmanın tükettiği enerjiye göre belirlenir; bu, sondaj tahriki için gerekenden daha fazla olabilir. [ 3 ]

Teknik projenin sekizinci bölümü şunlara ayrılmıştır: bir sondaj yöntemi seçme, kuyu içi motorların standart boyutları ve delme uzunlukları, delme modlarının geliştirilmesi. [ 4 ]

Başka bir deyişle, şu veya bu kuyu profilinin seçimi büyük ölçüde belirler sondaj yöntemi seçimi5 ]

MODU'nun taşınabilirliği, ekipmanın metal tüketimine ve güç kaynağına bağlı değildir ve sondaj yöntemi seçimi Ekipman sökülmeden çekildiğinden. [ 6 ]

Başka bir deyişle, şu veya bu tür kuyu profilinin seçimi büyük ölçüde belirleyicidir. sondaj yöntemi seçimi, uç tipi, hidrolik delme programı, delme modu parametreleri ve bunun tersi. [ 7 ]

Yüzer temelin yuvarlanma parametreleri, normal ve güvenli çalışmanın mümkün olduğu deniz dalgalarının çalışma aralığı buna bağlı olduğundan, gövde tasarımının ilk aşamalarında zaten hesaplama ile belirlenmelidir. sondaj yöntemi seçimi Hareketin iş süreci üzerindeki etkisini azaltan sistemler ve cihazlar. Salınmayı azaltmak, mahfaza boyutlarının rasyonel seçimi, bunların göreceli konumu ve sallantıyla mücadelede pasif ve aktif araçların kullanılmasıyla sağlanabilir. [ 8 ]

Yeraltı suyunun araştırılması ve işletilmesinin en yaygın yöntemi kuyu ve kuyuların açılmasıdır. Bir delme yöntemi seçmeşunları belirler: alanın hidrojeolojik bilgi derecesi, işin amacı, elde edilen jeolojik ve hidrojeolojik bilgilerin gerekli güvenilirliği, söz konusu sondaj yönteminin teknik ve ekonomik göstergeleri, 1 m3 üretilen suyun maliyeti, kuyunun hayatı. Kuyu delme teknolojisinin seçimi, yeraltı suyunun sıcaklığından, mineralizasyon derecesinden ve betona (çimento) ve demire karşı agresifliğinden etkilenir. [ 9 ]

Ultra derin kuyular açılırken, kuyu eğiminin derinleştirilmesinin olumsuz sonuçlarından dolayı sondaj eğiminin önlenmesi çok önemlidir. Bu nedenle ne zaman ultra derin kuyuların sondajı için yöntemlerin seçilmesi ve özellikle üst aralıklarında kuyu deliğinin dikeyliği ve düzgünlüğüne dikkat edilmelidir. [ 10 ]

Bir sondaj yöntemi seçme sorununa bir fizibilite çalışması temelinde karar verilmelidir. için ana gösterge bir sondaj yöntemi seçme karlılıktır - 1 m penetrasyonun maliyeti. [ 11 ]

Böylece, kil çözeltisiyle yıkama ile döner delme hızı, darbeli halat delme hızını 3 - 5 kat aşıyor. Bu nedenle, belirleyici faktör bir sondaj yöntemi seçme Ekonomik bir analiz olması lazım. [ 12 ]

Petrol ve gaz kuyularının inşasına yönelik bir projenin teknik ve ekonomik verimliliği büyük ölçüde derinleştirme ve temizleme işleminin geçerliliğine bağlıdır. Bu süreçlere yönelik teknoloji tasarımı şunları içerir: sondaj yöntemi seçimi, kaya yıkıcı aletin türü ve delme modları, sondaj dizisinin tasarımı ve tabanının düzeni, hidrolik derinleştirme programı ve sondaj sıvısının özelliklerinin göstergeleri, sondaj sıvısı türleri ve gerekli miktarlarda kimyasal reaktifler ve özelliklerini koruyacak malzemeler. Tasarım kararlarının benimsenmesi, sondaj kulesi tipinin seçimini belirler; bu, ayrıca mahfaza dizilerinin tasarımına ve sondajın coğrafi koşullarına da bağlıdır. [ 13 ]

Sorunu çözme sonuçlarının uygulanması, çok çeşitli delme koşullarına sahip çok sayıda nesnede bit performansının derin ve kapsamlı bir analizini yapmak için geniş bir fırsat yaratır. Bu durumda öneriler hazırlamak da mümkündür. sondaj yöntemlerinin seçimi, kuyu içi motorlar, çamur pompaları ve yıkama sıvısı. [ 14 ]

Su kuyusu inşaatı uygulamalarında şu sondaj yöntemleri yaygınlaşmıştır: doğrudan sirkülasyonlu dönerli, ters sirkülasyonlu dönerli, hava üflemeli dönerli ve vurmalı halatlı. Çeşitli sondaj yöntemlerinin kullanım koşulları, sondaj kulelerinin teknik ve teknolojik özelliklerinin yanı sıra kuyu inşaatı işinin kalitesine göre belirlenir. Şunu belirtmek gerekir ki bir kuyu delme yöntemi seçme su için, sadece kuyu açma hızı ve yöntemin üretilebilirliği değil, aynı zamanda alt delik bölgesindeki kayaların deformasyonunun minimumda gözlendiği akiferin açılması için bu tür parametrelerin sağlanması da dikkate alınmalıdır. ölçüde olup geçirgenliği formasyona göre azalmaz. [ 1 ]

Dikey bir kuyu deliğini derinleştirmek için sondaj yöntemini seçmek çok daha zordur. Sondaj sıvıları kullanılarak yapılan sondaj uygulamasına göre seçilen bir aralıkta sondaj yapılırken dikey şaftın bükülmesi bekleniyorsa, kural olarak uygun tipte uçlara sahip havalı çekiçler kullanılır. Eğrilik gözlenmiyorsa sondaj yöntemi seçimi aşağıdaki şekilde gerçekleştirilir. Yumuşak kayalar için (yumuşak şeyller, alçıtaşı, tebeşir, anhidritler, tuz ve yumuşak kireçtaşları), 325 rpm'ye kadar uç hızlarına sahip elektrikli delme kullanılması tavsiye edilir. Kayaların sertliği arttıkça sondaj yöntemleri şu sıraya göre düzenlenir: pozitif deplasmanlı motor, döner delme ve döner darbeli delme. [ 2 ]

MODU'lar ile kuyu inşa etme hızının arttırılması ve maliyetinin düşürülmesi açısından hidrolik karot taşıma ile sondaj yöntemi ilgi çekicidir. Bu yöntem, yukarıda belirtilen kullanım sınırlamaları dışında, jeolojik araştırmaların prospeksiyon ve prospeksiyon-değerlendirme aşamalarında PBU'lar ile plaserlerin araştırılmasında kullanılabilir. Sondaj ekipmanının maliyeti, sondaj yöntemlerine bakılmaksızın, MODU'nun toplam maliyetinin %10'unu geçmez. Bu nedenle sondaj ekipmanının maliyetindeki değişikliklerin tek başına MODU'nun üretim ve servis maliyeti üzerinde önemli bir etkisi yoktur. sondaj yöntemi seçimi. MODU'nun maliyetindeki artış, yalnızca çalışma koşullarını iyileştirdiği, sondaj güvenliğini ve hızını arttırdığı, hava koşullarından kaynaklanan aksama sürelerini azalttığı ve sondaj sezonunu uzattığı takdirde haklı görülebilir. [ 3 ]

Uç tipinin ve delme modunun seçilmesi: seçim kriterleri, bilgi edinme ve optimum modları oluşturmak ve parametre değerlerini düzenlemek için işleme yöntemleri .

Bit seçimi, belirli bir aralığı oluşturan kayaların (g/p) bilgisine dayanarak yapılır; sertlik kategorisine ve aşındırıcılık kategorisine göre.

Bir arama ve bazen de üretim kuyusunun sondajı sürecinde, stratigrafik bir kesit oluşturmak, delinen kayaların litolojik özelliklerini incelemek, gözeneklerdeki petrol ve gaz içeriğini belirlemek için kayalar periyodik olarak el değmemiş sütunlar (çekirdekler) şeklinde seçilir. kayalar vb.

Çekirdeği yüzeye çıkarmak için karot uçları kullanılır (Şekil 2.7). Böyle bir uç, bir matkap kafasından (1) ve bir vida dişi kullanılarak matkap kafası gövdesine bağlanan bir göbek setinden oluşur.

Pirinç. 2.7. Karot ucu cihazının şeması: 1 - delme kafası; 2 - çekirdek; 3 - yer taşıyıcısı; 4 - çekirdek seti gövdesi; 5 - küresel vana

Sondaj ve karot numunesi alma işleminin gerçekleştirildiği kayanın özelliklerine bağlı olarak silindir konili, elmas ve karbür matkap başlıkları kullanılmaktadır.

Delme modu, delicinin konsolundan değiştirebileceği, ucun performansını önemli ölçüde etkileyen parametrelerin bir kombinasyonudur.

Pd [kN] – bit üzerindeki yük, n [rpm] – bit dönüş hızı, Q [l/s] – endüstriyel akış hızı (besleme). g-ti, H [m] – bit başına penetrasyon, Vm [m/saat] – fur. penetrasyon hızı, Vav=H/tB – ortalama,

Vm(t)=dh/dtB – anlık, Vр [m/saat] – rutin delme hızı, Vр=H/(tB + tSPO + tB), C [rub/m] – 1 m penetrasyon için işletme maliyetleri, C= ( Cd+Sch(tB + tSPO + tB))/H, Cd – bitin maliyeti; Cch – 1 saatlik sondaj işinin maliyeti. Rev.

Optimum modu arama aşamaları - tasarım aşamasında - sondaj modunun operasyonel optimizasyonu - sondaj işlemi sırasında elde edilen bilgileri dikkate alarak tasarım modunun ayarlanması.

Tasarım sürecinde bilgiyi kullanırız. kuyu açılırken elde edilen bunda

bölge, analog dönüşüm, goelog'daki veriler. kuyu bölümü, matkap üreticisinin tavsiyeleri. aletler, kuyu içi motorların çalışma özellikleri.

Altta bir bit seçmenin 2 yolu: grafiksel ve analitik.

Matkap kafasındaki kesiciler, delik tabanının ortasındaki kayanın delme sırasında tahrip olmayacağı şekilde monte edilir. Bu, karot 2'nin oluşumu için koşullar yaratır. Çeşitli kayalarda karot seçimi ile sondaj yapmak için tasarlanmış dört, altı ve ardından sekiz konili matkap başlıkları vardır. Elmas ve karbür matkap kafalarındaki kayayı yok eden elemanların düzeni, kayanın yalnızca kuyu tabanının çevresi boyunca yok edilmesini de mümkün kılar.

Ortaya çıkan kaya sütunu, kuyu, bir mahfaza (4) ve bir çekirdek borusu (toprak taşıyıcı) 3'ten oluşan bir çekirdek setine derinleştirildiğinde girer. Çekirdek setinin gövdesi, matkap kafasını sondaj ipine bağlamak, sondajı yerleştirmek için kullanılır. Taşıyıcıyı mekanik hasarlardan korur ve ayrıca yıkama sıvısını kendisi ile yer taşıyıcısı arasında geçirir. Toprak taşıyıcı, sondaj sırasında ve yüzeye kaldırıldığında çekirdeği almak, korumak için tasarlanmıştır. Bu işlevleri gerçekleştirmek için, toprak taşıyıcının alt kısmına çekirdek tutucular ve çekirdek tutucular monte edilir ve üstte, toprak taşıyıcıdan çıkan sıvının çekirdekle doldurulurken kendi içinden geçmesine izin veren bir küresel vana (5) bulunur. .

Toprak taşıyıcının karot seti gövdesine ve sondaj kafasına monte edilme yöntemine göre çıkarılabilir ve çıkarılamayan toprak taşıyıcılı karot uçları bulunmaktadır.

Çıkarılabilir toprak taşıyıcılı karot uçları, karot taşıyıcıyı karot ipini kaldırmadan kaldırmanıza olanak tanır. Bunu yapmak için, toprak taşıyıcının çekirdek setinden çıkarılıp yüzeye yükseltildiği bir halat üzerindeki sondaj ipine bir tutucu indirilir. Daha sonra aynı tutucu kullanılarak boş toprak taşıyıcı indirilerek karot takımının gövdesine yerleştirilir ve karot seçimiyle sondaj işlemine devam edilir.

Çıkarılabilir toprak taşıyıcılı karot uçları türbin sondajında, çıkarılamayan çekirdekli karot uçları ise döner sondajda kullanılır.

Borular üzerinde bir formasyon test cihazı kullanarak verimli bir ufkun test edilmesini gösteren şematik diyagram.

Formasyon test cihazları sondajda çok yaygın olarak kullanılır ve test edilen nesne hakkında en fazla bilgiyi sağlar. Modern bir ev tipi formasyon test cihazı aşağıdaki ana bileşenlerden oluşur: bir filtre, bir paketleyici, dengeleme ve ana giriş vanaları ile test cihazının kendisi, bir kapatma vanası ve bir sirkülasyon vanası.

Tek aşamalı çimentolamanın şematik diyagramı. Bu proseste yer alan çimentolama pompalarındaki basınçtaki değişiklikler.

Tek aşamalı kuyu çimentolama yöntemi en yaygın olanıdır. Bu yöntemle çimento çözeltisi belirli aralıklarla tek seferde verilir.

Sondaj işlemlerinin son aşamasına kuyuların çimentolanmasını içeren bir süreç eşlik eder. Tüm yapının yaşayabilirliği bu çalışmaların ne kadar iyi yapıldığına bağlıdır. Bu prosedürün gerçekleştirilme sürecinde izlenen asıl amaç, sondaj çamurunun başka bir adı olan çimento bulamacı ile değiştirilmesidir. Kuyuların çimentolanması, taşa sertleşmesi gereken bir bileşimin eklenmesini içerir. Günümüzde kuyuların çimentolanması işlemini gerçekleştirmenin birkaç yolu vardır, bunlardan en yaygın kullanılanı 100 yıldan fazladır. 1905 yılında dünyaya tanıtılan ve günümüzde sadece bazı değişikliklerle kullanılan, tek aşamalı bir kaplama çimentolama yöntemidir.

Çimentolama işlemi

Kuyuların çimentolanması teknolojisi 5 ana çalışma türünün gerçekleştirilmesini içerir: birincisi çimento bulamacının karıştırılması, ikincisi bileşimin kuyuya pompalanması, üçüncüsü karışımın seçilen yöntemi kullanarak halka içine sağlanması, dördüncüsü sertleştirme çimento karışımı, beşincisi ise yapılan işin kalitesini kontrol etmektir.

Çalışmaya başlamadan önce, sürecin teknik hesaplamalarına dayanan bir çimentolama planı hazırlanmalıdır. Madencilik ve jeolojik koşulların dikkate alınması önemli olacaktır; güçlendirilmesi gereken aralığın uzunluğu; kuyu deliği tasarımının özellikleri ve durumu. Hesaplamaların yapılması sürecinde, bu tür çalışmaların belirli bir alanda yürütülmesi deneyiminden de yararlanılmalıdır.

Şekil 1. Tek aşamalı çimentolama proses diyagramı.

İncirde. Şekil 1'de tek aşamalı çimentolama işleminin şemasını görebilirsiniz. “I” – karışımı fıçıya beslemeye başlama. “II”, çözelti mahfazadan aşağı doğru hareket ederken kuyuya enjekte edilen karışımın beslenmesini, “III” çimento bileşiminin halka içine itilmesinin başlangıcını, “IV” ise karışımın itilmesinin son aşamasını ifade eder. Diyagram 1'de basınç seviyesinin izlenmesinden sorumlu olan bir basınç göstergesi bulunmaktadır; 2 – çimentolama kafası; 3 – üstte bulunan fiş; 4 – alt tapa; 5 – kasa; 6 – kuyu duvarları; 7 – durdurma halkası; 8 - çimento karışımını preslemeye yönelik sıvı; 9 – sondaj sıvısı; 10 – çimento karışımı.

Zaman aralığı olan iki aşamalı çimentolamanın şematik diyagramı. Avantajlar ve dezavantajlar.

Zaman aralığı ile kademeli çimentolama Çimentolama aralığı iki parçaya bölünür ve arayüzün yakınındaki arayüze özel bir çimentolama manşonu yerleştirilir. Merkezleme ışıkları kolonun dış kısmına, kaplinin üstüne ve altına yerleştirilir. İlk olarak kolonun alt kısmı çimentolanır. Bunu yapmak için, CP'yi sütun pabucundan çimentolama manşonuna kadar doldurmak için gerekli hacimde 1 porsiyon CR sütuna, ardından da deplasman sıvısına pompalanır. Aşama 1'i çimentolamak için, yer değiştirme sıvısının hacmi kolonun iç hacmine eşit olmalıdır. Pompayı pompaladıktan sonra topu kolona düşürürler. Yer çekimi kuvveti altında, top sütundan aşağıya düşer ve çimentolama manşonunun alt burcuna düşer. Daha sonra tavayı tekrar kolona pompalamaya başlarlar: tapanın üzerindeki basınç artar, manşon tamamen aşağı doğru hareket eder ve tava, açılan deliklerden kolonun ötesine geçer. Kuyu, çimento harcı sertleşene kadar (birkaç saatten bir güne kadar) bu deliklerden yıkanır. Daha sonra CR'nin 2. kısmını pompalayın, üstteki tapayı bırakın ve çözeltiyi 2 porsiyon CR ile değiştirin. Manşona ulaşan tapa, çimentolama manşonunun gövdesindeki pimlerle güçlendirilir ve onu aşağı doğru hareket ettirir; bu durumda burç, kaplin deliklerini kapatır ve kolon boşluğunu dişli kutusundan ayırır. Sertleştikten sonra tapa delinir. Bağlantının kurulacağı yer, tesisi çimento harçlarına yönlendiren nedenlere bağlı olarak seçilir. Gaz kuyularında, çimentolama manşonu üretken ufkun çatısının 200-250 m yukarısına monte edilir. Bir kuyunun çimentolanması sırasında dolaşım kaybı riski varsa, bağlantının konumu, halka içindeki çözelti kolonunun hidrodinamik basınçları ve statik basıncının toplamı zayıf oluşumun kırılma basıncından daha az olacak şekilde hesaplanır. Çimento manşonu her zaman sağlam, geçirimsiz kayaların karşısına yerleştirilmeli ve fenerlerle ortalanmalıdır. Aşağıdakileri uygulayın: a) tek aşamalı çimentolama sırasında çözeltinin emilmesi kaçınılmazsa; b) Formasyonun yüksek basınçla açılması durumunda ve tek aşamalı çimentolama sonrasında çözeltinin priz alma süresi içerisinde çapraz akıntılar ve gaz oluşumları meydana gelebilir; c) Tek aşamalı çimentolama, çok sayıda çimento pompasının ve karıştırma makinesinin operasyona eşzamanlı katılımını gerektiriyorsa. Kusurlar: alt kısmın çimentolanmasının sonu ile üst kısmın çimentolanmasının başlangıcı arasında büyük bir zaman farkı. Bu dezavantaj, çimentolu manşonun yaklaşık olarak altına bir harici paketleyici yerleştirilerek büyük ölçüde ortadan kaldırılabilir. Alt aşamanın çimentolanması tamamlandıktan sonra kuyunun halkası bir paketleyici ile kapatılırsa, üst kısmın çimentolanmasına hemen başlayabilirsiniz.

Dikey kuyular için eksenel çekme mukavemeti için mahfaza dizisini hesaplama prensipleri. Eğimli ve kavisli kuyular için sütun hesaplamanın özellikleri.

Gövde hesaplaması aşırı dış baskıları belirlemekle başlayın. [ 1 ]

Muhafaza kolonlarının hesaplanması Muhafaza borusu malzemesinin duvar kalınlıklarını ve mukavemet gruplarını seçmek ve ayrıca mevcut jeolojik, teknolojik ve teknolojik koşullar dikkate alınarak tasarım sırasında ortaya konulan standart güvenlik faktörlerinin beklenenlere uygunluğunu kontrol etmek amacıyla tasarım sırasında gerçekleştirilir. Üretimin piyasa koşulları. [ 2 ]

Muhafaza kolonlarının hesaplanması trapez dişlilerde izin verilen yüke göre çekme testi yapılır. Muhafaza dizelerini bölümler halinde indirirken, kolonun uzunluğu bölümün uzunluğu olarak alınır. [ 3 ]

Gövde hesaplaması gövde hasarını etkileyen faktörlerin belirlenmesini ve güvenilirlik ve ekonomi açısından her özel operasyon için en uygun çelik kalitesinin seçilmesini içerir. Muhafazanın tasarımı, kuyunun tamamlanması ve işletilmesi sırasında muhafazanın gereksinimlerini karşılamalıdır. [ 4 ]

Muhafaza kolonlarının hesaplanması yönlü kuyular için, kuyu deliği eğriliğinin yoğunluğuna bağlı olarak çekme mukavemeti faktörünün seçiminde ve ayrıca eğimli bir kuyuya özgü noktaların konumunun belirlendiği dış ve iç basınçların belirlenmesinde dikey kuyular için benimsenenlerden farklıdır. dikey projeksiyonu ile belirlenir.

Muhafaza kolonlarının hesaplanması aşırı dış ve iç basınçların maksimum değerlerinin yanı sıra eksenel yüklere (kuyuların sondajı, test edilmesi, çalıştırılması, onarımı sırasında) ayrı ve birleşik etkileri dikkate alınarak gerçekleştirilir.

Asıl fark kasa hesaplamaları yönlü kuyular için dikey kuyuların hesaplanmasından, kuyu deliği eğriliğinin yoğunluğuna bağlı olarak yapılan çekme mukavemeti faktörünün yanı sıra kuyu deliğinin uzaması dikkate alınarak dış ve iç basınçların hesaplanmasıdır.

Muhafaza borularının seçimi ve kasa hesaplaması Mukavemet testleri, çözeltinin formasyon sıvısıyla tamamen değiştirilmesiyle beklenen maksimum aşırı dış ve iç basınçların yanı sıra mevcut yapılara dayanarak kuyunun inşaatı ve işletmesi aşamalarında borular üzerindeki eksenel yükler ve sıvı agresifliği dikkate alınarak gerçekleştirilir. .

Bir kolonun mukavemetini hesaplarken ana yükler, kendi ağırlığından kaynaklanan eksenel çekme yüklerinin yanı sıra çimentolama ve kuyu çalışması sırasındaki dış ve iç aşırı basınçtır. Ayrıca kolona diğer yükler de etki eder:

· kararsız kolon hareketi sırasında eksenel dinamik yükler;

· kolonun iniş sırasında kuyu duvarlarına sürtünme kuvvetlerinden kaynaklanan eksenel yükler;

· kolonu yüzeye boşaltırken kendi ağırlığının bir kısmından kaynaklanan basınç yükleri;

· Kavisli kuyularda meydana gelen eğilme yükleri.

