Opća shema bušenja

Za ulje za bušenje i plinske bušotine koristi se samo rotacijska metoda. Ovom metodom, bušotina se, takoreći, buši rotirajućim svrdlom. Izbušene čestice stijene iznose se na površinu cirkulirajućim mlazom tekućine za bušenje. Ovisno o položaju motora, rotacijsko bušenje se dijeli na rotacijski kada je motor na površini i pokreće dlijeto niz bušotinu kroz rotaciju cijele bušaće kolone i bušenje u bušotini (pomoću turbine ili električne bušilice) kada se motor nalazi blizu dna rupe iznad svrdla.

Proces bušenja sastoji se od sljedećih operacija:

tripping (spuštanje bušaćih cijevi s krunom u bušotinu na dno i njihovo podizanje rabljenim krunom) i samo bušenje - rad krune na dnu (razaranje stijene krunom).

Ove operacije se povremeno prekidaju kako bi se u bušotinu uvele zaštitne cijevi koje služe za zaštitu stijenki bušotine od urušavanja i odvajanja naftnih horizonata.

Istodobno se tijekom procesa bušenja izvode brojni pomoćni radovi;uzorkovanje jezgri, priprema isplake za bušenje, karotaža, mjerenje zakrivljenosti bušotine, ispitivanje ili razvoj bušotine u svrhu poticanja protoka nafte itd.

Cijeli ciklus izgradnje bunara sastoji se od sljedećih procesa:

jedan). Montaža tornja, oprema za bušenje, uređenje gradilišta.

2). proces bušenja.

četiri). Razotkrivanje i odvajanje slojeva (ispiranje zaštitne cijevi i cementiranje).

5) Ispitivanje bušotina na dotok (razradu) nafte ili plina.

6). Demontaža opreme

Opći, shematski dijagram postavljanja opreme za bušenje u bušotini prikazan je na sl. broj 1.

Oprema za bušenje

Strojevi za bušenje.

Bušaća garnitura namijenjena je za podizanje i spuštanje bušaće kolone i zaštitnih cijevi u bušotinu, držanje bušaće kolone u ovješenom stanju tijekom bušenja, kao i za postavljanje pokretnog sustava, bušaćih cijevi i dijela opreme potrebne za bušenje. postupak.

Pri bušenju nafte i plina koriste se metalne dizalice tornja i jarbola. Jarbolni tornjevi koriste se češće od tornjevih. Lakše ih je i brže montirati, ali tornjevi su nosiviji i viši. Toranj češće se koriste u dubokim istražnim bušotinama, a jarbolne se koriste u proizvodnom bušenju.

Bušilice se razlikuju po nosivosti i visini. Praksa je utvrdila da je pri bušenju bušotina do dubine od 1200-1300 m preporučljivo koristiti tornjeve visine 28 m, bušotine dubine 133-3500 m - visine 41-42 m, bušotine dubine veće od 3500m - visina od 53m ili više.

Trenutačno se široko koriste tornjevi u obliku jarbola u obliku slova A (vidi sliku br. 1). Sastoje se od dva stupa povezana na vrhu na krunskom bloku s vezicama i pričvršćena na dnu za potporne šarke. Na određenoj udaljenosti od šarki, toranj ima krute nosače - podupirače.

Drawworks

Vučna konstrukcija je namijenjena za spuštanje i podizanje bušaće kolone, zavrtanje i odvrtanje cijevi, spuštanje kolone zaštitne cijevi, držanje fiksne kolone težinom ili njeno lagano spuštanje (dovođenje) tijekom bušenja.

U nekim slučajevima, vuče se koristi za prijenos snage s motora na rotor, vuču tereta i druge pomoćne radove.

Vučne konstrukcije se proizvode u različitim tipovima, međusobno se razlikuju po kinematičkim shemama i dizajnu.

Putni sustavi

Sustav dizalica (poly-spast) bušaćih garnitura dizajniran je za pretvaranje rotacijskog kretanja bubnja vitla u translatorno (vertikalno) kretanje kuke i smanjenje opterećenja na granama užeta.

Čelično pokretno uže se određenim redoslijedom provlači kroz remenice užeta krunskog bloka i pokretnog bloka, čiji je jedan kraj („mrtvi“) pričvršćen za gredu okvira tornja, a drugi, koji se naziva pokretni (vodeći ) jedan, na bubanj vitla.

Prema nosivosti i broju grana užeta u opremi, putni sustavi se dijele na različite veličine. U bušaćim garniturama nosivosti 50-75 tona koristi se pokretni sustav s brojem remenica 2\3 i 3\4; u instalacijama nosivosti 100-300t - putujući sustav s brojem remenica 3\4, 4\5, 5\6 i 6\7. U oznaci sustava za postavljanje, prva znamenka označava broj užadi užeta pokretnog bloka, a druga - broj užeta užeta krunskog bloka.

krunski blok predstavlja okvir na koji su montirane osovine i oslonci s remenicama. Ponekad je okvir izrađen kao jedan dio s vrhom tornja.

putujući blok je zavareno kućište u koje su smještene remenice i ležajni sklopovi. kao u krunim blokovima.

Putna užad su čelična okrugla, šesteroredna užad kabelske konstrukcije križnog polaganja. Žice upletene u uže oko organske ili metalne jezgre izrađene su od čelika visoke čvrstoće s visokim udjelom ugljika i mangana s brojem žica od 19 do 37. Uzimajući u obzir točku pričvršćivanja pokretnog kraja užeta u smjeru namotavanja na bubanj, za vuču se koriste desna žičana užad promjera 25, 28, 32, 35, 38 mm. Najčešća užad s organskom i plastičnom jezgrom promjera 28 i 32 mm. Na dubinama većim od 4000 m koriste se užadi s metalnom jezgrom, koja imaju povećanu prekidnu silu i veliku poprečnu krutost, zbog čega im se povećava otpornost na gnječenje.

Kuke za bušenje i blokovi kuka su dizajnirani za ovjes alata za bušenje i dizala na njih tijekom operacija okidanja.

blokovi kuka (kuke spojene na pokretni blok) imaju brojne prednosti: nižu ukupnu visinu od kombinacije pokretnog bloka i kuke, kompaktniji dizajn. Nedostaci uključuju njihovu veliku masu.

Kuke su dostupne s kapacitetom dizanja od 75, 130, 200.225t (respektivno, omogućujući kratkoročni, maksimalni kapacitet dizanja -110, 160, 250 i 300t).

Nazivna nosivost blokova kuke je 75, 125 i 200t (maksimalna nosivost je 100, 160 i 250t).

Priveznice za bušenje - ovo su veze koje povezuju kuku s dizalom, na koje je ovješen alat za bušenje ili kolona zaštitne cijevi. Nosivost priveznica je 25,50,75,125,200 i 300t. Karike nosivosti 25, 50 i 75 tona namijenjene su za remont bušotina, ali se mogu koristiti i za bušilice odgovarajuće nosivosti.

Mehanizmi i alati koji se koriste za izradu okretnih operacija

Podizanje i spuštanje bušaćih cijevi radi zamjene rabljenog svrdla sastoji se od istih ponovljenih operacija. Za izradu operacija okidanja koriste se posebna oprema i alati. To uključuje: elevator, klinovi, kružni ključ, ključevi za stroj ("pauci"), automatska bušilica (ABK), pneumatska rotacijska klinasta hvataljka(RCP).

Lift, dizajniran za hvatanje i držanje na težini niza bušaćih ili obložnih cijevi tijekom operacija skidanja. Koriste se različiti tipovi elevatora koji se razlikuju po veličini ovisno o promjeru bušaće ili zaštitne cijevi, nosivosti, dizajnu i materijalu za njihovu izradu.

Klinovi za bušaće cijevi koriste se za vješanje alata za bušenje na stol rotora. Umetnuti su u konusnu rupu između cijevi i košuljica rotora. Korištenje klinova ubrzava rad na operacijama okidanja. Zaštitni klinovi koriste se za pokretanje teških zaštitnih nizova. Klinovi se postavljaju na posebne podloge iznad ušća bušotine. Pneumatska rotacijska klinasta hvataljka (RCP), ugrađen u rotor i dizajniran za podizanje i spuštanje klinova.

Različiti ključevi se koriste za izradu i odvrtanje bušaćih i zaštitnih cijevi. Neki od njih su namijenjeni za uvrtanje, a drugi za pričvršćivanje i odvajanje navojnih spojeva stupa. Obično svjetlo kružno ključevi za preliminarno zavrtanje cijevi dizajnirani su za brave istog promjera, i teški strojni ključevi za pričvršćivanje i odvajanje navojnih spojeva - za dvije, a ponekad i više veličina bušaćih cijevi i brava. Operacija pričvršćivanja i otpuštanja navojnih spojeva provodi se pomoću dva ključa stroja: jedan ključ (pričvršćivanje) je fiksan, a drugi (uvrtanje ili otpuštanje) je pomičan. Ključevi su obješeni u vodoravnom položaju i pričvršćeni na čelične užadi kako bi se olakšalo njihovo pomicanje. Rad na spuštanju i dizanju uvelike je olakšan prilikom korištenja baterija za automatska bušilica ugrađen između vitla i rotora (slika br. 2) Kako bi se izbjeglo klizanje ključa, u čeljusti su umetnute krekere sa zarezom.

Oprema za bušenje bunara.

Pri bušenju rotacijskom metodom potrebno je da se destruktivnom alatu (dvijetu) da rotacijsko kretanje i opterećenje koje osigurava dovoljan pritisak na interval koji se uništava. Osim toga, potrebni su uvjeti za uklanjanje uništenih čestica tvari (stijena). Stoga je bušotina opremljena rotorom, zakretnicom s bušaćim crijevom, isplačnim pumpama i bušaćom kolonom. Ako se svrdla ne okreću s površine zemlje (rotora), već izravno na dnu, uz navedenu opremu koriste se turbo bušilice ili električne bušilice.

Rotor

Rotori (Sl. 2,3) dizajnirani su za prijenos rotacijskog gibanja na bušaću kolonu tijekom bušenja, podržavajući je u težini tijekom kružnih putovanja i pomoćnog rada. Rotor je prijenosnik koji prenosi rotaciju na okomito obješenu bušaću kolonu s vodoravne prijenosne osovine. Brzina rotora se može mijenjati pomoću zupčanika vitla ili promjenom lančanika.

Riža. broj 4

Prema namjeni svrdla se dijele u tri skupine:

jedan). Dlijeta koja razaraju stijenu neprekidnim klanjem.

2). Bitovi koji razaraju stijenu prstenastim zabijanjem (jezgre).

3). Dlijeta za posebne namjene (šiljasta, prorezna, razvrtala, glodala itd.).

I za čvrsto i za jezgreno bušenje stvorena su svrdla koja omogućuju uništavanje stijene prema bilo kojem od četiri navedena principa djelovanja. To olakšava izbor vrste svrdla u skladu s fizičkim i mehaničkim svojstvima dane stijene.

U procesu bušenja istražne, a ponekad i proizvodne bušotine, stijene se povremeno odabiru u obliku netaknutih stupova (jezgri) za sastavljanje stratigrafskog presjeka, proučavanje litoloških karakteristika prošlih stijena, utvrđivanje sadržaja nafte ili plina u pore prošlih stijena itd.

Za izvlačenje jezgre na površinu koriste se posebni bitovi, tzv stupastog. Prilikom bušenja, jezgra ulazi u unutrašnjost takvog svrdla i diže se na površinu u pravo vrijeme.

Izdan svrdla za bušenje dvije vrste - s uklonjivim nosačem tla i bez uklonjivog nosača tla. Kod bušenja s krunama za bušenje bez uklonjivog nosača tla, cijela bušaća kolona se mora podići kako bi se jezgra izvukla na površinu. Kod rada s krunama s uklonjivim jaružalom, potonji se uz pomoć posebnog užeta, malog pomoćnog vitla i hvatača izvlači na površinu bez podizanja cijevi.

Niz za bušenje

Niz za bušenje sadrži kelly, bušaće cijevi, spojnice alata, prevodnici, prstenovi za bušenje, centralizatori za bušaće kolone.

Namijenjen je za sljedeće svrhe:

1) prijenos rotacije s rotora na bit (tijekom rotacijskog bušenja);

2) dovod tekućine za ispiranje turbobušilice (sa turbinsko bušenje), do dlijeta i dna bušotine (za sve metode bušenja);

3) stvaranje WOB-a;

4) podizanje i spuštanje svrdla, turbo bušilice, električne bušilice;

5) izvođenje pomoćnih radova (proširenje i ispiranje bunara, pecanje, provjera dubine bunara i dr.).

Olovna cijev(Sl. br. 3) u većini slučajeva ima kvadratni presjek. Zakretni moment s rotora prenosi se na vodeću cijev kroz košuljice umetnute u rotor. Za svaku veličinu cijevi koriste se odgovarajuće košuljice koje omogućuju slobodno kretanje duž osi bušotine.

Budući da je u praksi najčešći toranj visok 41 m, što vam omogućuje da imate svijeće duljine oko 25 m, bušaće cijevi se izrađuju u duljinama od 6,8 ​​i 11,5 m. Dakle, svijeća se može sastaviti od četiri cijevi duljine 6 m, tri cijevi duljine 8 m ili dvije cijevi duljine 11,5 m.

Pri sastavljanju stalka od tri bušaće cijevi duljine 8 m koriste se dvije spojke ili jedna spojnica i jedna brava. Dvije bušaće cijevi duljine 11,5 m spojene su bušotinama. Sastavljene svijeće također se pričvršćuju pomoću bušilica.

Obujmice za bušenje ugrađen iznad svrdla (turbodilica, električna bušilica) kako bi se povećala krutost donjeg dijela bušaće kolone. Njihova upotreba omogućuje vam stvaranje opterećenja na bit s kratkim nizom međusobno povezanih cijevi debelih stijenki, što poboljšava radne uvjete bušaćeg niza.

Zamjene dizajniran za spajanje elemenata bušaće kolone s različitim vrstama i veličinama navoja.

Bušaće cijevi od lakih legura koristi se za smanjenje težine bušaćeg niza. Oni se spajaju vijcima pomoću brava za bušenje posebnog dizajna. Korištenje bušaćih cijevi od lakih legura omogućilo je smanjenje težine stupova za oko 2 puta.

Operativna kolona.

Trenutno su najčešći proizvodni nizovi promjera 127, 146 i 168 mm.

Za uspješno pokretanje kolone zaštitne cijevi do ciljane dubine, kao i naknadno cementiranje bušotine, dno kolone zaštitne cijevi posebno je opremljeno nekim detaljima (slika br. 13): čep za vođenje 1, papučica 2, priključna cijev 3, povratni ventil 4.

Vodeći čep od drva, cementa ili lijevanog željeza,

Na ušću bušotine, u kojoj su moguća ispuhivanja, postavlja se BOP oprema koja se sastoji od jednog ili drugog tipa preventera (ram, univerzalni, rotirajući), opreme za daljinsko i ručno upravljanje njime, sustava cjevovoda s ventilima ili visokotlačnim ventilima.

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

Začepljenje (cementiranje) bušotina.

Svrha začepljivanja bušotine je dobivanje čvrstog prstena začepljivača smještenog u prstenastom prostoru, koji duž cijele visine treba osigurati odvajanje i izolaciju proizvodnih horizonata i zona komplikacija koje otkriva bušotina (slika br. 12).

Ovisno o značajkama geološkog presjeka i uvjetima bušenja, za pripremu cementne kaše koriste se vagani cementi (s gustoćom tekućine za bušenje do 2,2 g/cm3), vlaknasti cementi (za smanjenje dubine prodiranja). cementni mort u visoko propusne formacije), gel cementi (za začepljenje zona apsorpcije bušaćeg fluida) itd.

Jedinice za injektiranje namijenjen za pripremu (ako se ne koristi miješalica) i injektiranje cementne kaše u bušotinu te za njeno potiskivanje u prstenasti prostor. Ovi uređaji također se koriste za ispitivanje tlakom kolone zaštitne cijevi i druge pomoćne radove.

stroj za miješanje dizajniran za pripremu otopina od praškastih materijala.

Začepljenje glava dizajnirani su za pumpanje injektiranja i istiskivanja kaše tijekom začepljenja, kao i suspenzije za ispiranje prilikom ispiranja bušotine u procesu pokretanja niza i drugih tehničkih operacija.

Čepovi za punjenje koristi se za bušenje bunara. Gornji čep je dizajniran da spriječi prodiranje tekućine za ispiranje u cementnu kašu kada se potonja potisne u prstenasti prostor i da kontrolira ispravno ubrizgavanje u prstenasti prostor, a donji čep služi za čišćenje unutarnja površina omotač od ostataka cementne kaše.

Pri bušenju bušotina uglavnom se koristi jednofazno injektiranje kolona zaštitne cijevi.

Suština ove metode je sljedeća. Nakon spuštanja zaštitne cijevi, na njen gornji dio se zavrti glava za injektiranje, bušotina se ispere, a zatim se pumpa izračunata količina injektne kaše.

Nadalje, samobrtveni gumeni čep se oslobađa u glavi za čep i otopina za istiskivanje se pumpa odozgo. Čim čep sjedne na potisni prsten, tlak u stupcu naglo raste. Skok na igli manometra pokazat će da je cementna kaša potpuno istisnuta iz niza u prsten, tj. na kraju procesa začepljivanja.

Prilikom uključivanja u duboki bunari potrebno je pumpati prilično veliki volumen cementne kaše i tekućine za istiskivanje u vrlo ograničenom vremenu, određenom vremenom kada se cementna kaša počinje vezivati. U takvim uvjetima koristi se dvostupanjsko cementiranje: cementna kaša se pumpa u kolonu i potiskuje u prstenasti prostor u dva dijela. Prvi dio se utiskuje iza uzice kroz papučicu, a drugi se utiskuje kroz rupe u lijevanoj čahuri ugrađenoj u užad kućišta na znatnoj udaljenosti od papuče.

Nakon začepljivanja bušotine, gornji krajevi kolona zaštitne cijevi vezuju se glavom za uže, koja se pričvršćuje direktno na zaštitnu cijev.

Cementiranje stupa ponestaje osnovnih operacija proces izgradnje bunara. Nakon toga slijedi razrada i rad bušotine. Montaža i demontaža opreme za bušenje, tehnološka kontrola i geofizička istraživanja u bušotini, perforacija stupova, ispitivanje ležišta i stimulacija dotoka, remont bušotine i otklanjanje nezgoda tijekom bušenja nisu razmatrani u ovom referentno-metodološkom priručniku.

Projektiranje bušotina za naftu i plin razvijaju se i usavršavaju u skladu sa specifičnim geološkim uvjetima bušenja u određenom području. Mora osigurati ispunjenje zadatka, tj. postizanje projektirane dubine, otvaranje ležišta nafte i plina te izvođenje cjelokupnog niza studija i radova u bušotini, uključujući i njezinu upotrebu u sustavu razrade polja.

Dizajn bušotine ovisi o složenosti geološkog presjeka, načinu bušenja, namjeni bušotine, načinu otvaranja proizvodnog horizonta i drugim čimbenicima.

Početni podaci za projektiranje dizajna bušotine uključuju sljedeće podatke:

namjena i dubina bunara;

projektni horizont i karakteristike ležišne stijene;

geološki presjek na mjestu bušotine s dodjelom zona moguće komplikacije i indikacija tlakova formacije i tlaka hidrauličkog lomljenja po intervalima;

promjer proizvodne kolone ili konačni promjer bušotine, ako nije predviđen rad proizvodne kolone.

Redoslijed dizajna projekti bušotina za naftu i plin Sljedeći.

Odabran oblikovati područje dna bušotine bunari . Projektiranje bušotine u intervalu produktivne formacije treba osigurati najbolje uvjete za dotok nafte i plina u bušotinu i najučinkovitije korištenje ležišne energije ležišta nafte i plina.

Traženi broj kolona zaštitne cijevi i dubina njihovog spuštanja. U tu svrhu iscrtava se graf promjene koeficijenta anomalije ležišnih tlakova k, te indeksa apsorpcijskog tlaka kabl.

Izbor je utemeljen promjer proizvodne kolone i promjeri kolone zaštitne cijevi i bitova su usklađeni. Promjeri se izračunavaju odozdo prema gore.

Odabiru se intervali cementiranja. Od zaštitne papuče do ušća bušotine cementiraju se: vodiči u svim bušotinama; srednje i proizvodne kolone u istražnim, istražnim, parametarskim, referentnim i plinskim bušotinama; međustupci u naftne bušotine dubina preko 3000 m; u dionici duljine najmanje 500 m od papuče srednje kolone u naftnim bušotinama do 3004) m dubine (pod uvjetom da su sve propusne i nestabilne stijene prekrivene cementnom kašom).

Interval za cementiranje proizvodnih kolona u naftnim bušotinama može se ograničiti na dionicu od papuče do dionice koja se nalazi najmanje 100 m iznad donjeg kraja prethodne srednje kolone.

Sve zaštitne kolone u bušotinama izgrađenim u vodenim područjima cementiraju se cijelom dužinom.

Faze projektiranja hidrauličkog programa za ispiranje bušotine bušaćim fluidima.

Hidraulički program podrazumijeva skup podesivih parametara procesa ispiranja bušotine. Raspon podesivih parametara je sljedeći: pokazatelji svojstava tekućine za bušenje, protok pumpi za bušenje, promjer i broj mlaznica mlaznih kruna.

Prilikom izrade hidrauličkog programa pretpostavlja se:

Ukloniti pojavu tekućine iz formiranja i gubitka isplake za bušenje;

Spriječiti eroziju stijenki bušotine i mehaničko raspršivanje transportirane krhotine kako bi se isključila proizvodnja tekućine za bušenje;

Osigurati uklanjanje izbušene stijene iz prstenastog prostora bušotine;

Stvoriti uvjete za maksimalno korištenje efekta mlaza;

Racionalno je koristiti hidrauličku snagu crpne jedinice;

Uklonite hitne slučajeve tijekom gašenja, cirkulacije i pokretanja pumpi za bušenje.

Navedeni zahtjevi za hidraulički program zadovoljeni su uz uvjet formalizacije i rješenja višefaktorskog optimizacijskog problema. Poznate sheme za projektiranje procesa ispiranja bušotina temelje se na proračunima hidrauličkog otpora u sustavu prema zadanom protoku crpke i pokazateljima svojstava bušotine.

Slični hidraulički proračuni provode se prema sljedećoj shemi. Najprije se na temelju empirijskih preporuka postavlja brzina fluida za bušenje u prstenastom prostoru i izračunava potreban protok isplačne pumpe. Prema karakteristikama putovnice blatnih pumpi, odabire se promjer čahura koji može osigurati potrebni protok. Zatim se prema odgovarajućim formulama određuju hidraulički gubici u sustavu bez uzimanja u obzir gubitaka tlaka u bit. Područje mlaznice mlaznih bitova odabire se na temelju razlike između maksimalnog ispusnog tlaka u putovnici (koji odgovara odabranim čahurama) i izračunatog gubitka tlaka zbog hidrauličkog otpora.

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

Odabir metode bušenja, razvoj učinkovitijih metoda uništavanja stijena na dnu bušotine i rješavanje mnogih pitanja vezanih uz izgradnju bušotine nemoguće je bez proučavanja svojstava samih stijena, uvjeta njihovu pojavu i utjecaj tih uvjeta na svojstva stijena.