Bir petrol kuyusu için üretim dizisinin hesaplanması

Formüllerde kullanılan kurallar:

Kuyu başından kolon pabucuna kadar olan mesafe, m L

Kuyu başından çimento bulamacına olan mesafe, m h

Kuyu başından kolondaki sıvı seviyesine kadar olan mesafe, m N

Test sıvısının yoğunluğu, g/cm3r soğutucu

Kolonun arkasındaki sondaj sıvısının yoğunluğu, g/cm3 r BR

r B sütunundaki sıvı yoğunluğu

Kolonun arkasındaki çimento bulamacının yoğunluğu r CR

Z derinliğinde aşırı iç basınç, MPa P VIz

Z P N z derinliğinde aşırı dış basınç

Gerilimin aşırı olduğu kritik dış basınç

Boru gövdesindeki basınç P KR akma noktasına ulaşır

z Р PL derinliğindeki rezervuar basıncı

Sıkma basıncı

Seçilen bölümlerin sütununun toplam ağırlığı, N (MN) Q

Çimento halkası boşaltma katsayısı k

Harici aşırı basınç hesaplanırken güvenlik faktörü n KR

Çekme hesaplamaları için güvenlik faktörü n STR

Şekil 69. Kuyu çimentolama şeması

Şu tarihte: h > H Aşağıdaki karakteristik noktalar için aşırı dış basınçları (işletme aşamasının sonunda) belirliyoruz.

1: z = 0; Р n.иz = 0,01ρ b.r * z; (86)

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

3: z = h; P n ve z = (0,01 [ρ b.p h - ρ in (h - N)]), (MPa); (88)

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

Diyagram oluşturma ABCD(Şekil 70). Bunu yapmak için kabul edilen ölçekte yatay yönde değerleri bir kenara koyuyoruz ρ n.i z noktalarda 1 -4 (şemaya bakınız) ve bu noktalar birbirine düz parçalarla sırayla bağlanmıştır.

Şekil 70. Dış ve iç diyagramlar

aşırı basınç

Aşırı iç basınçları, paketleyici olmadan tek adımda kasanın sızdırmazlık açısından test edilmesi koşulundan belirleriz.

Ağızdaki basınç: P y = P pl - 0,01 ρ V L (MPa). (90)

Kuyu çimentolamanın kalitesini ve etkilerinin doğasını etkileyen ana faktörler.

Geçirgen katmanların çimentolama yoluyla izolasyonunun kalitesi aşağıdaki faktör gruplarına bağlıdır: a) tıkaç karışımının bileşimi; b) çimento bulamacının bileşimi ve özellikleri; c) çimentolama yöntemi; d) kuyunun halkasında yer değiştirme sıvısının çimento bulamacı ile değiştirilmesinin tamamlanması; e) çimento taşının kuyunun kasasına ve duvarlarına yapışmasının sağlamlığı ve sıkılığı; f) kalınlaşma ve sertleşme döneminde çimento bulamacında filtrelemenin ve emme kanallarının oluşumunun önlenmesi için ek araçların kullanılması; g) çimento bulamacının kalınlaşması ve sertleşmesi sırasında iyi dinlenme modu.

Çimento bulamacının hazırlanması ve mahfazaya pompalanması için gerekli çimento malzemeleri, karıştırma makineleri ve çimentolama ünitelerinin miktarının hesaplanmasına ilişkin ilkeler. Boru çimentolama ekipmanının şeması.

Aşağıdaki koşullar için çimentolama hesaplamalarının yapılması gerekir:

- dikkate alınamayan faktörleri telafi etmek için uygulanan çimento harcının yükselme yüksekliğindeki rezerv katsayısı (önceki kuyuların çimentolama verilerine dayanarak istatistiksel olarak belirlenmiştir); ve - sırasıyla kuyunun ortalama çapı ve üretim hattının dış çapı, m; - çimentolama bölümünün uzunluğu, m; - üretim hattının ortalama iç çapı, m; - üretim hattının yüksekliği (uzunluğu) ipte bırakılan çimento kabı, m; - sıkıştırılabilirliği dikkate alınarak yer değiştirme sıvısının rezerv faktörü, - = 1.03; - - yükleme ve boşaltma işlemleri ve çözeltinin hazırlanması sırasında çimento kaybını dikkate alan katsayı; - - - çimento çözeltisinin yoğunluğu, kg/m3 - sondaj çamurunun yoğunluğu, kg/m3; n - bağıl su içeriği - suyun yoğunluğu, kg/m3 - çimentonun yığın yoğunluğu, kg/m3;

Belirli bir kuyu aralığını çimentolamak için gereken çimento harcı hacmi (m3): Vс.p.=0.785*kp*[(2-dн2)*lс+d02*hс]

Deplasman sıvısının hacmi: Vpr=0,785* - *d2*(Lc-);

Tampon sıvısının hacmi: Vb=0,785*(2-dн2)*lb;

Portland çimentosu çimentosunun kütlesi: Mts= - **Vtsr/(1+n);

Çimento bulamacı hazırlamak için suyun hacmi, m3: Vv= Mts*n/(kc*pv);

Çimentolamadan önce, kuru çimento malzemesi karıştırma makinelerinin haznelerine yüklenir; gerekli miktar şu şekildedir: nc = Mts/Vcm, burada Vcm, karıştırma makinesi haznesinin hacmidir.

Bir kuyunun alt bölümünü verimli oluşum bölgesinde donatma yöntemleri. Bu yöntemlerin her birinin kullanılabileceği koşullar.

1. Verimli bir rezervuar, önce üstteki kayaları özel bir muhafaza boru dizisi ile örtmeden delinir, ardından muhafaza dizisi tabana indirilir ve çimentolanır. Muhafazanın iç boşluğunu üretken rezervuarla iletişim kurmak için deliklidir, yani. sütun boyunca çok sayıda delik açılır. Yöntemin şu avantajları vardır: Uygulanması kolaydır; kuyunun üretken rezervuarın herhangi bir katmanı ile seçici iletişimine izin verir; fiili sondaj işinin maliyeti diğer giriş yöntemlerine göre daha az olabilir.

2. İlk olarak kaplama dizisi indirilir ve verimli yatağın çatısına yapıştırılarak üstteki kayalar izole edilir. Daha sonra rezervuar daha küçük çaplı uçlarla delinir ve kuyu deliği mahfaza pabucunun altında açık bırakılır. Yöntem yalnızca verimli yatağın stabil kayalardan oluşması ve yalnızca tek bir sıvıyla doyurulmuş olması durumunda uygulanabilir; herhangi bir ara katmanın seçici olarak kullanılmasına izin vermez.

3. Üretken rezervuardaki kuyu deliğinin mahfaza içinde asılı olan bir filtre ile kaplanmış olması bakımından öncekinden farklıdır; Filtre ile sütun arasındaki boşluk genellikle bir paketleyici ile izole edilir. Yöntem öncekiyle aynı avantajlara ve sınırlamalara sahiptir. Öncekinden farklı olarak, verimli yatağın işletme sırasında yeterince stabil olmayan kayalardan oluştuğu durumlarda benimsenebilir.

4. Kuyu, üretken yatağın tepesine kadar bir dizi boruyla kaplanır, ardından ikincisi delinir ve bir astarla kaplanır. Astar tüm uzunluğu boyunca çimentolanır ve daha sonra belirli bir aralıkta delinir. Bu yöntemle, yalnızca rezervuarın durumu dikkate alınarak bir yıkama sıvısı seçilerek rezervuarın önemli ölçüde kirlenmesi önlenebilir. Çeşitli katmanların seçici olarak kullanılmasına olanak tanır ve hızlı ve uygun maliyetli bir kuyu geliştirmenize olanak tanır.

5. Birinci yöntemden yalnızca, verimli bir birikinti açıldıktan sonra, alt kısmı oluklu delikli borulardan önceden oluşturulmuş ve sadece üstüne çimentolanmış olan kuyuya bir mahfaza ipinin indirilmesi bakımından farklılık gösterir. üretken mevduatın çatısı. Kolonun delikli kısmı üretken birikintiye karşı yerleştirilir. Bu yöntemle şu veya bu katmanın seçici olarak kullanılmasını sağlamak mümkün değildir.

Belirli bir kuyu aralığını çimentolamak için çimentolama malzemesi seçerken dikkate alınan faktörler.

Muhafaza şeritlerinin çimentolanması için çimentolama malzemelerinin seçimi, bölümün litofasiyes özelliklerine göre belirlenir ve çimentolama bulamacının bileşimini belirleyen ana faktörler sıcaklık, oluşum basıncı, hidrolik kırılma basıncı, tuz birikintilerinin varlığı, sıvı türü, vb. Genel olarak çimentolama bulamacı, çimentolama çimentosu, orta karışım, reaktifler-hızlandırıcılar ve priz sürelerini geciktiriciler, reaktifler-filtrasyon hızı düşürücüler ve özel katkılardan oluşur. Derz dolgu çimentosu şu şekilde seçilir: çimento derecesi sıcaklık aralığına, çimento bulamacının yoğunluğunun ölçüm aralığına ve çimentolama aralığındaki sıvı ve birikinti türlerine göre belirlenir. Karıştırma ortamı kuyu bölümündeki tuz birikintilerinin varlığına veya formasyon suyunun tuzluluk derecesine bağlı olarak seçilir. Çimento bulamacının zamanından önce kalınlaşmasını ve üretken ufukların sulanmasını önlemek için, çimento bulamacının filtrasyon hızının azaltılması gerekmektedir. Bu göstergenin düşürücüleri olarak NTF, Gipan, CMC, PVS-TR kullanılmaktadır. Kimyasal katkı maddelerinin ısı direncini arttırmak, dispersiyon sistemlerini oluşturmak ve belirli reaktifleri kullanırken yan etkileri ortadan kaldırmak için kil, kostik soda, kalsiyum klorür ve kromatlar kullanılır.

Yüksek kaliteli çekirdek elde etmek için bir çekirdek seti seçmek.

Karot alma aleti, sondaj işlemi sırasında ve kuyu içerisinden taşınma sırasında çekirdeğin alınmasını, rezervuar kaya kütlesinden ayrılmasını ve korunmasını sağlayan bir alettir. araştırma için yüzeye çıkarma noktasına kadar. Çeşitleri: - P1 - çıkarılabilir (BT aracılığıyla çıkarılabilir) karot alıcılı döner sondaj için, - P2 - çıkarılamaz çekirdek alıcılı, - T1 - çıkarılabilir karot alıcılı türbin delme için, - T2 - kalıcı karot alıcılı. Türler: - bir dizi yoğun rezervuardan çekirdek seçimi için (bir çekirdek alıcısına sahip çift çekirdekli mermi, pankreas kanallarından izole edilmiş ve mermi gövdesiyle birlikte dönen), - kırık, buruşmuş veya değişen yoğunluktaki rezervuarlarda çekirdek seçimi için ve sertlik (dönmeyen çekirdek alıcı, bir veya daha fazla yatak üzerinde asılı ve güvenilir çekirdek kırıcılar ve çekirdek tutucular), - dökme hidrokarbonlardan karot numunesi almak için, sökülmesi kolaydır. ve erozyon. RV (sondaj sonunda karotun tamamen sızdırmazlığını ve karot alma deliğinin kapatılmasını sağlamalıdır)

Sondaj borularının tasarım özellikleri ve uygulama alanları.

Sondaj tahrik boruları, rotordan sondaj dizisine dönüşü iletmek için kullanılır. Sondaj boruları genellikle kare veya altıgen kesite sahiptir. İki versiyonda üretilirler: prefabrik ve katı. Üzgün ​​uçları olan sondaj boruları, üzgün uçları dışa ve içe doğru gelir. Kaynaklı bağlantı uçları olan sondaj boruları iki tipte üretilmektedir: TBPV - yükseltilmiş kısım boyunca kaynaklı bağlantı uçları ve TBP - dışarıda bükülmeyen parça boyunca kaynaklı bağlantı uçları olan TBB blokaj yakalı sondaj boruları, yükseltilmiş uçları olan standart borulardan farklıdır. borunun uçlarında blokaj manşonlarının varlığı, 4 mm aralıklı silindirik diş, borunun kilitle kalıcı bağlantısı, kilitle sıkı bağlantı. Stabilizasyon bantlı sondaj boruları, vidalı nipelin hemen arkasında borunun düz bölümlerinin varlığı ve kilit ve stabilizasyon sızdırmazlık bantlarının kilitler üzerinde bağlanması, konik (1:32) trapez diş ve 1/3 adımlı olması nedeniyle standart borulardan farklılık gösterir. 5,08 mm, iç çap boyunca bir montaj ilişkisi ile……….

Kuyu içi motorla sondaj yaparken sondaj dizisinin hesaplanmasına ilişkin ilkeler .

Yönlü bir kuyunun düz eğimli bölümünün 3 boyutlu bölümünü delerken BC'nin hesaplanması

Qprod=Qcosa; Qnorm=Qsinα; Ftr=μQн=μQsinα;(μ~0,3);

Pprod=Qprod+Ftr=Q(sinα+μsinα)

LI>=Lbuilding+Lubt+Lnc+lI1+…+l1n Değilse, lIny=LI-(Lbuilding+Lubt+Lnc+lI1+…+l1(n-1))

Yönlü bir kuyunun kavisli bir bölümünde 3D sondaj yaparken BC'nin hesaplanması.

II

Pi=FIItr+QIIproject QIIproject=|goR(sinαк-sinαн)|

Pi=μ|±2goR2(sinαк-sinαн)-goR2sinαкΔα±PнΔα|+|goR2(sinαк-sinαн)|

Δα=-- Eğer>, o haldecos “+”

“-Pn” – eğrilik ayarlandığında “+Pn” – eğrilik sıfırlandığında

alanda BC'nin tek bölümden oluştuğuna inanılmaktadır =πα/180=0.1745α

Döner yöntemi kullanarak sondaj yaparken sondaj ipini hesaplama prensipleri.

Değişken döngüsel gerilimler dikkate alınmadığında, ancak sabit bükülme ve burulma gerilimleri dikkate alındığında statik hesaplama

Yeterli güç veya dayanıklılık için

Dikey kuyular için statik hesaplama:

;

Kz=1,4 – normal şartlarda. geleneksel Kz=1,45 – komplikasyon durumunda. geleneksel

eğimli alanlar için

;

;

Delme modu. Optimizasyonu için metodoloji

Delme modu, ucun performansını önemli ölçüde etkileyen ve delicinin konsolundan değiştirebileceği parametrelerin bir kombinasyonudur.

Pd [kN] – bit üzerindeki yük, n [rpm] – bit dönüş hızı, Q [l/s] – endüstriyel akış hızı (besleme). g-ti, H [m] – bit başına penetrasyon, Vm [m/saat] – fur. nüfuz etme hızı, Vср=H/tБ – ortalama, Vм(t)=dh/dtБ – anlık, Vр [m/saat] – rutin delme hızı, Vр=H/(tБ + tSPO + tВ), C [rub/ m ] – 1 m penetrasyon için işletme maliyetleri, C=(Cd+Sch(tB + tSPO + tB))/H, Cd – bitin maliyeti; Cch – 1 saatlik sondaj işinin maliyeti. Rev. Sondaj modunun optimizasyonu: maxVp – keşif. peki, minC – exp. Peki..

(Pd, n, Q)opt=minC, maxVр

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

Optimum modu arama aşamaları - tasarım aşamasında - sondaj modunun operasyonel optimizasyonu - sondaj işlemi sırasında elde edilen bilgileri dikkate alarak tasarım modunun ayarlanması

Tasarım sürecinde bilgiyi kullanırız. kuyu açılırken elde edilen bu bölgede analog olarak. dönüşüm, goelog'daki veriler. kuyu bölümü, matkap üreticisinin tavsiyeleri. aletler, kuyu içi motorların çalışma özellikleri.

Alttaki üst biti seçmenin 2 yolu:

- grafik tgα=dh/dt=Vm(t)=h(t)/(topt+tsp+tv) - analitik

Kuyu geliştirme sırasında içeri akış uyarım yöntemlerinin sınıflandırılması.

Geliştirme, üretken formasyondan sıvı akışını teşvik etmek, kuyu deliğine yakın bölgeyi kirlenmeden temizlemek ve kuyudan mümkün olan en yüksek verimliliği elde etmek için koşullar sağlamak için bir dizi çalışma anlamına gelir.

Üretken ufuktan giriş elde etmek için kuyudaki basıncı rezervuar basıncının önemli ölçüde altına düşürmek gerekir. Ağır yıkama sıvısını daha hafif bir sıvıyla değiştirmeye veya üretim hattındaki sıvı seviyesini kademeli veya keskin bir şekilde düşürmeye dayalı olarak basıncı azaltmanın farklı yolları vardır. Zayıf stabil kayalardan oluşan bir formasyondan içeri akışı teşvik etmek için, rezervuarın tahribatını önlemek amacıyla basıncı kademeli olarak azaltan veya küçük miktarda basınç dalgalanmaları içeren yöntemler kullanılır. Verimli formasyon çok güçlü kayalardan oluşuyorsa, en büyük etki genellikle büyük çöküntülerin aniden yaratılmasıyla elde edilir. Girişi teşvik etmek için bir yöntem seçerken, çöküntü oluşumunun büyüklüğü ve doğası, rezervuar kayasının stabilitesini ve yapısını, onu doyuran sıvıların bileşimini ve özelliklerini, açılma sırasındaki kirlenme derecesini dikkate almak gerekir. yakınlarda yukarıda ve aşağıda bulunan geçirgen ufukların varlığı, kasanın gücü ve kuyu desteğinin durumu. Büyük bir çöküntünün aniden oluşmasıyla desteğin sağlamlığı ve sıkılığı tehlikeye girebilir ve kuyudaki basıncın kısa süreli fakat güçlü bir şekilde artmasıyla sıvı üretken formasyon tarafından emilebilir.

Ağır sıvıyı daha hafif olanla değiştirmek. Verimli formasyon iyi dirençli kayadan oluşuyorsa boru hattı neredeyse dibe kadar veya kaya yeterince stabil değilse yaklaşık olarak üst delikli deliklere kadar indirilir. Sıvı değişimi genellikle ters sirkülasyon yöntemi kullanılarak gerçekleştirilir: yoğunluğu üretim mahfazasındaki yıkama sıvısının yoğunluğundan daha az olan bir sıvı, mobil bir pistonlu pompa kullanılarak halka içine pompalanır. Daha hafif sıvı halkayı doldurup daha ağır sıvıyı borunun içine doğru iterken, pompadaki basınç artar. Hafif sıvının tüp pabucuna yaklaştığı anda maksimuma ulaşır. p umt = (p pr -r serin)qz nct +p nct +p mt, burada p pr ve p soğuk ağır ve hafif sıvıların yoğunluklarıdır, kg/m; z boru, boru dizisinin çalışma derinliğidir, m; p boru ve p mt - boru dizisindeki ve halkadaki hidrolik kayıplar, Pa. Bu basınç, üretim mahfazası pompasının basınç test basıncını aşmamalıdır.< p оп.

Kayanın zayıf duraylı olması durumunda, bir sirkülasyon döngüsü sırasındaki yoğunluk azalması miktarı daha da azalır, bazen p-p = 150-200 kg/m3'e kadar düşer. Akışı çağırmak için çalışmayı planlarken, bunu dikkate almalı ve uygun yoğunluklarda sıvı içeren kapların yanı sıra yoğunluğu düzenleyen ekipmanı önceden hazırlamalısınız.

Daha hafif bir sıvı pompalarken, kuyunun durumu, basınç göstergesi okumaları ve halkaya pompalanan sıvıların akış hızları ile borudan dışarı akan sıvıların oranı kullanılarak izlenir. Dışarı çıkan akışkanın akış hızının artması formasyondan içeri akışın başladığının işaretidir. Borunun çıkışındaki akış hızında hızlı bir artış ve halkadaki basınçta bir düşüş olması durumunda, dışarı çıkan akış, bir bağlantı parçasıyla bir hat üzerinden yönlendirilir.

Ağır sondaj sıvısının temiz su veya gazdan arındırılmış yağ ile değiştirilmesi formasyondan sabit bir akış elde etmek için yeterli değilse, çekmeyi veya uyarımı arttırmaya yönelik diğer yöntemlere başvurulur.

Rezervuar zayıf kararlı kayadan oluştuğunda, su veya yağın gaz-sıvı karışımıyla değiştirilmesiyle basınçta daha fazla azalma mümkündür. Bunu yapmak için kuyunun halkasına bir pistonlu pompa ve bir mobil kompresör bağlanır. Kuyuyu temiz suyla yıkadıktan sonra, pompa akışını, içindeki basınç kompresör için izin verilenden önemli ölçüde düşük olacak ve aşağı akış hızı yaklaşık 0,8-1 m/s olacak şekilde ayarlayın ve kompresörü açın. Kompresör tarafından pompalanan hava akışı, havalandırıcıda pompanın sağladığı su akışıyla karıştırılır ve tüpler arası boşluğa bir gaz-sıvı karışımı girer; Karışımın boru pabucuna yaklaştığı anda kompresör ve pompadaki basınç artmaya başlayacak ve maksimuma ulaşacaktır. Gaz-sıvı karışımı boru hattı boyunca hareket ettikçe ve durgun suyun yerini aldıkça, kompresör ve pompadaki basınç azalacaktır. Kuyudaki havalandırma derecesi ve statik basıncın azaltılması, bir veya iki sirkülasyon döngüsünün tamamlanmasından sonra küçük adımlarla artırılır, böylece kuyu başındaki halkadaki basınç, kompresör için izin verilen basıncı aşmaz.

Bu yöntemin önemli bir dezavantajı, yeterince büyük hava ve su akış hızlarının muhafaza edilmesi ihtiyacıdır. Su-hava karışımı yerine iki fazlı köpük kullanılarak hava ve su tüketimini önemli ölçüde azaltmak ve kuyudaki basıncı etkili bir şekilde azaltmak mümkündür. Bu tür köpükler mineralize su, hava ve uygun bir köpük oluşturucu yüzey aktif madde bazında hazırlanır.

Bir kompresör kullanarak kuyudaki basıncı azaltmak. Güçlü, stabil kayalardan oluşan oluşumlardan içeri akış sağlamak için kuyudaki sıvı seviyesini azaltmak amacıyla bir kompresör yöntemi yaygın olarak kullanılır. Bu yöntemin çeşitlerinden birinin özü aşağıdaki gibidir. Mobil bir kompresör, içindeki sıvı seviyesini mümkün olduğu kadar derine itecek, borudaki sıvıyı havalandıracak ve üretken formasyondan içeri akış elde etmek için gerekli bir çöküntü yaratacak şekilde halkanın içine hava pompalar. İşletmeye başlamadan önce kuyudaki statik sıvı seviyesi ağızda ise, hava enjekte edildiğinde halka içindeki seviyenin geriye itilebileceği derinlik.

z sn > z boru sistemi ise, kompresör tarafından pompalanan hava boru sistemine girecek ve halkadaki seviye boru pabucuna düştüğünde içindeki sıvıyı havalandırmaya başlayacaktır.

Z sn > z boru sistemi ise, boru sistemini kuyulara indirmeden önce, içlerine özel başlatma vanaları takılır. Üst başlatma vanası z" start = z" sn - 20m derinliğe monte edilir. Kompresör hava pompaladığında, boru sistemindeki ve kurulumunun derinliğindeki halkadaki basınçlar eşit olduğunda başlatma valfi açılacaktır; bu durumda hava, valften borunun içine kaçmaya ve sıvıyı havalandırmaya başlayacak ve halkadaki ve borudaki basınç azalacaktır. Kuyudaki basınç düşürüldükten sonra formasyondan içeri akış başlamazsa ve vananın üzerindeki boru sisteminden gelen sıvının neredeyse tamamı hava ile yer değiştirirse, vana kapanacak, halka içindeki basınç tekrar artacak ve kuyudaki basınç yeniden artacaktır. sıvı seviyesi bir sonraki valfe düşecektir. Bir sonraki vananın montaj derinliği z"", denkleme z = z"" + 20 ve z st = z" sn koyarsak bulunabilir.

Operasyonun başlamasından önce kuyudaki statik sıvı seviyesi ağzın önemli ölçüde altında bulunuyorsa, halka içine hava pompalandığında ve sıvı seviyesi z cn derinliğine geri itildiğinde üretken oluşum üzerindeki basınç artar, bu da sıvının bir kısmının içine emilmesine neden olabilir. Boru hattının alt ucuna bir paketleyici ve borunun içine özel bir valf takılarak ve üretken oluşum bölgesini kuyunun geri kalanından ayırmak için bu cihazları kullanarak formasyona sıvı emilimini önlemek mümkündür. Bu durumda, halka içine hava pompalandığında, formasyon üzerindeki basınç, valfin üzerindeki boru dizisindeki basınç, formasyon basıncının altına düşene kadar değişmeden kalacaktır. Oluşum sıvısının akışı için çöküntü yeterli olur olmaz, valf kalkacak ve oluşum sıvısı boru boyunca yükselmeye başlayacaktır.

Bir petrol veya gaz akışını aldıktan sonra, kuyu bir süre mümkün olan en yüksek akış hızında çalışmalıdır, böylece sondaj sıvısı ve onun süzüntüsünün yanı sıra oraya nüfuz eden diğer siltli parçacıklar kuyu deliğinin yanından uzaklaştırılabilir. alan; akış hızı, toplayıcının tahribatı başlamayacak şekilde düzenlenir. Bileşimini ve özelliklerini incelemek ve içindeki katı parçacıkların içeriğini izlemek için periyodik olarak kuyudan akan sıvının örnekleri alınır. Katı parçacıkların içeriğindeki azalma, gövdeye yakın bölgenin kirlenmeden temizlenmesinin ilerleyişini değerlendirmek için kullanılır.

Büyük bir çöküntü oluşmasına rağmen kuyunun akış hızı düşük çıkarsa, genellikle oluşumu uyarmak için çeşitli yöntemlere başvurulur.

Kuyu geliştirme sırasında içeri akış uyarım yöntemlerinin sınıflandırılması.

Kontrol edilebilir faktörlerin analizine dayanarak, hem bir bütün olarak oluşum hem de her bir kuyunun dip-delik bölgesi üzerinde yapay stimülasyon yöntemlerinin bir sınıflandırmasını oluşturmak mümkündür. Eylem ilkesine göre, tüm yapay etki yöntemleri aşağıdaki gruplara ayrılır:

1. Hidrogazdinamik.

2. Fiziko-kimyasal.

3. Termal.

4. Kombine.

Rezervuarın yapay olarak uyarılması yöntemleri arasında en yaygın olarak kullanılanlar, rezervuar içine çeşitli sıvıların enjekte edilmesi yoluyla rezervuar basıncının büyüklüğünün kontrol edilmesiyle ilgili hidro-gaz-dinamik yöntemlerdir. Bugün, Rusya'da üretilen petrolün %90'ından fazlası, rezervuar basıncı bakımı (RPM) su taşması yöntemleri olarak adlandırılan, rezervuara su enjekte ederek rezervuar basıncını düzenleme yöntemleriyle ilişkilidir. Bazı sahalarda basınç bakımı gaz enjeksiyonu ile gerçekleştirilir.

Saha gelişiminin analizi, eğer rezervuar basıncı düşükse, besleme devresi kuyulardan yeterince uzaktaysa veya drenaj rejimi aktif değilse, petrol geri kazanım oranının oldukça düşük olabileceğini göstermektedir; Yağ geri kazanım faktörü de düşüktür. Tüm bu durumlarda, şu veya bu PPD sisteminin kullanılması gereklidir.

Bu nedenle, rezervuarın yapay olarak uyarılması yoluyla rezerv geliştirme sürecini yönetmenin temel sorunları, su taşkınlarının incelenmesiyle ilişkilidir.

Bir kuyunun dip deliği bölgeleri üzerindeki yapay etki yöntemleri çok daha geniş olasılıklara sahiptir. Kuyu deliği bölgesi üzerindeki etki, kuyu inşaatı süreci sırasında üretken ufkun ilk açılması aşamasında zaten gerçekleştirilir ve bu, kural olarak, alt delik bölgesinin özelliklerinin bozulmasına yol açar. En yaygın olanı, kuyuların çalışması sırasında dip deliği bölgesini etkileme yöntemleridir; bunlar, akış yoğunlaştırma veya enjeksiyon yöntemlerine ve su akışını sınırlama veya izole etme yöntemlerine (onarım ve izolasyon çalışması - RIR) ayrılır.

Girişi veya enjeksiyonu yoğunlaştırmak amacıyla rezervuar bölgesini etkileme yöntemlerinin sınıflandırılması aşağıda sunulmaktadır. masa 1 ve su girişlerini sınırlandırmak veya izole etmek için masa 2. Oldukça eksiksiz olan verilen tabloların, CCD üzerinde yalnızca pratikte test edilmiş yapay etki yöntemlerini içerdiği oldukça açıktır. Bunlar hariç tutmazlar, aksine hem etki yöntemlerinde hem de kullanılan malzemelerde ilavelere ihtiyaç duyulduğunu öne sürerler.

Rezerv geliştirme sürecini yönetme yöntemlerinin değerlendirilmesine geçmeden önce, çalışmanın amacının rezervuar özellikleri ve doymuş sıvıları ve belirli bir rezervuar (petrolle doymuş bölge ve besleme alanı) içeren karmaşık bir sistem olduğunu not ediyoruz. Yatak üzerine sistematik olarak yerleştirilen kuyu sayısı. Bu sistem hidrodinamik olarak birleştirilmiştir; bu, herhangi bir elemanındaki herhangi bir değişikliğin otomatik olarak tüm sistemin işleyişinde buna karşılık gelen bir değişikliğe yol açacağı anlamına gelir; Bu sistem otomatik olarak ayarlanabilir.

Sondaj işlemi sırasında operasyonel bilgi edinmenin teknik yollarını açıklayın.

Petrol ve gaz kuyularının sondaj süreci için bilgi desteğiözellikle yeni petrol ve gaz sahalarının tanıtılması ve geliştirilmesi sırasında kuyu inşaatı sürecinin en önemli halkasıdır.

Bu durumda petrol ve gaz kuyularının inşası için bilgi desteği gereklilikleri, bilgi teknolojilerini bilgi desteği ve bilgi etkileme kategorisine aktarmaktır; burada bilgi desteği, gerekli miktarda bilginin elde edilmesiyle birlikte, ek ekonomik, teknolojik veya başka bir etki. Bu teknolojiler aşağıdaki karmaşık çalışmaları içerir:

yüzey teknolojik parametrelerinin kontrolü ve en uygun delme modlarının seçimi (örneğin, uç üzerinde en uygun yüklerin seçimi, yüksek penetrasyon oranlarının sağlanması);

sondaj sırasında kuyu içi ölçümler ve kayıt tutma (MWD ve LWD sistemleri);

Sondaj sürecinin eşzamanlı kontrolü ile birlikte ölçümler ve bilgi toplanması (kuyu içi telemetri sistemlerinden elde edilen verilere dayalı olarak kontrollü kuyu içi yönlendiriciler kullanılarak yatay bir kuyunun yörüngesinin kontrolü).

Kuyu inşaatı sürecinin bilgi desteğinde özellikle önemli bir rol oynar: jeolojik ve teknolojik araştırma (GTI). Jeolojik ve teknik araştırma hizmetinin ana görevleri, sondaj işlemi sırasında elde edilen jeolojik, jeokimyasal, jeofizik ve teknolojik bilgilere dayanarak kuyu bölümünün jeolojik yapısını incelemek, verimli oluşumları tespit etmek ve değerlendirmek ve kuyu inşaatının kalitesini arttırmaktır. GTI hizmeti tarafından alınan operasyonel bilgiler, karmaşık madencilik ve jeolojik koşullara sahip, az çalışılmış bölgelerde keşif kuyuları açılırken ve ayrıca yönlü ve yatay kuyular açılırken büyük önem taşıyor.

Ancak sondaj sürecinin bilgi desteğine yönelik yeni gereksinimler nedeniyle, jeolojik ve teknik inceleme hizmetinin çözdüğü görevler önemli ölçüde genişletilebilir. Tüm kuyu inşaat döngüsü boyunca sondaj kulesinde çalışan, uygun donanım ve metodolojik araç ve yazılımın mevcudiyeti ile GTI grubunun yüksek vasıflı operatörleri, pratik olarak çözebilmektedirler. Sondaj sürecinin bilgi desteği için eksiksiz bir görev yelpazesi:

jeolojik, jeokimyasal ve teknolojik araştırmalar;

uzaktan ölçüm sistemlerinin (MWD ve LWD sistemleri) bakımı ve çalışması;

otonom boru kaynaklı ölçüm ve kayıt sistemlerinin bakımı;

sondaj sıvısı parametrelerinin kontrolü;

kuyu muhafazasının kalite kontrolü;

kuyulardan numune alma ve test etme sırasında oluşum sıvısı çalışmaları;

kablolu kayıt;

denetim hizmetleri vb.

Bazı durumlarda, bu çalışmaları jeofizik araştırma gruplarında birleştirmek ekonomik olarak daha karlıdır ve uzmanlaşmış, yüksek düzeyde hedeflenmiş jeofizik ekiplerinin bakımının verimsiz maliyetlerinden tasarruf edilmesine ve nakliye maliyetlerinin en aza indirilmesine olanak tanır.

Ancak şu anda listelenen işleri bir gaz teknik muayene istasyonunda tek bir teknolojik zincirde birleştirmeye izin verecek teknik ve yazılım-metodolojik araçlar mevcut değildir.

Bu nedenle, GTI istasyonunun işlevselliğini artıracak, yeni nesil daha gelişmiş bir GTI istasyonunun geliştirilmesine ihtiyaç vardı. Bu durumda ana çalışma yönlerini ele alalım.

için temel gereksinimler modern GTI istasyonu- güvenilirlik, çok yönlülük, modülerlik ve bilgi içeriği.

İstasyon yapısıŞekil 2'de gösterilmiştir. 1. Standart bir seri arayüz kullanılarak birbirine bağlanan dağıtılmış uzaktan toplama sistemleri prensibi üzerine kurulmuştur. Ana aşağı yöndeki toplama sistemleri, seri arayüzü ayırmak ve bunlar aracılığıyla istasyonun bireysel bileşenlerini bağlamak için tasarlanmış yoğunlaştırıcılardır: gaz kayıt modülü, jeolojik alet modülü, dijital veya analog sensörler, bilgi panoları. Aynı merkezler aracılığıyla, diğer otonom modüller ve sistemler toplama sistemine (operatörün kayıt bilgisayarına) bağlanır - kuyu kasası kalite kontrol modülü (manifold bloğu), kuyu içi telemetri sistemlerinin yer modülleri, Hector'un jeofizik veri kayıt sistemleri. ” veya “Vulcan” türü vb.

Pirinç. 1. GTI istasyonunun basitleştirilmiş blok şeması

Hub'lar aynı anda iletişim ve güç devrelerinin galvanik izolasyonunu sağlamalıdır. GTI istasyonuna atanan görevlere bağlı olarak, yoğunlaştırıcıların sayısı birkaç üniteden birkaç düzine parçaya kadar farklı olabilir. GTI istasyonunun yazılımı, tek bir yazılım ortamında tüm teknik araçların tam uyumluluğunu ve koordineli çalışmasını sağlar.

Proses parametre sensörleri

GTI istasyonlarında kullanılan proses parametre sensörleri istasyonun en önemli bileşenlerinden biridir. Jeolojik ve teknik inceleme hizmetinin sondaj sürecinin izlenmesi ve operasyonel yönetimi sorunlarının çözümünde etkinliği büyük ölçüde okumaların doğruluğuna ve sensörlerin güvenilirliğine bağlıdır. Bununla birlikte, zorlu çalışma koşulları nedeniyle (-50 ila +50 ºС arasındaki geniş sıcaklık aralığı, agresif ortam, güçlü titreşimler vb.), sensörler GTI teknik ekipmanının en zayıf ve en güvenilmez halkası olmaya devam ediyor.

GTI'ın üretim partilerinde kullanılan sensörler çoğunlukla 90'lı yılların başında yerli bileşenler ve yerli üretimin ana ölçüm elemanları kullanılarak geliştirildi. Ayrıca, seçim eksikliği nedeniyle, halka açık birincil dönüştürücüler kullanıldı ve bu, sondaj koşullarındaki sıkı çalışma gereksinimlerini her zaman karşılamadı. Bu, kullanılan sensörlerin yeterince yüksek güvenilirliğini açıklamaktadır.

Ölçme sensörlerinin prensipleri ve tasarım çözümleri, eski tarz yerli sondaj kulelerine göre seçilmiştir ve bu nedenle bunların modern sondaj kulelerine ve hatta yabancı yapım sondaj kulelerine kurulumu zordur.

Yukarıdakilerden, yeni nesil sensörlerin geliştirilmesinin son derece alakalı ve zamanında olduğu anlaşılmaktadır.

GTI sensörlerini geliştirirken gereksinimlerden biri bunların Rusya pazarındaki tüm sondaj kulelerine uyarlanmasıdır.

Çok çeşitli yüksek hassasiyetli sensörlerin ve son derece entegre, küçük boyutlu mikroişlemcilerin varlığı, daha fazla işlevselliğe sahip, yüksek hassasiyetli, programlanabilir sensörlerin geliştirilmesine olanak tanır. Sensörler tek kutuplu bir besleme voltajına ve aynı anda dijital ve analog çıkışlara sahiptir. Sensörlerin kalibrasyonu ve ayarlanması istasyondaki bir bilgisayardan programlı olarak gerçekleştirilir, sıcaklık hatalarının yazılımla telafi edilmesi ve sensör özelliklerinin doğrusallaştırılması olanağı sağlanır. Elektronik kartın tüm sensör türleri için dijital kısmı aynıdır ve yalnızca dahili program ayarlarında farklılık gösterir, bu da onu onarım çalışmaları sırasında birleşik ve değiştirilebilir hale getirir. Sensörlerin görünümü Şekil 2'de gösterilmektedir. 2.

Pirinç. 2. Teknolojik parametrelerin sensörleri

Kancaya yük sensörü bir takım özelliklere sahiptir (Şekil 3). Sensörün çalışma prensibi, bir gerinim ölçer kuvvet sensörü kullanılarak kaldırma halatının “ölü” uçtaki gerilim kuvvetinin ölçülmesine dayanmaktadır. Sensörün yerleşik bir işlemcisi ve kalıcı belleği vardır. Tüm bilgiler bu hafızaya kaydedilir ve saklanır. Bellek kapasitesi bir aylık bilgiyi saklamanıza olanak tanır. Sensör, harici güç kaynağı kapatıldığında sensörün çalışmasını sağlayan otonom bir güç kaynağı ile donatılabilir.

Pirinç. 3. Kancadaki ağırlık sensörü

Delici bilgi panosu Sensörlerden alınan bilgileri görüntülemek ve görselleştirmek için tasarlanmıştır. Skor tabelasının görünümü Şekil 2'de gösterilmektedir. 4.

Delici konsolunun ön panelinde, aşağıdaki parametreleri görüntülemek için ek bir dijital ekrana sahip altı doğrusal ölçek bulunur: rotordaki tork, giriş sıvısı basıncı, giriş sıvısı yoğunluğu, tanktaki sıvı seviyesi, giriş sıvısı akış hızı, çıkış sıvısı akış hızı. Kancadaki ağırlık ve bit üzerindeki yük parametreleri, GIV'e benzer şekilde, dijital biçimde ek çoğaltmayla iki kadranlı ölçekte görüntülenir. Ekranın alt kısmında delme hızını görüntülemek için bir doğrusal ölçek, parametreleri görüntülemek için üç dijital gösterge bulunur - dip deliği derinliği, tabanın üstündeki konum, gaz içeriği. Alfasayısal gösterge, metin mesajlarını ve uyarıları görüntülemek için tasarlanmıştır.

Pirinç. 4. Bilgi panosunun görünümü

Jeokimyasal modül

İstasyonun jeokimyasal modülü, bir gaz kromatografı, bir toplam gaz içeriği analizörü, bir gaz-hava hattı ve bir sondaj sıvısı gaz gidericisinden oluşur.

Jeokimyasal modülün en önemli bileşeni gaz kromatografisidir. Verimli aralıkların açılma sürecinde hatasız ve net bir şekilde tanımlanması için, 110 -5 aralığında doymuş hidrokarbon gazlarının konsantrasyonunu ve bileşimini belirlemenize olanak tanıyan çok güvenilir, doğru, son derece hassas bir cihaza ihtiyacınız vardır. %100'e. Bu amaçla GTI istasyonunu tamamlamak için bir gaz kromatografisi "Rubin"(Şekil 5) (NTV'nin bu sayısındaki makaleye bakınız).

Pirinç. 5. Alan kromatografisi "Rubin"

GTI istasyonunun jeokimyasal modülünün hassasiyeti, sondaj sıvısının gaz giderme katsayısının arttırılmasıyla da artırılabilir.

Sondaj sıvısında çözünmüş dip kuyusu gazını izole etmek için, iki tip gaz giderici(Şekil 6):

pasif şamandıralı gaz gidericiler;

akışın zorla parçalanmasıyla aktif gaz gidericiler.

Şamandıralı gaz gidericiler kullanımı basit ve güvenilirdir, ancak% 1-2'den fazla olmayan bir gaz giderme katsayısı sağlarlar. Zorunlu akış parçalanmalı gaz gidericiler%80-90'a kadar gaz giderme katsayısı sağlayabilir, ancak daha az güvenilirdir ve sürekli izleme gerektirir.

Pirinç. 6. Sondaj çamuru gaz gidericileri

a) pasif şamandıralı gaz giderici; b) aktif gaz giderici

Toplam gaz içeriğinin sürekli analizi kullanılarak gerçekleştirilir. uzaktan toplam gaz sensörü. Bu sensörün istasyonda bulunan geleneksel toplam gaz analizörlerine göre avantajı, sensörün doğrudan sondaj sahasına yerleştirilmesi ve sondaj sahasından istasyona gaz taşınmasında gecikme süresinin ortadan kalkması nedeniyle alınan bilgilerin verimliliğidir. Ayrıca istasyonları tamamlamak için geliştirdik. gaz sensörleri analiz edilen gaz karışımının hidrokarbon olmayan bileşenlerinin konsantrasyonlarını ölçmek için: hidrojen H2, karbon monoksit CO, hidrojen sülfür H2S (Şekil 7).

Pirinç. 7. Gaz içeriğini ölçmek için sensörler

Jeolojik modül

İstasyonun jeolojik modülü, kuyu sondajı sırasında sondaj kesimlerinin, karot ve formasyon sıvısının incelenmesini, elde edilen verilerin kaydedilmesini ve işlenmesini sağlar.

GTI istasyon operatörleri tarafından yürütülen araştırmalar aşağıdakileri çözmemize olanak sağlar: ana jeolojik görevler:

bölümün litolojik bölümü;

rezervuarların izolasyonu;

rezervuar doygunluğunun doğasının değerlendirilmesi.

Bu sorunları hızlı ve verimli bir şekilde çözmek için en uygun alet ve ekipman listesi belirlendi ve buna dayanarak bir dizi jeolojik alet geliştirildi (Şekil 8).

Pirinç. 8. İstasyonun jeolojik modülünün ekipman ve aletleri

Mikroişlemcili karbon ölçer KM-1A Karbonat kesitlerindeki kayaların mineral bileşimini kesikler ve karot kullanarak belirlemek için tasarlanmıştır. Bu cihaz, çalışılan kaya örneğindeki kalsit, dolomit ve çözünmeyen kalıntı yüzdesini belirlemenizi sağlar. Cihaz, değerleri dijital ekranda veya monitör ekranında görüntülenen kalsit ve dolomit yüzdesini hesaplayan yerleşik bir mikroişlemciye sahiptir. Karbonat kayalarının ve karasal kayaların çimentosunun yoğunluğunu etkileyen kayadaki mineral siderit içeriğini (yoğunluk 3.94 g / cm3) belirlemeyi mümkün kılan, önemli ölçüde azaltabilen karbonat ölçerin bir modifikasyonu geliştirilmiştir. gözeneklilik değerleri.

Çamur yoğunluk ölçer PSH-1 Yoğunluğun hızlı ölçümü ve kesiklerden ve karotlardan kayaların toplam gözenekliliğinin değerlendirilmesi için tasarlanmıştır. Cihazın ölçüm prensibi hidrometrik olup, incelenen çamur numunesinin hava ve suda tartılmasına dayanmaktadır. PSh-1 yoğunluk ölçeri kullanarak yoğunluğu 1,1-3 olan kayaların yoğunluğunu ölçebilirsiniz. g/cm³ .

Kurulum PP-3 Rezervuar kayaları tanımlamak ve kayaların rezervuar özelliklerini incelemek için tasarlanmıştır. Bu cihaz hacimsel, mineralojik yoğunluğu ve toplam gözenekliliği belirlemenizi sağlar. Cihazın ölçüm prensibi termogravimetrik olup, önceden suya doyurulmuş, incelenen kaya numunesinin ağırlığının yüksek hassasiyetli ölçümüne ve ısıtıldığında nem buharlaştıkça bu numunenin ağırlığındaki değişikliklerin sürekli izlenmesine dayanmaktadır. Nemin buharlaşma süresine bağlı olarak, incelenen kayanın geçirgenliği değerlendirilebilir.