Izbor metode bušenja ovisi o strukturi ležišta, njegovim svojstvima ležišta, sastavu tekućina i/ili plinova sadržanih u njemu, broju produktivnih međuslojeva i koeficijentima anomalije tlaka u formaciji.

Odabir metode bušenja temelji se na usporednoj ocjeni njezine učinkovitosti koja je određena mnogim čimbenicima od kojih svaki, ovisno o geološko-metodološkim zahtjevima (GMT), namjeni i uvjetima bušenja, može biti presudan.

Na izbor metode bušenja bunara također utječe posebne namjene radovi bušenja.

Prilikom odabira metode bušenja treba se voditi svrhom bušotine, hidrogeološkim karakteristikama vodonosnika i njegovom dubinom te količinom rada na razvoju ležišta.

Kombinacija BHA parametara.

Pri odabiru metode bušenja, osim tehničko-ekonomskih čimbenika, treba uzeti u obzir da su, u usporedbi s BHA, rotacijske BHA bazirane na bušotinskom motoru znatno naprednije i pouzdanije u radu, stabilnije na projektirana putanja.

Ovisnost otklonske sile na svrdlu o zakrivljenosti rupe za stabilizirajuću BHA s dva centralizatora.

Pri odabiru metode bušenja, osim tehničkih i ekonomskih čimbenika, treba uzeti u obzir da su, u usporedbi s BHA baziranim na bušotinskom motoru, rotacijske BHA puno tehnološki naprednije i pouzdanije u radu, konstrukcijski stabilnije. putanja.

Kako bi se potkrijepio izbor metode bušenja u naslagama soli i potvrdio gornji zaključak o racionalnoj metodi bušenja, analizirani su tehnički pokazatelji turbinskog i rotacijskog bušenja bušotina.

U slučaju odabira metode bušenja s bušotinskim hidrauličkim motorima, nakon izračuna aksijalne težine na dlijetu, potrebno je odabrati tip bušotinskog motora. Ovaj izbor je napravljen uzimajući u obzir specifični zakretni moment pri rotaciji dlijeta, aksijalno opterećenje dlijeta i gustoću isplake. Tehničke značajke odabranog bušotinskog motora uzimaju se u obzir prilikom projektiranja broja okretaja bušotine i programa hidrauličkog čišćenja bušotine.

Pitanje o izbor metode bušenja treba odlučiti na temelju studije izvodljivosti. Glavni pokazatelj za odabir metode bušenja je isplativost - trošak 1 m prodora. [ 1 ]

Prije nastavka na izbor metode bušenja Za produbljivanje bušotine korištenjem plinovitih sredstava, treba imati na umu da njihova fizikalna i mehanička svojstva uvode prilično određena ograničenja, budući da neke vrste plinovitih sredstava nisu primjenjive za niz metoda bušenja. Na sl. 46 prikazuje moguće kombinacije raznih vrsta plinovitih sredstava sa suvremenim tehnikama bušenja. Kao što se može vidjeti iz dijagrama, najsvestranije u pogledu upotrebe plinovitih sredstava su metode bušenja rotorom i električnom bušilicom, manje univerzalne - turbinska metoda, što se odnosi samo na korištenje gaziranih tekućina. [ 2 ]

Omjer snage i težine PBU ima manji učinak na izbor metoda bušenja i njihovih varijanti od omjera snage i težine kopnenog bušaćeg postroja, budući da je MODU osim same opreme za bušenje opremljen i pomoćnom opremom potrebnom za njegov rad i zadržavanje na mjestu bušenja. U praksi bušenje i pomoćna oprema rade naizmjenično. Minimalni potrebni omjer snage i težine MODU-a određen je energijom koju troši pomoćna oprema, a koja je više nego potrebna za pogon bušenja. [ 3 ]

Osmi, odjeljak tehničkog projekta posvećen je izbor metode bušenja, standardne veličine bušotinskih motora i duljina bušenja, razvoj načina bušenja. [ 4 ]

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

Mogućnost prijenosa MODU-a ne ovisi o potrošnji metala i omjeru snage i težine opreme i ne utječe na izbor metode bušenja, budući da se vuče bez rastavljanja opreme. [ 6 ]

Drugim riječima, izbor jedne ili druge vrste profila bušotine u velikoj mjeri određuje izbor metode bušenja, vrsta dlijeta, hidraulički program bušenja, parametri načina bušenja i obrnuto. [ 7 ]

Parametre kotrljanja plutajuće baze treba odrediti proračunom već u početnim fazama projektiranja trupa, jer o tome ovisi radni raspon morskih valova, u kojem je moguć normalan i siguran rad, kao i izbor metode bušenja, sustavi i uređaji za smanjenje utjecaja bacanja na tijek rada. Smanjenje prevrtanja može se postići racionalnim odabirom veličina trupa, njihovim međusobnim rasporedom i uporabom pasivnih i aktivnih sredstava protiv prevrtanja. [ 8 ]

Najčešći način istraživanja i iskorištavanja podzemnih voda ostaje bušenje bušotina i bunara. Izbor metode bušenja utvrditi: stupanj hidrogeološke poznavanja prostora, svrhu rada, potrebnu pouzdanost dobivenih geoloških i hidrogeoloških podataka, tehničko-ekonomske pokazatelje razmatrane metode bušenja, cijenu 1 m3 proizvedene vode, život bunara. Na izbor tehnologije bušenja bunara utječe temperatura podzemnih voda, stupanj njihove mineralizacije i agresivnost u odnosu na beton (cement) i željezo. [ 9 ]

Kod bušenja ultradubokih bušotina vrlo je važna prevencija zakrivljenosti bušotine zbog negativnih posljedica zakrivljenosti bušotine pri njenom produbljivanju. Stoga, kada izbor metoda za bušenje ultradubokih bušotina, a posebno njihovim gornjim intervalima, treba obratiti pozornost na održavanje vertikalnosti i ravnosti bušotine. [ 10 ]

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

Dakle, brzina rotacijskog bušenja s ispiranjem isplakom premašuje brzinu udarnog bušenja za 3-5 puta. Stoga je odlučujući faktor u izbor metode bušenja treba biti ekonomska analiza. [ 12 ]

Tehnička i ekonomska učinkovitost projekta izgradnje naftnih i plinskih bušotina uvelike ovisi o valjanosti procesa produbljivanja i ispiranja. Projektiranje tehnologije ovih procesa uključuje izbor metode bušenja, vrsta alata za razbijanje stijena i režimi bušenja, dizajn bušaće kolone i sklop dna, program hidrauličkog produbljivanja i svojstva bušaćeg fluida, vrste bušaćeg fluida i potrebne količine kemikalija i materijala za održavanje njihovih svojstava. Usvajanje projektnih odluka određuje izbor vrste bušaće platforme, koji, osim toga, ovisi o dizajnu kolone zaštitne cijevi i geografskim uvjetima bušenja. [ 13 ]

Primjena rezultata rješavanja problema stvara široku priliku za provođenje duboke, opsežne analize razvoja bitova u velikom broju objekata s najrazličitijim uvjetima bušenja. Istovremeno je moguće pripremiti i preporuke za izbor metoda bušenja, bušotinski motori, pumpe za bušenje i tekućina za bušenje. [ 14 ]

U praksi izgradnje bunara za vodu raširene su sljedeće metode bušenja: rotacijsko s izravnim ispiranjem, rotacijsko s obrnutim ispiranjem, rotacijsko s pročišćavanjem zraka i udarno uže. Uvjeti primjene različitih metoda bušenja određeni su stvarnim tehničko-tehnološkim značajkama bušaćih garnitura, kao i kvalitetom radova na izgradnji bušotina. Treba napomenuti da je kod izbor metode bušenja bušotine na vodu, potrebno je uzeti u obzir ne samo brzinu bušenja bušotina i proizvodnost metode, već i osiguranje takvih parametara otvaranja vodonosnika, u kojima se promatra deformacija stijena u zoni dna bušotine. minimalnom stupnju i njegova propusnost se ne smanjuje u odnosu na ležišnu. [ 1 ]

Mnogo je teže odabrati metodu bušenja za produbljivanje vertikalne bušotine. Ako se može očekivati ​​okomita rupa pri bušenju intervala odabranog na temelju prakse bušenja bušaćim tekućinama, tada se u pravilu koriste zračni čekići s odgovarajućom vrstom svrdla. Ako se ne primijeti zakrivljenost, tada izbor metode bušenja provodi se na sljedeći način. Za meke stijene (meki škriljevci, gips, kreda, anhidriti, sol i meki vapnenci) preporučljivo je koristiti bušenje električnom bušilicom s brzinama kruna do 325 o/min. Kako se tvrdoća stijena povećava, metode bušenja raspoređene su sljedećim redoslijedom: potisni motor, rotacijsko bušenje i rotacijsko udarno bušenje. [ 2 ]

Sa stajališta povećanja brzine i smanjenja troškova izgradnje bušotina s PDR-om, zanimljiva je metoda bušenja s jezgrenim hidrotransportom. Ova metoda, uz isključenje gore navedenih ograničenja njezine primjene, može se koristiti u istraživanju ležišta s PBU u fazama istraživanja i prospekcije i procjene geoloških istraživanja. Trošak opreme za bušenje, bez obzira na metode bušenja, ne prelazi 10% ukupnih troškova PBU. Stoga promjena u cijeni samo opreme za bušenje nema značajan utjecaj na troškove proizvodnje i održavanja MODU-a i na izbor metode bušenja. Povećanje cijene bušaćeg postrojenja opravdano je samo ako se time poboljšavaju uvjeti rada, povećava sigurnost i brzina bušenja, smanjuje broj zastoja zbog vremenskih uvjeta i produljuje sezona bušenja. [ 3 ]

Odabir vrste dlijeta i načina bušenja: kriteriji odabira, metode dobivanja informacija i njihova obrada za uspostavljanje optimalnih načina, kontrola vrijednosti parametara .

Izbor dlijeta se vrši na temelju poznavanja stijena (g/p) koje čine ovaj interval, tj. prema kategoriji tvrdoće i prema kategoriji abrazivnosti g / str.

U procesu bušenja istražne, a ponekad i proizvodne bušotine, stijene se povremeno odabiru u obliku netaknutih stupova (jezgri) za sastavljanje stratigrafskog presjeka, proučavanje litoloških karakteristika prošlih stijena, utvrđivanje sadržaja nafte i plina u pore stijena itd.

Za izvlačenje jezgre na površinu koriste se krunice (slika 2.7). Takvo svrdlo sastoji se od glave bušilice 1 i kompleta jezgri pričvršćenih za tijelo glave bušilice navojem.

Riža. 2.7. Shema uređaja s jezgrom: 1 - glava bušilice; 2 - jezgra; 3 - nosač tla; 4 - tijelo jezgre seta; 5 - kuglasti ventil

Ovisno o svojstvima stijene u kojoj se vrši bušenje uz jezgrovanje koriste se konusne, dijamantne i karbidne bušilice.

Način bušenja - kombinacija takvih parametara koji značajno utječu na performanse svrdla, a koje bušilica može mijenjati sa svoje konzole.

Pd [kN] – težina na kruni, n [rpm] – frekvencija vrtnje krune, Q [l/s] – protok (dovod) ind. bunar, H [m] - prodor po bitu, Vm [m / h] - meh. brzina prodiranja, Vav=H/tB – prosjek,

Vm(t)=dh/dtB – trenutni, Vr [m/h] – brzina bušenja rute, Vr=H/(tB + tSPO + tB), C [rub/m] – operativni troškovi po 1m prodiranja, C= ( Cd+Sch(tB + tSPO + tB))/H, Cd – cijena bita; Cch - cijena 1 sata rada vježbe. rev.

Faze pronalaženja optimalnog režima - u fazi projektiranja - operativna optimizacija režima bušenja - prilagođavanje projektnog režima, uzimajući u obzir informacije dobivene tijekom procesa bušenja.

U procesu projektiranja koristimo se inf. dobivenih bušenjem bušotina. u ovome

regiji, analogno. kond., podaci o goelog. presječne bušotine., preporuke proizvođača bušilice. instr., radne karakteristike bušotinskih motora.

2 načina odabira dijela na dnu: grafički i analitički.

Rezači u bušaćoj glavi montirani su tako da se stijena u središtu dna bušotine ne uruši tijekom bušenja. Time se stvaraju uvjeti za formiranje jezgre 2. Postoje četvero-, šestero- i daljnje osmokonusne bušilice za bušenje s jezgrovanjem u raznim stijenama. Položaj elemenata za rezanje stijena u dijamantnim i tvrdolegiranim glavama za bušenje također omogućuje uništavanje stijene samo duž periferije dna bušotine.

Kada se bušotina produbi, formirani stup stijene ulazi u jezgru koja se sastoji od tijela 4 i jezgre (nosača tla) 3. Tijelo jezgre služi za spajanje bušaće glave na bušaću kolonu, mjesto nosač tla i zaštititi ga od mehaničkih oštećenja, kao i za provođenje tekućine za ispiranje između njega i nosača tla. Gruntonoska je dizajnirana da primi jezgru, sačuva je tijekom bušenja i prilikom podizanja na površinu. Za obavljanje ovih funkcija, u donjem dijelu nosača tla ugrađeni su prekidači jezgre i držači jezgre, a na vrhu - kuglasti ventil 5, koji kroz sebe propušta tekućinu istisnutu iz nosača tla kada se napuni jezgrom.

Prema načinu ugradnje nosača tla u tijelo bušilice i u glavu bušilice razlikuju se kruna s uklonjivim i neuklonjivim nosačem tla.

Bačve za jezgru s uklonjivim jaružalom omogućuju vam da podignete jaružalo s jezgrom bez podizanja bušaćeg niza. Da bi se to učinilo, u bušaću kolonu se na užetu spušta hvatač uz pomoć kojeg se nosač tla uklanja iz jezgre i podiže na površinu. Zatim se pomoću istog hvatača spušta prazan nosač tla i ugrađuje u tijelo jezgre, a bušenje s jezgrovanjem se nastavlja.

Jezgre s uklonjivim nosačem tla koriste se u turbinskom bušenju, a s fiksnim - u rotacijskom bušenju.

Principijelni dijagram ispitivanja proizvodnog horizonta pomoću uređaja za ispitivanje formacije na cijevima.

Ispitivači formacije vrlo su široko korišteni u bušenju i omogućuju dobivanje najveće količine informacija o objektu koji se ispituje. Suvremeni domaći tester formacije sastoji se od sljedećih glavnih jedinica: filtar, paker, sam tester s izjednačujućim i glavnim ulaznim ventilima, zapornim ventilom i cirkulacijskim ventilom.

Shematski prikaz jednostupanjskog cementiranja. Promjena tlaka u pumpama za cementiranje uključenim u ovaj proces.

Jednostupanjska metoda cementiranja bušotine je najčešća. Ovom metodom cementna kaša se isporučuje u određenom intervalu odjednom.

Završnu fazu operacija bušenja prati proces koji uključuje cementiranje bušotine. Održivost cijele strukture ovisi o tome koliko su ti radovi dobro izvedeni. Glavni cilj kojem se teži u procesu izvođenja ovog postupka je zamjena tekućine za bušenje cementom, koji ima još jedno ime - cementna kaša. Cementiranje bušotina uključuje uvođenje sastava koji se mora stvrdnuti, pretvarajući se u kamen. Do danas postoji nekoliko načina za provođenje procesa cementiranja bušotina, od kojih se najčešće koristi više od 100 godina. Ovo je jednostupanjsko cementiranje zaštitne cijevi, uvedeno u svijet 1905. godine i danas se koristi uz samo nekoliko modifikacija.

Shema cementiranja s jednim čepom.

postupak cementiranja

Tehnologija cementiranja bušotine uključuje 5 glavnih vrsta radova: prva je miješanje cementne kaše, druga je pumpanje sastava u bušotinu, treća je dovođenje smjese u prstenasti prostor odabranom metodom, četvrta je stvrdnjavanje cementne smjese, peti je provjera kvalitete izvedenih radova.

Prije početka rada potrebno je izraditi shemu cementiranja koja se temelji na tehničkim proračunima procesa. Bit će važno uzeti u obzir rudarske i geološke uvjete; duljina intervala koji treba ojačati; karakteristike dizajna bušotine, kao i njegovo stanje. Iskustvo izvođenja takvog rada na određenom području također treba koristiti u procesu izvođenja izračuna.

Slika 1—Shema jednostupanjskog procesa cementiranja.

Na sl. 1 možete vidjeti sliku shema jednostupanjskog procesa cementiranja. "I" - početak dodavanja smjese u bačvu. "II" je dovod smjese koja se ubrizgava u bušotinu kada se tekućina kreće niz zaštitnu konstrukciju, "III" je početak sastava za začepljenje u prstenasti prostor, "IV" je konačna faza protjerivanja smjese. U shemi 1 - manometar, koji je odgovoran za kontrolu razine tlaka; 2 – glava za cementiranje; 3 - utikač koji se nalazi na vrhu; 4 - donji čep; 5 – kolona zaštitne cijevi; 6 - zidovi bušotine; 7 - zaustavni prsten; 8 - tekućina namijenjena guranju cementne smjese; 9 – tekućina za bušenje; 10 - cementna smjesa.

Shematski prikaz dvostupanjskog cementiranja s diskontinuitetom u vremenu. Prednosti i nedostatci.

Stepenasto cementiranje s diskontinuitetom u vremenu.Interval cementiranja je podijeljen na dva dijela, au oknu na sučelju se ugrađuje posebna cementna čahura. Izvan stupa, iznad spojke i ispod nje, postavljena su svjetla za centriranje. Najprije cementirajte donji dio stupa. Da bi se to postiglo, 1 porcija CR-a se upumpava u kolonu u volumenu potrebnom za punjenje kompresora od papuče kolone do čahure za cementiranje, zatim tekućina za istiskivanje. Za cementiranje 1. stupnja, volumen potisne tekućine mora biti jednak unutarnjem volumenu kolone. Nakon što su preuzeli pzh, ispuštaju loptu u stupac. Pod utjecajem gravitacije, kuglica se spušta niz žicu i sjeda na donji rukavac cementirajućeg rukavca. Zatim se RV ponovno pumpa u stupac: tlak u njemu raste iznad čepa, čahura se pomiče dolje do graničnika, a RV kroz otvorene rupe izlazi izvan stupca. Kroz ove rupe, bušotina se ispire dok se cementni mort ne stvrdne (od nekoliko sati do jednog dana). Nakon toga se pumpaju 2 dijela CR, oslobađajući gornji čep i otopina se istiskuje s 2 dijela PG. Čep, koji je došao do rukavca, ojačan je uz pomoć klinova u tijelu cementnog rukavca, pomiče ga prema dolje; u isto vrijeme, rukavac zatvara otvore spojke i odvaja šupljinu stupa od mjenjača. Nakon stvrdnjavanja čep se izbuši. Mjesto ugradnje spojnice odabire se ovisno o razlozima koji su potaknuli pribjegavanje cementnim mortovima. U plinskim bušotinama, cementna čahura postavlja se 200-250 m iznad vrha produktivnog horizonta. Ako postoji rizik od apsorpcije tijekom cementiranja bušotine, položaj rukavca izračunava se tako da je zbroj hidrodinamičkih tlakova i statičkog tlaka stupca otopine u prstenu manji od tlaka loma slabe formacije. Cementnu čahuru treba uvijek postaviti uz stabilne nepropusne formacije i centrirati lanternama. Primijeniti: a) ako je upijanje otopine neizbježno tijekom jednostupanjskog cementiranja; b) ako se otvori formacija s visokim tlakom i tijekom perioda stvrdnjavanja otopine nakon jednostupanjskog cementiranja, mogu se pojaviti poprečna strujanja i pojava plina; c) ako jednostupanjsko cementiranje zahtijeva istovremeno sudjelovanje u radu većeg broja cementnih pumpi i strojeva za miješanje. Mane: veliki vremenski razmak između završetka cementiranja donjeg presjeka i početka cementiranja gornjeg. Taj se nedostatak u velikoj mjeri može otkloniti ugradnjom vanjskog pakera na ok, ispod cementirane čahure. Ako je nakon cementiranja donjeg stupnja prstenasti prostor bušotine zapečaćen pakerom, tada možete odmah započeti s cementiranjem gornjeg dijela.

Principi proračuna zaštitne kolone za aksijalnu vlačnu čvrstoću za vertikalne bušotine. Specifičnost proračuna stupova za kose i zakrivljene bušotine.

Izračun kućišta započeti s određivanjem prekomjernih vanjskih pritisaka. [ 1 ]

Proračun zaštitnih kolona provode se tijekom projektiranja kako bi se odabrale debljine stijenke i grupe čvrstoće materijala za zaštitnu cijev, kao i provjerila usklađenost standardnih faktora sigurnosti postavljenih u projektu s očekivanim, uzimajući u obzir prevladavajuće geološke, tehnološke, tržišni uvjeti proizvodnje. [ 2 ]

Proračun zaštitnih kolona s trapeznim navojem za napetost provodi se na temelju dopuštenog opterećenja. Kod spuštanja kolona zaštitne cijevi u sekcijama, duljina sekcije uzima se kao duljina kolone. [ 3 ]

Izračun kućišta uključuje određivanje čimbenika koji utječu na oštećenje kućišta i odabir najprikladnijih klasa čelika za svaku pojedinu operaciju u smislu pouzdanosti i ekonomičnosti. Dizajn kolone zaštitne cijevi mora zadovoljiti zahtjeve za kolonu tijekom završetka i rada bušotine. [ 4 ]

Proračun zaštitnih kolona za usmjerene bušotine razlikuje se od one usvojene za okomite bušotine izborom vlačne čvrstoće ovisno o intenzitetu zakrivljenosti bušotine, kao i određivanjem vanjskog i unutarnjeg tlaka, pri čemu položaj točaka karakterističnih za nagnutu bunar je određen njegovom okomitom projekcijom.

Proračun zaštitnih kolona proizvedeni prema maksimalnim vrijednostima prekomjernih vanjskih i unutarnjih pritisaka, kao i aksijalnih opterećenja (tijekom bušenja, ispitivanja, rada, popravka bušotina), uzimajući u obzir njihovo odvojeno i zajedničko djelovanje.

Glavna razlika proračun kolone zaštitne cijevi za usmjerene bušotine iz proračuna za vertikalne bušotine je odrediti vlačnu čvrstoću, koja se proizvodi ovisno o intenzitetu zakrivljenosti bušotine, kao i proračun vanjskih i unutarnjih pritisaka, uzimajući u obzir istezanje bušotine

Izbor kućišta i proračun kolone zaštitne cijevi za čvrstoću provode se uzimajući u obzir maksimalne očekivane prekomjerne vanjske i unutarnje pritiske kada je otopina potpuno zamijenjena formacijskim fluidom, kao i aksijalna opterećenja na cijevima i agresivnost fluida u fazama izgradnje bušotine i rada na temelju postojećih konstrukcija.