Sıvı damıtma ünitesi UJ-2 yönelik kesiklere ve karotlara, filtreleme ve yoğunluk özelliklerine göre kaya rezervuarlarının doygunluğunun doğasının değerlendirilmesi ve aynı zamanda yeni bir kullanımı sayesinde doğrudan sondaj sahasında karot ve sondaj kesimlerine dayalı artık yağ-su doygunluğunun belirlenmesini mümkün kılar. Distilat soğutma sisteminde yaklaşım. Kurulumda benzer cihazlarda kullanılan su ısı eşanjörleri yerine Peltier termoelektrik elemanına dayalı bir yoğuşma soğutma sistemi kullanılıyor. Bu kontrollü soğutma sağlayarak yoğuşma kayıplarını azaltır. Tesisatın çalışma prensibi, termostatik kontrollü ısıtma sırasında 90 ila 200 ºС ( 3 ºС) arasında ortaya çıkan aşırı basınç, bir ısı eşanjöründe buharların yoğunlaşması ve ayrılması nedeniyle oluşan aşırı basınç nedeniyle formasyon sıvılarının kaya numunelerinin gözeneklerinden yer değiştirmesine dayanmaktadır. Damıtma işlemi sırasında oluşan yoğunlaşmanın yağ ve suya yoğunluğuna göre oranı.

Termal desorpsiyon ve piroliz ünitesi Küçük kaya örneklerinden (çamur, çekirdek parçaları) serbest ve emilmiş hidrokarbonların varlığını belirlemenize, ayrıca organik maddenin varlığını ve dönüşüm derecesini değerlendirmenize ve elde edilen verilerin yorumlanmasına dayanarak aralıkları belirlemenize olanak tanır rezervuarların ve kuyu bölümlerinde birikinti üreten kapakların yanı sıra toplayıcıların doğa doygunluğunun değerlendirilmesi.

IR spektrometresi için yaratıldı rezervuar doygunluğunun doğasını değerlendirmek için incelenen kayada (gaz yoğunlaşması, hafif yağ, ağır yağ, bitüm vb.) mevcut hidrokarbonun varlığının ve niceliksel değerlendirmesinin belirlenmesi.

Luminoskop LU-1M uzaktan UV aydınlatıcı ve fotoğraf cihazı ile kayadaki bitümlü maddelerin varlığını belirlemek ve bunların niceliksel değerlendirmesini yapmak amacıyla sondaj kesimlerini ve karot numunelerini ultraviyole aydınlatma altında incelemek için tasarlanmıştır. Cihazın ölçüm prensibi, bitümün ultraviyole ışınlarla ışınlandığında, yoğunluğu ve rengi bitümün varlığını, niteliksel ve niceliksel bileşimini görsel olarak belirlemeyi mümkün kılan "soğuk" bir parıltı yayma özelliğine dayanmaktadır. Rezervuar doygunluğunun doğasını değerlendirmek için çalışılan kaya. Davlumbazların fotoğrafını çekmeye yönelik cihaz, ışıldayan analizin sonuçlarını belgelemek için tasarlanmıştır ve analiz sonuçlarını değerlendirirken öznel faktörün ortadan kaldırılmasına yardımcı olur. Uzaktan aydınlatıcı, bitümlerin varlığını tespit etmek amacıyla sondaj kulesindeki büyük karotların ön incelemesine olanak tanır.

Çamur kurutucu OSH-1 Çamur numunelerinin ısı akışının etkisi altında hızlı kurutulması için tasarlanmıştır. Nem alma cihazı, yerleşik bir ayarlanabilir zamanlayıcıya ve hava akışının yoğunluğunu ve sıcaklığını ayarlamak için çeşitli modlara sahiptir.

Tanımlanan GTI istasyonunun teknik ve bilgi yetenekleri, modern gereksinimleri karşılar ve petrol ve gaz kuyularının inşası için bilgi desteği için yeni teknolojilerin uygulanmasına olanak tanır.

Komplikasyonların oluşmasını, önlenmesini ve ortadan kaldırılmasını etkileyen bölümün madencilik ve jeolojik özellikleri.

Sondaj işlemi sırasındaki komplikasyonlar aşağıdaki nedenlerden dolayı ortaya çıkar: zorlu madencilik ve jeolojik koşullar; onlar hakkında zayıf farkındalık; örneğin uzun aksama süreleri nedeniyle düşük delme hızı, kuyu inşaatı için teknik tasarıma dahil edilen zayıf teknolojik çözümler.

Sondaj karmaşık olduğunda kazalar daha sık meydana gelir.

Kuyu inşaatına yönelik projeyi doğru bir şekilde hazırlamak ve projenin uygulanması sırasındaki komplikasyonları önlemek ve bunlarla başa çıkmak için madencilik ve jeolojik özelliklerin bilinmesi gerekir.

Rezervuar basıncı (Ppl) - açık gözenekli kayalardaki sıvı basıncı. Boşlukların birbirleriyle iletişim kurduğu kayalara verilen addır. Bu durumda oluşum sıvısı hidromekanik kanunlarına göre akabilir. Bu tür kayalar çimento kayalarını, kumtaşlarını ve üretken ufuklardaki rezervuarları içerir.

Gözenek basıncı (Ppor), kapalı boşluklardaki basınçtır, yani gözeneklerin birbiriyle iletişim kurmadığı gözenek boşluğundaki sıvı basıncıdır. Killer, tuz kayaları ve rezervuar contaları bu özelliklere sahiptir.

Kaya basıncı (Rg) - Üstteki GB katmanlarından dikkate alınan derinlikteki hidrostatik (jeostatik) basınç.

Bir kuyudaki formasyon sıvısının statik seviyesi, bu kolonun basıncının formasyon basıncına eşitlenmesiyle belirlenir. Seviye yer yüzeyinin altında olabilir (kuyu emecektir), yüzeye denk gelebilir (denge vardır) veya yüzeyin üzerinde olabilir (kuyu akacaktır) Rpl = rgz.

Kuyudaki sıvının dinamik seviyesi, kuyuya ekleme yaparken statik seviyenin üstüne, sıvı çekerken (örneğin dalgıç pompayla pompalama yaparken) bunun altına ayarlanır.

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

Baskı Р=Рсв-Рпл>0 – kuyudaki basınç, formasyon basıncından büyük değil. Emilim gerçekleşir.

Rezervuar basıncının anomali katsayısı Ka=Рпл/rвgzпл (1), burada zpl, söz konusu formasyonun çatısının derinliğidir, rв suyun yoğunluğudur, g yerçekimi ivmesidir. ka<1=>ANPD; Ka>1=>AVPD.

Absorbsiyon veya hidrolik kırılma basıncı Рп, yıkama veya çimentolama sıvısının tüm fazlarının absorbe edildiği basınçtır. Pp değeri, sondaj işlemi sırasında gözlem verilerinden ampirik olarak veya kuyudaki özel çalışmalar kullanılarak belirlenir. Elde edilen veriler diğer benzer kuyuların açılmasında kullanılır.

Komplikasyonlar sırasındaki basınçların birleşik grafiği. İlk kuyu tasarımı seçeneğinin seçimi.

Birleşik basınç grafiği. İlk kuyu tasarımı seçeneğinin seçimi.

Kuyu inşaatı için teknik bir projeyi doğru bir şekilde hazırlamak için, oluşum (gözenek) basınçlarının ve emme (hidrolik kırılma) basınçlarının derinlik boyunca dağılımını veya aynı şekilde Ka dağılımını doğru bir şekilde bilmek gerekir. ve Kp (boyutsuz formda). Ka ve Kp'nin dağılımı birleşik basınç grafiğinde sunulmaktadır.

Ka ve Kp'nin z derinliğine göre dağılımı.

· Daha sonra belirtilen kuyu tasarımı (1. seçenek).

Bu grafikten, uyumlu sondaj koşullarına sahip, yani aynı yoğunluktaki sıvının kullanılabildiği üç derinlik aralığına sahip olduğumuz açıkça görülmektedir.

Ka=Kp olduğunda sondaj yapmak özellikle zordur. Ka=Kp değerinde delme işlemi son derece zorlaşır<1. В этих случаях обычно бурят на поглощение или применяют промывку аэрированной жидкостью.

Emme aralığı açıldıktan sonra, Kp'nin (yapay olarak) artması sayesinde, örneğin kolonun çimentolanmasının gerçekleştirilmesini mümkün kılan yalıtım çalışması gerçekleştirilir.

Kuyu sirkülasyon sistemi diyagramı

Kuyuların dolaşım sisteminin şeması ve içindeki basınç dağılımının şeması.

Diyagram: 1. Uç, 2. Kuyu içi motor, 3. Matkap bileziği, 4. BT, 5. Takım bağlantısı, 6. Kare, 7. Döner, 8. Delme manşonu, 9. Yükseltici, 10. Basınç boru hattı (manifold), 11. Pompa, 12. Emme borusu, 13. Tekneli sistem, 14. Titreşimli elek.

1. Hidrostatik basınç dağıtım hattı.

2. Şanzımandaki hidrolik basınç dağıtım hattı.

3. BT'deki hidrolik basınç dağıtım hattı.

Yıkama sıvısının formasyon üzerindeki basıncı her zaman Ppl ve Pp arasındaki gölgeli alan içinde olmalıdır.

Her BC dişli bağlantısından sıvı, borudan halkanın içine (dolaşım sırasında) akmaya çalışır. Bu eğilim borulardaki ve dişli kutusundaki basınç farkından kaynaklanmaktadır. Sızıntı meydana geldiğinde dişli bağlantı bozulur. Diğer her şey eşit olduğunda, hidrolik kuyu içi motorla delmenin organik dezavantajı, kuyu içi motorda olduğu gibi her dişli bağlantıda artan basınç düşüşüdür.

Sirkülasyon sistemi, kuyu başından alıcı tanklara sondaj sıvısı sağlamaya, sondaj kesimlerini temizlemeye ve gazdan arındırmaya hizmet eder.

Şekil TsS100E sirkülasyon sisteminin basitleştirilmiş bir diyagramını göstermektedir: 1 – tepe boru hattı; 2 – çözüm hattı; 3 – temizleme bloğu; 4 – alma bloğu; 5 – elektrikli ekipman kontrol kabini.

Sirkülasyon sisteminin basitleştirilmiş bir tasarımı, çözeltinin hareketi için bir oluk, olukların, korkulukların ve bir tabanın yürümesi ve temizlenmesi için oluğun yanında bir zeminden oluşan bir oluk sistemidir.

Oluklar ahşaptan 40 mm levhalardan, metalden ise 3-4 mm sacdan yapılabilir. Genişlik – 700-800 mm, yükseklik – 400-500 mm. Dikdörtgen ve yarım daire oluklar kullanılmaktadır. Çözeltinin akış hızını ve çamur kaybını azaltmak için oluklara bölmeler ve 15-18 cm yükseklik farkları yerleştirilir, bu yerlerde hendek dibine vanalı kapaklar yerleştirilir. Yerleşen kayanın kaldırıldığı yer. Oluk sisteminin toplam uzunluğu, kullanılan solüsyonların parametrelerine, sondaj koşullarına ve teknolojisine ve ayrıca solüsyonları temizlemek ve gazdan arındırmak için kullanılan mekanizmalara bağlıdır. Uzunluk genellikle 20-50 m aralığında olabilir.

Çözeltiyi temizlemek ve gazdan arındırmak için mekanizma setleri (titreşimli elekler, kum ayırıcılar, çamur ayırıcılar, gaz gidericiler, santrifüjler) kullanıldığında, oluk sistemi yalnızca çözeltiyi kuyudan mekanizmaya ve alıcı tanklara sağlamak için kullanılır. Bu durumda hendek sisteminin uzunluğu yalnızca mekanizmaların ve kapların kuyuya göre konumuna bağlıdır.

Çoğu durumda oluk sistemi, 8-10 m uzunluğunda ve 1 m yüksekliğe kadar kesitlerde metal kaidelere monte edilir.Bu tür kesitler, olukların montaj yüksekliğini düzenleyen çelik teleskopik ayaklara monte edilir; bu, Kışın oluk sisteminin sökülmesi daha kolaydır. Böylece olukların altında delinmiş kaya birikip donarsa oluklar tabanlarıyla birlikte raflardan çıkarılabilir. Çözeltinin hareketine doğru eğimli bir oluk sistemi kurun; Oluk sistemi, çözeltinin hareket hızını arttırmak ve bu alandaki kesim kaybını azaltmak için kuyu başına daha küçük kesitli ve geniş eğimli bir boru veya hendek ile bağlanır.

Modern kuyu sondaj teknolojisinde, sondaj sıvıları için, sıvıyı temizleme ekipmanının çözeltinin katı fazdan yüksek kalitede temizlenmesini sağlaması, karıştırması ve soğutması ve ayrıca çözeltiden gazları uzaklaştırması gereken özel gereksinimler vardır. sondaj sırasında gaza doymuş oluşumlardan girdi. Bu gereksinimlerle bağlantılı olarak, modern sondaj kuleleri, belirli bir dizi standart mekanizmaya (konteynerler, temizleme cihazları ve sondaj sıvılarının hazırlanması) sahip sirkülasyon sistemleriyle donatılmıştır.

Sirkülasyon sistemi mekanizmaları sondaj sıvısının üç aşamalı temizliğini sağlar. Çözelti, kaba temizlemenin ilk aşamasında kuyudan titreşimli eleğe girer ve kaba kumun çökeltildiği tankın çökeltme tankında toplanır. Çözelti, çökeltme tankından sirkülasyon sistemi bölmesine geçer ve çözeltinin gazının alınması gerekiyorsa, santrifüjlü bir çamur pompasıyla gaz gidericiye ve ardından kayalardan temizlemenin ikinci aşamasının yapıldığı kum ayırıcıya beslenir. 0,074-0,08 mm boyutlarında gerçekleşir. Bundan sonra çözelti, 0,03 mm'ye kadar kaya parçacıklarının uzaklaştırıldığı, saflaştırmanın üçüncü aşaması olan silt gidericiye beslenir. Kum ve alüvyon bir kaba boşaltılır ve buradan çözeltinin kayadan daha fazla ayrılması için bir santrifüje beslenir. Üçüncü aşamadaki saflaştırılmış çözelti, kuyuya beslemek için sondaj pompalarının alıcı ünitesi olan alıcı tanklara girer.

Sirkülasyon sistemi ekipmanları tesiste aşağıdaki ünitelere monte edilmiştir:

çözelti arıtma ünitesi;

ara blok (bir veya iki);

alma bloğu.

Blokların montajı için taban, kızak tabanlarına monte edilmiş dikdörtgen kaplardır.

Kil ve çimento harçlarının sirkülasyonu durdurulduktan sonraki hidrolik basıncı.

Devralmalar. Onların oluşma nedenleri.

İleSondaj veya enjeksiyon sıvılarının emilmesi, sıvının kuyudan kaya oluşumuna kaçmasıyla kendini gösteren bir tür komplikasyondur. Filtrasyondan farklı olarak absorpsiyon, sıvının tüm fazlarının GP'ye girmesiyle karakterize edilir. Ve filtrelerken yalnızca birkaçı. Uygulamada kayıplar aynı zamanda sondaj sıvısının, filtreleme ve kesmelerden kaynaklanan doğal kaybı aşan bir hacimde günlük olarak formasyona kaybı olarak da tanımlanmaktadır. Her bölgenin kendine has standardı vardır. Genellikle günde birkaç m3'e izin verilir. Emilimler, özellikle doğu ve güneydoğu Sibirya'nın Ural-Volga bölgesinde en sık görülen komplikasyon türüdür. Kayıplar genellikle kırıklı GP'lerin olduğu, kaya deformasyonlarının en fazla olduğu ve erozyonun tektonik süreçlerden kaynaklandığı kesimlerde meydana gelir. Örneğin Tataristan'da yıllık takvim süresinin %14'ü devralmalarla mücadele için harcanıyor ve bu da kürk için harcanan süreyi aşıyor. sondaj Kayıplar sonucunda kuyu açma koşulları kötüleşir:

1. Aletin yapışma riski artar çünkü Sondaj sıvısının emme bölgesinin üzerindeki yukarı doğru akış hızı keskin bir şekilde azalır, eğer büyük kesim parçacıkları formasyona girmezse namluda birikerek aletin sıkışmasına ve yapışmasına neden olur. Özellikle pompalar (dolaşım) durdurulduktan sonra aletin çöken çamur nedeniyle sıkışma olasılığı artar.

2. Kararsız kayalarda dağ eteğindeki çökmeler yoğunlaşır. GNVP, kesitte mevcut olan sıvı içeren ufuklardan kaynaklanabilir. Bunun nedeni sıvı kolonunun basıncındaki azalmadır. Farklı katsayılara sahip iki veya daha fazla eşzamanlı olarak maruz kalan katmanın varlığında. Ka ve Kp arasında çapraz akışlar meydana gelebilir, bu da yalıtım işini ve ardından kuyunun çimentolanmasını zorlaştırır.

Yalıtım, arıza süreleri ve emilime neden olan kazalar nedeniyle çok fazla zaman ve malzeme kaynağı (atıl dolgu maddeleri, dolgu malzemeleri) israf edilir.

Satın alma nedenleri

Kayıp bölgesindeki çözelti kaybının miktarını belirleyen faktörlerin niteliksel rolü, viskoz bir sıvının dairesel gözenekli bir tabaka veya dairesel bir boşluktaki akışı dikkate alınarak izlenebilir. Denklem sistemini çözerek, gözenekli dairesel bir oluşumda emilen sıvının akış hızını hesaplamak için formülü elde ederiz:

1.Hareket denklemi (Darcy formunda)

V=K/M*(dP/dr): (1) burada V, P, r, M sırasıyla akış hızı, mevcut basınç, oluşum yarıçapı ve viskozitedir.

2. Kütlenin korunumu denklemi (süreklilik)

V=Q/F (2) burada Q, F=2πrh, h – sırasıyla sıvı emme akış hızı, yarıçap boyunca alan değişkeni, emme bölgesinin kalınlığı.

3. Durum denklemi

ρ=const (3) bu denklem sistemini çözerken: 2 ve 3'ü 1'de elde ederiz:

S=(K/M)*2π rH(dP/dr)

S= (2π HK(Pİle-Plütfen))/Mln (rk/rc) (4)formül Dupiy

Benzer bir Boussenesco formülü (4), eşit açık ve birbirinden eşit aralıklı m adet dairesel çatlak (yuva) için elde edilebilir.

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

δ- yarığın açıklığı (yüksekliği);

m, çatlakların (yarıkların) sayısıdır;

M etkili viskozitedir.

Formül (4) ve (5)'e göre emilen sıvı tüketimini azaltmak için paydadaki parametrelerin arttırılması ve payda azaltılmasının gerekli olduğu açıktır.

(4) ve (5)’e göre

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

Absorbsiyon bölgesinin açıldığı andaki kökenlerine göre fonksiyon (6)'da yer alan parametreler 3 gruba ayrılabilir.

1. grup – jeolojik parametreler;

2. grup – teknolojik parametreler;

3. grup – karışık.

Bu bölünme şartlıdır, çünkü operasyon sırasında, yani. Rezervuar üzerindeki teknolojik etkiler (sıvı çekilmesi, su baskını vb.) de Ppl, rk'yi değiştirir

Kapalı kırıklı kayalarda absorpsiyon. Gösterge eğrilerinin özellikleri. Hidrolik kırılma ve önlenmesi.

Gösterge eğrilerinin özellikleri.

Daha sonra düz çizgi 2'yi ele alacağız.

Yapay olarak açılmış kapalı çatlaklara sahip kayalar için yaklaşık bir gösterge eğrisi aşağıdaki formülle tanımlanabilir: Рс = Рb + Рпл+ 1/А*Q+BQ2 (1)

Doğal olarak açık kırıklara sahip kayalar için gösterge eğrisi formül (1)'in özel bir durumudur.

Рс-Рл= ΔР=1/А*Q=А*ΔР

Böylece, açık kırıklı kayalarda, emme herhangi bir baskı değerinde ve kapalı kırıklı kayalarda - ancak kuyuda hidrolik kırılma basıncına Рс* eşit bir basınç oluşturulduktan sonra başlayacaktır. Kapalı kırıklı kayalarda (kil, tuz) kayıplarla mücadelede temel önlem hidrolik kırılmanın önlenmesidir.

Devralmaları ortadan kaldırmak için işin etkinliğinin değerlendirilmesi.

Yalıtım işinin etkinliği, yalıtım çalışması sırasında elde edilebilecek emme bölgesinin enjektivitesi (A) ile karakterize edilir. Ortaya çıkan A injektivitesi, her bölge için karakterize edilen, teknolojik olarak izin verilen belirli bir Aq injektivitesi değerinin altındaysa, yalıtım işi başarılı sayılabilir. Böylece izolasyon koşulu şu şekilde yazılabilir: A≤Aq (1) A=Q/Pc- P* (2) Yapay olarak açılmış çatlaklara sahip kayalar için P* = Pb+Ppl+Pp (3) burada Pb yanaldır kayanın basıncı, Рр - çekme mukavemeti g.p. Özel durumda, doğal açık çatlaklara sahip kayalar için Рb ve Рр = 0 A = Q/Pc - Рpl (4), eğer en ufak bir absorpsiyona izin verilmiyorsa, Q = 0 ve A→0,

sonra Rs<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.

Kayıp bölgesinin açılması sırasında kayıplarla mücadele yöntemleri.

Kayıpları önlemenin geleneksel yöntemleri, emme katmanı boyunca basınç düşüşlerinin azaltılmasına veya filtrelenen sıvının a/t'sinin değiştirilmesine dayanır. Formasyon boyunca basınç düşüşünü azaltmak yerine, tıkaç malzemeleri, bentonit veya diğer maddelerin eklenmesiyle viskozite arttırılırsa, formül (2.86)'dan aşağıdaki gibi absorpsiyon hızı, viskozitedeki artışla ters orantılı olarak değişecektir. Uygulamada, çözelti parametrelerini ayarlarsanız viskozite yalnızca nispeten dar sınırlar dahilinde değiştirilebilir. Arttırılmış viskoziteye sahip bir çözelti ile yıkamaya geçerek kayıp kayıpların önlenmesi, ancak bu sıvılar için formasyondaki akış özellikleri dikkate alınarak bilimsel temelli gerekliliklerin geliştirilmesiyle mümkündür. Soğurma oluşumlarındaki basınç düşüşlerinin azaltılmasına dayanan kayıpların önlenmesine yönelik yöntemlerin iyileştirilmesi, kuyu oluşum sisteminde dengede kuyu açma yöntemlerinin derinlemesine incelenmesi ve geliştirilmesi ile ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır. Belirli bir derinliğe kadar soğurma formasyonuna nüfuz eden ve soğurma kanallarında kalınlaşan sondaj sıvısı, sondaj sıvısının kuyu deliğinden formasyona doğru hareketine ek bir engel oluşturur. Çözümün formasyon içindeki sıvı hareketine direnç oluşturma özelliği, kayıpları önlemek için önleyici tedbirler alınırken kullanılır. Bu direncin gücü, çözeltinin yapısal ve mekanik özelliklerine, kanalların boyutuna ve şekline ve ayrıca çözeltinin formasyona nüfuz etme derinliğine bağlıdır.

Sondaj sıvılarının soğurma katmanlarından geçerken reolojik özelliklerine ilişkin gereklilikleri formüle etmek için, bazı Newton tipi olmayan sıvı modelleri için kayma gerilimi ve deformasyon hızı de/df'nin bağımlılığını yansıtan eğrileri (Şekil 2.16) göz önünde bulundurun. Düz 1, nihai kayma gerilimi m0 ile karakterize edilen viskoplastik bir ortamın modeline karşılık gelir. Eğri 2, artan kesme hızıyla birlikte gerilim artış hızının yavaşladığı ve eğrilerin düzleştiği psödoplastik sıvıların davranışını karakterize eder. Düz çizgi 3, viskoz bir akışkanın (Newtonian) reolojik özelliklerini yansıtır. Eğri 4, artan gerinim hızıyla birlikte kayma geriliminin keskin bir şekilde arttığı viskoelastik ve dilatant sıvıların davranışını karakterize eder. Viskoelastik sıvılar özellikle bazı polimerlerin (polietilen oksit, guar zamkı, poliakrilamid vb.) sudaki zayıf çözeltilerini içerir ve bunlar, yüksek Reynolds sayılarına sahip sıvılar akarken hidrodinamik direnci keskin bir şekilde azaltma (2-3 kat) özelliği gösterir. (Tom'un etkisi). Aynı zamanda kanallardaki yüksek kayma hızlarından dolayı bu sıvıların emici kanallardan geçerken viskozitesi de yüksek olacaktır. Havalandırılmış sondaj sıvılarıyla yıkamayla sondaj yapmak, derin kuyular açarken kayıpları önlemek ve ortadan kaldırmak için tasarlanmış bir dizi önlem ve yöntemdeki radikal önlemlerden biridir. Sondaj sıvısının havalandırılması hidrostatik basıncı azaltır, böylece yüzeye yeterli miktarlarda geri dönüşünü ve buna bağlı olarak kuyu deliğinin normal temizliğini ve ayrıca geçilebilir kayaların ve formasyon sıvılarının temsili örneklerinin seçilmesini kolaylaştırır. Havalandırmalı bir solüsyonla alt delik yıkamalı kuyu açarken teknik ve ekonomik göstergeler, sondaj sıvısı olarak su veya diğer yıkama sıvılarının kullanıldığı göstergelere kıyasla daha yüksektir. Üretken formasyonların açılmasının kalitesi de, özellikle bu formasyonların anormal derecede düşük basınçlara sahip olduğu alanlarda, önemli ölçüde artar.

Sondaj sıvısı kaybını önlemek için etkili bir önlem, dolaşımdaki sondaj sıvısına dolgu maddelerinin eklenmesidir. Kullanım amaçları emilim kanallarında tampon oluşturmaktır. Bu tıkaçlar, filtre kekinin birikmesi ve emme katmanlarının izolasyonu için temel görevi görür. V.F. Rogers, tıkaç maddesinin, sondaj sıvısına verildiğinde çamur pompaları tarafından pompalanabilecek kadar küçük boyuttaki parçacıklardan oluşan hemen hemen her türlü malzeme olabileceğine inanıyor. ABD'de emme kanallarını tıkamak için yüzün üzerinde dolgu maddesi türü ve bunların kombinasyonları kullanılmaktadır. Talaş veya sak, balık pulları, saman, kauçuk atıkları, gütaperka yaprakları, pamuk, pamuk kozaları, şeker kamışı lifleri, fındık kabukları, granül plastikler, perlit, genişletilmiş kil, tekstil lifleri, bitüm, mika, asbest, kıyılmış sızdırmazlık maddeleri, kağıt, yosun, kıyılmış kenevir, selüloz pulları, deri, buğday kepeği, fasulye, bezelye, pirinç, tavuk tüyü, kil topakları, sünger, kok, taş vb. endüstri veya kullanımdan önce derlenmiştir. Kapatılacak deliklerin boyutunun bilinmemesi nedeniyle laboratuvarda her kapatma malzemesinin uygunluğunu belirlemek çok zordur.

Yabancı uygulamada, dolgu maddelerinin “yoğun” paketlenmesinin sağlanmasına özel önem verilmektedir. Furnas'ın, parçacıkların en yoğun paketlenmesinin, geometrik ilerleme yasasına göre boyut dağılımlarının koşulunu karşıladığı görüşüne bağlı kalıyorlar; Dolaşım kaybını ortadan kaldırırken, özellikle sondaj sıvısının ani kaybı durumunda, maksimum sıkıştırılmış tapa ile en büyük etki elde edilebilir.

Kalite özelliklerine göre dolgu maddeleri lifli, katmanlı ve granüler olarak ayrılır. Lifli malzemeler bitki, hayvan ve mineral kökenlidir. Buna sentetik malzemeler de dahildir. Lifin türü ve boyutu işin kalitesini önemli ölçüde etkiler. Sondaj sıvısında dolaşırken liflerin stabilitesi önemlidir. Malzemeler, çapı 25 mm'ye kadar taneli kum ve çakıl katmanlarını tıkarken ve ayrıca iri taneli (3 mm'ye kadar) ve ince taneli (0,5 mm'ye kadar) kayalardaki çatlakları tıkarken iyi sonuçlar verir.

Plaka malzemeleri kaba çakıl tabakalarını ve 2,5 mm boyutuna kadar olan çatlakları tıkamak için uygundur. Bunlar şunları içerir: selofan, mika, kabuklar, pamuk tohumları vb.

Granül malzemeler: perlit, kırılmış kauçuk, plastik parçaları, fındık kabukları vb. Çoğu, çapı 25 mm'ye kadar olan taneciklerle çakıl katmanlarını etkili bir şekilde tıkar. Perlit tane çapı 9-12 mm'ye kadar olan çakıl katmanlarında iyi sonuç verir. 2,5 mm veya daha küçük olan ceviz kabukları, 3 mm'ye kadar ve daha büyük (5 mm'ye kadar) tıkanıklık çatlakları ve 6 mm'ye kadar olan ezilmiş kauçuk tıkanıklık çatlakları, yani. lifli veya plaka malzemelere göre 2 kat daha fazla çatlakları tıkayabilir.

Emici ufuktaki taneciklerin ve çatlakların boyutlarına ilişkin verilerin yokluğunda, lifli ile lamel veya granüler malzemeler, selofan ile mika, lifli pullu ve granüler malzemelerle karışımlar ve ayrıca granüler malzemeleri karıştırırken kullanılır: perlit ile kauçuk veya fındık kabukları. Düşük basınçlarda emilimi ortadan kaldırmak için en iyi karışım, lifli malzemeler ve mika yaprakları ilavesiyle yüksek kolloidal kil çözeltisidir. Sondaj duvarı üzerinde biriken lifli malzemeler bir ağ oluşturur. Mika yaprakları bu ağı güçlendirerek kayadaki daha büyük kanalları tıkar ve tüm bunların üzerine ince ve yoğun bir kil kabuğu oluşur.

Gaz-su-yağ gösterileri. Sebepleri. Formasyon sıvılarının akışının belirtileri. Tezahür türlerinin sınıflandırılması ve tanınması.

Emilim sırasında, sıvı (yıkama veya tıkama sıvısı) kuyudan formasyona akar ve geliştirme sırasında ise tam tersine formasyondan kuyuya akar. Akının nedenleri: 1) sıvı içeren oluşumların delinmiş kayadan kuyuya akması. Bu durumda kuyudaki basıncın rezervuarla karşılaştırıldığında mutlaka daha yüksek veya daha düşük olması gerekmez; 2) kuyudaki basınç formasyon basıncından düşükse, yani formasyonda çöküntü varsa, depresyonun oluşmasının ana nedenleri, yani kuyudaki formasyon üzerindeki basınçta azalma şunlardır: 1) değil aleti kaldırırken kuyuyu yıkama sıvısıyla doldurmak. Kuyuya otomatik doldurma için bir cihaz gereklidir; 2) sıvı oluk sistemindeki yüzeydeki hava ile temas ettiğinde köpürmesi (karbonasyon) ve ayrıca sıvının yüzey aktif maddelerle işlenmesi nedeniyle yıkama sıvısının yoğunluğunda bir azalma. Gaz giderme gereklidir (mekanik, kimyasal); 3) uyumsuz koşullarda bir kuyu açmak. Diyagramda iki katman vardır. İlk katman Ka1 ve Kp1 ile karakterize edilir; ikinci Ka2 ve Kn2 için. Birinci tabaka ρ0,1'lik bir çözümle delmek gerekir (Ka1 ve Kp1 arasında), ikinci katman ρ0,2 (Şek.)

İkinci katman tarafından emileceğinden, birinci katmanın yoğunluğuna sahip bir çözelti ile ikinci katmanı açmak imkansızdır; 4) pompanın durması, özel işler ve diğer işler sırasında hidrodinamik basınçta keskin dalgalanmalar, statik kayma gerilmesindeki artış ve kolondaki contaların varlığı ile ağırlaştırılır;

5) rezervuar basıncının (Ka) gerçek dağılımına, yani bölgenin jeolojisine ilişkin yetersiz bilgi nedeniyle teknik tasarımda benimsenen rezervuarın eksik tahmin edilen yoğunluğu. Bu nedenler daha çok araştırma kuyuları için geçerlidir; 6) kuyu derinleşmesi sırasında tahmin edilerek rezervuar basınçlarının düşük düzeyde operasyonel netleştirilmesi. d-üslü, σ (sigma)-üslü vb. tahmin etmeye yönelik yöntemlerin kullanılmaması; 7) sondaj sıvısından malzeme ağırlığı kaybı ve hidrolik basınçta azalma. Sıvı girişi oluşumunun işaretleri şunlardır: 1) pompa alıcı tankta dolaşan sıvı seviyesinde bir artış. Seviye göstergesine ihtiyacınız var; 2) kuyuyu ağızda bırakarak çözeltiden gaz salınır ve çözeltinin kaynadığı gözlenir; 3) sirkülasyon durduktan sonra çözelti kuyudan dışarı akmaya devam eder (kuyu taşar); 4) Formasyon yüksek basınçla aniden açıldığında basınç keskin bir şekilde yükselir. Petrol oluşumlardan girdiğinde filmi olukların duvarlarında kalır veya oluklardaki çözeltinin üzerinden akar. Formasyon suyu girdiğinde akışkanın özellikleri değişir. Yoğunluğu genellikle düşer, viskozitesi azalabilir veya artabilir (tuzlu su girişinden sonra). Su kaybı genellikle artar, pH değişir ve elektrik direnci genellikle azalır.

Sıvı akışının sınıflandırılması. Ortadan kaldırılması için gerekli önlemlerin karmaşıklığına göre gerçekleştirilir. Üç gruba ayrılırlar: 1) tezahür - sondaj sürecini ve benimsenen çalışma teknolojisini aksatmayan formasyon sıvılarının tehlikesiz girişi; 2) patlama - sondaj kulesinde mevcut alet ve ekipmanlar kullanılarak yalnızca sondaj teknolojisinde özel hedefli bir değişiklik yoluyla ortadan kaldırılabilen sıvı akışı; 3) çeşme - ortadan kaldırılması ek araç ve ekipmanların kullanılmasını gerektiren (teçhizatta mevcut olanlar hariç) ve kuyu rezervuar sisteminde kuyunun bütünlüğünü tehdit eden basınçların oluşmasıyla ilişkili olan sıvının girişi Peki. , kuyu başı ekipmanı ve kuyunun emniyetsiz kısmındaki oluşumlar.

Çimento köprülerinin montajı. Köprülerin montajı için formülasyon seçimi ve çimento harcı hazırlanmasının özellikleri.

Çimentolama proses teknolojisinin ciddi çeşitlerinden biri, çeşitli amaçlar için çimento köprülerinin kurulmasıdır. Çimento köprülerin kalitesinin ve operasyonlarının verimliliğinin arttırılması, kuyuların sondajı, tamamlanması ve işletilmesi süreçlerinin iyileştirilmesinin ayrılmaz bir parçasıdır. Köprülerin kalitesi ve dayanıklılığı aynı zamanda çevre korumanın güvenilirliğini de belirler. Aynı zamanda, saha verileri sıklıkla düşük dayanımlı ve sızdıran köprülerin kurulması, çimento harcının erken prizlenmesi, kolon borularının sıkışması vb. durumların olduğunu göstermektedir. Bu komplikasyonlara yalnızca kullanılan derz dolgu malzemelerinin özellikleri değil, aynı zamanda köprüler kurulurken yapılan işin özellikleri de neden olmaktadır.

Derin, yüksek sıcaklıktaki kuyularda, yukarıda belirtilen çalışmalar sırasında, kil ve çimento harçları karışımının yoğun kalınlaşması ve sertleşmesi nedeniyle sıklıkla kazalar meydana gelir. Bazı durumlarda köprülerin sızdırmaz olduğu veya yeterince güçlü olmadığı tespit edilir. Köprülerin başarılı kurulumu, çimento taşının oluşumunu belirleyen birçok doğal ve teknik faktörün yanı sıra kayalar ve boru metaliyle teması ve "yapışma"sına da bağlıdır. Bu nedenle, bu çalışmalar yapılırken köprünün taşıma kapasitesinin bir mühendislik yapısı olarak değerlendirilmesi ve kuyudaki mevcut koşulların incelenmesi zorunludur.

Köprü kurmanın amacı, üstteki ufka doğru hareket etmek, yeni bir kuyu açmak, kuyu deliğinin dengesiz ve kavernöz kısmını güçlendirmek, ufku test etmek için belirli bir mukavemete sahip sabit bir su-gaz-petrol geçirmez çimento taşı tabakası elde etmektir. bir formasyon test cihazı kullanarak, büyük onarımlar ve kuyuların korunması veya terk edilmesi.

İşletme yüklerinin niteliğine bağlı olarak iki köprü kategorisi ayırt edilebilir:

1) sıvı veya gaz basıncına maruz kalmak ve 2) ikinci deliğin delinmesi sırasında aletin ağırlığından kaynaklanan yüke maruz kalmak, bir formasyon test cihazının kullanılması veya diğer durumlarda (bu kategorideki köprüler, gaz-su sızdırmazlığına ek olarak, çok yüksek mekanik dayanıma sahiptir).

Saha verilerinin analizi, köprülerin 85 MPa'ya kadar basınçlara, 2100 kN'ye kadar eksenel yüklere ve 1 m köprü uzunluğu başına 30 MPa'ya kadar kesme gerilimlerine maruz kalabileceğini göstermektedir. Bu tür önemli yükler, formasyon test cihazlarının yardımıyla kuyuların test edilmesi sırasında ve diğer çalışma türleri sırasında ortaya çıkar.

Çimento köprülerin yük taşıma kapasitesi büyük ölçüde yüksekliğine, kolondaki çamur keki veya sondaj sıvısı kalıntılarının varlığına (veya yokluğuna) ve durumuna bağlıdır. Kil kekinin gevşek kısmı çıkarıldığında kayma gerilimi 0,15-0,2 MPa'dır. Bu durumda maksimum yükler oluştuğunda bile 18-25 m'lik bir köprü yüksekliği yeterlidir.Kolon duvarlarında 1-2 mm kalınlığında sondaj (kil) çamuru tabakasının bulunması kesme gerilmesinin azalmasına neden olur. ve gerekli yüksekliğin 180-250 m'ye çıkarılması Bu bağlamda köprünün yüksekliği Nm ≥ Ho – Qm/pDc [τm] (1) formülü kullanılarak hesaplanmalıdır, burada H0 alt parçanın montaj derinliğidir. köprünün; QM, basınç düşüşünden ve boru dizisinin veya formasyon test cihazının yükünün boşaltılmasından kaynaklanan köprü üzerindeki eksenel yüktür; Dс - kuyu çapı; [τm], değerleri hem dolgu malzemesinin yapışkan özellikleri hem de köprünün montaj yöntemi ile belirlenen köprünün spesifik yük taşıma kapasitesidir. Köprünün sıkılığı aynı zamanda yüksekliğine ve temas yüzeyinin durumuna da bağlıdır, çünkü su geçişinin meydana geldiği basınç, kabuğun uzunluğuyla doğru orantılı ve kalınlığıyla ters orantılıdır. Muhafaza ile çimento taşı arasında kayma gerilimi 6,8-4,6 MPa ve kalınlığı 3-12 mm olan kil keki varsa, su geçiş basıncı gradyanı sırasıyla 1 m'de 1,8 ve 0,6 MPa'dır. Bir kekin su geçişi, 1 m'de 7,0 MPa'dan fazla bir basınç gradyanında meydana gelir.

Sonuç olarak, köprünün sıkılığı da büyük ölçüde kurulum koşullarına ve yöntemine bağlıdır. Bu bakımdan çimento köprünün yüksekliği de ifadeden belirlenmelidir.

Nm ≥ Ama – Рм/[∆р] (2) burada Рм, çalışması sırasında köprüye etki eden basınç farkının maksimum değeridir; [∆р] - köprünün kuyu duvarı ile temas bölgesi boyunca sıvı geçişinin izin verilen basınç gradyanı; bu değer aynı zamanda esas olarak köprünün kurulum yöntemine ve kullanılan dolgu malzemelerine bağlı olarak da belirlenir. Formül (1) ve (2) ile belirlenen çimento köprülerin yükseklik değerlerinden büyük olanı seçilir.

Bir köprünün kurulumunun kolonların çimentolanması işlemiyle pek çok ortak yanı vardır ve aşağıdaki özelliklere sahiptir:

1) az miktarda çimentolama malzemesi kullanılır;

2) doldurma borularının alt kısmı hiçbir şeyle donatılmamış, durdurma halkası takılmamış;

3) kauçuk ayırma tapaları kullanılmaz;

4) çoğu durumda köprünün çatısını “kesmek” için kuyuların geri yıkanması gerçekleştirilir;

5) Köprü aşağıdan herhangi bir şeyle sınırlı değildir ve çimento ve sondaj sıvılarının yoğunluk farkının etkisi altında yayılabilir.

Köprü kurulumu, konsept ve uygulama yöntemi açısından basit bir işlemdir ve derin kuyularda sıcaklık, basınç, gaz ve yağ gösterileri vb. faktörler nedeniyle önemli ölçüde karmaşıklaşır. Doldurma borularının uzunluğu, çapı ve konfigürasyonu, reolojik özellikleri Çimento ve sondaj sıvılarının kullanımı da önemlidir, kuyu deliğinin temizliği ve aşağı ve yukarı akışların hareket şekilleri. Kuyunun kaplamasız kısmına bir köprünün kurulması, kuyu deliğinin kavernöz yapısından önemli ölçüde etkilenir.

Çimento köprüleri yeterince güçlü olmalıdır. Uygulama, mukavemet testi sırasında, üzerine 3.0-6.0 MPa'lık belirli bir eksenel yük uygulandığında ve eşzamanlı yıkama sırasında köprünün çökmemesi durumunda, mukavemet özelliklerinin hem yeni bir şaftın delinmesi hem de ağırlıktan yükleme koşullarını karşıladığını göstermektedir. bir boru dizisinin veya formasyon test cihazının.

Yeni bir şaft delmek için köprüler kurarken, bunlar için ilave bir yükseklik gereksinimi vardır. Bunun nedeni, köprünün üst kısmının (H1) kuvvetinin, kabul edilebilir bir eğrilik yoğunluğuna sahip yeni bir şaftın delinme olasılığını sağlaması gerektiği ve alt kısmın (H0) eski şaftın güvenilir şekilde izole edilmesidir. Nm=H1+Hayır = (2Dс* Rc)0,5+ Hayır(3)

burada Rc gövdenin eğrilik yarıçapıdır.

Mevcut verilerin analizi, derin kuyularda güvenilir köprüler elde etmenin, üç gruba ayrılabilen, eşzamanlı olarak etki eden karmaşık faktörlere bağlı olduğunu göstermektedir.

Birinci grup doğal faktörlerdir: Sıcaklık, basınç ve jeolojik koşullar (sarsıntı, kırılma, agresif suların etkisi, su ve gaz gösterileri ve emilimi).

İkinci grup teknolojik faktörlerdir: çimento ve sondaj sıvılarının borulardaki ve halka şeklindeki boşluktaki akış hızı, çözeltilerin reolojik özellikleri, çimentolu malzemenin kimyasal ve mineralojik bileşimi, çimento harcının fiziksel ve mekanik özellikleri ve kuyu çimentosunun büzülme etkisi, sondaj sıvısının sıkıştırılabilirliği, yoğunlukların heterojenliği, sondaj sıvısının çimento ile karıştırıldığında pıhtılaşması (yüksek viskoziteli macunların oluşumu), halka şeklindeki boşluğun boyutu ve konumunun dışmerkezliği kuyudaki borular, tampon sıvısı ve çimento çözeltisinin çamur keki ile temas süresi.

Üçüncü grup öznel faktörlerdir: belirli koşullar için kabul edilemez olan çimentolama malzemelerinin kullanımı; laboratuvarda yanlış çözelti formülasyonu seçimi; kuyu deliğinin yetersiz hazırlanması ve yüksek viskozite, viskozite ve sıvı kaybı değerlerine sahip sondaj sıvısının kullanılması; deplasman sıvısının miktarının, dökme aletinin yerinin, kuyudaki çimento bulamacının karıştırılması için reaktiflerin dozajının belirlenmesinde hatalar; yetersiz sayıda çimentolama ünitesinin kullanılması; yetersiz miktarda çimento kullanımı; köprü kurulum sürecinin düşük organizasyon derecesi.

Sıcaklık ve basınçtaki bir artış, tüm kimyasal reaksiyonların yoğun şekilde hızlanmasına katkıda bulunur, hızlı bir kalınlaşmaya (pompalanabilirlik kaybı) ve enjeksiyon çözeltilerinin sertleşmesine neden olur; bu da, dolaşımdaki kısa süreli duraklamalardan sonra bazen itilmesi imkansız hale gelir.

Şimdiye kadar, çimento köprüleri kurmanın ana yöntemi, köprünün alt seviyesine indirilen bir boru dizisi boyunca çimento bulamacını tasarlanmış bir derinlik aralığında bir kuyuya pompalamak ve daha sonra bu sütunu çimentolama bölgesinin üzerine kaldırmaktı. Kural olarak, iş, fişleri bölmeden ve hareketlerini kontrol etme araçları olmadan gerçekleştirilir. İşlem, boru dizisindeki ve halka şeklindeki boşluktaki eşit seviyedeki çimento bulamacının durumundan hesaplanan yer değiştirme sıvısının hacmi ile kontrol edilir ve çimento bulamacının hacmi, köprü kurulum aralığında kuyunun hacmine eşit olarak alınır. . Yöntemin etkinliği düşüktür.