Glavna opterećenja u proračunu niza za čvrstoću su aksijalna vlačna opterećenja od vlastite težine, kao i vanjski i unutarnji pretlak tijekom cementiranja i rada bušotine. Osim toga, druga opterećenja djeluju na stup:

· aksijalna dinamička opterećenja tijekom razdoblja nestacionarnog kretanja stupa;

· aksijalna opterećenja uslijed sila trenja niza o stijenke bušotine tijekom njegovog spuštanja;

· tlačna opterećenja od dijela vlastite težine pri rasterećenju stupa na dno;

· opterećenja savijanja koja nastaju u zakrivljenim bunarima.

Proračun proizvodnog niza za naftnu bušotinu

Konvencije usvojene u formulama:

Udaljenost od ušća bušotine do papuče niza, m L

Udaljenost od ušća bušotine do cementne kaše, m h

Udaljenost od ušća bušotine do razine tekućine u koloni, m N

Gustoća tekućine za presovanje, g/cm 3 r rashladne tekućine

Gustoća tekućine za bušenje iza niza, g/cm 3 r BR

Gustoća tekućine u stupcu r B

Gustoća cementne kaše iza stupa r CR

Prekomjerni unutarnji tlak na dubini z, MPa R WIz

Preveliki vanjski tlak na dubini z P NIz

Prekomjerni kritični vanjski tlak, pri kojem napon

Tlak u tijelu cijevi dostiže granicu tečenja R KR

Ležišni tlak na dubini z R PL

Pritisak za stiskanje

Ukupna težina stupca odabranih odjeljaka, N (MN) Q

Faktor rasterećenja cementnog prstena k

Faktor sigurnosti pri proračunu za vanjski pretlak n KR

Faktor vlačne čvrstoće n STR

Slika 69—Shema cementiranja bušotine

Na h > H Određujemo prekomjerni vanjski tlak (u fazi završetka rada) za sljedeće karakteristične točke.

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

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

3: z = h; P n.i z \u003d (0,01 [ρ b.p h - ρ in (h - H)]), (MPa); (88)

4: z = L; R n.i z \u003d (0,01 [(ρ c.r - ρ c) L - (ρ c. r - ρ b. r) h + ρ u H)] (1 - k), (MPa). (89)

Izrada dijagrama ABCD(Slika 70). Da bismo to učinili, u vodoravnom smjeru u prihvaćenoj ljestvici izdvajamo vrijednosti ρ n. i z u točkama 1 -4 (vidi dijagram) i spojite ove točke u seriju jedna s drugom ravnim segmentima

Slika 70. Dijagrami vanjskog i unutarnjeg

višak tlaka

Prekomjerne unutarnje tlakove određujemo iz uvjeta ispitivanja nepropusnosti kućišta u jednom koraku bez pakera.

Tlak na ušću bušotine: P y \u003d P pl - 0,01 ρ u L (MPa). (90)

Glavni čimbenici koji utječu na kvalitetu cementiranja bušotine i priroda njihovog utjecaja.

Kvaliteta odvajanja propusnih formacija cementiranjem ovisi o sljedećim skupinama čimbenika: a) sastavu smjese za zatvaranje; b) sastav i svojstva cementne kaše; c) način cementiranja; d) potpunost zamjene potisne tekućine cementnom kašom u prstenastom prostoru bušotine; e) čvrstoća i nepropusnost prianjanja cementnog kamena na zaštitnu kolonu i zidove bušotine; f) korištenje dodatnih sredstava za sprječavanje pojave filtracije i stvaranja sufozijskih kanala u cementnoj kaši tijekom perioda zgušnjavanja i vezivanja; g) način mirovanja bušotine tijekom razdoblja zgušnjavanja i vezivanja cementne kaše.

Principi proračuna potrebnih količina cementnog materijala, mješalica i cementirnih jedinica za pripremu i injektiranje cementne kaše u zaštitnu kolonu. Shema vezivanja opreme za cementiranje.

Potrebno je izračunati cementiranje za sljedeće uvjete:

- koeficijent rezerve na visini porasta cementne kaše, uveden radi kompenzacije faktora koji se ne mogu uzeti u obzir (određen statistički prema podacima cementiranja prethodnih bušotina); i - prosječni promjer bušotine i vanjski promjer proizvodne zaštitne cijevi, m; - duljina cementne sekcije, m; - prosječni unutarnji promjer proizvodne zaštitne cijevi, m; - visina (dužina) cementno staklo koje je ostalo u kućištu, m; , uzimajući u obzir njegovu kompresibilnost, - = 1,03; - - koeficijent koji uzima u obzir gubitak cementa tijekom operacija utovara i istovara i pripreme otopine; - - - gustoća cementne kaše , kg / m3; - gustoća isplake za bušenje, kg / m3; n - relativni sadržaj vode; - gustoća vode, kg / m3; - nasipna gustoća cementa, kg / m3;

Volumen cementne kaše potreban za cementiranje određenog intervala bušotine (m3): Vc.p.=0,785*kp*[(2-dn2)*lc+d02*hc]

Volumen potisne tekućine: Vpr=0,785* - *d2*(Lc-);

Volumen puferske tekućine: Vb=0,785*(2-dn2)*lb;

Masa naftnog portland cementa: Mc= - **Vcr/(1+n);

Volumen vode za pripremu cementne kaše, m3: Vw = Mts*n/(kts*pv);

Prije cementiranja suhi cementni materijal puni se u lijevke miješalica čiji je potreban broj: nc = Mts/Vcm, gdje je Vcm volumen lijevka miješalice.

Metode opremanja donjeg dijela bušotine u zoni produktivne formacije. Uvjeti pod kojima se svaka od ovih metoda može koristiti.

1. Produktivno ležište se izbuši bez blokiranja gornjih stijena posebnom zaštitnom kolonom, zatim se zaštitna konstrukcija spusti na dno i cementira. Da bi se unutarnja šupljina kućišta povezala s produktivnim naslagama, ona je perforirana, tj. u stupu se buši veliki broj rupa. Metoda ima sljedeće prednosti: jednostavna za implementaciju; omogućuje selektivno povezivanje bušotine s bilo kojim međuslojem produktivnog ležišta; trošak samog bušenja može biti manji nego kod drugih metoda ulaska.

2. Prethodno se kolona zaštitne cijevi spušta i cementira na vrh produktivnog ležišta, izolirajući gornje stijene. Produktivno ležište se zatim izbuši svrdlima manjeg promjera, a bušotina ispod papuče zaštitne cijevi ostaje otvorena. Metoda je primjenjiva samo ako je produktivno ležište sastavljeno od stabilnih stijena i zasićeno je samo jednom tekućinom; ne dopušta selektivno iskorištavanje bilo kojeg međusloja.

3. Razlikuje se od prethodnog po tome što je bušotina u produktivnom ležištu prekrivena filtrom koji je obješen u nizu kućišta; prostor između sita i niza često je zabrtvljen pakerom. Metoda ima iste prednosti i ograničenja kao i prethodna. Za razliku od prethodnog, može se uzeti u slučajevima kada je produktivno ležište sastavljeno od stijena koje nisu dovoljno stabilne tijekom rada.

4. Bušotina je obložena nizom cijevi do krova produktivnog ležišta, zatim se potonje izbuši i prekrije oblogom. Podstava se cementira cijelom dužinom i zatim perforira u unaprijed određenom intervalu. Ovom metodom se može izbjeći značajno onečišćenje rezervoara odabirom tekućine za ispiranje samo uzimajući u obzir situaciju u samom rezervoaru. Omogućuje selektivno iskorištavanje različitih međuslojeva i omogućuje brzu i isplativu izradu bušotine.

5. Razlikuje se od prve metode samo po tome što se nakon bušenja produktivnog ležišta u bušotinu spušta kolona zaštitne cijevi čiji je donji dio prethodno napravljen od cijevi s prorezima i po tome što se cementira samo iznad krov proizvodnog ležišta. Perforirani dio stupa postavljen je nasuprot produktivnog naslaga. Ovom metodom nemoguće je osigurati selektivno iskorištavanje jednog ili drugog međusloja.

Čimbenici koji se uzimaju u obzir pri odabiru cementnog materijala za cementiranje određenog intervala bušotine.

Izbor materijala za injektiranje za cementiranje kolone zaštitne cijevi određen je litofacijesnim karakteristikama presjeka, a glavni čimbenici koji određuju sastav injektne smjese su temperatura, ležišni tlak, tlak hidrauličkog lomljenja, prisutnost naslaga soli, vrsta fluida , itd. U općem slučaju, smjesa za injektiranje sastoji se od cementa za injektiranje, srednjih sredstava za miješanje, ubrzivača i usporivača vremena vezivanja, reduktora indeksa filtracije i posebnih aditiva. Uljni cement se bira na sljedeći način: prema temperaturnom intervalu, prema intervalu mjerenja gustoće cementne kaše, prema vrsti fluida i naslaga u intervalu cementiranja, određuje se marka cemenata. Medij za miješanje odabire se ovisno o prisutnosti naslaga soli u dijelu bušotine ili stupnju saliniteta formacijske vode. Kako bi se spriječilo prerano zgušnjavanje cementne kaše i navodnjavanje produktivnih horizonata, potrebno je smanjiti brzinu filtracije cementne kaše. Kao reduktori ovog pokazatelja koriste se NTF, gipan, CMC, PVA-TR. Za poboljšanje toplinske stabilnosti kemijskih dodataka, strukturiranje disperzijskih sustava i uklanjanje nuspojave kada se koriste neki reagensi, koriste se glina, kaustična soda, kalcijev klorid i kromati.

Odabir seta jezgri za dobivanje visokokvalitetne jezgre.

Alat za primanje jezgre - alat koji osigurava prijem, odvajanje od masiva g / p i očuvanje jezgre tijekom procesa bušenja i tijekom transporta kroz bušotinu. do vađenja na pov-Th radi istraživanja. Varijante: - P1 - za rotacijsko bušenje s uklonjivim (izvađajućim BT) prihvatnikom jezgre, - P2 - neuklonjivim prihvatnikom jezgre, - T1 - za turbinsko bušenje s uklonjivim prihvatnikom jezgre, - T2 - s neuklonjivim prihvatnikom jezgre. Vrste: - za uzorkovanje jezgri iz niza gustog g/s (dvostruka jezgra s prihvatnom jezgrom, izolirana od kanala gušterače i rotirajuća s tijelom projektila), - za jezgrovanje u g/c slomljenom, zgužvanom ili izmjenične gustoće i tvrdoće (nerotirajući prijemnik jezgri, obješen na jednom ili više ležajeva i pouzdani izvlakači jezgri i držači jezgri), - za uzorkovanje jezgri u rasutom stanju g/n, lako se reže. i ispiranje. PZH (treba osigurati potpuno brtvljenje jezgre i blokiranje otvora za primanje jezgre na kraju bušenja)

Konstruktivne značajke i primjena bušaćih cijevi.

Vodeće bušaće cijevi služe za prijenos rotacije s rotora na bušaću kolonu. Bušaće cijevi su obično kvadratne ili šesterokutne. Izrađuju se u dvije izvedbe: montažna i puna. Bušaće cijevi s iskrivljenim krajevima dolaze s izbočenim iznutra i izvana. Bušaće cijevi sa zavarenim veznim krajevima izrađuju se u dvije vrste: TBPV - sa zavarenim veznim krajevima duž uzdignutog dijela i TBP - sa zavarenim veznim krajevima duž neuzdignutog dijela.na krajevima cijevi cilindrični navoj s korakom 4 mm, potisni spoj cijevi s bravom, čvrsto spajanje s bravom. Bušaće cijevi sa stabilizirajućim obujmicama razlikuju se od standardnih cijevi po prisutnosti glatkih dijelova cijevi neposredno iza uvijene nazuvice i prstena brave i stabilizirajućih brtvenih traka na bravama, suženog (1:32) trapeznog navoja s korakom od 5,08 mm sa spojem duž unutarnjeg promjera……….

Principi proračuna bušaće kolone pri bušenju s bušotinskim motorom .

Izračun BC pri bušenju SP ravnog nagnutog dijela usmjerene bušotine

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

Pprod=Qprod+Ftr=Q(sinα+μsinα)

LI>=Lsp+Lbt+Lnc+lI1+…+l1n

Izračun BC pri bušenju 3D zakrivljenog dijela usmjerene bušotine.

II

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

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

Δα=-- Ako>, tada cos “+”

“-Pn” – kada je zakrivljenost postavljena “+Pn” – kada je zakrivljenost poništena

smatra se da se na dionici BC sastoji od jedne dionice =πα/180=0,1745α

Principi proračuna bušaće kolone kod rotacijskog bušenja.

Statički proračun, kada se ne uzimaju u obzir izmjenična ciklička naprezanja, ali se uzimaju u obzir konstantna naprezanja savijanja i torzije

Za dovoljnu snagu ili izdržljivost

Statički proračun za vertikalne bunare:

;

Kz=1,4 - kod normi. konv. Kz=1,45 - s komplikacijama. konv.

za padine

;

;

režim bušenja. Metoda njegove optimizacije

Način bušenja - kombinacija takvih parametara koji značajno utječu na rad svrdla i koje bušilica može mijenjati sa svoje konzole.

Pd [kN] – težina na kruni, n [rpm] – frekvencija vrtnje krune, Q [l/s] – protok (dovod) ind. bunar, H [m] - prodor po bitu, Vm [m / h] - meh. brzina prodiranja, Vav=H/tB – prosječno, Vm(t)=dh/dtB – trenutno, Vr [m/h] – brzina bušenja linije, Vr=H/(tB + tSPO + tB), C [rub/m ] – operativni troškovi po 1m proboja, C=(Cd+Sch(tB + tSPO + tB))/H, Cd – trošak krune; Cch - cijena 1 sata rada vježbe. rev. Optimizacija režima bušenja: maxVp – rekon. dobro, minC – eksp. dobro..

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

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

Faze traženja optimalnog režima - u fazi projektiranja - operativna optimizacija režima bušenja - prilagođavanje režima projektiranja uzimajući u obzir informacije dobivene tijekom procesa bušenja

U procesu projektiranja koristimo se inf. dobivenih bušenjem bušotina. u ovoj regiji, analogno. kond., podaci o goelog. presječne bušotine., preporuke proizvođača bušilice. instr., radne karakteristike bušotinskih motora.

2 načina odabira gornjih bitova na dnu bušotine:

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

Klasifikacija metoda stimulacije dotoka tijekom razvoja bušotine.

Pod razradom se podrazumijeva skup radova koji će izazvati dotok fluida iz produktivne formacije, očistiti pribušnu zonu od onečišćenja i osigurati uvjete za postizanje najveće moguće produktivnosti bušotine.

Da bi se dobio dotok iz proizvodnog horizonta, potrebno je smanjiti tlak u bušotini znatno ispod tlaka formacije. Postoje različiti načini smanjenja tlaka, koji se temelje ili na zamjeni teške tekućine za bušenje s lakšom ili na postupnom ili naglom smanjenju razine tekućine u proizvodnom nizu. Za induciranje dotoka iz ležišta koje se sastoji od slabo stabilnih stijena koriste se metode postupnog smanjenja tlaka ili s malom amplitudom fluktuacija tlaka kako bi se spriječilo uništenje ležišta. Ako je produktivni sloj sastavljen od vrlo čvrste stijene, onda često najveći učinak dobiven oštrim stvaranjem velikih udubljenja. Prilikom odabira metode induciranja dotoka, veličine i prirode stvaranja pada, potrebno je uzeti u obzir stabilnost i strukturu ležišne stijene, sastav i svojstva fluida koji ga zasićuju, stupanj onečišćenja tijekom otvaranja, prisutnost propusnih horizonata koji se nalaze u blizini iznad i ispod, čvrstoća zaštitnog niza i stanje potpore bušotine. Uz vrlo oštro stvaranje velikog pada, moguće je kršenje čvrstoće i nepropusnosti obloge, a uz kratkotrajno, ali snažno povećanje tlaka u bušotini, apsorpcija tekućine u produktivnu formaciju.

Zamjena teške tekućine lakšom. Niz cijevi se spušta gotovo do dna bušotine ako se produktivna formacija sastoji od dobro stabilne stijene, ili približno do gornjih otvora ako stijena nije dovoljno stabilna. Tekućina se obično zamjenjuje metodom obrnute cirkulacije: tekućina se pumpa u prstenasti prostor mobilnom klipnom pumpom, čija je gustoća manja od gustoće tekućine za ispiranje u proizvodnom nizu. Kako lakša tekućina ispunjava prsten i istiskuje težu tekućinu u cijevima, tlak u pumpi raste. Svoj maksimum postiže u trenutku kada se lagana tekućina približi papučici cijevi. p wmt =(p pr -r cool)qz nkt +p nkt +p mt, gdje su p pr i p exp gustoće teških i lakih tekućina, kg/m; z tubing - dubina spuštanja niza cijevi, m; p nkt i p mt - hidraulički gubici u nizu cijevi i u prstenastom prostoru, Pa. Ovaj tlak ne smije premašiti tlak ispitivanja tlaka proizvodnog kućišta p< p оп.

Ako je stijena slabo stabilna, vrijednost smanjenja gustoće za jedan ciklus cirkulacije se još više smanjuje, ponekad na p -p = 150-200 kg/m3. Prilikom planiranja radova na pozivanju dotoka, to treba uzeti u obzir i unaprijed pripremiti spremnike sa zalihama tekućina odgovarajuće gustoće, kao i opremu za kontrolu gustoće.

Kada se pumpa lakša tekućina, stanje bušotine prati se prema očitanjima manometra i omjeru protoka tekućina ubrizganih u prstenasti prostor i istjecanja iz cijevi. Ako se protok izlazne tekućine poveća, to je znak da je počeo dotok iz rezervoara. U slučaju brzog porasta protoka na izlazu iz cijevi i pada tlaka u prstenastom prostoru, izlazni protok se usmjerava kroz cjevovod s prigušnicom.

Ako zamjena teške tekućine za bušenje čistom vodom ili mrtvom uljem nije dovoljna da se dobije stalan protok iz ležišta, pribjegava se drugim metodama povećanja pada ili stimulacije.

Kada je ležište sastavljeno od slabo stabilnih stijena, daljnje smanjenje tlaka moguće je zamjenom vode ili nafte mješavinom plina i tekućine. Da biste to učinili, klipna pumpa i mobilni kompresor spojeni su na prstenast prostor bušotine. Nakon ispiranja bušotine do čiste vode, protok pumpe se regulira tako da je tlak u njoj znatno niži od dopuštenog za kompresor, a silazna brzina protoka je na razini od oko 0,8-1 m/s, a kompresor je uključen. Protok zraka koji ubrizgava kompresor miješa se u aeratoru s protokom vode koju dovodi pumpa, a mješavina plina i tekućine ulazi u prsten; tlak u kompresoru i pumpi tada će početi rasti i doseći maksimum u trenutku kada se smjesa približi cijevi cijevi. Kako se smjesa plina i tekućine kreće uzduž niza cijevi i istiskuje negazirana voda, tlak u kompresoru i pumpi će se smanjivati. Stupanj prozračivanja i smanjenja statičkog tlaka u bušotini povećava se u malim koracima nakon završetka jednog ili dva ciklusa cirkulacije tako da tlak u prstenastom prostoru na ušću ne prelazi dopušteni za kompresor.

Značajan nedostatak ove metode je potreba za održavanjem dovoljno visokih protoka zraka i vode. Moguće je značajno smanjiti potrošnju zraka i vode i osigurati učinkovito smanjenje tlaka u bušotini korištenjem dvofazne pjene umjesto mješavine vode i zraka. Takve se pjene pripremaju na bazi mineralizirane vode, zraka i odgovarajućeg tenzida za pjenjenje.

Smanjenje tlaka u bušotini kompresorom. Kako bi se potaknuo dotok iz formacija koje se sastoje od jakih, stabilnih stijena, naširoko se koristi kompresorska metoda smanjenja razine tekućine u bušotini. Suština jedne od varijanti ove metode je sljedeća. Pokretni kompresor upumpava zrak u prstenasti prostor na način da što više potiskuje razinu tekućine u njemu, prozračuje tekućinu u cijevima i stvara udubljenje potrebno za dobivanje dotoka iz rezervoara. Ako je statička razina tekućine u bušotini prije početka operacije na ušću, dubina do koje se razina u prstenastom prostoru može gurnuti natrag kada se ubrizgava zrak.

Ako je z cn > z cijevi, tada će zrak ubrizgan kompresorom prodrijeti u cijevi i početi prozračivati ​​tekućinu u njima čim razina u prstenastom prostoru padne do papuče cijevi.

Ako je z cn > z cijevi, tada se prije spuštanja cijevi u bušotine u njih ugrađuju posebni startni ventili. Gornji startni ventil ugrađuje se na dubini z "start = z" sn - 20m. Kada se zrak ubrizgava kompresorom, početni ventil će se otvoriti u trenutku kada su tlakovi u cjevovodu iu prstenastom prostoru na dubini njegove ugradnje jednaki; u tom će slučaju zrak početi izlaziti kroz ventil u cjevovodu i prozračivati ​​tekućinu, a tlak u prstenastom prostoru i u cjevovodu će se smanjiti. Ako nakon smanjenja tlaka u bušotini ne započne dotok iz formacije i gotovo sva tekućina iz cjevovoda iznad ventila bude istisnuta zrakom, ventil će se zatvoriti, tlak u prstenastom prostoru ponovno će porasti, a razina tekućine će pasti do sljedećeg ventila. Dubina z"" ugradnje sljedećeg ventila može se pronaći iz jednadžbe ako u nju stavimo z \u003d z "" + 20 i z st \u003d z" sn.

Ako se prije početka rada statička razina tekućine u bušotini nalazi znatno ispod ušća bušotine, tada kada se zrak ubrizga u prstenasti prostor i razina tekućine potisne natrag do dubine z cn, pritisak na povećava se produktivna tvorba, što može uzrokovati apsorpciju dijela tekućine u nju. Moguće je spriječiti upijanje tekućine u formaciju ako se na donjem kraju cjevovoda ugradi paker, a unutar cjevovoda ugradi poseban ventil i pomoću tih uređaja odvoji produktivnu zonu formacije od ostatka bunar. U tom slučaju, kada se zrak ubrizgava u prstenasti prostor, tlak na formaciji ostat će nepromijenjen sve dok tlak u nizu cijevi iznad ventila ne padne ispod tlaka formacije. Čim pad bude dovoljan za dotok formacijske tekućine, ventil će se podići i formacijska tekućina će se početi uzdizati duž cijevi.

Nakon primanja dotoka nafte ili plina, bušotina mora neko vrijeme raditi s najvećom mogućom brzinom protoka, kako bi se tekućina za bušenje i njezin filtrat koji su tamo prodrli, kao i druge čestice mulja, mogli ukloniti iz blizine. zona bušotine; istovremeno se regulira protok tako da ne počinje uništavanje rezervoara. Povremeno se uzimaju uzorci tekućine koja istječe iz bušotine kako bi se proučio njezin sastav i svojstva te kontrolirao sadržaj čvrstih čestica u njoj. Smanjenjem sadržaja krutih čestica prosuđuje se tijek čišćenja prikolske zone od onečišćenja.

Ako je, unatoč stvaranju velikog pada, protok bušotine nizak, tada se obično pribjegavaju različitim metodama stimuliranja ležišta.

Klasifikacija metoda stimulacije dotoka u procesu razvoja bušotine.

Na temelju analize kontroliranih čimbenika, moguće je izgraditi klasifikaciju metoda umjetne stimulacije kako na ležištu u cjelini, tako i na zoni dna svake pojedine bušotine. Prema principu djelovanja, sve metode umjetnog utjecaja podijeljene su u sljedeće skupine:

1. Hidro-plinska dinamika.

2. Fizičke i kemijske.

3. Toplinska.

4. Kombinirano.

Među metodama umjetnog poticanja formacije najraširenije su hidro-plinsko-dinamičke metode povezane s kontrolom veličine ležišnog tlaka pumpanjem različitih fluida u ležište. Danas je više od 90% nafte proizvedene u Rusiji povezano s metodama kontrole tlaka u ležištu pumpanjem vode u ležište, koje se nazivaju metode plavljenja održavanja tlaka u ležištu (RPM). Na nizu polja održavanje tlaka provodi se utiskivanjem plina.

Analiza razvoja polja pokazuje da ako je tlak u ležištu nizak, dovodna petlja je dovoljno uklonjena iz bušotine ili režim drenaže nije aktivan, stope iscrpka nafte mogu biti prilično niske; faktor iscrpka nafte je također nizak. U svim tim slučajevima nužna je uporaba jednog ili drugog PPD sustava.

Stoga su glavni problemi upravljanja procesom razvoja rezervi umjetnom stimulacijom ležišta povezani s proučavanjem plavljenja.

Metode umjetnog utjecaja na zonu dna bušotine imaju znatno širi raspon mogućnosti. Utjecaj na zonu dna bušotine provodi se već u fazi početnog otvaranja produktivnog horizonta tijekom izgradnje bušotine, što u pravilu dovodi do pogoršanja svojstava zone dna bušotine. Najrasprostranjenije su metode utjecaja na zonu dna bušotine tijekom rada bušotine, koje se pak dijele na metode intenziviranja dotoka ili injektnosti i metode ograničenja ili izolacije dotoka vode (popravni i izolacijski radovi - RIR).

Klasifikacija metoda utjecaja na zonu dna bušotine s ciljem intenziviranja dotoka ili injektnosti prikazana je u tab. jedan, te ograničiti ili izolirati dotoke vode - u tab. 2. Sasvim je očito da gornje tablice, budući da su prilično potpune, sadrže samo u praksi najviše provjerene metode umjetnog utjecaja na CCD. Oni ne isključuju, već naprotiv, sugeriraju potrebu za dopunama kako u pogledu metoda izlaganja tako iu korištenim materijalima.

Prije nego što pređemo na razmatranje metoda za upravljanje razvojem rezervi, napominjemo da je predmet proučavanja složeni sustav koji se sastoji od ležišta (zona zasićena naftom i područje punjenja) sa svojim svojstvima ležišta i fluidima za zasićenje i određenim brojem bušotine sustavno postavljane na ležište. Ovaj sustav je hidrodinamički unificiran, što podrazumijeva da svaka promjena bilo kojeg njegovog elementa automatski dovodi do odgovarajuće promjene u radu cijelog sustava, tj. ovaj sustav je samopodešavajući.

Opisati tehnička sredstva za dobivanje operativnih informacija tijekom procesa bušenja.

Informacijska podrška procesu bušenja naftnih i plinskih bušotina je najvažnija karika u procesu izgradnje bušotina, posebice pri puštanju u razradu i razvoju novih naftnih i plinskih polja.

Zahtjevi informacijske potpore za izgradnju naftnih i plinskih bušotina u ovoj situaciji su prijenos informacijskih tehnologija u kategoriju informacijskih potpora i informacijskih utjecaja, u kojima bi informacijska potpora, uz dobivanje potrebne količine informacija, dala dodatni ekonomski, tehnološki ili drugi učinak. Ove tehnologije uključuju sljedeće složene radove:

kontrola tehnoloških parametara tla i odabir najoptimalnijih načina bušenja (primjerice, izbor optimalnih težina na dlijetu koji osiguravaju visoku brzinu prodiranja);

bušotinska mjerenja i karotaže tijekom bušenja (MWD i LWD sustavi);

mjerenja i prikupljanje informacija, uz istodobnu kontrolu tehnološkog procesa bušenja (kontrola trajektorije horizontalni bunar koristeći kontrolirane orijentacije u bušotini prema sustavima telemetrije u bušotini).

U informacijskoj potpori procesa izgradnje bunara posebno važnu ulogu ima geološka i tehnološka istraživanja (GTI). Glavna zadaća službe karotaže isplake je proučavanje geološke strukture dijela bušotine, identifikacija i procjena produktivnih slojeva te poboljšanje kvalitete izgradnje bušotine na temelju geoloških, geokemijskih, geofizičkih i tehnoloških informacija dobivenih tijekom procesa bušenja. Operativne informacije koje je dobila služba GTI ima veliki značaj pri bušenju istražnih bušotina u slabo istraženim područjima s teškim rudarsko-geološkim uvjetima, kao i pri bušenju usmjerenih i horizontalnih bušotina.

Međutim, zbog novih zahtjeva za informacijskom potporom procesu bušenja, zadaće koje rješava služba isplačne karotaže mogu se značajno proširiti. Visoko kvalificirano operatersko osoblje stranke GTI, koje radi na bušaćoj platformi, kroz cijeli ciklus izgradnje bušotine, uz postojanje odgovarajućeg hardvera i metodoloških alata i softvera, u stanju je riješiti praktične cijeli niz zadataka za informacijsku podršku procesu bušenja:

geološka, ​​geokemijska i tehnološka istraživanja;

održavanje i rad s telemetrijskim sustavima (MWD i LWD-sustavi);

servis autonomni sustavi mjerenja i zapisivanja, spuštanje na cijevi;

kontrola parametara bušaće isplake;

kontrola kvalitete kućišta bušotine;

studije ležišne tekućine tijekom ispitivanja i ispitivanja bušotina;

žičana karotaža;

usluge nadzora itd.

U nizu slučajeva kombinacija ovih radova u grupama geoloških istraživanja je ekonomski isplativija i omogućuje uštedu na neproduktivnim troškovima za održavanje specijaliziranih, usko usmjerenih geofizičkih grupa i minimiziranje troškova prijevoza.

Međutim, u ovom trenutku ne postoje tehnička i softversko-metodološka sredstva koja bi omogućila kombiniranje navedenih radova u jedinstveni tehnološki lanac na stanici GTI.

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

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

Struktura stanice prikazano na sl. 1. Izgrađen je na principu distribuiranih sustava za daljinsko prikupljanje, koji su međusobno povezani standardnim serijskim sučeljem. Glavni sustavi prikupljanja niske razine su čvorišta dizajnirana za odvajanje serijskog sučelja i povezivanje pojedinca sastavni dijelovi stanice: modul plinske karotaže, modul geoloških instrumenata, digitalni ili analogni senzori, informativne ploče. Preko istih čvorišta na sustav prikupljanja (na računalo za snimanje operatera) povezuju se i drugi autonomni moduli i sustavi - modul za kontrolu kvalitete zaštitnog kućišta bušotine (razdjelni blok), zemaljski moduli za bušotinske telemetrijske sustave, sustavi za snimanje geofizičkih podataka Hector ili Vulcan tip itd.

Riža. 1. Pojednostavljena blok shema GTI stanice

Hubovi moraju istovremeno osigurati galvansku izolaciju komunikacijskih i energetskih krugova. Ovisno o zadacima dodijeljenim GTI stanici, broj koncentratora može biti različit - od nekoliko jedinica do nekoliko desetaka komada. Softver stanica GTI pruža punu kompatibilnost i dobro koordiniran rad u jedinstvenom softverskom okruženju svih tehničkih sredstava.

Senzori procesnih varijabli

Senzori tehnoloških parametara koji se koriste u GTI postajama jedna su od najvažnijih komponenti stanice. Učinkovitost usluge karotaže isplake u rješavanju problema praćenja i operativnog upravljanja procesom bušenja uvelike ovisi o točnosti očitanja i pouzdanosti rada senzora. Međutim, zbog teških radnih uvjeta (širok temperaturni raspon od -50 do +50 ºS, agresivna okolina, jake vibracije itd.), senzori ostaju najslabija i najnepouzdanija karika u tehničkim sredstvima plinske karotaže.

Većina senzora korištenih u proizvodnim serijama GTI-a razvijena je ranih 90-ih koristeći domaću elementnu bazu i primarne mjerne elemente domaće proizvodnje. Štoviše, zbog nedostatka izbora korišteni su javno dostupni primarni pretvarači, koji nisu uvijek udovoljavali strogim zahtjevima rada u bušilici. To objašnjava nedovoljno visoku pouzdanost korištenih senzora.

Principi mjernih senzora i njihova konstrukcijska rješenja odabrani su u odnosu na zastarjela domaća bušaća postrojenja, pa ih je teško ugraditi na suvremena bušaća postrojenja, a još više na bušaća postrojenja inozemne proizvodnje.

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

Prilikom razvoja GTI senzora, jedan od zahtjeva je njihova prilagodba svim bušilicama koje postoje na ruskom tržištu.

Dostupnost širokog izbora senzora visoke točnosti i visoko integriranih mikroprocesora male veličine omogućuje razvoj visoko preciznih, programabilnih senzora s velikom funkcionalnošću. Senzori imaju unipolarni napon napajanja i digitalne i analogne izlaze. Kalibracija i podešavanje senzora provodi se programski s računala iz stanice, omogućena je mogućnost programske kompenzacije temperaturnih grešaka i linearizacija karakteristika senzora. Digitalni dio elektroničke ploče za sve tipove senzora je istog tipa i razlikuje se samo u postavci internog programa, što ga čini unificiranim i izmjenjivim tijekom popravaka. Izgled senzora prikazan je na sl. 2.

Riža. 2. Senzori tehnoloških parametara

Kukasta mjerna ćelija ima niz značajki (slika 3). Princip rada senzora temelji se na mjerenju sile zatezanja linije bušenja na "mrtvom" kraju pomoću senzora sile mjerača naprezanja. Senzor ima ugrađeni procesor i trajnu memoriju. Sve informacije su registrirane i pohranjene u ovoj memoriji. Količina memorije omogućuje spremanje mjesečne količine informacija. Senzor može biti opremljen autonomnim napajanjem, koje osigurava rad senzora kada je vanjsko napajanje isključeno.

Riža. 3. Senzor težine kuke

Informativna ploča bušača dizajniran je za prikaz i vizualizaciju informacija primljenih od senzora. Izgled semafora prikazan je na sl. četiri.

Na prednjoj ploči konzole bušača nalazi se šest linearnih skala s dodatnom digitalnom indikacijom za prikaz parametara: moment na rotoru, tlak SF na ulazu, gustoća SF na ulazu, razina SF u spremniku, protok SF na ulazu. , SF protok na izlazu. Parametri težine na udici, WOB prikazani su na dvije kružne vage s dodatnim umnožavanjem u digitalnom obliku, analogno GIV-u. U donjem dijelu ploče nalazi se jedna linearna skala za prikaz brzine bušenja, tri digitalna indikatora za prikaz parametara - dubina dna bušotine, položaj iznad dna bušotine, sadržaj plina. Alfanumerički indikator dizajniran je za prikaz tekstualnih poruka i upozorenja.

Riža. 4. Izgled informativne ploče

Geokemijski modul

Geokemijski modul postaje uključuje plinski kromatograf, analizator ukupnog sadržaja plina, cjevovod plin-zrak i degazator bušotine.

najvažnije sastavni dio geokemijski modul je plinski kromatograf. Za nepogrešivu, jasnu identifikaciju produktivnih intervala u procesu njihovog otvaranja, potreban je vrlo pouzdan, točan, visoko osjetljiv instrument koji vam omogućuje određivanje koncentracije i sastava zasićenih ugljikovodičnih plinova u rasponu od 110 -5 do 100 %. U tu svrhu dovršiti GTI stanicu, a plinski kromatograf "Rubin"(Sl. 5) (vidi članak u ovom broju NTV-a).

Riža. 5. Terenski kromatograf "Rubin"

Osjetljivost geokemijskog modula stanice za karotažu isplake također se može povećati povećanjem koeficijenta otplinjavanja tekućine za bušenje.

Za izolaciju plina na dnu bušotine otopljenog u tekućini za bušenje, dvije vrste degazatora(Sl. 6):

plutajući otplinjači pasivnog djelovanja;

aktivni otplinjači s prisilnim razdvajanjem protoka.

Plutajući otplinjači su jednostavni i pouzdani u radu, ali daju koeficijent otplinjavanja ne veći od 1-2%. Otplinjači s drobljenjem prisilnim protokom mogu osigurati faktor otplinjavanja do 80-90%, ali su manje pouzdani i zahtijevaju stalni nadzor.

Riža. 6. Otplinjači isplake

a) pasivni plutajući otplinjač; b) aktivni degazator

Kontinuirana analiza ukupnog sadržaja plina provodi se pomoću daljinski senzor ukupnog plina. Prednost ovog senzora u odnosu na tradicionalne analizatore ukupnog plina koji se nalaze u stanici leži u učinkovitosti primljenih informacija, budući da se senzor postavlja direktno na bušaću platformu i eliminira se kašnjenje u transportu plina od bušilice do stanice. Osim toga, za dovršetak postaja razvijen plinski senzori za mjerenje koncentracija neugljikovodičnih komponenti analizirane plinske smjese: vodik H 2 , ugljikov monoksid CO, sumporovodik H 2 S (slika 7).

Riža. 7. Senzori za mjerenje sadržaja plina

Geološki modul

Geološki modul postaje omogućuje proučavanje bušotine, jezgre i ležišne tekućine u procesu bušenja bušotine, registraciju i obradu dobivenih podataka.

Studije koje su proveli operateri GTI postaje omogućuju rješavanje sljedećeg glavni geološki zadaci:

litološka podjela presjeka;

izbor sakupljača;

procjena prirode zasićenosti ležišta.

Za brzo i kvalitetno rješavanje ovih problema utvrđen je najoptimalniji popis instrumenata i opreme, a na temelju toga razvijen je kompleks geoloških instrumenata (slika 8).

Riža. 8. Oprema i instrumenti geološkog modula postaje

Karbonatometar mikroprocesor KM-1A dizajniran za određivanje mineralnog sastava stijena u karbonatnim presjecima po krhotinama i jezgri. Ovaj uređaj omogućuje određivanje postotka kalcita, dolomita i netopivog ostatka u proučavanom uzorku stijene. Uređaj ima ugrađen mikroprocesor koji izračunava postotak kalcita i dolomita čije se vrijednosti prikazuju na digitalnom displeju ili na ekranu monitora. Razvijena je modifikacija karbonatometra koja omogućuje određivanje sadržaja minerala siderita u stijeni (gustoća 3,94 g/cm 3 ), koji utječe na gustoću karbonatnih stijena i cementa terigenih stijena, što može značajno smanjiti vrijednosti poroznosti.

Mjerač gustoće mulja PŠ-1 dizajniran je za ekspresno mjerenje gustoće i procjenu ukupne poroznosti stijena pomoću isječaka i jezgre. Princip mjerenja uređaja je hidrometrijski, baziran na vaganju ispitivanog uzorka mulja u zraku i vodi. Pomoću mjerača gustoće PSh-1 moguće je mjeriti gustoću stijena gustoće 1,1-3 g/cm³ .

Instalacija PP-3 dizajniran je za identifikaciju ležišnih stijena i proučavanje ležišnih svojstava stijena. Ovaj uređaj omogućuje određivanje volumena, mineraloške gustoće i ukupne poroznosti. Princip mjerenja uređaja je termogravimetrijski, koji se temelji na visoko preciznom mjerenju težine ispitivanog uzorka stijene, prethodno zasićenog vodom, i kontinuiranom praćenju promjene težine ovog uzorka kako vlaga isparava pri zagrijavanju. Po vremenu isparavanja vlage može se procijeniti vrijednost propusnosti proučavane stijene.

Jedinica za destilaciju tekućine UDZH-2 namijenjen za procjenu prirode zasićenosti ležišta stijena krhotinama i jezgrom, svojstvima filtracije i gustoće, a također vam omogućuje određivanje zasićenosti ostatkom nafte i vode jezgrom i bušotinama izravno na mjestu bušenja zbog upotrebe novog pristupa u sustav hlađenja destilata. Postrojenje koristi sustav za hlađenje kondenzata koji se temelji na Peltierovom termoelektričnom elementu umjesto vodenih izmjenjivača topline koji se koriste u takvim uređajima. Time se smanjuje gubitak kondenzata osiguravajući kontrolirano hlađenje. Princip rada postrojenja temelji se na istiskivanju ležišnih fluida iz pora uzoraka stijena zbog prekomjernog tlaka koji nastaje tijekom termostatski kontroliranog zagrijavanja od 90 do 200 ºS ( 3 ºS), kondenzacije pare u izmjenjivaču topline i odvajanje kondenzata nastalog tijekom procesa destilacije po gustoći na ulje i vodu.

Jedinica za toplinsku desorpciju i pirolizu omogućuje određivanje prisutnosti slobodnih i sorbiranih ugljikovodika na malim uzorcima stijena (mulj, komadići jezgre), kao i procjenu prisutnosti i stupnja transformacije organske tvari, te na temelju interpretacije dobivenih podataka identificirati intervali ležišta, granice proizvodnih naslaga u dijelovima bušotina, te također za procjenu zasićenosti prirodnog kolektora.

IR spektrometar stvoren za određivanje prisutnosti i kvantifikacija prisutnosti ugljikovodika u proučavanoj stijeni (plinski kondenzat, laka nafta, teška nafta, bitumen itd.) kako bi se procijenila priroda zasićenosti ležišta.

Luminoskop LU-1M s daljinskim UV iluminatorom i fotografskim uređajem dizajniran je za proučavanje bušotine i uzoraka jezgre pod ultraljubičastim svjetlom kako bi se utvrdila prisutnost bitumenskih tvari u stijeni, kao i njihova kvantifikacija. Princip mjerenja uređaja temelji se na svojstvu bitumoida, kada su ozračeni ultraljubičastim zrakama, da emitiraju "hladan" sjaj, čiji intenzitet i boja omogućuju vizualno određivanje prisutnosti, kvalitativnog i kvantitativnog sastava bitumoida u proučavanoj stijeni. kako bi se procijenila priroda zasićenosti ležišta. Uređaj za fotografiranje izvadaka namijenjen je dokumentiranju rezultata luminiscentne analize i pomaže u otklanjanju subjektivnog faktora pri ocjeni rezultata analize. Daljinski iluminator omogućuje preliminarnu inspekciju jezgre velike veličine na bušaćoj platformi kako bi se otkrila prisutnost bitumoida.

Sušara mulja OSH-1 dizajniran za ekspresno sušenje uzoraka mulja pod utjecajem toplinskog toka. Odvlaživač ima ugrađen podesivi timer i nekoliko načina za podešavanje intenziteta i temperature strujanja zraka.

Tehničke i informacijske mogućnosti opisane GTI stanice zadovoljavaju suvremene zahtjeve i omogućuju implementaciju novih tehnologija za informacijsku podršku izgradnji naftnih i plinskih bušotina.

Rudarsko-geološke karakteristike dionice koje utječu na nastanak, sprječavanje i otklanjanje komplikacija.

Komplikacije u procesu bušenja nastaju iz sljedećih razloga: složeni rudarsko-geološki uvjeti; slaba svijest o njima; mala brzina bušenja, npr. zbog dugih zastoja, loša tehnološka rješenja ugrađena u tehnički projekt izgradnje bušotine.

Kada je bušenje komplicirano, vjerojatnije je da će doći do nesreća.

Rudarsko-geološke karakteristike moraju se poznavati kako bi se pravilno izradio projekt izgradnje bušotine, spriječile i otklonile komplikacije tijekom izvedbe projekta.

Ležišni tlak (Rpl) - tlak fluida u stijenama s otvorenom poroznošću. Ovo je naziv za stijene u kojima šupljine međusobno komuniciraju. U tom slučaju, formacijski fluid može teći prema zakonima hidromehanike. Ove stijene uključuju čepove, pješčenjake, rezervoare produktivnih horizonata.

Porni tlak (Ppor) - tlak u zatvorenim šupljinama, tj. tlak tekućine u prostoru pora u kojem pore međusobno ne komuniciraju. Takva svojstva posjeduju gline, slane stijene, poklopci kolektora.

Tlak otkrivke (Pg) je hidrostatski (geostatski) tlak na razmatranoj dubini od gornjeg sloja GP.

Statička razina ležišne tekućine u bušotini, određena jednakošću tlaka ovog stupca s tlakom u ležištu. Razina može biti ispod površine zemlje (bunar će upiti), poklapati se s površinom (postoji ravnoteža) ili biti iznad površine (bunar šiklja) Rpl=rgz.

Dinamička razina tekućine u bušotini postavlja se iznad statičke razine pri dodavanju u bušotinu i ispod nje - pri povlačenju tekućine, na primjer, pri ispumpavanju potopnom pumpom.

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

Represija R=Rskv-Rpl>0 – tlak u bušotini nije veći od tlaka formacije. Dolazi do apsorpcije.

Koeficijent anomalije ležišnog tlaka Ka=Rpl/rwgzpl (1), gdje je zpl dubina vrha razmatranog ležišta, rv gustoća vode, g ubrzanje slobodnog pada. Ka<1=>ANPD; Ka>1=>AVPD.

Gubitak ili tlak hidrauličkog lomljenja Rp - tlak pri kojem dolazi do gubitaka svih faza tekućine za bušenje ili cementiranje. Vrijednost Pp određuje se empirijski prema promatranjima tijekom procesa bušenja ili uz pomoć posebnih studija u bušotini. Dobiveni podaci koriste se u bušenju drugih sličnih bušotina.

Kombinirani grafikon tlaka za komplikacije. Izbor prve opcije dizajna bunara.

Kombinirani grafikon tlaka. Izbor prve opcije dizajna bunara.

Da bi se ispravno izradio tehnički projekt za izradu bušotine, potrebno je točno poznavati raspodjelu ležišnih (pornih) tlakova i apsorpcijskih tlakova (hidrauličko frakturiranje) po dubini ili, što je isto, raspodjelu Ka i Kp (u bezdimenzionalnom obliku). Distribucija Ka i Kp prikazana je na kombiniranom grafikonu tlaka.

Raspodjela Ka i Kp po dubini z.

· Dizajn bunara (1. opcija), koji se zatim specificira.

Iz ovog grafa je vidljivo da imamo tri dubinska intervala s kompatibilnim uvjetima bušenja, odnosno onima u kojima se može koristiti fluid iste gustoće.

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

Nakon otvaranja upijajućeg intervala izvode se izolacijski radovi, čime se (umjetno) povećava Kp, što omogućuje npr. cementiranje stupa.

Shema cirkulacijskog sustava bušotina

Shema cirkulacijskog sustava bušotina i dijagram raspodjele tlaka u njemu.

Shema: 1. Bit, 2. Motor za bušotinu, 3. Obujmica bušotine, 4. BT, 5. Zglob alata, 6. Četvrtasti, 7. Zakretni, 8. Bušaći rukavac, 9. Uspon, 10. Tlačni cjevovod (razdjelnik), 11. Pumpa, 12. Usisna mlaznica, 13. Sustav žlijeba, 14. Vibrirajuće sito.