Her şeyden önce, kasa şeritlerini çimentolamak için kullanılan çimentolu malzemelerin dayanıklı ve hava geçirmez köprülerin kurulumuna uygun olduğuna dikkat edilmelidir. Köprülerin kötü kurulumu veya hiç yokluğu, bağlayıcı çözeltinin zamanından önce sertleşmesi ve diğer faktörler, bir dereceye kadar bağlayıcı çözelti formülasyonunun kalınlaşma (sertleşme) zaman çerçevesine göre yanlış seçilmesinden veya tarifte seçilen tariften sapmalardan kaynaklanmaktadır. Bağlayıcı çözelti hazırlanırken yapılan laboratuvar.

Komplikasyon olasılığını azaltmak için sertleşme süresinin ve yüksek sıcaklık ve basınçlarda kalınlaşma süresinin köprü kurulumunda çalışma süresini en az% 25 aşması gerektiği tespit edilmiştir. Bazı durumlarda, bağlayıcı çözeltiler için tarifler seçilirken, dolum borusu kolonunun kaldırılması ve ağzın kapatılması için dolaşımın durdurulmasından oluşan köprü kurulum işinin özellikleri dikkate alınmaz.

Yüksek sıcaklık ve basınç koşullarında, çimento harcının kayma direnci, dolaşımın kısa süreli durdurulmasından (10-20 dakika) sonra bile keskin bir şekilde artabilir. Bu nedenle dolaşım yeniden sağlanamaz ve çoğu durumda doldurma borularının kolonu sıkışır. Sonuç olarak, bir çimento harcı formülasyonu seçerken, bir köprü kurma sürecini simüle eden bir program kullanarak bir konsometre (CC) kullanarak kalınlaşma dinamiklerini incelemek gerekir. Çimento harcı Tzag'ın kalınlaşma süresi şu duruma karşılık gelir:

Tzag>T1+T2+T3+1.5(T4+T5+T6)+1.2T7 burada T1, T2, T3 sırasıyla çimento harcının hazırlanması, pompalanması ve kuyuya zorlanması için harcanan süredir; T4, T5, T6 - doldurma boruları kolonunun köprü kesim alanına kaldırılması, ağzın kapatılması ve köprünün kesilmesi için hazırlık çalışmalarının yapılması için harcanan zaman; Tt köprüyü kesmek için gereken zamandır.

Benzer bir programa göre, yüksek sıcaklık ve basınçlara sahip kuyulara çimento köprüleri kurarken, çimento bulamacının sondaj sıvısı ile karışımlarını 3:1, 1:1 ve 1:3 oranında incelemek gerekir. Çimento köprüsü kurmanın başarısı büyük ölçüde çimento harcı hazırlanırken laboratuvarda seçilen tarife tam olarak uyulmasına bağlıdır. Buradaki ana koşullar, seçilen kimyasal reaktif içeriğinin ve karıştırma sıvısı ile su-çimento oranının korunmasıdır. En homojen çimento harcının elde edilebilmesi için çökeltme tankı kullanılarak hazırlanması gerekmektedir.

Permafrost koşullarında petrol ve gaz kuyularının açılması sırasında ortaya çıkan komplikasyonlar ve kazalar ve bunları önlemeye yönelik önlemler .

Permafrost aralıklarında sondaj yaparken, fizikokimyasal etki ve kuyu duvarlarındaki erozyonun bir sonucu olarak, buzla çimentolanan kumlu kil birikintileri yok edilir ve sondaj sıvısı akışıyla kolayca yıkanır. Bu, yoğun mağara oluşumuna ve buna bağlı toprak kaymalarına ve kaya kaymalarına yol açar.

Düşük buz içeriğine sahip kayalar ve zayıf şekilde sıkıştırılmış kayalar en yoğun şekilde tahrip edilir. Bu tür kayaların ısı kapasitesi düşüktür ve bu nedenle yıkımları yüksek buz içeriğine sahip kayalardan çok daha hızlı gerçekleşir.

Donmuş kayalar arasında, birçoğu kuyudaki su sütununun hidrostatik basıncını biraz aşan basınçlarda sondaj sıvısının emilmesine yatkın olan, çözülmüş kayaların ara katmanları vardır. Bu tür oluşumlarda kayıplar çok yoğun olabilmekte ve bunların önlenmesi veya ortadan kaldırılması için özel önlemler alınmasını gerektirebilmektedir.

Permafrost bölümlerinde, Kuaterner kayaçlar genellikle 0 - 200 m aralığında en dengesiz olanlardır.Geleneksel sondaj teknolojisiyle, içlerindeki gövdenin gerçek hacmi, nominal hacmi 3 - 4 kat aşabilir. Şiddetli boşlukların bir sonucu olarak. çıkıntıların, çamur kaymasının ve kaya düşmelerinin eşlik ettiği birçok kuyudaki iletkenler tasarlanan derinliğe indirilmedi.

Permafrost'un tahrip edilmesinin bir sonucu olarak, bazı durumlarda iletkenin ve yönün çökmesi gözlendi ve bazen kuyu başı çevresinde tam kraterler oluştu ve bu da sondaj operasyonlarını engelledi.

Permafrost bölgesinde, büyük oyuklarda sondaj sıvısının çimento bulamacı ile yerinden edilemeyeceği durgun bölgelerin oluşması nedeniyle namlunun sementasyonunu ve sabitlenmesini sağlamak zordur. Sementasyon genellikle tek taraflıdır ve sement halkası sürekli değildir. Bu, kuyunun uzun süreli "ara katmanları" durumunda kayaların ters dondurulması sırasında sütunların çökmesine neden olan katmanlar arası akışlar ve grifonların oluşumu için uygun koşullar yaratır.

Permafrost'un yok edilme süreçleri oldukça karmaşıktır ve çok az araştırılmıştır. 1 Kuyuda dolaşan sondaj sıvısı termo ve hidrodinamik olarak hem kaya hem de buzla etkileşime girer ve bu etkileşim, sıfırın altındaki sıcaklıklarda bile durmayan fizikokimyasal süreçler (örneğin çözünme) ile önemli ölçüde artırılabilir.

Şu anda, sistemdeki kaya (buz) - kuyu duvarındaki kabuk - kuyu deliğindeki yıkama sıvısındaki ozmotik süreçlerin varlığı kanıtlanmış sayılabilir. Bu işlemler kendiliğinden gerçekleşir ve potansiyel gradyanın (sıcaklık, basınç, konsantrasyon) tersi yönde yönlendirilir; Konsantrasyonları, sıcaklıkları ve basınçları eşitlemeye çalışın. Yarı geçirgen bir bölmenin rolü, hem filtre keki hem de kayanın kuyu deliğine yakın tabakası tarafından gerçekleştirilebilir. Ve çimentolama maddesi olarak buza ek olarak donmuş kaya, değişen derecelerde mineralizasyona sahip, donmayan gözenek suyu da içerebilir. MMG1'deki donmayan su miktarı sıcaklığa, malzeme bileşimine ve tuzluluğa bağlıdır ve ampirik formül kullanılarak tahmin edilebilir.

w = aT~ B .

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

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

S kayanın spesifik yüzey alanıdır. m a / p G - kaya sıcaklığı, "C.

Açık kuyu deliğinde ve permafrost gözenek sıvısında belirli bir mineralizasyon derecesine sahip yıkama sondaj sıvısının varlığı nedeniyle, ozmotik basıncın etkisi altında iyot konsantrasyonlarının kendiliğinden eşitlenmesi süreci meydana gelir. Sonuç olarak donmuş kayanın tahribatı meydana gelebilir. Sondaj sıvısında gözenek suyuna kıyasla artan bir miktar çözünmüş tuz konsantrasyonu varsa, o zaman buzun erime sıcaklığındaki bir azalmayla ilişkili faz dönüşümleri buz-sıvı arayüzünde başlayacaktır, yani. imha süreci başlayacak. Kuyu duvarının stabilitesi esas olarak kayayı çimentolayan bir madde olarak buza bağlı olduğundan, bu koşullar altında kuyu duvarını kaplayan permafrostun stabilitesi kaybolacak ve bu da dağ eteğine, çökmeye, oyuk oluşumuna neden olabilecektir. ve çamur tıkaçları, kaldırma işlemleri sırasında iniş ve sıkma, kuyuya indirilen mahfaza dizilerinin durdurulması, sondaj yıkama ve çimentolama çözümlerinin emilmesi.

Sondaj sıvısının ve permafrostun gözenek suyunun mineralizasyon derecesi aynı ise, o zaman kuyu kaya sistemi izotonik dengede olacaktır ve permafrostun fizikokimyasal etki altında yok edilmesi olası değildir.

Yıkama maddesinin tuzluluk derecesi arttıkça, daha az tuzluluğa sahip gözenek suyunun kayadan kuyuya doğru hareket edeceği koşullar ortaya çıkar. Hareketsiz su kaybı nedeniyle buzun mekanik mukavemeti azalacak, buz çökebilir ve bu da açılan kuyunun sondajında ​​bir mağara oluşumuna yol açacaktır. Bu süreç, dolaşımdaki yıkama maddesinin aşındırıcı etkisiyle yoğunlaşır.

Birçok araştırmacının çalışmalarında buzun tuzlu yıkama sıvısı ile yok edildiğine dikkat çekilmiştir. Leningrad Madencilik Enstitüsü'nde yapılan deneyler, buzu yıkayan sıvıdaki tuz konsantrasyonunun artmasıyla buzun tahribatının yoğunlaştığını gösterdi. Bu yüzden. Dolaşan su 23 ve 100 kg/m3 NaCl içerdiğinde eksi 1 °C sıcaklıkta buzun yok olma yoğunluğu sırasıyla 0,0163 ve 0,0882 kg/saat olmuştur.

Buzun parçalanma süreci aynı zamanda tuzlu yıkama sıvısına maruz kalma süresinden de etkilenir.Bu nedenle, buz %3'lük NaCl çözeltisine maruz bırakıldığında eksi 1 °C sıcaklıktaki bir buz numunesinin ağırlık kaybı şöyle olacaktır: 0,5 saat sonra 0,62 p 1,0 saat sonra 0,96 g: 1,5 saat sonra 1,96 g.

Permafrost'un kuyuya yakın bölgesi eridikçe, içine yıkama sıvısının veya dispersiyon ortamının da filtrelenebildiği yuva alanının bir kısmı serbest bırakılır. Bu sürecin permafrostun yok olmasına katkıda bulunan başka bir fiziksel ve kimyasal faktör olduğu ortaya çıkabilir. Permafrost sıvısındaki bazı çözünebilir tuzların konsantrasyonu sıvıdakinden daha fazlaysa, kuyulardan kayaya sıvının ozmotik akışı buna eşlik edebilir. kuyuyu dolduruyor.

Bu nedenle, fiziksel ve kimyasal süreçlerin permafrostta açılan bir kuyunun kuyu deliğinin durumu üzerindeki olumsuz etkisini en aza indirmek için, her şeyden önce sondaj çamuru ve gözenek sıvısı bileşenlerinin denge konsantrasyonunun sağlanması gerekir. kuyu duvarındaki permafrostta.

Ne yazık ki bu gereklilik pratikte her zaman mümkün olmamaktadır. Bu nedenle, permafrost çimentolama buzunu, sondaj sıvısının fizikokimyasal etkilerinden, yalnızca kuyu tarafından açığa çıkan buz yüzeyini değil aynı zamanda kuyuya kısmen bitişik gözenek alanını da kaplayan viskoz sıvı filmleriyle korumaya başvururlar. böylece mineralize sıvının buzla doğrudan teması kesilir.

AV Maramzin ve AA Ryazanov'un belirttiği gibi, kuyuları tuzlu suyla yıkamaktan daha viskoz bir kil çözeltisiyle yıkamaya geçiş sırasında, içlerindeki aynı NaCl konsantrasyonunda buz tahribatının yoğunluğu 3,5 - 4 kat azaldı. Sondaj sıvısı koruyucu kolloidler (CMC, SSB) ile işlendiğinde daha da azaldı.Sondaj sıvısına katkı maddelerinin, yüksek koloidal bentonit kil tozu ve hipanın olumlu rolü de doğrulandı.

Böylece permafrostta kuyu açarken mağara oluşumunu, kuyu başı bölgesinin tahribatını, kaymaları ve heyelanları önlemek için. Sondaj sıvısı aşağıdaki temel gereksinimleri karşılamalıdır:

düşük filtreleme oranına sahip:

permafrosttaki buzun yüzeyinde yoğun, aşılmaz bir film oluşturma yeteneğine sahiptir:

düşük erozyon kabiliyetine sahip; düşük özgül ısı kapasitesine sahip;

kaya sıvısıyla gerçek çözeltiler oluşturmayan bir süzüntü oluşturmak;

Buz yüzeyine hidrofobik olun.

Medeniyetimiz bugün bilim ve teknolojide benzeri görülmemiş bir gelişmeye ulaştı ve bunun sonucunda onun tüm faydalarından yararlanma şansına sahip olduk. Ancak, en önemli şey çıkarılmadan bu mümkün olmazdı - bugün petrol ve gaz kuyularının sondajı, yeni teknolojilerin geliştirilmesine harcanan kaynakların yenilenmesi için küresel ölçekte yürütülen en önemli çalışmadır.

Günümüzde jeolojik araştırmalar, petrol ve gazın konumlarının belirlenmesinin yanı sıra tahmini hacimlerinin hesaplanması konusunda oldukça yüksek taleplere tabidir. Bu, her şeyden önce, petrol ve gaz kuyularının doğrudan sondajının oldukça pahalı olduğu yüksek teknolojili ekipmanların kurulumunun oldukça büyük maliyetlerinden kaynaklanmaktadır. Sonuçta, bu işi yaparken, hesaplamaların hatalı olması ve bunun sonucunda sanayi şirketindeki yatırımcının önemli kayıplara uğraması riski her zaman büyüktür.

Sondaj işlemlerini gerçekleştirmenin birkaç yolu vardır, ancak en uygun ve rasyonel olanı maden kaynaklarının jeolojik araştırılmasında da kullanılır. Aynı zamanda hidrojeolojik çalışmalarda, gaz ve petrol sahalarının yapısal haritalama araştırmalarında da yaygın olarak kullanılmaktadır. Sondaj işlemleri sayesinde, kökenini ve pratik amaçlarla kullanım olasılığını belirlemek için dünyanın bağırsaklarından çeşitli ufuklardaki toprakların çıkarılabileceği arama madenleri ve test çukurları da oluşturulmaktadır.

Petrol ve gaz kuyularının sondajı, uygun alanın hazırlanmasının yanı sıra uygun erişim yollarının oluşturulmasıyla başlar. Açık denizde bir sondaj istasyonu kurarken, doğrudan gaz veya petrol sahasının üzerine monte edilen yüzer bir istasyonun inşa edildiği ve ardından özel bağlantı elemanları yardımıyla doğru yere monte edildiği özel bir teknoloji vardır. işlev görmeye başlar. Tortular katı bir yüzeye yerleştirilmişse, ilk aşamadan ve yıkama sıvısı için kapların gömülmesinden sonra, doğrudan petrol veya gaz teçhizatını toplamaya başlarlar.

Sondaj kulesinin şematik diyagramı aşağıdaki bileşenleri içerir:

Doğrudan kule;

Sondaj binası;

Delme mekanizması;

Güçlü içten yanmalı motor.

Petrol ve gaz kuyuları açma teknolojisi aşağıdaki çalışma şemasına dayanmaktadır: toprak kayasına bağlı olarak sondaj sütunu, mil ve matkap ucu uygun dönme hızına ve belirli bir eksenel yüke ayarlanır. Dönen ve yavaş yavaş toprağa nüfuz eden taç, halka şeklindeki bir tabanı delip geçerek bir çekirdek oluşturur ve bu da çekirdek borusunu doldurur. Daha sonra özel yıkama sıvıları veya teknik su kullanılarak yıkanır ve yüzeye çıkarılır. Petrol ve gaz kuyularının tüm sondajı, sistemlerin birbirleriyle açıkça etkileşime girdiği, açıkça organize edilmiş bir çalışma döngüsüdür.

Temel hammaddeler olmadan makine mühendisliğinin, kimya endüstrisinin ve metalurjinin gelişmesi imkansız olacağından, küresel petrol ve gaz endüstrisinin önemini abartmak zordur. Mevcut alanların kademeli olarak tükenmesi koşullarında, yeni yerlerde petrol kuyularının açılması çok acil bir konudur. Önümüzdeki yıllarda modern uygarlığa petrol ve gaz sağlamaya devam edecek yeni bir dizi büyük sondaj kulesinin ortaya çıktığını göreceğimizden emin olabilirsiniz.

Sondaj hakkında genel bilgi yağ Ve gaz kuyular

1.1. TEMEL TERİMLER VE TANIMLAR

Pirinç. 1. Kuyu tasarım öğeleri

Sondaj, insan erişimi olmadan inşa edilen ve uzunluğundan birçok kez daha küçük bir çapa sahip olan silindirik bir maden açıklığıdır (Şekil 1).

Bir sondaj kuyusunun ana elemanları:

Kuyubaşı (1) – kuyu güzergahının yüzeyle kesişimi

Sondaj deliği tabanı (2) – kaya kesici aletin kayaya çarpması sonucu hareket eden sondaj deliğinin tabanı

Kuyu duvarları (3) – yan yüzeyler sondaj kulesi kuyular

Kuyu ekseni (6) - sondaj deliğinin kesitlerinin merkezlerini birleştiren hayali bir çizgi

*Kuyu deliği (5), bir sondaj deliğinin yer altında kapladığı alandır.

Muhafaza dizileri (4) – birbirine bağlı muhafaza borularının dizileri. Kuyu duvarları sağlam kayalardan yapılmışsa muhafaza ipleri kuyuya indirilmez.

Kuyular derinleştirilir ve tüm yüz alanı boyunca (sürekli bir yüzle, Şekil 2a) veya çevresel kısmı boyunca (halka şeklinde bir yüzle, Şekil 2b) kayayı tahrip eder. İkinci durumda, kuyunun merkezinde, doğrudan çalışma için periyodik olarak yüzeye kaldırılan bir kaya sütunu - bir çekirdek - kalır.

Kuyuların çapı kural olarak belirli aralıklarla ağızdan dibe doğru azalır. Başlangıç ​​çapı yağ Ve gaz kuyular genellikle 900 mm'yi aşmaz ve sonuncusu nadiren 165 mm'den azdır. Derinlikler yağ Ve gaz kuyular birkaç bin metre arasında değişmektedir.

Yer kabuğundaki mekansal konumlarına göre sondajlar bölünmüştür (Şekil 3):

1. Dikey;

2. Eğimli;

3. Doğrusal olarak kavisli;

4. Kavisli;

5. Doğrusal olarak kavisli (yatay kesitli);

Pirinç. 3. Kuyuların mekansal düzenlenmesi

Karmaşık kavisli.

Petrol ve gaz Kuyular karada ve denizde sondaj kuleleri kullanılarak açılmaktadır. İkinci durumda, sondaj kuleleri raflara, yüzer sondaj platformlarına veya gemilere monte edilir (Şekil 4).

İÇİNDE yağ ve gaz endüstriler aşağıdaki amaçlar için kuyu açar:

1. Operasyonel- İçin petrol üretimi, gaz Ve gaz yoğunlaşma

2. Enjeksiyon - suyu üretken ufuklara pompalamak için (daha az sıklıkla hava, gaz) rezervuar basıncını korumak ve saha geliştirme akış süresini uzatmak için üretimi artırmak operasyonel pompalar ve hava asansörleriyle donatılmış kuyular.

3. Araştırma – üretken ufukları belirlemek, bunların endüstriyel önemini tanımlamak, test etmek ve değerlendirmek.

4. Özel - referans, parametrik, değerlendirme, kontrol - az bilinen bir alanın jeolojik yapısını incelemek, verimli oluşumların rezervuar özelliklerindeki değişiklikleri belirlemek, rezervuar basıncını ve petrol-su temasının hareketinin önünü, derecesini izlemek için Formasyonun ayrı ayrı bölümlerinin üretilmesi, formasyona termal etkiler, yerinde yanmanın sağlanması, petrolün gazlaştırılması, atık suyun derindeki emme katmanlarına boşaltılması vb.

5. Yapısal arama - gelecek vaat eden konumunu netleştirmek için yağ-gaz taşıyan Küçük çaplı küçük, daha ucuz kuyuların sondaj verilerine göre, ana hatlarını tekrarlayan üst işaretleme (tanımlayıcı) ufuklara göre yapılar.

Bugün yağ Ve gaz kuyular sermayedir, onlarca yıl dayanan pahalı yapılardır. Bu, verimli formasyonun yüzeye sızdırmaz, güçlü ve dayanıklı bir kanalla bağlanmasıyla sağlanır. Ancak açılan kuyu deliği, kayaların dengesizliği, çeşitli sıvılarla (su, yağ, gaz ve bunların karışımları) farklı basınçlar altındadır. Bu nedenle bir kuyu inşa ederken gövdesinin sabitlenmesi ve farklı akışkanlar içeren katmanların izole edilmesi (izole edilmesi) gerekir.

Kuyu deliği, içine kasa adı verilen özel boruların indirilmesiyle emniyete alınır. Birbirine seri olarak bağlanan bir dizi muhafaza borusu, mahfaza dizisini oluşturur. Kuyuların güvenliğini sağlamak için çelik muhafaza boruları kullanılır (Şekil 5).

Çeşitli sıvılarla doyurulmuş katmanlar, geçilmez kayalar - "lastikler" ile ayrılır. Kuyu açılırken bu geçirimsiz izolasyon contaları kırılır ve katmanlar arası akışlar, formasyon sıvılarının yüzeye kendiliğinden çıkışı, verimli formasyonların sulanması, su kaynakları ve atmosferin kirlenmesi ve kuyuya indirilen muhafaza tellerinin korozyonu olasılığı yaratıldı.

Dengesiz kayalarda kuyu açma işlemi sırasında yoğun mağara oluşumu, taş yığınları, heyelanlar vb. durumlar mümkündür. Bazı durumlarda kuyu deliğinin daha da derinleştirilmesi, önce duvarları sağlamlaştırılmadan imkansız hale gelir.

Bu tür olayları ortadan kaldırmak için, kuyu duvarı ile içine indirilen mahfaza dizisi arasındaki halka şeklindeki kanal (halka şeklindeki boşluk), tıkaç (yalıtım) malzemesi ile doldurulur (Şekil 6). Bunlar bir bağlayıcı, inert ve aktif dolgu maddeleri ve kimyasal reaktifler içeren bileşimlerdir. Çözeltiler halinde (genellikle sulu) hazırlanırlar ve pompalarla kuyuya pompalanırlar. Bağlayıcılar arasında Portland çimentosu çimentoları en yaygın kullanılanıdır. Bu nedenle katmanların ayrılması işlemine sementasyon adı verilir.