1. Vod za distribuciju hidrostatskog tlaka.

2. Linija raspodjele hidrauličkog tlaka u mjenjaču.

3. Linija distribucije hidrauličkog tlaka u BT.

Tlak tekućine za ispiranje na formaciju uvijek mora biti unutar zasjenjenog područja između Ppl i Pp.

Kroz svaki navojni spoj BC, tekućina pokušava teći iz cijevi u prstenasti prostor (tijekom cirkulacije). Ovaj trend je uzrokovan padom tlaka u cijevima i mjenjaču. Propuštanje uzrokuje uništenje navojne veze. Ceteris paribus, organski nedostatak bušenja s hidrauličkim motorom u bušotini je povećani pad tlaka na svakom navojnom spoju, budući da u motoru u bušotini

Cirkulacijski sustav služi za dovod tekućine za bušenje od ušća bušotine do prihvatnih spremnika, čišćenje od krhotina i otplinjavanje.

Na slici je prikazan pojednostavljeni dijagram cirkulacijskog sustava TsS100E: 1 - cjevovod za dopunjavanje; 2 - cjevovod otopine; 3 - blok za čišćenje; 4 - prihvatni blok; 5 - upravljački ormar električne opreme.

Pojednostavljena izvedba cirkulacijskog sustava je sustav korita, koji se sastoji od korita za kretanje morta, palube u blizini korita za hodanje i čišćenje korita, ograde i postolja.

Oluci mogu biti drveni od dasaka debljine 40 mm i metalni od željeznih limova debljine 3-4 mm. Širina - 700-800 mm, visina - 400-500 mm. Koriste se pravokutni i polukružni oluci. Kako bi se smanjio protok otopine i ispadanje mulja iz nje, u žlijebove se ugrađuju pregrade i ispusti visine 15-18 cm, na tim mjestima se na dnu žlijeba ugrađuju šahtovi s ventilima, kroz koje se m. uklonjena je istaložena stijena. Ukupna duljina žlijebnog sustava ovisi o parametrima korištenih fluida, uvjetima i tehnologiji bušenja, kao io mehanizmima koji se koriste za čišćenje i otplinjavanje fluida. Duljina, u pravilu, može biti unutar 20-50 m.

Pri korištenju sklopova mehanizama za čišćenje i otplinjavanje otopine (vibrirajuća sita, separatori pijeska, odmuljivači, otplinjači, centrifuge) sustav oluka služi samo za dovod otopine iz bunara u mehanizam i prihvatne spremnike. U ovom slučaju, duljina sustava oluka ovisi samo o položaju mehanizama i spremnika u odnosu na bunar.

U većini slučajeva sustav oluka montiran je na metalne podloge u dijelovima duljine 8-10 m i visine do 1 m. Takvi se dijelovi postavljaju na čelične teleskopske nosače koji prilagođavaju visinu ugradnje oluka, što olakšava demontaža sustava oluka zimi. Dakle, kada se reznice nakupe i smrznu ispod oluka, oluci se zajedno s bazama mogu ukloniti iz polica. Montirajte sustav oluka s nagibom prema kretanju otopine; sustav oluka je povezan s ušćem bušotine s cijevi ili olukom manjeg presjeka i s velikim nagibom kako bi se povećala brzina otopine i smanjilo ispadanje mulja na ovom mjestu.

U suvremenoj tehnologiji bušenja bušotina postavljaju se posebni zahtjevi za bušaće tekućine, prema kojima oprema za čišćenje isplake mora osigurati visokokvalitetno čišćenje isplake od krute faze, miješati je i hladiti te iz isplake ukloniti plin koji je u nju ušao iz plinom zasićene formacije tijekom bušenja. U vezi s ovim zahtjevima, moderne bušilice opremljene su cirkulacijskim sustavima s određenim skupom unificiranih mehanizama - spremnicima, uređajima za čišćenje i pripremu tekućina za bušenje.

Mehanizmi cirkulacijskog sustava osiguravaju trostupanjsko čišćenje tekućine za bušenje. Iz bušotine otopina ulazi u vibrirajuće sito u prvom stupnju grubog čišćenja i skuplja se u sumpu spremnika, gdje se taloži grubi pijesak. Iz korita otopina prelazi u dio cirkulacijskog sustava i dovodi se centrifugalnom pumpom za gnojnicu u degaser ako je potrebno otpliniti otopinu, a zatim u separator pijeska, gdje prolazi drugi stupanj pročišćavanja od stijene veličine do 0,074-0,08 mm. Nakon toga, otopina se dovodi u destilator - treći stupanj pročišćavanja, gdje se uklanjaju čestice stijena do 0,03 mm. Pijesak i mulj se bacaju u spremnik, odakle se ulijevaju u centrifugu za dodatno odvajanje otopine od stijene. Pročišćena otopina iz trećeg stupnja ulazi u prihvatne spremnike - u prihvatnu jedinicu muljnih pumpi za dovod u bušotinu.

Opremanje cirkulacijskih sustava postrojenje kompletira u sljedećim blokovima:

jedinica za pročišćavanje otopine;

srednji blok (jedan ili dva);

prijemni blok.

Osnova za sastavljanje blokova su pravokutni spremnici montirani na podnožje saonica.

Hidraulički tlak glinenih i cementnih mortova nakon zaustavljanja cirkulacije.

Preuzimanje. Razlozi njihovog nastanka.

Poapsorpcija kaša za bušenje ili injektiranje - vrsta komplikacije, koja se očituje odlaskom tekućine iz bušotine u formaciju stijene. Za razliku od filtracije, apsorpciju karakterizira činjenica da sve faze tekućine ulaze u HP. A kod filtriranja samo nekoliko. U praksi, gubici se također definiraju kao dnevni gubici bušaće tekućine u formaciju iznad prirodnog gubitka zbog filtracije i krhotina. Svaka regija ima svoj standard. Obično je dopušteno nekoliko m3 dnevno. Apsorpcija je najčešća vrsta komplikacija, osobito u regijama Uralsko-Volške regije istočnog i jugoistočnog Sibira. Apsorpcija se događa u dionicama u kojima se obično nalaze raspucani GP, nalaze se najveće deformacije stijena, a njihova erozija posljedica je tektonskih procesa. Na primjer, u Tatarstanu se 14% kalendarskog vremena godišnje troši na borbu protiv preuzimanja, što premašuje vrijeme provedeno na krznu. bušenje. Kao rezultat gubitaka pogoršavaju se uvjeti bušenja bušotine:

1. Povećava se opasnost od lijepljenja alata jer brzina uzlaznog toka tekućine za ispiranje iznad apsorpcijske zone naglo se smanjuje, ako velike čestice reznica ne uđu u formaciju, tada se nakupljaju u bušotini, uzrokujući puhanje i lijepljenje alata. Vjerojatnost zalijepljenja alata taloženjem mulja posebno se povećava nakon zaustavljanja pumpi (cirkulacije).

2. Jačaju sipari i urušavanja u nestabilnim stijenama. GNWP se može pojaviti iz fluidnonosnih horizonata prisutnih u presjeku. Razlog je smanjenje tlaka stupca tekućine. U prisutnosti dva ili više istovremeno otvorenih slojeva s različitim koeficijentima. Ka i Kp između njih mogu postojati preljevi, što komplicira rad na izolaciji i naknadno cementiranje bušotine.

Puno vremena i materijalnih resursa (inertna punila, materijali za injektiranje) gubi se na izolaciju, zastoje i nezgode koje uzrokuju gubitke.

Razlozi preuzimanja

Kvalitativnu ulogu čimbenika koji određuje količinu istjecanja otopine u zonu apsorpcije može se pratiti razmatranjem protoka viskoznog fluida u kružnoj poroznoj formaciji ili kružnom utoru. Formula za izračun brzine protoka apsorbirane tekućine u poroznoj kružnoj formaciji dobiva se rješavanjem sustava jednadžbi:

1. Jednadžba gibanja (Darcyjev oblik)

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

2. Jednadžba održanja mase (kontinuitet)

V=Q/F (2) gdje su Q, F=2πrh, h, redom, brzina protoka apsorpcije tekućine, površina varijabilna duž polumjera, debljina apsorpcijske zone.

3. Jednadžba stanja

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

Q=(K/M)*2π rH (dP/dr)

Q=(2π HK(PS-Ppl))/Mln(rk/rc) (4)formula Dupii

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

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

δ- otvor (visina) raspora;

m je broj pukotina (proreza);

M je efektivna viskoznost.

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

Prema (4) i (5)

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

Parametri uključeni u funkciju (6) mogu se uvjetno podijeliti u 3 skupine prema njihovom podrijetlu u trenutku otvaranja apsorpcijske zone.

1. skupina - geološki parametri;

2. skupina - tehnološki parametri;

3. grupa – mješovita.

Ova podjela je uvjetna, jer tijekom rada, tj. tehnološki utjecaj (povlačenje tekućine, poplava, itd.) na ležište također mijenja Ppl, rk

Gubici u stijenama sa zatvorenim pukotinama. Značajka indikatorskih krivulja. Hidrauličko lomljenje i njegova prevencija.

Značajka indikatorskih krivulja.

Zatim ćemo razmotriti liniju 2.

Približno, indikatorska krivulja za stijene s umjetno otvorenim zatvorenim pukotinama može se opisati sljedećom formulom: Rs = Rb + Rpl + 1/A*Q+BQ2 (1)

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

Rs-Rpl= ΔR=1/A*Q=A*ΔR

Dakle, u stijenama s otvorenim pukotinama, apsorpcija će započeti pri bilo kojoj vrijednosti potiskivanja, au stijenama sa zatvorenim pukotinama tek nakon stvaranja tlaka u bušotini jednakog tlaku hidrauličkog loma Rs*. Glavna mjera za suzbijanje gubitaka u stijenama sa zatvorenim pukotinama (gline, soli) je sprječavanje hidrauličkog lomljenja.

Procjena učinkovitosti rada za uklanjanje apsorpcije.

Učinkovitost izolacijskih radova karakterizira injektivnost (A) apsorpcijske zone koja se može postići tijekom izvođenja izolacijskih radova. Ako se u tom slučaju dobivena injektnost A pokaže manjom od neke tehnološki prihvatljive vrijednosti injektnosti Aq, koja je karakterizirana za svako područje, tada se izolacijski rad može smatrati uspješnim. Stoga se uvjet izolacije može napisati kao A≤Aq (1) A=Q/Rs- R* (2) Za stijene s umjetno otvorenim pukotinama R* = Rb+Rpl+Rr (3) gdje je Rb bočni tlak stijene , Rr - vlačna čvrstoća g.p. U posebnim slučajevima Rb i Rr = 0 za stijene s prirodnim otvorenim pukotinama A= Q/Pc - Rpl (4) ako nije dopuštena ni najmanja apsorpcija, tada je Q=0 i A→0,

zatim 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.

Načini suzbijanja apsorpcija u procesu otvaranja apsorpcijske zone.

Tradicionalne metode sprječavanja gubitaka temelje se na smanjenju padova tlaka na upijajućoj formaciji ili promjeni a/t) filtrirane tekućine. Ako se, umjesto smanjenja pada tlaka u formaciji, viskoznost poveća dodavanjem materijala za čepljenje, bentonita ili drugih tvari, stopa gubitka će se promijeniti obrnuto proporcionalno s povećanjem viskoznosti, kao što slijedi iz formule (2.86). U praksi, ako se kontroliraju parametri otopine, viskoznost se može mijenjati samo unutar relativno uskih granica. Sprječavanje gubitaka prelaskom na ispiranje s otopinom povećane viskoznosti moguće je samo ako se razviju znanstveno utemeljeni zahtjevi za te tekućine, uzimajući u obzir osobitosti njihovog protoka u ležištu. Unapređenje metoda sprječavanja izgubljene cirkulacije temeljene na smanjenju pada tlaka na apsorbirajućim formacijama neraskidivo je povezano s dubljim proučavanjem i razvojem metoda bušenja bušotina u ravnoteži u sustavu bušotine. Tekućina za bušenje, prodirući u apsorbirajuću formaciju do određene dubine i zgušnjavajući se u apsorpcijskim kanalima, stvara dodatnu prepreku kretanju tekućine za bušenje iz bušotine u formaciju. Svojstvo otopine da stvara otpor kretanju tekućine unutar formacije koristi se pri provođenju preventivnih mjera kako bi se spriječili gubici. Jačina takvog otpora ovisi o strukturnim i mehaničkim svojstvima otopine, veličini i obliku kanala, kao i o dubini prodiranja otopine u ležište.

Kako bismo formulirali zahtjeve za reološka svojstva tekućina za bušenje tijekom prolaska apsorbirajućih formacija, razmatramo krivulje (Sl. 2.16) koje odražavaju ovisnost smičnog naprezanja i brzine deformacije de / df za neke modele ne-Newtonove tekućine . Ravna linija 1 odgovara modelu viskoplastičnog medija, koji je karakteriziran graničnim smičnim naprezanjem t0. Krivulja 2 karakterizira ponašanje pseudoplastičnih tekućina, kod kojih se s povećanjem brzine smicanja brzina rasta naprezanja usporava, a krivulje se izravnavaju. Ravnica 3 odražava reološka svojstva viskoznog fluida (Newton). Krivulja 4 karakterizira ponašanje viskoelastičnih i dilatantnih tekućina, u kojima smično naprezanje naglo raste s brzinom deformacije. Viskoelastični fluidi, posebno, uključuju slabe otopine određenih polimera (polietilen oksid, guar guma, poliakrilamid itd.) U vodi, koji pokazuju sposobnost oštrog smanjenja (za 2-3 puta) hidrodinamičkih otpora tijekom protoka fluida s visokim Reynoldsovi brojevi (Toms efekt). U isto vrijeme, viskoznost ovih tekućina pri kretanju kroz apsorbirajuće kanale bit će visoka zbog velikih brzina smicanja u kanalima. Bušenje s ispiranjem gaziranim bušotinama jedna je od radikalnih mjera u nizu mjera i metoda namijenjenih sprječavanju i otklanjanju gubitaka pri bušenju dubokih bušotina. Prozračivanje bušaće tekućine smanjuje hidrostatski tlak, čime se doprinosi njenom povratku u dovoljnim količinama na površinu i, sukladno tome, normalnom čišćenju bušotine, kao i odabiru reprezentativnih uzoraka prohodnih stijena i ležišnih tekućina. Tehničko-ekonomski pokazatelji pri bušenju bušotina s ispiranjem dna bušotine gaziranom otopinom veći su u usporedbi s onima kada se kao tekućina za bušenje koristi voda ili drugi fluid za bušenje. Kvaliteta bušenja u produktivnim formacijama također je značajno poboljšana, posebno u poljima gdje te formacije imaju abnormalno niske tlakove.

Učinkovita mjera za sprječavanje gubitka bušaće tekućine je uvođenje punila u cirkulirajuću bušaću tekućinu. Svrha njihove primjene je stvaranje tampona u apsorpcijskim kanalima. Ovi tamponi služe kao osnova za taloženje filtracijskog (glinenog) kolača i izolaciju upijajućih slojeva. V.F. Rogers vjeruje da sredstvo za premošćivanje može biti praktički bilo koji materijal koji je dovoljno malen da ga pumpe za isplaku upumpaju u tekućinu za bušenje. U SAD-u se koristi više od stotinu vrsta punila i njihovih kombinacija za začepljenje upijajućih kanala. Kao sredstva za začepljenje, drvena sječka ili ličje, riblje ljuske, sijeno, gumeni otpad, lišće gutaperke, pamuk, koštice pamuka, vlakna šećerne trske, ljuske oraha, granulirana plastika, perlit, ekspandirana glina, tekstilna vlakna, bitumen, liskun, azbest , rezani papir, mahovina, rezana konoplja, celulozne pahuljice, koža, pšenične mekinje, grah, grašak, riža, kokošje perje, komadi gline, spužva, koks, kamen, itd. Ovi se materijali mogu koristiti odvojeno i u kombinacijama koje je napravila industrija ili pripremiti prije upotrebe. Vrlo je teško u laboratoriju utvrditi prikladnost pojedinog materijala za premošćivanje zbog nepoznavanja veličine rupa koje treba začepiti.

U inozemnoj praksi posebna se pozornost posvećuje osiguravanju "gustog" pakiranja punila. Zastupljeno je mišljenje Furnasa, prema kojem najgušće pakiranje čestica odgovara stanju njihove raspodjele veličina prema zakonu geometrijske progresije; kod otklanjanja gubitaka najveći učinak može se postići sa što zbijenijim čepom, posebno kod trenutnog gubitka bušaće tekućine.

Punila prema svojim kvalitativnim karakteristikama dijelimo na vlaknasta, lamelarna i zrnasta. Vlaknasti materijali su biljnog, životinjskog, mineralnog porijekla. To uključuje sintetičke materijale. Vrsta i veličina vlakna bitno utječu na kvalitetu rada. Važna je stabilnost vlakana tijekom njihovog kruženja u tekućini za bušenje. Materijali daju dobre rezultate u začepljenju pješčanih i šljunčanih formacija promjera zrna do 25 mm, kao i začepljivanju pukotina u krupnozrnatim (do 3 mm) i sitnozrnatim (do 0,5 mm) stijenama.

Lamelni materijali prikladni su za zatvaranje krupnih šljunčanih slojeva i pukotina veličine do 2,5 mm. Tu spadaju: celofan, tinjac, ljuske, sjemenke pamuka itd.

Zrnati materijali: perlit, zdrobljena guma, komadići plastike, ljuske oraha, itd. Većina njih učinkovito začepljuje šljunčane slojeve zrncima promjera do 25 mm. Perlit daje dobre rezultate u slojevima šljunka s promjerom zrna do 9-12 mm. Ljuske oraha od 2,5 mm ili manje pukotine čepa do 3 mm, a veće (do 5 mm) i smrvljene gumene čepove pukotine veličine do 6 mm, tj. mogu začepiti pukotine 2 puta više nego kod upotrebe vlaknastih ili lamelarnih materijala.

U nedostatku podataka o veličini zrna i pukotina u apsorbirajućem horizontu koriste se mješavine vlaknastih s lamelarnim ili zrnastim materijalima, celofana sa tinjcem, vlaknastih s ljuskastim i zrnastim materijalima, kao i kod miješanja zrnatih materijala: perlit s gumom. ili orahove ljuske. Najbolja mješavina za uklanjanje apsorpcije pri niskim tlakovima je visoko koloidna otopina gline s dodatkom vlaknastih materijala i listova tinjca. Vlaknasti materijali, taloženi na stijenci bunara, formiraju rešetku. Listići tinjca pojačavaju tu mrežu i začepljuju veće kanale u stijeni, a povrh svega toga nastaje tanka i gusta glinena pogača.

Emisije plinske vode i nafte. Njihovi razlozi. Znakovi dotoka formacijskih tekućina. Klasifikacija i prepoznavanje vrsta manifestacija.

Kada se izgubi, tekućina (ispiranje ili injektiranje) teče iz bušotine u formaciju, a kada se pojavi, obrnuto - iz formacije u bušotinu. Uzroci priljeva: 1) priljev u bušotinu na mjestu s reznicama formacija koje sadrže tekućinu. U tom slučaju tlak u bušotini nije nužno viši i niži nego u ležištu; 2) ako je tlak u bušotini niži od tlaka formacije, odnosno dolazi do pada formacije, glavni razlozi za pojavu depresije, odnosno smanjenja tlaka na formaciji u bušotini su sljedeći: 1 ) nedodavanje tekućine za bušenje u bušotinu prilikom podizanja alata. Potreban je uređaj za automatsko punjenje u bunar; 2) smanjenje gustoće tekućine za ispiranje zbog njenog pjenjenja (isplinjavanja) kada tekućina dođe u dodir sa zrakom na površini u sustavu oluka, kao i zbog obrade tenzida. Potrebno je otplinjavanje (mehaničko, kemijsko); 3) bušenje bušotine u nekompatibilnim uvjetima. U dijagramu postoje dva sloja. Prvi sloj karakteriziraju Ka1 i Kp1; za drugi Ka2 i Kp2. prvi sloj treba bušiti isplakom ρ0.1 (između Ka1 i Kp1), drugi sloj ρ0,2 (Sl.)

Nemoguće je otvoriti drugi sloj na otopini s gustoćom za prvi sloj, jer će se izgubiti u drugom sloju; 4) oštre fluktuacije hidrodinamičkog tlaka tijekom gašenja crpke, SPO i drugih radova, pogoršane povećanjem statičkog naprezanja smicanja i prisutnošću kutija za brtvljenje na stupcu;

5) podcijenjena gustoća p.l. prihvaćena u tehničkom projektu zbog slabog poznavanja stvarne raspodjele ležišnog tlaka (Ka), odnosno geologije područja. Ovi razlozi se više odnose na istražne bušotine; 6) nizak stupanj operativnog usavršavanja ležišnih tlakova njihovim predviđanjem tijekom produbljivanja bušotine. Nekorištenje metoda predviđanja d-eksponenta, σ (sigma)-eksponenta itd.; 7) gubitak utega iz bušaće tekućine i pad hidrauličkog tlaka. Znakovi dotoka formacijske tekućine su: 1) povećanje razine cirkulirajuće tekućine u usisnom spremniku pumpe. Trebate mjerač razine? 2) plin se oslobađa iz otopine koja napušta bušotinu na ušću bušotine, otopina vrije; 3) nakon zaustavljanja cirkulacije otopina nastavlja istjecati iz bušotine (bušotina se prelijeva); 4) tlak naglo raste s neočekivanim otvaranjem rezervoara s AHFP. Kada nafta istječe iz rezervoara, njen film ostaje na stijenkama oluka ili teče preko otopine u olucima. Ulaskom formacijske vode mijenjaju se svojstva bušotina. Njegova gustoća obično pada, viskoznost se može smanjiti ili povećati (nakon ulaska slane vode). Gubitak vode se obično povećava, pH se mijenja, električni otpor se obično smanjuje.

Klasifikacija dotoka tekućine. Izrađuje se prema složenosti mjera potrebnih za njihovu likvidaciju. Dijele se u tri skupine: 1) manifestacija - neopasan dotok ležišnih fluida koji ne narušava proces bušenja i prihvaćenu tehnologiju rada; 2) ispuštanje - protok fluida koji se može eliminirati samo posebnom svrhovitom promjenom tehnologije bušenja raspoložive na mjestu bušenja i opreme; 3) fontana - ulaz fluida, čije uklanjanje zahtijeva korištenje dodatnih alata i opreme (osim onih dostupnih na bušotini) i koji je povezan s pojavom tlakova u sustavu formacije bušotine koji ugrožavaju cjelovitost bušotine . , opremu ušća bušotine i formacije u rastresitom dijelu bušotine.

Postavljanje cementnih mostova. Značajke izbora formulacije i pripreme cementne kaše za ugradnju mostova.

Jedna od ozbiljnih varijanti tehnologije procesa cementiranja je ugradnja cementnih mostova za razne namjene. Poboljšanje kvalitete cementnih mostova i učinkovitosti njihova rada sastavni je dio unaprjeđenja procesa bušenja, završetka i eksploatacije bušotina. Kvaliteta mostova i njihova trajnost određuju i pouzdanost zaštite okoliša. Istodobno, terenski podaci pokazuju da se često bilježe slučajevi ugradnje mostova niske čvrstoće i nepropusnosti, preranog vezivanja cementne kaše, sljepljivanja cijevi i sl. Ove komplikacije uzrokovane su ne samo i ne toliko svojstvima upotrijebljenih materijala za injektiranje, koliko specifičnostima samih radova pri postavljanju mostova.

U dubokim visokotemperaturnim bušotinama pri ovim radovima često dolazi do nezgoda zbog intenzivnog zgušnjavanja i vezivanja mješavine glinenih i cementnih mortova. U nekim slučajevima mostovi propuštaju ili nisu dovoljno čvrsti. Uspješna ugradnja mostova ovisi o mnogim prirodnim i tehničkim čimbenicima koji određuju karakteristike oblikovanja cementnog kamena, kao i njegov kontakt i "prianjanje" sa stijenama i metalom cijevi. Stoga je pri izvođenju ovih radova obavezna procjena nosivosti mosta kao inženjerske građevine i studija stanja u bušotini.

Svrha postavljanja mostova je dobivanje stabilnog vodo- i plinonepropusnog stakla od cementnog kamena određene čvrstoće za pomicanje u nadzemni horizont, bušenje nove bušotine, ojačanje nestabilnog i kavernoznog dijela bušotine, ispitivanje. horizonta uz pomoć uređaja za ispitivanje slojeva, remonta i konzervacije ili likvidacije bušotina.

Prema prirodi djelujućih opterećenja mogu se razlikovati dvije kategorije mostova:

1) pod pritiskom tekućine ili plina i 2) pod opterećenjem od težine alata tijekom bušenja druge bušotine, korištenjem uređaja za ispitivanje formacije ili u drugim slučajevima (mostovi ove kategorije moraju, osim nepropusni za plin, imaju vrlo visoku mehaničku čvrstoću).

Analiza terenskih podataka pokazuje da se na mostovima mogu stvoriti pritisci do 85 MPa, aksijalna opterećenja do 2100 kN, a posmična naprezanja do 30 MPa na 1 m duljine mosta. Takva značajna opterećenja javljaju se tijekom ispitivanja bušotina uz pomoć uređaja za ispitivanje ležišta i tijekom drugih vrsta radova.

Nosivost cementnih mostova uvelike ovisi o njihovoj visini, prisutnosti (ili odsutnosti) i stanju blatnog kolača ili ostataka blata na konopcu. Kod uklanjanja rastresitog dijela glinene pogače, smično naprezanje je 0,15-0,2 MPa. U ovom slučaju, čak i kada se pojave maksimalna opterećenja, dovoljna je visina mosta od 18-25 m. Prisutnost sloja bušaće (glinene) isplake debljine 1-2 mm na stijenkama stupa dovodi do smanjenja posmičnog naprezanja i povećati potrebnu visinu na 180–250 m. S tim u vezi, visinu mosta treba izračunati prema formuli Nm ≥ Ho – Qm/pDc [τm] (1) gdje je H0 dubina ugradnje donjeg dijela od mosta; QM je aksijalno opterećenje na mostu zbog pada tlaka i rasterećenja niza cijevi ili ispitivača formacije; Dc - promjer bušotine; [τm] - specifična nosivost mosta, čije su vrijednosti određene kako ljepljivim svojstvima materijala za zatrpavanje, tako i načinom ugradnje mosta. Nepropusnost mosta također ovisi o njegovoj visini i stanju dodirne površine, budući da je tlak pri kojem dolazi do prodora vode upravno proporcionalan duljini, a obrnuto proporcionalan debljini kore. Ako između kućišta i cementnog kamena postoji glineni kolač s naprezanjem na smicanje od 6,8-4,6 MPa, debljine 3-12 mm, gradijent tlaka proboja vode je 1,8 odnosno 0,6 MPa po 1 m. U nedostatku kore, do prodora vode dolazi pri gradijentu tlaka većem od 7,0 MPa po 1 m.

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

Nm ≥ No – Pm/[∆r] (2) gdje je Pm najveća vrijednost razlike tlaka koja djeluje na most tijekom njegovog rada; [∆p] - dopušteni gradijent tlaka proboja fluida duž kontaktne zone mosta sa stijenkom bušotine; ova se vrijednost također određuje uglavnom ovisno o načinu postavljanja mosta, o primijenjenim materijalima za zatrpavanje. Od vrijednosti visine cementnih mostova, određenih formulama (1) i (2), odaberite više.

Ugradnja mosta ima mnogo toga zajedničkog s postupkom cementiranja stupova i ima sljedeće značajke:

1) koristi se mala količina materijala za zatrpavanje;

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

3) ne koriste se gumeni čepovi za razdvajanje;

4) u mnogim slučajevima, bunari se ispiraju kako bi se "odrezao" krov mosta;

5) most nije ničim ograničen odozdo i može se raširiti pod djelovanjem razlike u gustoći cementa i tekućine za bušenje.

Ugradnja mosta je jednostavna operacija u smislu dizajna i metode, koja je u dubokim bušotinama znatno komplicirana čimbenicima kao što su temperatura, tlak, plin, voda i ulje, itd. Duljina, promjer i konfiguracija cijevi za izlijevanje , reološka svojstva cementa i tekućina za bušenje također nisu od male važnosti.čistoća bušotine i načini silaznog i uzlaznog toka. Na postavljanje mosta u otvorenom dijelu bušotine značajno utječe kavernoznost bušotine.

Cementni mostovi moraju biti dovoljno čvrsti. Praksa rada pokazuje da ako se tijekom ispitivanja čvrstoće most ne sruši kada se na njega primijeni specifično aksijalno opterećenje od 3,0-6,0 MPa i istovremeno ispiranje, tada njegova svojstva čvrstoće zadovoljavaju uvjete i za bušenje nove bušotine i za opterećenje od težinu niza cijevi ili ispitivač formacije.

Prilikom postavljanja mostova za bušenje novog okna, oni podliježu dodatnom zahtjevu za visinu. To je zbog činjenice da čvrstoća gornjeg dijela (H1) mosta treba osigurati mogućnost bušenja nove bušotine s prihvatljivim intenzitetom zakrivljenosti, a donji dio (H0) - pouzdanu izolaciju stare bušotine. Nm \u003d H1 + Ne \u003d (2Dc * Rc) 0,5 + Ne (3)

gdje je Rc radijus zakrivljenosti trupa.

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

Prvu skupinu čine prirodni čimbenici: temperatura, tlak i geološki uvjeti (kavernoznost, raspucanost, djelovanje agresivnih voda, prodori i gubici vode i plina).

Druga skupina - tehnološki čimbenici: brzina strujanja cementa i bušaćeg fluida u cijevima i prstenastom prostoru, reološka svojstva otopina, kemijski i mineraloški sastav veziva, fizikalna i mehanička svojstva cementne žbuke i kamena. , učinak kontrakcije cementa iz naftnih bušotina, stlačivost tekućine za bušenje, heterogenost gustoća, koagulacija tekućine za bušenje kada se pomiješa s cementom (stvaranje paste visoke viskoznosti), veličina prstenastog raspora i ekscentričnost položaj cijevi u bušotini, vrijeme kontakta puferske tekućine i cementne kaše s glinenim kolačem.

Treća skupina - subjektivni čimbenici: uporaba materijala za injektiranje neprihvatljivih za dane uvjete; pogrešan odabir formulacije otopine u laboratoriju; nedovoljna priprema bušotine i korištenje tekućine za bušenje s visokim vrijednostima viskoznosti, SSS i gubitka tekućine; pogreške u određivanju količine tekućine za istiskivanje, položaju alata za lijevanje, doziranju reagensa za miješanje cementne kaše u bušotini; korištenje nedovoljnog broja jedinica za cementiranje; upotreba nedovoljne količine cementa; nizak stupanj organizacije procesa postavljanja mosta.

Povećanje temperature i tlaka pridonosi intenzivnom ubrzanju svih kemijskih reakcija, uzrokujući brzo zgušnjavanje (gubitak pumpabilnosti) i vezivanje cementnih kaša koje je nakon kratkotrajnog prekida cirkulacije ponekad nemoguće protisnuti.

Do sada je glavna metoda postavljanja cementnih mostova pumpanje cementne kaše u bušotinu do projektirane dubine duž niza cijevi spuštenog do razine dna mosta, nakon čega slijedi podizanje ovog niza iznad zone cementiranja. Rad se u pravilu izvodi bez razdjelnih čepova i sredstava za kontrolu njihovog kretanja. Proces se kontrolira pomoću volumena istisnutog fluida, izračunatog iz uvjeta jednakosti razina cementne kaše u nizu cijevi i prstenastog prostora, a volumen cementne kaše uzima se jednak volumenu bušotine. u intervalu postavljanja mosta. Učinkovitost metode je niska.

Prije svega, treba napomenuti da su cementni materijali koji se koriste za cementiranje kolone zaštitne cijevi prikladni za ugradnju jakih i nepropusnih mostova. Nekvalitetna ugradnja mostova ili njihov izostanak, preuranjeno stvrdnjavanje otopine veziva i drugi čimbenici u određenoj su mjeri posljedica pogrešnog odabira formulacije otopine veziva prema vremenu zgušnjavanja (stvrdnjavanja) ili odstupanja od recepture odabrane u laboratoriju, napravljen prilikom pripreme otopine veziva.

Utvrđeno je da bi se smanjila vjerojatnost komplikacija, vrijeme stvrdnjavanja, a pri visokim temperaturama i pritiscima, vrijeme zgušnjavanja mora biti dulje od trajanja ugradnje mosta za najmanje 25%. U nekim slučajevima, pri odabiru formulacija otopina veziva, ne uzimaju se u obzir specifičnosti ugradnje mostova, koje se sastoje u zaustavljanju cirkulacije radi podizanja niza cijevi za lijevanje i brtvljenja ušća bušotine.

U uvjetima visokih temperatura i tlaka, otpornost na smicanje cementne kaše, čak i nakon kratkih zaustavljanja (10-20 min) cirkulacije, može dramatično porasti. Zbog toga se cirkulacija ne može ponovno uspostaviti i u većini slučajeva cijev za izlijevanje je zaglavljena. Kao rezultat toga, pri odabiru formulacije cementnog morta potrebno je proučiti dinamiku njegovog zgušnjavanja na konzistometru (CC) pomoću programa koji simulira proces ugradnje mosta. Vrijeme zgušnjavanja cementne kaše Tzag odgovara stanju

Tzag>T1+T2+T3+1,5(T4+T5+T6)+1,2T7 gdje su T1, T2, T3 vrijeme utrošeno redom za pripremu, pumpanje i potiskivanje cementne kaše u bušotinu; T4, T5, T6 - vrijeme potrošeno na podizanje niza cijevi za izlijevanje do točke rezanja mosta, brtvljenje ušća bušotine i izvođenje pripremnih radova na rezanju mosta; Tm je vrijeme utrošeno na rezanje mosta.

Prema sličnom programu potrebno je proučavati mješavine cementne kaše s bušotinom u omjeru 3:1, 1:1 i 1:3 pri ugradnji cementnih mostova u bušotine s visokom temperaturom i tlakom. Uspjeh ugradnje cementnog mosta uvelike ovisi o točnom pridržavanju recepture odabrane u laboratoriju pri pripremi cementne kaše. Ovdje su glavni uvjeti održavanje odabranog sadržaja kemijskih reagensa i omjera tekućine za miješanje i vodocementa. Da bi se dobila najhomogenija smjesa za injektiranje, treba je pripremiti pomoću spremnika za prosječnu vrijednost.

Komplikacije i nezgode pri bušenju naftnih i plinskih bušotina u uvjetima permafrosta i mjere za njihovo sprječavanje .

Prilikom bušenja u intervalima rasprostranjenosti permafrosta, kao rezultat kombiniranog fizičko-kemijskog utjecaja i erozije na stijenke bušotine, ledom cementirane pjeskovito-glinovite naslage se uništavaju i lako ispiraju strujanjem bušaće isplake. To dovodi do intenzivnog stvaranja kaverni i povezanih urušavanja i točenja stijena.

Najintenzivnije se razaraju stijene s malim sadržajem leda i slabo zbijene stijene. Toplinski kapacitet takvih stijena je nizak, pa se njihovo uništavanje događa puno brže od stijena s visokim sadržajem leda.

Među smrznutim stijenama postoje međuslojevi odmrznutih stijena, od kojih su mnoge sklone gubitku tekućine za bušenje pri tlakovima koji malo premašuju hidrostatski tlak vodenog stupca u bušotini. Gubici u takvim slojevima su vrlo intenzivni i zahtijevaju posebne mjere za njihovo sprječavanje ili otklanjanje.

U dionicama permafrosta stijene kvartarne starosti obično su najnestabilnije u rasponu od 0 - 200 m. Tradicionalnom tehnologijom bušenja stvarni volumen debla u njima može premašiti nazivni volumen za 3 - 4 puta. Kao rezultat snažnog stvaranja kaverne. što je popraćeno pojavom izbočina, klizanjem usjeka i urušavanjem stijena, vodiči u mnogim bušotinama nisu spušteni na projektiranu dubinu.

Kao posljedica razaranja permafrosta, u nekim slučajevima uočeno je slijeganje vodiča i smjera, a ponekad su se oko ušća bušotine formirali čitavi krateri koji nisu dopuštali bušenje.

U intervalu rasprostranjenosti permafrosta teško je osigurati cementiranje i učvršćivanje bušotine zbog stvaranja zona stagnacije bušotine u velikim kavernama, odakle se ne može istisnuti cementnom kašom. Cementiranje je često jednostrano, a cementni prsten nije kontinuiran. To stvara povoljne uvjete za međuslojne poprečne tokove i stvaranje grifona, za kolaps stupova tijekom obrnutog smrzavanja stijena u slučaju dugotrajnih "prosloja" bušotine.

Procesi uništavanja permafrosta prilično su složeni i malo proučeni. 1 Tekućina za bušenje koja cirkulira u bušotini termo- i hidrodinamički međudjeluje i sa stijenom i s ledom, a ta interakcija može biti znatno pojačana fizikalno-kemijskim procesima (primjerice otapanjem), koji ne prestaju ni pri niskim temperaturama.

Trenutno se može smatrati dokazanom prisutnost osmotskih procesa u sustavu stijena (led) - kora na stijenci bušotine - tekućina za ispiranje u bušotini. Ovi procesi su spontani i usmjereni u smjeru suprotnom od potencijalnog gradijenta (temperatura, tlak, koncentracija), tj. nastoje izjednačiti koncentracije, temperature, tlakove. Ulogu polupropusne pregrade može obavljati i filterski kolač i sloj same stijene u bušotini. A u sastavu smrznute stijene, osim leda kao njezine cementne tvari, može biti nesmrznuta pora voda s različitim stupnjevima mineralizacije. Količina vode koja se ne smrzava u MMG1 ovisi o temperaturi, sastavu materijala, salinitetu i može se procijeniti empirijskom formulom

w = aT~ b .

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

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

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

Zbog prisutnosti tekućine za ispiranje u otvorenoj bušotini, au permafrostu - porne tekućine s određenim stupnjem mineralizacije, započinje proces spontanog izjednačavanja koncentracija joda djelovanjem osmotskog tlaka. Kao rezultat toga, može doći do uništenja smrznute stijene. Ako tekućina za bušenje ima povećanu koncentraciju neke otopljene soli u usporedbi s vodom u porama, tada će fazne transformacije započeti na granici led-tekućina, povezane sa smanjenjem temperature taljenja leda, tj. započet će proces uništenja. A budući da stabilnost stijenke bunara uglavnom ovisi o ledu, kao tvari koja cementira stijenu, tada će se pod tim uvjetima izgubiti stabilnost permafrosta, s, krpanje stijenke bunara, što može uzrokovati sipare, urušavanja, stvaranje kaverni i čepovi mulja, slijetanje i ispuhivanje tijekom operacija iskrcavanja, zatvaranje nizova zaštitnih cijevi spuštenih u bušotinu, gubici ispiranja bušenjem i suspenzije za injektiranje.

Ako su stupanj mineralizacije isplake za bušenje i vode pora permafrosta isti, tada će sustav bušotina-stijena biti u izotoničnoj ravnoteži, a uništenje permafrosta pod fizičkim i kemijskim utjecajem nije vjerojatno.

Povećanjem stupnja mineralizacije sredstva za ispiranje nastaju uvjeti u kojima će se pora voda niže mineralizacije kretati iz stijene u bušotinu. Zbog gubitka imobilizirane vode, mehanička čvrstoća leda će se smanjiti, led se može urušiti, što će dovesti do stvaranja šupljine u bušotini koja se buši. Taj se proces pojačava erozivnim djelovanjem cirkulirajućeg sredstva za ispiranje.

Uništavanje leda slanom tekućinom za pranje zapaženo je u radovima mnogih istraživača. Eksperimenti provedeni na Lenjingradskom rudarskom institutu pokazali su da se s povećanjem koncentracije soli u tekućini koja okružuje led pojačava uništavanje leda. Tako. kada je sadržaj u cirkulirajućoj vodi 23 i 100 kg / m - NaCl, intenzitet razaranja leda na temperaturi od minus 1 "C bio je 0,0163 odnosno 0,0882 kg / h.

Na proces razgradnje leda također utječe i trajanje izlaganja tekućini za ispiranje soli.1,0 h 0,96 g: nakon 1,5 h 1,96 g.

Kako se zona permafrosta u blizini bušotine otapa, oslobađa se dio njenog jazbinskog prostora, gdje se tekućina za ispiranje ili njezin disperzijski medij također mogu filtrirati. Ovaj se proces može pokazati kao još jedan fizikalno-kemijski čimbenik koji pridonosi razaranju MMP-a. Može biti praćen osmotskim protokom tekućine iz bušotina u stijenu ako je koncentracija neke topive soli u tekućini MMP veća nego u tekućini. punjenje bušotine.

Stoga, kako bi se smanjio negativan utjecaj fizikalnih i kemijskih procesa na stanje bušotine izbušene u permafrostu, potrebno je, prije svega, osigurati ravnotežnu koncentraciju na stijenci bušotine komponenata bušaće isplake i intersticija. tekućina u permafrostu.

Nažalost, ovaj zahtjev nije uvijek izvediv u praksi. Stoga se češće koristi za zaštitu cementirajućeg permafrost leda od fizičkog i kemijskog utjecaja bušotine s filmovima viskoznih tekućina koji prekrivaju ne samo ledene površine izložene bušotinom, već i intersticijski prostor koji djelomično graniči s bušotinom. . čime se prekida izravni kontakt mineralizirane tekućine s ledom.

Kao što ističu AV Maramzin i AA Ryazanov, pri prelasku s ispiranja bušotine slanom vodom na ispiranje viskoznijom otopinom gline, intenzitet uništavanja leda smanjio se 3,5-4 puta pri istoj koncentraciji NaCl u njima. Još se više smanjio kada je bušaći fluid tretiran zaštitnim koloidima (CMC, CSB|). Također je potvrđena pozitivna uloga dodataka visoko koloidnog praha bentonit gline i hipana u bušaći fluid.

Dakle, kako bi se spriječilo stvaranje kaverni, uništavanje zone ušća bušotine, točila i urušavanja prilikom bušenja bušotina u permafrostu. tekućina za bušenje mora ispunjavati sljedeće osnovne zahtjeve:

imaju nisku stopu filtracije:

imaju sposobnost stvaranja gustog, nepropusnog filma na površini leda u permafrostu:

imaju nisku sposobnost erozije; imaju nizak specifični toplinski kapacitet;

stvaraju filtrat koji ne stvara prave otopine s tekućinom;

biti hidrofoban za površinu leda.

I koliko
trebam li ti napisati rad?

Vrsta rada Diplomski rad (prvostupnik / specijalist) Kolegij s vježbom Teorija kolegija Sažetak Ispitni zadaci Esej Atestacijski rad (VAR / VKR) Poslovni plan Ispitna pitanja MBA diploma Diplomski rad (fakultet / tehnička škola) Ostalo Studije slučaja Laboratorijski rad, RGR Magistarski rad On on-line pomoć Izvješće o praksi Pretraga informacija PowerPoint prezentacija Esej za poslijediplomski studij Popratni materijali za diplomu Članak Test Dio diplomskog rada Crteži Rok 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Promjene siječanj veljača ožujak travanj svibanj lipanj srpanj kolovoz rujan listopad studeni prosinac cijena

Zajedno s troškovnikom dobivate gratis
BONUS: poseban pristup na plaćenu bazu radova!

i dobiti bonus

Hvala, poslana vam je e-pošta. Provjerite svoju poštu.

Ako ne primite pismo u roku od 5 minuta, možda je greška u adresi.

FEDERALNA AGENCIJA ZA OBRAZOVANJE

GOUVPO "UDMURT DRŽAVNO SVEUČILIŠTE"

Odjel za ekonomiju, menadžment naftne i plinske industrije

Tečajni rad

Na temu "Bušenje naftnih i plinskih bušotina"

Voditelj Borkhovich S. Yu.

Pitanja za test

1. Metode bušenja bunara

1.1 Udarno bušenje

1.2 Rotacijsko bušenje

2. Bušaći niz. Glavni elementi. Raspodjela opterećenja duž duljine bušaće kolone

2.2 Sastav bušaće kolone

3. Imenovanje tekućina za bušenje. Tehnološki zahtjevi i ograničenja svojstava bušaćih fluida

3.1 Funkcije isplake

3.2 Zahtjevi za tekućinu za bušenje

4. Čimbenici koji utječu na kvalitetu cementiranja bušotine

5. Vrste svrdla i njihova namjena

5.1 Vrste čvrstih svrdla

Bitovi za valjke

5.3 Bitovi s lopaticom

5.4 Nastavci za glodanje

5.5 ISM bitova

Književnost

Pitanja za test

Metode bušenja bunara

Kolona za bušenje. Glavni elementi. Raspodjela opterećenja duž duljine bušaće kolone

Imenovanje tekućina za bušenje. Tehnološki zahtjevi i ograničenja svojstava bušaćih fluida

Čimbenici koji utječu na kvalitetu cementiranja bušotine

Vrste svrdla i njihova namjena

1 . Metode bušenja bunara

Postoje različiti načini bušenja, ali je mehaničko bušenje dobilo industrijsku rasprostranjenost. Dijeli se na udarne i rotacijske.

1.1 Udarno bušenje

Kod udarnog bušenja alat za bušenje uključuje: bit (1); udarne šipke (2); brava za uže (3); Na površini je postavljen jarbol (12); blok (5); balanser valjka za povlačenje (7); pomoćni valjak (8); bubanj bušilice (11); uže (4); zupčanici (10); klipnjača (9); okvir za ravnotežu (6). Kada se zupčanici okreću, čine pokrete, podižu i spuštaju okvir za uravnoteženje. Kada se okvir spusti, valjak za izvlačenje podiže alat za bušenje iznad dna bušotine. Kada se okvir podigne, uže se otpušta, dlijeto pada u čelo i time uništava stijenu. Kako bi se spriječilo urušavanje stijenki bušotine, u nju se spušta kolona kućišta. Ova metoda bušenja primjenjiva je na malim dubinama pri bušenju bušotina za vodu. Trenutno se ne koristi metoda udara za bušenje bušotina.