Böylece, bir şaftın delinmesi, daha sonra sabitlenmesi ve katmanların izolasyonu sonucunda belirli bir tasarıma sahip sağlam bir yeraltı yapısı oluşturulur.

Kuyu tasarımı, muhafaza dizilerinin sayısı ve boyutları (çap ve uzunluk), her dizi için kuyu çapı, çimentolama aralıkları ve ayrıca kuyuyu üretken formasyona bağlama yöntemleri ve aralıkları hakkında bir dizi veri olarak anlaşılmaktadır (Şekil 7). ).

Muhafaza borularının çapları, et kalınlıkları ve çelik kaliteleri aralıkları, muhafaza borularının çeşitleri hakkında bilgiler, teçhizat Kasanın alt kısmı kasa tasarımı konseptine dahildir.

Belirli bir amaca yönelik mahfaza dizileri kuyuya indirilir: yön, iletken, ara sütunlar, operasyonel Kolon.

İletkenin altında sondaj yapılırken ağız çevresindeki kayaların aşınmasını ve çökmesini önlemek ve ayrıca kuyuyu sondaj sıvısı temizleme sistemine bağlamak için yön kuyuya indirilir. Yönün arkasındaki halka şeklindeki boşluk tüm uzunluk boyunca çimento harcı veya betonla doldurulur. Yön sabit kayalarda birkaç metre derinliğe, bataklıklarda ve çamurlu topraklarda onlarca metreye kadar iner.

İletken genellikle jeolojik bölümün üst kısmını kaplar; burada dengesiz kayalar, emici katmanlar bulunur. sondaj kulesiçözelti veya geliştirme, yüzeye oluşum sıvıları sağlama, yani. daha fazla sondaj işlemini zorlaştıracak ve çevre kirliliğine neden olacak tüm bu aralıklar. İletken tatlı suya doymuş tüm katmanları kapsamalıdır.

Pirinç. 7. Kuyu tasarım şeması

İletken ayrıca bir patlama önleyici kuyubaşı kurmaya da yarar teçhizat ve sonraki kasa dizilerinin askıya alınması. İletken birkaç yüz metre derinliğe indirilir. Katmanların güvenilir bir şekilde ayrılmasını sağlamak ve yeterli güç ve stabiliteyi sağlamak için iletken tüm uzunluğu boyunca çimentolanır.

Operasyonel sütun, petrol çıkarmak için kuyuya indirilir, gaz veya üretken ufka su enjeksiyonu veya gaz Rezervuar basıncını korumak için. Çimento bulamacının üretken ufukların çatısı üzerindeki yükselme yüksekliğinin yanı sıra, kademeli çimentolama cihazı veya muhafaza şeritlerinin üst bölümleri için bağlantı ünitesi. yağ Ve gaz kuyular sırasıyla en az 150-300 m ve 500 m olmalıdır.

İlk önce komplikasyon bölgelerini (gösteriler, çökmeler) izole etmeden tasarlanan derinliğe kadar delmek mümkün değilse, ara (teknik) sütunlar alçaltılmalıdır. Bunları düşürme kararı, kuyu rezervuar sisteminde sondaj sırasında oluşan basınç oranı analiz edildikten sonra verilir.

Рс kuyusundaki basınç Рpl oluşumundan (formasyonu doyuran sıvıların basıncı) daha azsa, formasyondan gelen sıvılar kuyuya akacak ve tezahür meydana gelecektir. Yoğunluğa bağlı olarak, tezahürlere sıvının kendiliğinden çıkışı eşlik eder ( gaz) kuyu başında (taşmalar), emisyonlar, açık (kontrolsüz) akış. Bu olaylar kuyu inşaatı sürecini karmaşık hale getirir ve zehirlenme, yangın ve patlama tehlikesi yaratır.

Kuyudaki basınç, emme başlangıç ​​basıncı Rpogl adı verilen belirli bir değere yükseldiğinde, kuyudan gelen sıvı formasyona girer. Bu işleme emilim denir sondajçözüm. Рgl, rezervuar basıncına yakın veya eşit olabilir ve bazen yukarıda bulunan kayaların ağırlığına göre belirlenen dikey kaya basıncı değerine yaklaşır.

Bazen emilim, bir formasyondan diğerine sıvı akışıyla birlikte gerçekleşir ve bu da su kaynaklarının ve üretken ufukların kirlenmesine yol açar. Formasyonlardan birinde emilim nedeniyle kuyudaki sıvı seviyesinin azalması, diğer formasyonda basıncın azalmasına ve bundan kaynaklanma olasılığına neden olur.

Doğal kapalı çatlakların açıldığı veya yenilerinin oluştuğu basınca hidrolik kırılma basıncı Pgrp denir. Bu olguya yıkıcı emilim eşlik ediyor sondajçözüm.

Birçok durumda karakteristiktir petrol ve gaz yatağı Bazı bölgelerde, formasyon basıncı Ppl, tatlı su kolonunun Pg hidrostatik basıncına (bundan sonra sadece hidrostatik basınç olarak anılacaktır) yakındır ve Hj yüksekliği, verilen formasyonun bulunduğu Hn derinliğine eşittir. Bu, formasyondaki sıvı basıncının çoğunlukla beslenme alanı sahadan önemli mesafelerde gün yüzeyine bağlanan marjinal suların basıncından kaynaklandığı gerçeğiyle açıklanmaktadır.

Basınçların mutlak değerleri H derinliğine bağlı olduğundan, karşılık gelen basınçların mutlak değerlerinin Pr hidrostatik basıncına oranları olan bağıl basınç değerlerini kullanarak oranlarını analiz etmek daha uygundur. , yani:

Rpl* = Rpl / Rg;

Рgr* = Рgr / Рг;

Rpogl* = Ppogl / Pr;

Rgrp* = Rgrp / Rg.

Burada Рпл – rezervuar basıncı; Рgr – sondaj sıvısının hidrostatik basıncı; Рpgl – emilim başlangıç ​​basıncı; Pgrp – hidrolik kırma basıncı.

Bağıl rezervuar basıncı Ppl* sıklıkla anomali katsayısı Ka olarak adlandırılır. Rpl* yaklaşık olarak 1,0'a eşit olduğunda rezervuar basıncı normal kabul edilir; Rpl* 1,0'dan büyük olduğunda anormal derecede yüksek (ABPD) kabul edilir ve Rpl* 1,0'dan az olduğunda anormal derecede düşük (ANPD) olarak kabul edilir.

Normal, karmaşık olmayan bir delme işleminin koşullarından biri orandır

a) Rpl*< Ргр* < Рпогл*(Ргрп*)

Herhangi bir nedenle bağıl basınçlar aşağıdaki oranda sonuçlanırsa delme işlemi daha karmaşık hale gelir:

b) Rpl* > Rgr*< Рпогл*

veya

c) Rpl*< Ргр* >Rpogl* (Rgrp*)

Eğer b) ilişkisi doğruysa, o zaman sadece tezahürler gözlemlenir, eğer c) ise hem tezahürler hem de soğurmalar gözlemlenir.

Ara sütunlar katı (ağızdan aşağıya doğru indirilirler) veya katı olmayan (ağza ulaşmayan) olabilir. İkincisine sap denir.

Hem yön hem de iletken alçaltılmış olmasına rağmen, içine hiçbir ara sütun indirilmediği takdirde bir kuyunun tek sütunlu bir yapıya sahip olduğu genel olarak kabul edilir. Bir ara dizi ile kuyu iki telli bir tasarıma sahiptir. İki veya daha fazla teknik dizi olduğunda kuyu çoklu dizi olarak kabul edilir.

Kuyu tasarımı şu şekilde belirtilmiştir: 426, 324, 219, 146 – mm cinsinden muhafaza çapları; 40, 450, 1600, 2700 – m cinsinden gövde çalışma derinlikleri; 350, 1500 – şaftın arkasındaki çimento bulamacı seviyesi ve operasyonel m cinsinden sütun; 295, 190 – 219 ve 146 mm'lik kolonlar için kuyu açmak için mm cinsinden uç çapları.

1.2. KUYU SONDAJ YÖNTEMLERİ

Kuyular mekanik, termal, elektrik darbesi ve diğer yöntemler (birkaç düzine) kullanılarak açılabilir. Ancak yalnızca mekanik delme yöntemleri (darbeli ve döner) endüstriyel uygulama alanı bulur. Geri kalanı henüz deneysel geliştirme aşamasından ayrılmadı.

1.2.1. DARBELİ DELME

Darbeli delme. Tüm çeşitleri arasında darbeli halat delme en yaygın olanıdır (Şekil 8).

Bir uç (1), bir darbe çubuğu (2), bir kayan makas çubuğu (3) ve bir halat kilidinden (4) oluşan matkap ucu, bir halat (5) üzerinde kuyuya indirilir; bu, blok (6), çekme silindiri (8) etrafında bükülür ve kılavuz silindiri (10), sondaj kulesinin tamburundan (11) çözülür. Sondaj kulesinin iniş hızı fren (12) tarafından kontrol edilir. Blok 6, direğin (18) tepesine monte edilir. Amortisörler (7), delme sırasında meydana gelen titreşimleri azaltmak için kullanılır.

Krank (14), biyel kolunun (15) yardımıyla dengeleme çerçevesini (9) salınımlı harekete geçirir Çerçeve indirildiğinde, çekme makarası (8) halatı çeker ve matkap ucunu tabanın üzerine kaldırır. Çerçeve kaldırıldığında halat indirilir, mermi düşer ve uç kayaya çarptığında ikincisi yok edilir.

Kuyu derinleştikçe halat tambur 11'den çözülerek uzatılır. Yük altında halatın gevşemesi sonucu (matkap ucunun kaldırılması sırasında) ucun döndürülmesi ve matkap ucunun kaldırılması sırasında bükülmesi ile kuyunun silindirikliği sağlanır. yük kaldırılır (ucun kayaya çarpması sırasında).

Darbeli halat delme sırasında kaya tahribatının verimliliği, matkabın kütlesi, düşme yüksekliği, düşmenin ivmesi, matkabın birim zaman başına tabana çarpma sayısı ile doğru orantılıdır ve ile ters orantılıdır. sondaj çapının karesi.

Kırık ve viskoz kayaların delinmesi sırasında uç sıkışabilir. Matkaptaki ucu serbest bırakmak için, birbirine zincir bağlantıları gibi bağlanan iki uzun halka şeklinde yapılmış bir makas çubuğu kullanılır.

Kuyu dibinde biriken ve formasyon sıvısıyla karışan matkap ucuna karşı matkap ucunun direnci ne kadar az olursa sondaj işlemi o kadar etkili olacaktır. Kuyu başından kuyuya formasyon sıvısı akışı yok veya yetersiz ise periyodik olarak su ilave edilir. Delinmiş kaya parçacıklarının sudaki düzgün dağılımı, periyodik ilerleme (yükseltme ve alçaltma) ile sağlanır. sondaj mermi. Tahrip olmuş kaya (çamur) dipte biriktiğinden kuyunun temizlenmesi ihtiyacı doğar. Bunu yapmak için, bir tambur yardımıyla matkap ucunu kuyudan kaldırırlar ve kazanı (13) tamburdan (16) sarılmış bir halat (17) üzerinde tekrar tekrar içine indirirler. Kazanın alt kısmında bir valf vardır. Kazan bulamaç sıvısına daldırıldığında vana açılır ve kazan bu karışımla doldurulur; kazan kaldırıldığında ise vana kapanır. Yüzeye çıkan çamur yüklü sıvı bir toplama kabına dökülür. Kuyuyu tamamen temizlemek için kazanı arka arkaya birkaç kez indirmeniz gerekir.

Alt kısmı temizlendikten sonra deliğe matkap ucu indirilir ve delme işlemine devam edilir.

Şok ile sondaj kuyu genellikle sıvıyla dolu değildir. Bu nedenle kayanın duvarlarından çökmesini önlemek için birbirine diş veya kaynakla bağlanan metal muhafaza borularından oluşan bir muhafaza ipi indirilir. Kuyu derinleştikçe mahfaza dibe doğru ilerletilir ve periyodik olarak bir boru ile uzatılır (artırılır).

Çarpma yöntemi 50 yılı aşkın süredir kullanılmıyor yağ ve gaz Rusya'nın endüstrileri. Ancak keşifte sondaj plaser yataklarında, mühendislik-jeolojik araştırmalar sırasında, sondaj su kuyuları vb. uygulamasını bulur.

1.2.2. KUYULARIN ROTAL SONDAJI

Döner delme sırasında yükün ve torkun uç üzerindeki eşzamanlı etkisi sonucu kaya tahribatı meydana gelir. Yükün etkisi altında uç kayaya nüfuz eder ve torkun etkisi altında onu kırar.

İki tip döner delme vardır - döner ve kuyu içi motorlu.

Döner sondaj sırasında (Şekil 9), motorlardan (9) gelen güç, vinç (8) aracılığıyla, kulenin ortasındaki kuyu başının üzerine monte edilmiş özel bir dönme mekanizması olan rotora (16) iletilir. Rotor dönüyor sondaj sütun ve ona bir parça vidalanmıştır 1. Delme dizisi, bir ön borudan (15) ve ona özel bir alt (6) kullanılarak vidalanan sondaj borularından (5) oluşur.

Sonuç olarak, döner sondaj sırasında, dönen sondaj ipi kuyunun ekseni boyunca hareket ettiğinde ve sondaj kuyu içi motorlu – dönmeyen sondaj sütunlar. Döner delmenin karakteristik bir özelliği yıkamadır

Şu tarihte: sondaj kuyu içi motorla, uç 1 mile vidalanır ve matkap ipi motor mahfazasına (2) vidalanır. Motor çalışırken, şaftı uçla birlikte döner ve matkap ipi, motor mahfazasının reaktif torkunu alır. dönmeyen bir rotor tarafından sönümlenen (rotora özel bir tapa takılmıştır).

Motor 21 tarafından tahrik edilen çamur pompası 20, sondaj sıvısını manifold (yüksek basınçlı boru hattı) 19 aracılığıyla kulenin sağ köşesine dikey olarak monte edilen yükseltici boruya 17, ardından esnek sondaj hortumuna (manşon) 14, döner 10 ve sondaj kolon. Ucuna ulaşan yıkama sıvısı, içindeki deliklerden geçer ve kuyu duvarı ile sondaj ipi arasındaki halka şeklindeki boşluktan yüzeye yükselir. Burada tanklar 18 sisteminde ve temizleme mekanizmalarında (şekilde gösterilmemiştir) sondaj kulesiÇözelti, delinmiş kayalardan arındırılıyor, ardından 22 çamur pompasının alıcı tanklarına giriyor ve kuyuya geri pompalanıyor.

Şu anda üç tip kuyu içi motor kullanılmaktadır - turbo matkap, vidalı motor ve elektrikli matkap (ikincisi çok nadiren kullanılır).

Bir turbo matkap veya vidalı motorla sondaj yaparken, sondaj ipinden aşağıya doğru hareket eden sondaj sıvısı akışının hidrolik enerjisi, ucun bağlı olduğu kuyu içi motorun şaftı üzerinde mekanik enerjiye dönüştürülür.

Elektrikli matkapla delik açarken, elektrik enerjisi, bölümleri içine monte edilmiş bir kablo aracılığıyla sağlanır. sondaj ve bir elektrik motoru tarafından şaft üzerinde mekanik enerjiye dönüştürülür ve bu enerji doğrudan uca iletilir.

Kuyu derinleştikçe sondaj bir taç bloğu (şekilde gösterilmemiştir), bir hareketli blok (12), bir kanca (13) ve bir ilerleme halatından (11) oluşan bir makara sistemine asılan bir sütun kuyuya beslenir. Ön boru (15) tam uzunluğu boyunca rotora (16) girdiğinde, vinci açın, sondaj ipini ön borunun uzunluğuna kadar kaldırın ve sondaj ipini takozlar kullanarak rotor tablasına asın. Daha sonra ön boru (15), fırdöndü (10) ile birlikte sökülür ve ön borunun uzunluğuna eşit uzunlukta bir çukura (özel olarak delinmiş eğimli bir kuyuya önceden monte edilmiş mahfaza borusu) indirilir. Kulenin sağ köşesinde, merkezden ayağa kadar yaklaşık yarıya kadar bir çukur için önceden bir delik açılır. Bundan sonra, üzerine iki borulu veya üç borulu bir sehpa (birbirine vidalanmış iki veya üç sondaj borusu) vidalanarak, takozlardan çıkarılarak, kuyuya kuyunun uzunluğuna indirilerek sondaj ipi uzatılır (artırılır). ayağa kalkın, rotor masasındaki takozları kullanarak asın, dışarı kaldırın, bir fırdöndü ile ön boruyu delin, matkap ipine vidalayın, matkap ipini takozlardan kurtarın, ucu dibe getirin ve devam edin sondaj.

Aşınmış bir ucu değiştirmek için sondaj ipinin tamamı kuyudan kaldırılır ve ardından tekrar indirilir. Kaldırma ve kaldırma işleri de makara sistemi kullanılarak gerçekleştirilir. Vinç tamburu döndüğünde, hareket halatı tamburun üzerine veya tamburdan sarılır, bu da hareket bloğunun ve kancanın kaldırılmasını veya indirilmesini sağlar. Kaldırılan veya alçaltılan sondaj ipi, askılar ve bir asansör kullanılarak ikincisinden asılır.

Kaldırırken, BC mumların üzerine sökülerek alt uçları şamdanların üzerinde olacak şekilde kulenin içine yerleştirilir ve üst uçları binicilik işçisinin balkonunda özel parmakların arkasına yerleştirilir. BC kuyuya ters sırayla indirilir.

Böylece kuyu dibindeki matkabın çalışma süreci, sondaj ipinin uzatılması ve aşınmış ucun değiştirilmesi için açma işlemleri (HRO) ile kesintiye uğrar.

Kural olarak kuyu bölümünün üst kısımları kolayca aşınabilen birikintilerdir. Bu nedenle, bir kuyu açmadan önce, sabit kayalara (3-30 m) bir şaft (çukur) ve 1-2 m uzunluğunda 7 veya birkaç vidalı borudan (üst kısımda bir kesme pencereli) bir boru inşa edilir. çukurun derinliğinden daha fazlası içine indirilir. Halka çimentolanmış veya betonlanmıştır. Sonuç olarak kuyu başı güvenilir bir şekilde güçlendirilir.

Borudaki pencereye kısa bir metal hendek kaynak yapılır; burada delme işlemi sırasında sondaj sıvısı tanklar (18) sistemine yönlendirilir ve daha sonra temizleme mekanizmalarından geçtikten sonra (şekilde gösterilmemiştir) çamur pompalarının alıcı tankına (22) girer.

Çukura monte edilen boruya (boru kolonu) 7 yön denir. Yönün ayarlanması ve başlamadan önce yapılan diğer bazı işler sondaj, hazırlık niteliğinde kabul edilir. Tamamlandıktan sonra bir devreye alma işlemi düzenlenir sömürü sondaj kulesi ve kuyuyu açmaya başlayın.

Süreci zorlaştıran dengesiz, yumuşak, çatlaklı ve kavernöz kayalarda delme sondaj(genellikle 400-800 m), bu ufukları bir iletken (4) ile örtün ve halka şeklindeki boşluğu (3) ağza yapıştırın. Daha da derinleştirildiğinde, yine izole edilmesi gereken ufuklarla karşılaşılabilir; bu ufuklar ara (teknik) kaplama kolonlarıyla kaplanmıştır.

Kuyu tasarım derinliğine kadar açıldıktan sonra indirilir ve çimentolanır operasyonel sütun (EC).

Bundan sonra kuyu başındaki tüm muhafaza şeritleri özel bir alet kullanılarak birbirine bağlanır. teçhizat. Daha sonra, EC ve çimento taşındaki üretken formasyona karşı onlarca (yüzlerce) delik açılır; bu deliklerden test, geliştirme ve sonraki aşamalarda geçilir. petrol sömürüsü (gaz) kuyuya akacak.

Kuyu geliştirmenin özü, kuyu içinde bulunan sondaj sıvısı kolonunun basıncının, formasyon basıncından daha az olmasını sağlamaktır. Yaratılan basınç farkı sonucunda yağ ( gaz) formasyondan kuyuya akmaya başlayacaktır. Karmaşık bir araştırma çalışmasının ardından kuyu, sahibine teslim edildi. sömürü.

Her kuyu için, tasarımının, ağzının konumunun, tabanının ve gövdenin uzaysal konumunun, dikey (zenit açıları) ve azimuttan (azimut açıları) sapmalarının eğimölçer ölçümlerine göre doğru bir şekilde not edildiği bir pasaport oluşturulur. Son veriler, delinmiş bir kuyunun namlusunun daha önce açılmış veya halihazırda çalışan bir kuyunun namlusuna düşmesini önlemek için, yönlü kuyuların kümelenmesi sırasında özellikle önemlidir. Yüzün tasarımdan gerçek sapması belirtilen toleransları aşmamalıdır.

Sondaj işlemleri iş güvenliği ve çevre yasalarına uygun olarak gerçekleştirilmelidir. Bir sondaj sahası inşaatı, sondaj kulesinin taşınması için yollar, erişim yolları, enerji hatları, iletişim, su temini için boru hatları, toplama yağ Ve gaz toprak ocakları, arıtma tesisleri, çamur dökümleri sadece ilgili kuruluşların özel olarak belirlediği alanlarda yapılmalıdır. Kuyu veya kuyu kümesinin inşaatının tamamlanmasından sonra, tüm çukurlar ve hendekler doldurulmalı ve sondaj sahasının tamamı ekonomik kullanım için mümkün olan maksimum ölçüde restore edilmeli (ıslah edilmelidir).

1.3. SONDAJIN KISA TARİHİ YAĞ VE GAZ KUYULAR

İnsanlık tarihinde ilk kuyular M.Ö. 2000 yıllarında vurmalı halat yöntemiyle açılmıştır. üretmeÇin'de turşu.

19. yüzyılın ortalarına kadar yağ küçük miktarlarda, çoğunlukla doğal çıkış noktalarının yakınındaki sığ kuyulardan yüzeye çıkarıldı. 19. yüzyılın ikinci yarısından itibaren talep yağ Buhar motorlarının yaygınlaşması ve bunlara dayalı endüstrinin gelişmesi nedeniyle, büyük miktarda yağlayıcı ve donyağı mumlarından daha güçlü ışık kaynakları gerektiren sanayinin gelişmesi nedeniyle artmaya başladı.

Son yıllarda yapılan araştırmalar, Türkiye'deki ilk kuyunun olduğunu ortaya koydu. yağ 1847'de V.N.'nin girişimiyle Absheron Yarımadası'nda (Rusya) manuel döner yöntemle sondaj yapıldı. Semenov. ABD'de ilk kuyu yağ(25 m) 1959 yılında Edwin Drake tarafından Pensilvanya'da delinmiştir. Bu yıl, geliştirmenin başlangıcı olarak kabul edilir. petrol üreten ABD endüstrisi. Rus dilinin doğuşu yağ endüstri genellikle 1964'ten itibaren, Kudako Nehri vadisindeki Kuban'da A.N. Novosiltsev ilk kuyuyu açmaya başladı yağ(derinlik 55 m) mekanik darbeli halat delme kullanılarak.