1.2 Rotacijsko bušenje

Rotacijsko bušenje. Naftne i plinske bušotine se buše metodom rotacijskog bušenja. Kod takvog bušenja dolazi do razaranja stijene zbog rotacije svrdla. Rotaciju svrdla daje rotor koji se nalazi na ušću bušotine kroz niz bušaćih cijevi. To se zove rotacijska metoda. Također, okretni moment se ponekad stvara uz pomoć motora (turbodilica, električna bušilica, vijčani motor u bušotini), tada će se ova metoda nazvati bušenjem s motorom u bušotini.

Turbo bušilica je hidraulička turbina koju pokreće tekućina za bušenje koja se pumpama pumpa u bušotinu.

Električna bušilica je elektromotor, na njega se dovodi električna struja, napaja se preko kabela s površine. Bušenje bunara provodi se pomoću bušilice.

1-dlijeto; 2 - okovratnik svrdla; 3,8 - pod; 4 - centralizator; 5 - rukavac sub; 6.7 - prstenovi za bušenje; 9 - sigurnosni prsten; 10 - bušaće cijevi; 11 - sigurnosni sub; 12.23 - poluge šipke, donje i gornje; 13 - vodeća cijev; 14 - reduktor; 15 - vitlo; 16 - okretni podvodnik; 17 - kuka; 18 - krunski blok; 19 - toranj; 20 - putujući blok; 21 - okretnica; 22 - crijevo; 24 - uspon; 25 - rotor; 26 - separator mulja; 27 - pumpa za blato

Uništavanje se provodi uz pomoć svrdla, spuštenog na bušaćim cijevima, na dno. Rotacijsko kretanje prenosi se pomoću motora u bušotini kroz niz bušaćih cijevi. Nakon što se bušaće cijevi malo spuste, dva umetka se umetnu u otvor osovine rotora, a unutar njih se umetnu dvije stezaljke koje tvore otvor kvadratnog presjeka. U ovoj rupi nalazi se i vodeća cijev, također četvrtastog presjeka. On percipira moment od stola rotora i slobodno se kreće duž osi rotora. Sve operacije okidanja i držanja težine niza bušaćih cijevi izvode se mehanizmom za podizanje.

2 Bušaći niz. Glavni elementi. Raspodjela opterećenja duž duljine bušaće kolone

2.1 Namjena bušaćeg niza

Bušaća kolona je poveznica između opreme za bušenje koja se nalazi na dnevnoj površini i bušotinskog alata (bušilica, ispitivač sloja, alat za pecanje i dr.) koji se u određenom trenutku koristi za izvođenje bilo koje tehnološke operacije u bušotini.

Funkcije koje obavlja bušaća kolona određene su radom u bušotini. Glavni su sljedeći.

U procesu mehaničkog bušenja, bušaća kolona:

je kanal za dovođenje na dno energije potrebne za rotaciju bita: mehanički - tijekom rotacijskog bušenja; hidraulički – kod bušenja hidrauličkim bušotinskim motorima (turbobušilica, vijčani bušotinski motor); električni - pri bušenju električnim bušilicama (kroz kabel koji se nalazi unutar cijevi);

percipira i prenosi na stijenke bušotine (pri maloj trenutnoj dubini bušotine i na rotor) reaktivni moment pri bušenju motorima u bušotini;

je kanal za provedbu kružne cirkulacije radnog sredstva (tekućina, smjesa plin-tekućina, plin); obično se radni agens kreće prema dolje do dna bušotine kroz cjevasti prostor, hvata uništenu stijenu (mulj), a zatim se kreće prema gore kroz prsten do ušća bušotine (izravno ispiranje);

služi za stvaranje (težinom donjeg dijela strune) ili prijenos (s prisilnim posmakom alata) aksijalnog opterećenja na svrdlo, istovremeno apsorbirajući dinamička opterećenja od radnog svrdla, djelomično ih gaseći i reflektirajući natrag na svrdlo i djelomično prolazeći ih više;

može poslužiti kao komunikacijski kanal za primanje informacija s dna bušotine ili prijenos kontrolne radnje do bušotinskog alata.

Tijekom operacija okidanja, bušaća kolona se koristi za spuštanje i podizanje dlijeta, bušotinskih motora, raznih sklopova u bušotini;

za prolaz instrumenata u bušotini;

za izradu bušotine, provođenje međupranja sa

za uklanjanje čepova od mulja, itd.

Prilikom otklanjanja komplikacija i nesreća, kao i provođenja istraživanja u bušotini i ispitivanja formacija, bušaća kolona služi:

za injektiranje i upuhivanje materijala za čepljenje u formaciju;

za spuštanje i postavljanje pakera u svrhu provođenja hidrodinamičkih istraživanja formacija povlačenjem ili utiskivanjem fluida;

za silazak i postavljanje barijera za izolaciju apsorpcijskih zona,

ojačanje područja odlijevanja ili urušavanja, postavljanje cementnih mostova itd.;

za spuštanje alata za pecanje i rad s njim.

Kod bušenja s jezgrovanjem (uzorak stijene) s uklonjivom jezgrom, bušaća kolona služi kao kanal kroz koji se jezgra spušta i podiže.

2.2 Sastav bušaće kolone

Bušaća kolona (s izuzetkom nedavno uvedenih kontinuiranih cijevi) sastoji se od bušaćih cijevi koje koriste navojni spoj. Međusobno spajanje cijevi obično se izvodi pomoću posebnih spojnih elemenata - bušaćih spojnica, iako se mogu koristiti i bušaće cijevi bez alata. Prilikom podizanja bušaće kolone (radi zamjene istrošenog dlijeta ili pri izvođenju drugih tehnoloških operacija), bušaća kolona se svaki put rastavlja na kraće karike koje se postavljaju unutar dizalice na posebnu platformu - svijećnjak ili (u rijetkim slučajevima ) na nosačima izvan dizalice, a prilikom spuštanja ponovno se okuplja u dugu kolonu.

Bilo bi nezgodno i neracionalno sastavljati i rastavljati bušaću kolonu s njenim rastavljanjem u zasebne (pojedinačne) cijevi. Zbog toga se pojedine cijevi prethodno (prilikom izrade alata) sklapaju u tzv. postolja za bušenje, koja se dalje ne rastavljaju (dok se buši ovom bušaćom kolonom).

Postolje duljine 24-26 m (pri dubini bušenja od 5000 m ili više, postolja za bušenje duljine 36-38 m mogu se koristiti s bušaćom garniturom visine 53-64 m) sastoji se od dva, tri ili četiri cijevi kada se koriste cijevi duljine 12, 8 i m, respektivno. U potonjem slučaju, radi praktičnosti, dvije cijevi od 6 metara prethodno su spojene pomoću spojnice u dvocijevni (koljeno), koji se dalje ne rastavlja.

Kao dio bušaćeg niza neposredno iznad svrdla ili iznad bušotinskog motora, uvijek su predviđene bušaće obujmice (DC) koje, imajući masu i krutost mnogo puta veću od konvencionalnih bušaćih cijevi, omogućuju stvaranje potrebnog opterećenja na svrdlu i osigurati dovoljnu krutost dna alata tijekom izbjegavanja njegovog uzdužnog savijanja i nekontroliranog zakrivljenja bušotine. Bušaće obujmice također se koriste za kontrolu vibracija dna bušaće kolone u kombinaciji s ostalim njezinim elementima.

Sastav bušaćeg niza obično uključuje centralizatore, kalibratore, stabilizatore, filtre, često - metalne zamke za mulj, povratne ventile, ponekad - posebne mehanizme i uređaje, kao što su razvrtači, zamašnjaci, mehanizmi za dovod bušotine, valovod, rezonatori, uzdužni amortizeri. i torzijskih vibracija, gazni prstenovi s odgovarajućom namjenom.

Za kontrolu zakrivljenosti bušotine u određenom smjeru ili, naprotiv, za ispravljanje već skrenute bušotine, deflektori su uključeni u bušaću kolonu, a koriste se posebni, često prilično složeni, rasporedi donjeg dijela bušotine. za održavanje ravnog smjera bušotine.

3. Imenovanje tekućina za bušenje. Tehnološki zahtjevi i ograničenja svojstava bušaćih fluida

3.1 Funkcije isplake

Rješenja obavljaju funkcije koje utječu ne samo na rezultat i brzinu bušenja, već i na puštanje bušotine u rad s maksimalnom produktivnošću. Uspješna provedba ovih funkcija - osigurava brzo produbljivanje, održavanje svojstava bušotine i ležišta produktivnosti ove formacije u stabilnom stanju. Sve ove funkcije ovise o interakciji otopine s prohodnim stijenama i prirodi interakcije, prirodi i sastavu disperzijskog medija. Prema sastavu ovog medija otopine se dijele na tri vrste: otopine na bazi vode; otopine na bazi nafte i plinoviti agensi. Sastav tekućine za bušenje odabire se u skladu s vrstom tla, promjerom cjevovoda, duljinom bušotine i drugim čimbenicima.

3.2 Zahtjevi za tekućinu za bušenje

Tekućine za bušenje prema primjeni mogu se rasporediti sljedećim redoslijedom: gazirana voda, tekućina za bušenje na bazi vode, tekućina za bušenje na bazi ulja. Međutim, rješenje je odabrano uzimajući u obzir sprječavanje komplikacija i nesreća tijekom procesa bušenja. Jedan od glavnih zahtjeva za tekućine za bušenje svih vrsta, a prije svega za tekućine na bazi vode, uz pomoć kojih se buši većina bušotina.

Kako bi se osigurao najbolji očekivani rezultat od tekućine za bušenje, postavljaju se sljedeći zahtjevi:

Tekuća baza mora biti niske viskoznosti i imati najveću površinsku napetost na granici sa stijenama.

Koncentracija čestica gline u čvrstoj fazi otopine treba biti što niža, a volumenski ponderirana prosječna vrijednost gustoće krute faze što veća.

Otopina mora biti nedisperzibilna pod utjecajem promjenjivih termodinamičkih uvjeta u jažicama i imati stabilne performanse.

Tekućina za bušenje mora biti kemijski neutralna u odnosu na stijene koje se buše, ne smije uzrokovati njihovo raspršivanje i bubrenje.

Otopine ne bi trebale biti višekomponentni sustavi, a kemijski reagensi koji se koriste za reguliranje njihovih svojstava, aditivi za punila trebali bi omogućiti promjenu smjera u svakom tehnološkom pokazatelju uz nepromijenjene ostale pokazatelje.

Uspješno ispunjavanje ovih zahtjeva uvelike ovisi o geološkim i tehničkim uvjetima bušenja. U svakom konkretnom slučaju potrebno je odabrati jedno ili drugo rješenje, uzimajući u obzir tehničke parametre opreme za bušenje, učinkovitost opskrbe materijalima, kvalifikacije radnika i geografski položaj bušotine.

3.3 Svojstva tekućine za bušenje

Gustoća. Ovisno o prirodi vodljivosti tijekom bušenja, zahtjevi za gustoću tekućine za bušenje mogu biti različiti. Kako bi se osigurala najbolja izvedba svrdla, gustoća isplake trebala bi biti što niža. Međutim, gustoća otopine je odabrana iz uvjeta sprječavanja pojave nafte i plina, obrušavanja sipare prohodnih stijena. Za izbor vrijednosti gustoće, tlak fluida u ležištu je odlučujući faktor.

Statički smični napon. Voda je najbolja tekućina za rad svrdla, ali nedostatak tiksotropnih svojstava oštro ograničava njezinu upotrebu. I nije ga moguće opteretiti grubo raspršenim teškim prahom, a također nije u stanju izvršiti glavnu funkciju - zadržati reznice koje ostaju u bušotini u suspenziji tijekom privremenog prekida cirkulacije. Zbog toga dolazi do lijepljenja bušaćeg niza u bušotini.

Indeks filtracije i debljina filtarskog kolača. Za uspješno uništavanje stijene sa svrdlom, potrebno je nastojati povećati brzinu filtracije bušaće tekućine i smanjiti debljinu filtarskog kolača. Ali takav je zahtjev izvediv kod bušenja u nepropusnim stabilnim stijenama. Kod bušenja pješčenjaka, gline s niskim pornim tlakom, regulira se vrijednost filtracije isplake.

Viskoznost. Vrijednost viskoznosti otopine treba biti minimalna. Sa smanjenjem viskoznosti primjećuje se pozitivan učinak bušenja: smanjuju se troškovi energije za cirkulaciju tekućine za bušenje, poboljšava se čišćenje dna bušotine zbog rane turbulencije protoka ispod krune, postaje moguće dobiti veću hidrauličku snagu na bit, a gubici tlaka u prstenastom prostoru bušotine su smanjeni.

4. Čimbenici koji utječu na kvalitetu cementiranja bušotine

Zahtjevi za cementne materijale za cementiranje bušotina određeni su geološkim i tehničkim uvjetima u bušotinama. Otopina zadržava pokretljivost tijekom transporta u prostor kolone i odmah nakon završetka procesa stvrdnjava se u neskupljajući kamen s performansama fizičkih i mehaničkih svojstava. Svi ovi procesi odvijaju se u bušotini, gdje se temperature i tlakovi mijenjaju s dubinom, postoje upijajuće i visokotlačne formacije, kao i formacije s prisutnošću mineraliziranih voda, nafte i plina. Pod takvim fluktuirajućim uvjetima, jedna vrsta cementa ili jedna te ista formulacija cementne kaše možda neće biti jednako prihvatljivi.

Prstenasti prostor bušotine je mjesto gdje se formira i naknadno radi i urušava čepni kamen, to je "posuda" bez strogo "izraženog" dna, ograničena stjenkama bušotine i vanjskom površinom zaštitne kolone. .

Volumen i razmak između zidova nisu konstantni, kako tijekom transporta cementne kaše tako i tijekom rada cementnog kamena. Konfiguracija stijenke bunara varira po duljini i po obodu, što je jedna od temeljnih značajki formiranja cementnog kamena u uvjetima bušotine. "Neispravniji" oblik, tj. što se više razlikuje od cilindričnog, to je teže istisnuti tekućinu za bušenje iz prstenastog prostora i, sukladno tome, što je više izbočina i suženja i što su oštrija, to se više vodenih džepova formira duž bušotine pri korištenju troske. rješenja. Potpuno je nemoguće istisnuti tekućinu za bušenje iz prstenastog prostora bušotine. Treba poduzeti mjere kako bi se osigurao proces cementiranja s najvećim istiskivanjem bušaće tekućine tekućinom za injektiranje. Potrebno je osigurati da cementna kaša bude u kontaktu sa stijenkom bušotine i kolonom zaštitne cijevi. Provedba čitavog niza mjera uz recipročno kretanje kolona zaštitne cijevi pomoću skrepera i drugih uređaja promijenit će uvjete za stvaranje cementne kaše. Faza bušenja omogućuje postizanje oblika bušotine koji je približan konfiguraciji cilindra, a time i poboljšanje kvalitete cementiranja bušotine.

Jedan od faktora cementiranja bušotine je:

Pokretljivost cementne kaše. Njegova mobilnost tj. sposobnost ljuljanja kroz cijevi tijekom vremena potrebnog za proces cementiranja. Pokretljivost (razmazivost) otopine postiže se zahvaljujući AzNII konusu. Za duboke bunare s malim razmacima preporuča se povećati rasprostranjenost otopina do 22 cm.

Gustoća cementne kaše. Ovo je kriterij za ocjenu kvalitete cementne kaše. Fluktuacija njegove gustoće tijekom cementiranja ukazuje na promjenu vodocementnog omjera, što je kršenje tehnološkog režima. Smanjenje gustoće dovodi do pogoršanja svojstava kamena. Potrebno je strogo kontrolirati promjenu gustoće cementne kaše tijekom cementiranja i izbjegavati odstupanja od zadane vrijednosti koja iznosi 0,02 g/cm3.

Vrijeme vezivanja cementne kaše. Pomoću ovih parametara utvrđuje se prikladnost cementne kaše za transport u prstenasti prostor bušotine. Za određivanje ovih pojmova pri temperaturi od 22 i 75 C koristi se uređaj koji se naziva Wickova igla. Vrijeme stvrdnjavanja otopina odabire se na temelju specifičnih uvjeta.

Konzistencija cementne kaše. Za cementiranje dubokih visokotemperaturnih bušotina potrebno je utvrditi promjene u zgušnjavanju (konzistenciji) cementnih kaša tijekom vremena tijekom njihovog miješanja. Za određivanje ovog parametra koriste se konzistometri KTs-3 i KTs-4.

Pjenjenje. Prilikom pumpanja otopine u bušotinu potrebno je osigurati točnost izračuna volumena pumpane otopine. Prilikom pripreme otopine vrlo često se stvara puno pjene, što daje netočnu predodžbu o količini ubrizgane otopine u bušotinu. Sposobnost otopine da pjeni se utvrđuje u laboratoriju.

Gubitak vode cementnog morta. Nestabilnost otopine je njezina stratifikacija, stvaranje zona vode i cementne paste, diskontinuitet cementnog kamena u prstenastom prostoru bušotine. Mjere za poboljšanje stabilnosti cementnih kaša su smanjenje gubitka vode.

Mehanička čvrstoća cementnog kamena. Karakterizira ga krajnja čvrstoća na savijanje uzoraka greda. Snaga prema GOST-u trebala bi imati cementni kamen 2. dana stvrdnjavanja u vodenom okruženju na određenoj temperaturi. U cementiranom prstenastom prostoru bušotine mogu se pojaviti vlačna, tlačna i savojna naprezanja.

5. Vrste svrdla i njihova namjena

5.1 Vrste čvrstih svrdla

Sva svrdla za kontinuirano bušenje dijele se prema učinku na dno bušotine i prema dizajnu. Prema prirodi utjecaja dijele se u tri skupine:

svrdla s oštricama (rezanje i sječa stijena)

konusna svrdla s gotovo cilindričnim noževima (rezanje i drobljenje stijena)

svrdla s konusnim glodalicama (drobljenje stijena)

jedan-; dva-; tro-; četverokonusni

Koriste se razne vrste, veličine, modeli bitova. Pri bušenju bušotina na području Ruske Federacije naširoko se koriste konusna svrdla. Oni godišnje obavljaju 90% svih radova u Rusiji i inozemstvu. Najčešća varijanta trokonusnog nastavka.

5.2 Konusna svrdla

Konusno bušenje - metoda bušenja bušotina pomoću konusnog svrdla. Prvi put je korišten u SAD-u 20-ih godina 20. stoljeća. U Rusiji se ova metoda bušenja koristi od 1930-ih. 20. stoljeće za bušenje naftnih i plinskih bušotina.

Tijekom konusnog bušenja stijene se uništavaju čeličnim ili tvrdolegiranim konusnim zubima koji rotiraju na nosačima svrdla, koje se zauzvrat okreće i pritišće na dno velikom aksijalnom silom.

Roller bit - (engleski roller bit) alat za drobljenje, drobljenje i rezanje stijena rotacijskih bušilica u kamenolomu, s nožnim oružjem u obliku zubaca izbrušenih na njemu različitih duljina i konfiguracija ili u njega utisnutih klinova od tvrde legure - volframa. karbid, koji se koristi za mehaničko uništavanje stijene od meke do vrlo tvrde tijekom procesa bušenja.

5.3 Bitovi s lopaticom

Za razliku od stožastih nastava, nastavci s lopaticom su jednostavni u dizajnu i tehnologiji proizvodnje. Takva svrdla karakterizira njihova mehanička brzina u labavim, mekim i nekonsolidiranim stijenama. Kod bušenja s takvim bitovima često se uočava značajno smanjenje promjera bušotina, što dovodi do potrebe za proširenjem i razradom bušotine prije spuštanja sljedećeg bita. Na takve bitove potrebno je primijeniti veliki zakretni moment. Proizvode se u pet varijanti: 2L - s dvije oštrice; 3L - tri oštrice; 3IR abrazivno rezanje; P - šiljasta jednosječiva.

5.4 Nastavci za glodanje

Glodalo - koristi se u tvrdim stijenama za duboko rotacijsko bušenje). Patent američkih izumitelja Sharpea i Hughesa. Sastoji se od 2 konusna, grubo urezana glodala od tvrdog čelika, postavljena jedna prema drugoj pod kutom od 46° u odnosu na okomitu, svaka u svojoj osi, na kraju tupog masivnog tijela svrdla. Zbog rotacije Tijelo FD-a zajedno s cijelim sustavom šipki, svaki od glodala, koji dodiruju dno bušotine, primaju vlastito brzo rotacijsko kretanje oko vlastite osi i svojim radom troše tvrdu stijenu dna, zbog čega dobiva se translatorno kretanje cijele bušaće kolone. Ponekad slična, cilindrična svrdla s krnjim stošcima duž krajeva i na okomitoj osi, glodala za razvrtanje.

Ova svrdla se mogu koristiti ne samo za bušenje bunara u prisustvu metalnog i karbidnog otpada, već i za bušenje rezača i drugih metalnih predmeta, betona i drugih čepova koji su ostali na dnu.

5.5 ISM bitova

Razlika između ISM-a je u tome što su njihovi elementi za rezanje stijena prekriveni supertvrdim materijalom Slavutich. Ovisno o veličini i izvedbi ISM svrdla izrađuju se kao puno kovana (s naknadnim glodanjem lopatica) ili sa zavarenim lopaticama. Ovi nastavci imaju veću otpornost na trošenje i nižu cijenu u usporedbi s nastavcima opremljenim prirodnim dijamantima. ISM svrdla se proizvode u tri varijante: rezna (rezajuća), čeona (urezna) i abrazivna.

5.6 Dijamantna dlijeta

Dijamantna svrdla imaju dijamantne rezne elemente, tj. (prirodni ili sintetički) jedne ili druge veličine (veličine). Obično se koriste najmanje vrijedne vrste prirodnog dijamanta, koje se nazivaju carbonado (brazilski industrijski dijamanti) ili crni dijamanti (karakteristika njihove žilavosti). Učinkovitost ovih bitova ovisi o kvaliteti i veličini dijamanata. Kvaliteta se određuje prema grupi i kategoriji, a veličina prema broju kamenčića. Prirodni i sintetski dijamanti smješteni su u sinteriranu matricu (obično bakar-karbid), koja je sastavni dio donjeg dijela čeličnog šupljeg cilindričnog tijela svrdla.

Književnost

Ioannesyan R.A., Osnove teorije i tehnologije turbinskog bušenja, M-L., 1953.;

Lisichkin S.M., Eseji o povijesti razvoja domaće naftne industrije, M.-L., 1954; Istražno jezgro bušenje, M., 1957;

Fedyukin V.A., Potapanje okana i bunara bušenjem, M., 1959; Protupožarno bušenje eksplozivnih rupa, M., 1962;

Volkov S.A., Sulakshin S.S., Andreev M.M., Burovoye delo, M., 1965.;

Kulichihin N.I., Vozdvizhensky B.I., Istražno bušenje, M., 1966; Tehnika bušenja u razvoju mineralnih naslaga, M., 1966;

Vadetsky Yu.V., Bušenje naftnih i plinskih bušotina, M., 1967;

Khanmurzin I.I., Bušenje na gornjem plaštu, M., 1967; Tehnika rudarstva i metalurgije, M., 1968;

Skrypnik S.G., Danelyants S.M., Mehanizacija u automatizaciji radno intenzivnih procesa u bušenju, M., 1968;

Arsh E.I., Vitort G.K., Cherkassky F.B., Nove metode drobljenja tvrdih stijena. K., 1966. (monografija).