19. ve 20. yüzyılların başında dizel ve benzinli içten yanmalı motorlar icat edildi. Bunların uygulamaya konulması dünyanın hızla gelişmesine yol açtı. petrol üreten endüstri.

1901 yılında ABD'de, tabanın dolaşımdaki bir sıvı akışıyla yıkanmasıyla döner döner sondaj ilk kez kullanıldı. Delinmiş kayanın dolaşan bir su akışıyla çıkarılmasının 1848'de Fransız mühendis Fauvelle tarafından icat edildiği ve bu yöntemi ilk olarak St.Petersburg manastırında bir artezyen kuyusu açarken kullandığı belirtilmelidir. Dominika. Rusya'da ilk kuyu 1902 yılında Grozni bölgesinde döner yöntemle 345 m derinliğe kadar açılmıştır.

Özellikle döner yöntemle kuyu açarken ortaya çıkan en zor sorunlardan biri, muhafaza boruları ile kuyu duvarları arasındaki halka şeklindeki boşluğun kapatılması sorunuydu. Rus mühendis A.A. bu sorunu çözdü. Bogushevsky, 1906'da çimento bulamacını bir mahfaza dizisine pompalama ve daha sonra onu mahfaza dizisinin tabanından (pabuç) halkanın içine kaydırma yöntemini geliştiren ve patentini alan kişidir. Bu çimentolama yöntemi yerli ve yabancı uygulamalarda hızla yayıldı. sondaj.

1923'te Tomsk Teknoloji Enstitüsü'nden M.A. Kapelyushnikov, S.M. Volokh ve N.A. Korneev, teknoloji ve ekipmanın geliştirilmesinde temelde yeni bir yol belirleyen bir hidrolik kuyu içi motor - bir turbo matkap icat etti sondaj petrol ve gaz kuyular 1924 yılında Azerbaycan'da Kapelyushnikov turbodrill adı verilen tek kademeli bir turbodrill kullanılarak dünyanın ilk kuyusu açıldı.

Turbo matkaplar gelişim tarihinde özel bir yere sahiptir sondaj eğimli kuyular. İlk eğimli kuyu 1941 yılında Azerbaycan'da türbin yöntemiyle açılmıştır. Bu tür sondajların iyileştirilmesi, deniz tabanının altında veya çok engebeli arazilerde (Batı Sibirya bataklıkları) bulunan alanların gelişimini hızlandırmayı mümkün kılmıştır. Bu durumlarda, küçük bir sahadan birkaç eğimli kuyu açılır ve bunların inşaatı, her bir sondaj sahası için sahaların inşaatından önemli ölçüde daha az maliyet gerektirir. sondaj dikey kuyular. Bu kuyu inşa etme yöntemine küme sondajı denir.

1937-40'ta. A.P. Ostrovsky, N.G. Grigoryan, N.V. Aleksandrov ve diğerleri, temelde yeni bir kuyu içi motorun tasarımını geliştirdiler - elektrikli matkap.

ABD'de 1964 yılında tek atışlı bir hidrolik kuyu içi motoru geliştirildi ve 1966'da Rusya'da petrol ve petrol için yönlü ve yatay kuyuların açılmasına olanak tanıyan çok dişli bir kuyu içi motor geliştirildi. gaz.

Batı Sibirya'da güçlü bir doğal su kaynağı üreten ilk kuyu gaz 23 Eylül 1953'te köyün yakınında sondaj yapıldı. Tyumen bölgesinin kuzeyinde Berezovo. Burada Berezovsky bölgesinde 1963'te ortaya çıktı. gaz üretimi Batı Sibirya endüstrisi. Batı Sibirya'daki ilk petrol kuyusu 21 Haziran 1960'ta Konda Nehri havzasındaki Mulyminskaya bölgesinde aktı.

Günümüzde insanlığın dolu dolu bir yaşam sürdürebilmesi için ihtiyaç duyduğu başlıca doğal kaynaklar bunlardır. Petrol, yakıt ve enerji dengesinde özel bir rol oynar; motor yakıtları, solventler, plastikler, deterjanlar ve çok daha fazlası ondan yapılır. Gaz öncelikle ısıtma, pişirme yakıtı, makine yakıtı ve çeşitli organik maddelerin üretimi için hammadde olarak hizmet eder. Bu nedenle madencilik dünyanın ana endüstrisi haline geldi. Yerin derinliklerinde bulunan bu mineralleri çıkarmak için ihtiyacınız olan petrol gaz kuyusu.

1 - muhafaza boruları;

2 - çimento taşı;

4 - mahfaza borusunda ve çimento taşında delik açılması;

ben - yön;

II - iletken;

III - ara sütun;

IV - üretim dizisi.

Ne olduğunu?

Kuyu, insanların erişiminin olmadığı, özel bir çözümle toprak duvarları güçlendirilmiş, zemine açılan silindirik bir deliktir. Uzunluk, maden yataklarının derinliğine bağlı olarak birkaç metreden birkaç kilometreye kadar değişmektedir.

Gaz kuyusu inşaatı, toprakta maden açılması işlemidir. Yüksek kaliteli bir süreç, güçlü sondaj makineleri gerektirir. Günümüzde sondaj kulelerinin yarısı dizel motorludur. Elektrik olmadığında kullanımı çok uygundur. Güçleri üreticiler tarafından sürekli olarak geliştirilmektedir. Kaya imha sürecinin, yüksek kaliteli ekipman ve nitelikli uzmanlar gerektiren ileri teknoloji olduğunu unutmamalıyız.

Peki ve bileşenleri

Bunlar nelerdir ve madenlerden ve kuyulardan nasıl farklıdırlar? İnsanlar gerekirse madenlere, kuyulara inebilirler ama kuyuya ulaşamazlar. Ayrıca uzunluk çaptan daha büyüktür. Yukarıdan, kuyunun insanlara erişimi olmayan silindirik bir maden olduğu sonucuna varabiliriz.

Petrol gazı kuyusu bir ağızdan oluşur - bu onun üst kısmı, bir gövde - bunlar duvarlar ve alt kısım yüzdür. Yapının kendisi birkaç bölümden oluşmaktadır. Bu parçalar kılavuzlar, iletkenler ve üretim kolonlarıdır. Petrol ve gaz kuyusu sondajı sonraki işlemler sırasında toprak katmanlarının yıkanmaması için verimli bir şekilde gerçekleştirilmelidir. Bu nedenle kılavuz kolonu monte ettikten sonra toprak ile boru duvarı arasındaki boşluk dikkatlice çimentolanır. Bu özellikle önemlidir çünkü aktif tatlı su toprağın üst katmanlarından geçer. Bir sonraki süreç iletkenin inşasıdır. Bu, sütunların daha da derine indirilmesi ve sütunlarla toprak arasındaki boşluğun yeniden sağlamlaştırılması anlamına geliyor. Daha sonra üretim ipi tamamen aşağıya indirilerek tüm bu işlemler tamamlanır ve yine alttan ağza kadar olan tüm boşluk çimentolanır. Bu, toprak katmanlarının ve yeraltı suyunun delaminasyonuna karşı iyi bir koruma sağlayacaktır.

Maden çalışma türleri

Petrol ve gaz kuyularının inşaatı bölündü:

• Yatay
• Dikey
• Eğimli
• Çok namlulu
• Çok delikli

Amaca göre sınıflandırma

Her birinin kendi amacı vardır; aşağıda hangi kategorilere ayrıldıklarını ele alacağız:

• arama motorları
• keşif
• operasyonel

En yaygın olanı dikeydir. Kurulduklarında dikeyden eğim açısı 5 dereceyi geçmez. Aşarsa eğimli denir. Yatay, dikeyden 80 ila 90 derecelik bir eğim açısına sahiptir, ancak böyle bir eğimde delmenin bir anlamı olmadığından, normal veya eğimli bir kuyu açarlar ve ardından şaftın kendisi gerekli yörünge boyunca fırlatılır. Tasarım, çok namlulu ve çok yüzlü yapıların kullanımını içerir. Aralarındaki fark, çok gövdeli bir ağacın, verimli toprak katmanının üzerindeki bir noktadan dallanan birkaç gövdeye sahip olmasıdır. Çoklu yüzün, dallanma noktası daha düşük olan birkaç yüzü vardır.

Gaz kuyusu sondajı

Keşif olmadan olmaz çünkü maden rezervlerini netleştirmenize ve sahanın geliştirilmesi için bir proje hazırlamak için veri toplamanıza olanak tanır.

Gaz üretimi işinin en önemli kısmı üretim “çukurudur”, çünkü bu büyülü petrol ve gaz üretim süreci onun yardımıyla gerçekleşir. Operasyonel ise aşağıdakiler gibi çeşitli alt türlere ayrılabilir:

• Madencilik uzmanı
• Basınç
• Rezerv
• Tahmini
• Testler
• Özel amaç
• Alt çalışmalar

Hepsi bu gaz üretim faaliyetleri kompleksinde büyük bir rol oynamaktadır. Birincisi doğrudan gaz üretimine yöneliktir. Enjeksiyon – üretken oluşumlarda gerekli basıncı korumak için. Rezerv - formasyon heterojen olduğunda ana fonu desteklemek için kullanılır. Tahmin ve kontrol, formasyonlardaki basınçtaki değişiklikleri, doygunluğunu izlemek ve sınırlarını netleştirmek için kullanılır. Proses suyunun toplanması ve endüstriyel suyun bertaraf edilmesi için özel amaçlı tanklara ihtiyaç vardır. Ana üretim ve enjeksiyon hatlarının aşınması durumunda ise yedeklere ihtiyaç duyulmaktadır.

Sondaj yöntemleri

Uzmanlar, petrol sondajının gerçekleştirildiği çeşitli yöntemleri belirliyor.

• Döner – en sık kullanılan delme yöntemlerinden biridir. Bir parça kayanın derinliklerine geçer ve sondaj borularıyla aynı anda döner. Döner sondajın hızı doğrudan kayaların kuvvetine ve direnç indeksine bağlıdır. Bu yöntemin popülaritesi, kayaların ve toprakların mukavemetine ve yoğunluğuna bağlı olarak dumanlanma momenti miktarının ayarlanabilmesinden kaynaklanmaktadır. Ayrıca döner delme, uzun süreli iş süreçlerinde oldukça büyük yüklere dayanabilir;
• türbin - Bu yöntemle döner yöntem arasındaki temel fark, bir türbin matkabının türbiniyle birlikte çalışan bir ucun kullanılmasıdır. Uç ve matkabın dönme işlemi, stator ile rotor arasında belirli bir yönde hareket eden su kuvvetinin basıncıyla sağlanır;
• vida - yağ için vidalı delme işleminin gerçekleştirildiği çalışma ünitesi, matkap ucunu çalıştıran birçok mekanik vidadan oluşur. Şu anda vida yöntemi nadiren kullanılmaktadır.

Aşamaları

Modern endüstri çeşitli sondaj türleri kullanır, ancak hepsi bu temel adımlardan oluşur.

FEDERAL EĞİTİM AJANSI

GOUVPO "UDMURT DEVLET ÜNİVERSİTESİ"

Ekonomi, Petrol ve Gaz Endüstrisi Yönetimi Bölümü

Ders çalışması

"Petrol ve gaz kuyularının sondajı" konulu

Baş Borkhovich S. Yu.

Test için sorular

1. Kuyu açma yöntemleri

1.1 Darbeli sondaj

1.2 Döner delme

2. İpi delin. Temel unsurlar. Delme dizisinin uzunluğu boyunca yük dağılımı

2.2 Matkap teli bileşimi

3. Sondaj sıvılarının amacı. Sondaj sıvılarının özelliklerine ilişkin teknolojik gereksinimler ve kısıtlamalar

3.1 Sondaj sıvısının işlevleri

3.2 Sondaj sıvılarına ilişkin gereksinimler

4. Kuyu çimentolama kalitesini etkileyen faktörler

5. Matkap ucu çeşitleri ve amaçları

5.1 Sürekli delme için uç türleri

5.2 Silindir uçları

5.3 Bıçak uçları

5.4 Frezeleme uçları

5,5 ISM biti

Edebiyat

Test için sorular

Kuyu açma yöntemleri

Matkap ipi. Temel unsurlar. Delme dizisinin uzunluğu boyunca yük dağılımı

Sondaj sıvılarının amacı. Sondaj sıvılarının özelliklerine ilişkin teknolojik gereksinimler ve kısıtlamalar

Kuyu çimentolama kalitesini etkileyen faktörler

Matkap ucu çeşitleri ve amaçları

1 . Kuyu açma yöntemleri

Farklı delme yöntemleri vardır ancak mekanik delme endüstriyel olarak yaygınlaşmıştır. Darbe ve dönmeye ayrılmıştır.

1.1 Darbeli delme

Darbeli delme sırasında Delme aleti şunları içerir: uç (1); şok çubukları (2); halat kilidi (3); Yüzeye bir direk (12) monte edilmiştir; blok (5); dengeleyici kasnak makarası (7); yardımcı silindir (8); sondaj kulesi tamburu (11); halat (4); dişliler (10); biyel kolu (9); dengeleme çerçevesi (6). Dişliler döndüğünde hareketler yapar, denge çerçevesini yükseltir ve indirir. Çerçeve indirildiğinde, çekme silindiri sondaj aletini kuyu tabanının üzerine kaldırır. Çerçeve kaldırıldığında halat serbest kalır ve uç yüze düşerek kayayı tahrip eder. Kuyu duvarlarının çökmesini önlemek için içine bir mahfaza ipi indirilir. Bu sondaj yöntemi, su kuyuları açılırken sığ derinliklere uygulanabilir. Şu anda kuyu açmak için vurmalı yöntem kullanılmamaktadır.

1.2 Döner delme

Döner sondaj. Petrol ve gaz kuyuları döner sondaj yöntemi kullanılarak açılmaktadır. Bu tür delme sırasında matkabın dönmesi nedeniyle kaya tahribatı meydana gelir. Ucun dönüşü, sondaj borusu dizisi boyunca kuyu başında bulunan bir rotor tarafından sağlanır. Buna döner yöntem denir. Ayrıca tork bazen bir motor (turbo matkap, elektrikli matkap, vidalı kuyu içi motor) kullanılarak oluşturulur, bu yönteme kuyu içi motorla delme denir.

Turbodel- Bu, pompalarla kuyuya pompalanan yıkama sıvısı kullanılarak döndürülerek çalıştırılan bir hidrolik türbindir.

Elektrikli matkap– bir elektrik motorudur, kendisine yüzeyden bir kablo vasıtasıyla elektrik akımı sağlanır. Kuyular sondaj kulesi kullanılarak açılır.

1 keski; 2 - aşırı uç ağırlıklı sondaj borusu; 3.8 - alt; 4 - merkezleyici; 5 - bağlantı alt kısmı; 6,7 - ağırlıklı sondaj boruları; 9 - emniyet halkası; 10 - sondaj boruları; 11 - güvenlik alt; 12.23 - çubuk altları, alt ve üst; 13 - ön boru; 14 - şanzıman; 15 - vinç; 16 - döner alt; 17 - kanca; 18 - taç bloğu; 19 - kule; 20 - seyahat bloğu; 21 - döner;22 - hortum;24 - yükseltici;25 - rotor;26 - çamur ayırıcı;27 - çamur pompası

İmha, sondaj borularının dibine indirilen bir matkap kullanılarak gerçekleştirilir. Dönme hareketi, bir dizi sondaj borusu aracılığıyla bir kuyu içi motor tarafından sağlanır. Sondaj boruları bir uç ile çalıştırıldıktan sonra, rotor namlusundaki deliğe iki astar yerleştirilir ve içlerine kare kesitli bir delik oluşturan iki kelepçe yerleştirilir. Bu delik aynı zamanda kare kesitli bir öncü boruyu da içerir. Rotor tablasından tork alır ve rotor ekseni boyunca serbestçe hareket eder. Tüm kaldırma işlemleri ve sondaj borusu dizisinin asılı tutulması bir kaldırma mekanizması tarafından gerçekleştirilir.

2 Delme ipi. Temel unsurlar. Delme dizisinin uzunluğu boyunca yük dağılımı

2.1 Sondaj dizisinin amacı

Sondaj dizisi, yüzeyde bulunan sondaj ekipmanı ile kuyuda herhangi bir teknolojik işlemi gerçekleştirmek için belirli bir anda kullanılan kuyu içi alet (sondaj ucu, formasyon test cihazı, balıkçılık aleti vb.) arasındaki bağlantı halkasıdır.

Sondaj ipinin gerçekleştirdiği işlevler kuyuda yapılan işe göre belirlenir. Başlıcaları şunlardır.

Mekanik delme sırasında matkap dizisi:

· Ucu döndürmek için gerekli enerjiyi alt deliğe sağlamaya yönelik bir kanaldır: mekanik - döner delme sırasında; hidrolik – hidrolik kuyu içi motorlarla sondaj yaparken (turbo matkap, vidalı kuyu içi motor); elektrik - elektrikli matkaplarla sondaj yaparken (boruların içinde bulunan bir kablo aracılığıyla);

· kuyu içi motorlarla sondaj yaparken reaktif torku algılar ve kuyu duvarlarına (kuyunun küçük bir akım derinliğinde, ayrıca rotora) iletir;

· çalışma maddesinin (sıvı, gaz-sıvı karışımı, gaz) dairesel dolaşımı için bir kanaldır; genellikle çalışma maddesi halkadan aşağıya doğru hareket eder, tahrip olmuş kayayı (çamur) yakalar ve daha sonra halka boyunca kuyu başına doğru hareket eder (doğrudan yıkama);

· uç üzerinde eksenel bir yük oluşturmaya (kolonun alt kısmının ağırlığıyla) veya iletmeye (aletin zorla beslenmesiyle) hizmet eder, aynı anda çalışma ucundan dinamik yükleri alır, bunları kısmen söndürür ve geri yansıtır. biraz ve kısmen onları daha yükseğe geçirerek;

· alttan bilgi almak veya bir kontrol eylemini kuyu içi aletine iletmek için bir iletişim kanalı görevi görebilir.

· Açma işlemleri sırasında sondaj ipi, ucu, kuyu içi motorları ve çeşitli kuyu içi düzeneklerini indirmek ve kaldırmak için kullanılır;

· kuyu içi enstrümantasyondan geçmek için;

· kuyu deliğini açmak için, ara yıkama işlemini gerçekleştirmek için

çamur tıkaçlarını vb. çıkarmak amacıyla.

Komplikasyonları ve kazaları ortadan kaldırmanın yanı sıra iyi araştırma ve test formasyonları yürütmenin yanı sıra sondaj dizisi şunları sağlar:

· formasyona tıkayıcı malzemeleri pompalamak ve üflemek için;

· Sıvıyı seçerek veya enjekte ederek formasyonların hidrodinamik araştırmalarını yürütmek amacıyla paketleyicileri indirmek ve kurmak için;

· emme bölgelerini izole etmek amacıyla kapatmaların indirilmesi ve takılması için,

· Çökmekte olan veya toprak kayması olan alanların güçlendirilmesi, çimento köprülerin kurulması vb.;

· balıkçılık aletini indirmek ve onunla çalışmak için.

Çıkarılabilir bir karot borusuyla karot numunesi (kaya numunesi) ile sondaj yaparken, sondaj ipi, karot borusunun indirilip kaldırıldığı bir kanal görevi görür.

2.2 Matkap teli bileşimi

Sondaj dizisi (son zamanlarda ortaya çıkan sürekli borular hariç) dişli bağlantı kullanan sondaj borularından oluşur. Borular genellikle özel bağlantı elemanları (matkap bağlantıları) kullanılarak birbirine bağlanır, ancak kilitsiz sondaj boruları da kullanılabilir. Bir sondaj ipini kaldırırken (aşınmış bir ucu değiştirmek için veya diğer teknolojik işlemleri gerçekleştirirken), sondaj ipi her seferinde daha kısa bağlantılara ayrılır ve ikincisi kulenin içine özel bir platform - bir stand veya (nadir durumlarda) monte edilir. ) sondaj kulesinin dışındaki raflarda ve iniş sırasında tekrar uzun bir sütun halinde toplanır.

Sondaj ipini birleştirip sökmek ve ayrı (tek) borulara ayırmak zahmetli ve mantıksız olacaktır. Bu nedenle, tek tek borular ön hazırlık olarak (aletin uzatılması sırasında) sondaj sehpaları adı verilen yerlere monte edilir ve bunlar daha sonra sökülmez (delme bu sondaj ipi ile gerçekleştirilirken).

24-26 m uzunluğunda bir stand (5000 m veya daha fazla sondaj derinliğinde, 36-38 m uzunluğunda sondaj standları 53-64 m yüksekliğinde bir sondaj kulesi ile kullanılabilir) kullanıldığında iki, üç veya dört borudan oluşur. sırasıyla 12, 8 ve m uzunluğunda borular İkinci durumda, kolaylık sağlamak amacıyla, iki adet 6 metrelik boru, daha sonra sökülmeyen bir iki boruya (dirsek) bir kaplin kullanılarak önceden bağlanır.

Delici dizisinin bir parçası olarak, doğrudan ucun üzerinde veya kuyu içi motorun üzerinde, geleneksel sondaj borularına kıyasla birden fazla ağırlığa ve sertliğe sahip olan, matkap üzerinde gerekli yükün oluşturulmasını mümkün kılan ve yeterli miktarda malzeme sağlayan matkap yakaları her zaman sağlanır. uzunlamasına bükülmeyi ve kuyu deliğinin kontrolsüz eğriliğini önlerken aletin tabanının sertliği. Bilezikler aynı zamanda sondaj telinin alt kısmındaki titreşimleri diğer unsurlarla birlikte düzenlemek için de kullanılır.

Sondaj dizisi genellikle merkezleyicileri, kalibratörleri, stabilizatörleri, filtreleri, çoğunlukla metal çamur tutucuları, çek valfleri ve bazen genişleticiler, volanlar, kuyu içi besleme mekanizmaları, dalga kılavuzları, rezonatörler, boyuna ve burulma titreşimlerinin amortisörleri gibi özel mekanizmalar ve cihazları içerir. karşılık gelen bir amaca sahip sırt halkaları.

Kuyu deliğinin eğriliğini belirli bir yönde kontrol etmek veya tam tersine, zaten bükülmüş bir deliği düzeltmek için, sondaj ipine kırbaçlar dahil edilir ve kuyu deliğinin düz yönünü korumak için özel, genellikle oldukça karmaşık düzenlemeler yapılır. matkap ipinin alt kısmı kullanılır.