U I. Kudinov., Osnove naftno-plinskog poslovanja, M-I., 2008

Slični sažeci:

Glavni pogonski motor bušilice. Oprema za bušenje i povišena baza. Oprema za okretne operacije. Oprema za rotacijsko bušenje. Pumpe za bušenje. Preventori (preventori od eksplozije). Bušenje bunara. Kolač za bušenje

Tehničke karakteristike bušaćih cijevi. Opis procesa bušenja, upotrebe alata i materijala. Određivanje položaja "nulte" dionice CBT. Procjena granice sigurnosti i kriteriji za izbor cijevi. Određivanje djelujućih naprezanja u stijenama.

Litološke i stratigrafske karakteristike, fizikalna i mehanička svojstva stijena duž presjeka bušotine. Komplikacije bušenja. Radovi na ispitivanju u proizvodnom nizu i razradi bušotine, podaci o radu. Izbor metode bušenja.

Uvod Svrha izrade kolegija je učvrstiti, produbiti i generalizirati znanja stečena studentima u proučavanju teorijskog kolegija "Istražno bušenje"; stjecanje vještina za samostalno rješavanje specifičnih problema u tehnologiji i tehnici bušenja bušotina uz vješto korištenje...

Glavni parametri alata za bušenje. Glavni alati za mehaničko uništavanje stijena u procesu bušenja bušotine. Svrdla i glave za bušenje. Poboljšanje svrdla za bušenje. Glavni parametri dizajna bitova.

Namjena, tipovi, značajke dizajna turbo bušilica. Sekcijske objedinjene vretenaste turbobušilice. Turbo bušilice visokog momenta s hidrauličnim kočionim sustavom. Višesječne turbo bušilice. Turbodilica s neovisnim ovjesom, plivajući stator.

Projektiranje istražne bušotine. Razrada ciljnog zadatka i geoloških uvjeta bušenja. Izbor i obrazloženje metode bušenja, dizajn bušotine, oprema za bušenje. Mjere za povećanje prinosa jezgre. Mjere za borbu protiv zakrivljenosti bunara.

Posljednjih godina stvoreni su i uvode se u proizvodnju u Rusiji pametni alati koji omogućuju kontrolu i dokumentiranje cijelog ciklusa izgradnje bušotine u stvarnom vremenu.

Kratki podaci o području bušenja. Stratigrafski presjek, naftonosne, vodonosne i plinonosne bušotine. Moguće komplikacije u dijelu bunara. Izbor i proračun projekta bunara. Izračun glavnih parametara i sigurnosnih mjera.

Trenutno stanje i perspektive daljnjeg razvoja opreme za bušenje. Karakteristike i podjela bušaćih garnitura. Alatni strojevi za rotacijsko bušenje s konusnim svrdlima i nožnim krunama, udarno, udarno-rotacijsko i kombinirano bušenje.

Pojam istražnog bušenja, njegova suština i značajke, primjena i učinkovitost. Metode istražnog bušenja, njihove karakteristike i posebnosti. Slučajevi korištenja geofizičkih radova, njihov redoslijed i faze. Primjena metoda nuklearne fizike.

Uvjeti i mogućnosti za bušenje druge rupe

Obnavljanje bušotina iz neaktivnosti bočnim kanalom i bušenjem druge bušotine za dodatnu razradu ležišta i korištenje fonda neaktivnih bušotina. Sidetracking i bušenje izravno ispod papuče tehničkog niza bez upotrebe klina.

Metode rješavanja katastrofalnih gubitaka bušotine tijekom bušenja bušotine. Upotreba OLKS-a za izolaciju dotoka vode pri učvršćivanju bunara. Tehnologija preklapanja. Ekološka sekcija. Sigurnosni inženjering. Ekonomski učinak

Proračun snage razaranja dna bušotine pri dijamantnom bušenju, snage rotacije bušaće kolone, snage bušaćeg stroja tijekom bušenja, u motoru stroja tijekom bušenja, na osovini pumpe za ulje. Snaga koju motor pumpe isplake troši iz mreže.

Opis rada s nizom bušaćih cijevi koje se koriste pri bušenju bušotine. Tehničke karakteristike bušaćih cijevi. Bušenje s dodatnim opterećenjem KBT. Provođenje proračuna za određivanje naprezanja u nastajanju, procjena sigurnosne granice cijevi.

Karakteristike i kratak opis uređaja

Bušilice i postrojenja

Proces bušenja prati spuštanje i podizanje bušaćeg niza u bušotinu, kao i njegovo držanje na težini. Masa alata s kojim je potrebno raditi u ovom slučaju doseže nekoliko stotina kilonewtona. Kako bi se smanjilo opterećenje užeta i smanjila instalirana snaga motora, koristi se oprema za dizanje (slika 2.2), koja se sastoji od tornja, vučne konstrukcije i sustava nosača (polispast). Putni sustav se pak sastoji od fiksnog dijela - krunskog bloka (fiksni blokovi kolotura) ugrađenog na vrhu lanterne tornja, i pokretnog dijela - pokretnog bloka (pokretni blok kolotura), pokretnog užeta, kuke i remena . Oprema za dizanje sastavni je dio svake bušaće opreme, bez obzira na metodu bušenja.

Bušaća garnitura je dizajnirana za podizanje i spuštanje bušaće kolone i zaštitnih cijevi u bušotinu, držanje bušaće kolone ovješenom tijekom bušenja, kao i za postavljanje u nju pokretnog sustava, bušaćih cijevi i neke opreme potrebne za proces bušenja. . Najozbiljnija opasnost pri radu na bušilicama je njihovo djelomično ili potpuno uništenje. Glavni razlog pada ili uništenja tornjeva je nedovoljan nadzor nad njihovim stanjem tijekom dugotrajnog rada. Iz tih razloga uvedene su izmjene u sigurnosnim pravilima koje predviđaju obvezne periodične provjere stupova, uključujući potpunu demontažu i reviziju njihovih dijelova, kao i ispitivanja s opterećenjem sastavljenih stupova.

Osim toga, dizalica se mora pažljivo pregledati i provjeriti svaki put prije bušenja, prije pokretanja kolone zaštitne cijevi, otpuštanja zaglavljene bušilice ili kolone zaštitne cijevi, u slučaju nezgoda i nakon jakih vjetrova (15 m/s za otvorena područja, 21 m/s za šumska i tajga područja, kao i kada je toranj izgrađen u jami). Tornjevi tipa jarbola montiraju se u vodoravnom položaju, a zatim se posebnim uređajima podižu u okomiti položaj. Prijevoz tornja se vrši u sastavljenom obliku zajedno s platformom jahača u vodoravnom položaju na posebnom transportnom uređaju. Istodobno, putujući sustav se ne rastavlja zajedno s tornjem. Ako je zbog uvjeta terena nemoguće transportirati toranj u cjelini, rastavlja se na dijelove i transportira u dijelovima univerzalnim transportom. U praksi bušenja, osim dizalica tipa jarbola, i dalje se koriste dizalice tipa tornja, koje se sastavljaju metodom odozgo prema dolje. Prije početka montaže dizalo se montira na bazu tornja. Nakon završetka montaže tornja, dizalo se demontira.

Istovremeno s montažom bušaće platforme i montažom dizalice, izvodi se izgradnja pribušotinskih objekata. To uključuje sljedeće strukture: 1) Spremište reduktora (agregata), dizajnirano za zaštitu motora i prijenosnih mehanizama vitla. Pričvršćen je na toranj sa strane njegove stražnje ploče u smjeru suprotnom od prolaza. Dimenzije nadstrešnice određuju se prema vrsti instalacije. 2) Ostava za pumpe za smještaj pumpi za bušenje i opreme za napajanje. Gradi se ili kao produžetak bočne strane lanterne tornja spremišta za zupčanike ili odvojeno uz bočnu stranu tornja. Zidovi i krov spremišta za opremu i pumpe, ovisno o specifičnim uvjetima, obloženi su daskama, valovitim limom, štitovima od trske, gumenim tkaninama ili polietilenskim filmom. Korištenje nekih bušilica zahtijeva kombinaciju zupčanika i pumpnih spremišta. 3) Prihvatni most namijenjen za polaganje kućišta za bušenje i drugih cijevi i pomicanje opreme, alata, materijala i rezervnih dijelova po njemu. Prihvatni mostovi su horizontalni i kosi. Visina ugradnje prihvatnih mostova regulirana je visinom ugradnje okvira bušaćeg tornja. Širina prihvatnih mostova je do 1,5...2 m, duljina do 18 m. 4) Sustav uređaja za čišćenje bušaće isplake, kao i skladišta za kemikalije i rasute materijale. 5) Niz pomoćnih objekata tijekom bušenja: na elektropogonu - transformatorske platforme, na motorima s unutarnjim izgaranjem (ICE) - platforme na kojima se nalaze spremnici za gorivo i maziva itd.

Sustav putovanja

U procesu bušenja bušotine, sustav za podizanje izvodi različite operacije. U jednom slučaju, koristi se za izvođenje izleta za zamjenu istrošenog svrdla, spuštanje, podizanje i držanje bušaćih nizova na utegu tijekom vađenja jezgre, pecanja ili drugih radova u bušotini, kao i za spuštanje zaštitnih cijevi. U drugim slučajevima osigurava stvaranje potrebne sile na kuki za izvlačenje zaglavljene bušaće trake iz bušotine ili u slučaju nezgoda s njom. Kako bi se osigurala visoka učinkovitost u ovim raznolikim poslovima, sustav za podizanje ima dvije vrste brzina kuke za podizanje: tehničku za okidanje i tehnološku za druge operacije.

Zbog promjene težine bušaće kolone tijekom dizanja, kako bi se osigurao minimalni utrošak vremena, sustav za dizanje mora imati mogućnost promjene brzine dizanja u skladu s opterećenjem. Također služi za držanje bušaće kolone spuštene u bušotinu tijekom bušenja.

Sustav za podizanje instalacije (Sl. III.1) je lančani mehanizam za podizanje, koji se sastoji od krunskog bloka 4, pokretnog (pokretnog) bloka 2, čeličnog užeta 3, koji je fleksibilna veza između vučne konstrukcije 6 i mehanizam za pričvršćivanje 7 fiksni kraj užeta. Krunski blok 4 ugrađen je na gornju platformu bušilice 5. Pomični kraj A užeta 3 pričvršćen je na bubanj vitla 6, a fiksni kraj B pričvršćen je na podnožje tornja pomoću učvršćenja 7. Kuka 1 je pričvršćena na pokretni blok, na koji je cijevni elevator ili zakretnica obješena na priveznice. Trenutno su pokretni blok i kuka za podizanje u mnogim slučajevima kombinirani u jedan mehanizam - blok kuke.

Drawworks

Vitlo je glavni mehanizam sustava za podizanje bušilice. Namijenjen je za izvođenje sljedećih operacija: spuštanje i podizanje bušaćih i zaštitnih cijevi; držanje niza cijevi na težini u procesu bušenja ili ispiranja bušotine; podizanje bušaće kolone i cijevi tijekom istezanja; prijenos rotacije na rotor; šminkanje i razbijanje cijevi; pomoćni radovi na uvlačenju alata, opreme, cijevi i sl. u bušaću garnituru; podizanje sastavljenog tornja u okomiti položaj.

Izvlačenje se sastoji od zavarenog okvira na kojem su ugrađene osovine za podizanje i prijenos, mjenjač (mjenjač), kočioni sustav, uključujući glavne (točne leće) i pomoćne (podešavanje) kočnice, te upravljačku ploču. Svi mehanizmi su prekriveni sigurnosnim štitovima. Osovina za podizanje vitla, primajući rotaciju od mjenjača, pretvara rotacijsko kretanje pogonskog pogona u translacijsko kretanje pokretnog užeta, čiji je pomični kraj pričvršćen na bubanj osovine za podizanje. Opterećena kuka se podiže uz utrošak snage, ovisno o težini podignutih cijevi, a spušta se pod djelovanjem vlastite težine cijevi ili pokretnog bloka, kuke i dizala, kada se dizalo spušta za sljedeća svijeća.

Vitla su opremljena uređajima za napajanje pri dizanju tetive i kočnim uređajima za apsorbiranje oslobođene energije pri spuštanju. Kako bi se povećala učinkovitost prilikom podizanja kuke neopterećenim elevatorom ili stupom promjenjive težine, vitla ili njihovi pogoni su višebrzinski. Prebacivanje s velike brzine na malu brzinu i obrnuto provodi se tarnim radnim spojkama, koje osiguravaju glatko uključivanje i minimalno vrijeme utrošeno na te operacije. Tijekom podizanja stupova različitih težina povremeno se mijenjaju brzine u mjenjačima. Radna kontrola brzine kutije nije potrebna.

Snaga koja se prenosi na vitlo karakterizira njegova glavna radna i tehnička svojstva i klasifikacijski je parametar.

Rotori

Rotori su dizajnirani za rotaciju okomito obješene bušaće kolone ili za apsorbiranje reaktivnog momenta pri bušenju s motorima u bušotini. Također služe za podupiranje težine bušaćih ili zaštitnih kolona postavljenih na njegov stol, na dizalo ili klinove. Rotori se također koriste za odvrtanje i spajanje cijevi u procesu izvlačenja, ribolova i hitnih radova. Rotor je, takoreći, reduktor s konusnim zupčanikom, čiji je gonjeni konusni kotač postavljen na čahuru spojenu na stol. Okomita os stola nalazi se duž osi bunara.

Na sl. V.1 prikazuje dijagram rotora. Tablica 5 ima rupu promjera 250--1260 mm, ovisno o veličini rotora. U otvor stola ugrađeni su umeci 7 i stezaljke vodeće cijevi 6, kroz koje se prenosi zakretni moment. Veliki stožasti kotač 4 prenosi rotaciju na stol rotora, pričvršćen na glavni 3 i pomoćni 2 oslonac, postavljen u kućište 1, koji istovremeno tvori uljnu kupelj za podmazivanje prijenosa i ležajeva.

Odozgo, stol je zaštićen ogradom 8. Pogonsko vratilo velike brzine 10 nalazi se vodoravno na ležajevima 11, koji percipiraju radijalna i horizontalna opterećenja. Osovina 10 se pokreće: u rotaciji od lančanika 12 ili uz pomoć vilice kardanskog vratila koja se nalazi na kraju osovine. Rotor je opremljen čepom 9, kada je uključen, rotacija stola postaje nemoguća. Fiksacija rotorskog stola je neophodna za okretanje i bušenje s bušotinskim motorima za percepciju reaktivnog momenta.

Muljne pumpe i oprema za cirkulacijske sustave

Blatne pumpe i cirkulacijski sustav obavljaju sljedeće funkcije:

Ubrizgavanje bušaće tekućine u bušaću kolonu kako bi se osigurala cirkulacija u bušotini tijekom bušenja i učinkovito čišćenje dna i bita od krhotina, ispiranje, likvidacija nesreća, stvaranje brzine dizanja tekućine u prstenastom prostoru dovoljne da nosi stijenu do površina;

Hidrauličko napajanje bit, osiguravajući visoku brzinu protoka (do 180 m / s) otopine iz njegovih mlaznica za djelomično uništavanje stijene i čišćenje dna bušotine od izbušenih čestica;

Napajanje hidrauličkog motora u bušotini.

Na sl. VII. Na slici 1 prikazana je shema cirkulacije bušotine i približna raspodjela gubitaka tlaka u pojedinim elementima cirkulacijskog sustava bušotine dubine 3000 m tijekom rotacijskog bušenja.

Tijekom procesa bušenja, u većini slučajeva, otopina cirkulira u zatvorenom krugu. Iz 13 spremnika pročišćena i pripremljena otopina ulazi u 14 pumpi za povišenje tlaka, koje je dovode do pumpi za bušenje /. Potonji pumpaju otopinu pod visokim tlakom (do 30 MPa) kroz ispusni vod, kroz usponsku cijev 2, fleksibilnu cijev 3, okretnu cijev 4, vodeću cijev 5 do ušća bušotine 6. Dio tlaka crpki je koristi se za svladavanje otpora u sustavu uzemljenja. Nadalje, tekućina za bušenje prolazi kroz bušaću kolonu 7 (bušaće cijevi, obujmica bušotine i bušotinski motor 9) do krune 10. Na tom putu tlak tekućine se smanjuje zbog potrošnje energije za svladavanje hidrauličkog otpora.

Tada bušaća tekućina, zbog razlike tlaka unutar bušaćih cijevi i na dnu bušotine, velikom brzinom izlazi iz mlaznica svrdla, čisteći dno i svrdlo od krhotina. Preostali dio energije otopine troši se na podizanje krhotina i svladavanje otpora u prstenastom prstenastom prostoru 8. Potrošena otopina podignuta na površinu do ušća bušotine 6 prolazi kroz oluke 11 do jedinice za čišćenje 12, gdje čestice odlaze na površinu. krhotina, pijeska, mulja, plina i drugih nečistoća, ulazi u spremnike 13 s uređajima 16 za vraćanje njegovih parametara i ponovno se šalje pumpama za povišenje tlaka.

Cjevovod za ubrizgavanje sastoji se od visokotlačnog cjevovoda kroz koji se otopina dovodi od pumpi / do uspona 2 i fleksibilnog crijeva 3 koje povezuje uspon 2 sa zakretnicom 4. Tlačni vod je opremljen ventilima i instrumentima. Za rad u područjima s hladnom klimom predviđen je sustav grijanja cjevovoda.

Sustav odvodnje opremljen je uređajima za čišćenje i pripremu bušaće tekućine, spremnicima, usisnim vodom, filtrima, tlačnim centrifugalnim pumpama, ventilima i spremnicima za skladištenje tekućine.

zakretnice

Zakretnica je srednja veza između progresivno pokretnog pokretnog bloka s kukom, bušaće čahure i rotirajućeg bušaćeg niza, koji je pomoću navoja za zaključavanje spojen vodećom cijevi na zakretnu osovinu. Kako bi se osigurala opskrba tekućinom za bušenje ili plinom, pokretna zakretnica je spojena na tlačni vod pomoću savitljive cijevi za bušenje, čiji je jedan kraj pričvršćen za izlaz zakretnice, a drugi za uspon.

Zakretnice imaju uređaje za punjenje, ispuštanje ulja i kontrolu njegove razine, kao i odušak za balansiranje s atmosferskim tlakom pare unutar tijela koji nastaje zagrijavanjem tijekom rada. Ovaj uređaj ne ispušta ulje pri transportu zakretnice u vodoravnom položaju.

Veličina zakretnice određena je dinamičkim opterećenjem koje može podnijeti tijekom rotacije bušaće kolone, dopuštenim statičkim opterećenjem i brzinom vrtnje, maksimalnim radnim tlakom dizane bušaće tekućine, težinom i gabaritnim dimenzijama. Svaki zakretni dio ima standardni lijevi konusni navoj za zaključavanje za spajanje na vodeću cijev u dvije do tri veličine. Tijelo okretnice izrađeno je u aerodinamičnom obliku tako da se ne prianja za detalje tornja prilikom kretanja. Okretnice su prilagođene za transport bilo kojim prijevoznim sredstvom bez pakiranja.

Energetski pogoni bušaćih garnitura

Pogon bušaćeg postrojenja je skup motora i prijenosnika koji reguliraju njihov rad i uređaja koji pretvaraju toplinsku ili električnu energiju u mehaničku energiju, upravljaju mehaničkom energijom i prenose je na pogonsku opremu - pumpe, rotor, vitlo i sl. Pogonska snaga ( na ulazu u prijenos) karakterizira njegova glavna potrošačka i tehnička svojstva te je klasifikacijski (glavni) parametar.

Ovisno o primarnom izvoru energije koji se koristi pogoni se dijele na autonomne, neovisne o sustavu napajanja i neautonomne, ovisne o sustavu napajanja, napajane iz industrijske električne mreže. Autonomni pogoni uključuju motore s unutarnjim izgaranjem (ICE) s mehaničkim, hidrauličkim ili električnim prijenosom. Neautonomni pogoni uključuju: istosmjerne elektromotore koji se napajaju iz industrijskih izmjeničnih mreža.

Sukladno kinematici instalacije pogon može imati tri glavne izvedbe: individualnu, grupnu te kombiniranu ili mješovitu.

Individualni pogon - svaki aktuator (vitlo, pumpa ili rotor) pokreću elektromotori ili motori s unutarnjim izgaranjem neovisno jedan o drugom. Ovaj tip pogona se više koristi kod elektromotora. Kada se koristi, postiže se visoka manevarska sposobnost u rasporedu i postavljanju opreme za bušenje na baze tijekom instalacije.

Skupni pogon - nekoliko motora povezano je sumirajućim prijenosom i pokreću nekoliko aktuatora. Koristi se u motorima s unutarnjim izgaranjem.

Kombinirani pogon - korištenje pojedinačnih i skupnih pogona u jednoj instalaciji. Na primjer, pumpe pokreću pojedinačni motori, dok vitlo i rotor pokreće zajednički motor. U svim slučajevima karakteristike pogona moraju najpotpunije zadovoljiti tražene karakteristike pogona.

Potrošači energije bušaćeg postrojenja su:

u procesu bušenja - pumpe za bušenje, rotor (kod rotacionog bušenja), uređaji za pripremu i čišćenje isplake od krhotina; kompresor, pumpa za vodu itd.;

prilikom spuštanja i podizanja niza cijevi - vitlo, kompresor, pumpa za vodu i mehanizirani ključ.

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

Karakteristike fleksibilnosti - sposobnost pogona snage automatski ili uz sudjelovanje operatera u procesu brze prilagodbe promjenama opterećenja i brzina vrtnje aktuatora. Fleksibilnost karakteristike ovisi o faktoru prilagodljivosti, rasponu regulacije brzine vrtnje pogonskih vratila i odzivu motora na gas.

Koeficijent fleksibilnosti karakteristike određen je omjerom promjene brzine i njome uzrokovanog odstupanja momenta opterećenja. Proporcionalan je prijenosnom omjeru i obrnuto proporcionalan faktoru preopterećenja.

Injektnost je intenzitet odvijanja prijelaznih procesa, odnosno vrijeme tijekom kojeg motor i pogonski pogon reagiraju na promjene opterećenja i mijenjaju brzinu.

Prilagodljivost je svojstvo pogona da mijenja moment i brzinu ovisno o momentu otpora. Vlastita prilagodljivost - svojstvo motora da se prilagođava vanjskom opterećenju. Umjetna prilagodljivost – svojstvo mjenjača da prilagođava karakteristike motora promjeni vanjskog opterećenja.

Oprema za brtvljenje ušća bušotine

Trenutno se pri bušenju ne samo istraživačkih, već i proizvodnih bušotina naširoko koristi oprema za brtvljenje bušotina. Prethodno se ova oprema uglavnom koristila za kontrolu emisija tekućina i plinova tijekom AHRP-a. U vezi s upotrebom lakših tekućina za bušenje, tlak u bušotini tijekom procesa bušenja reguliran je pomoću preventera. Zahtjevi za zaštitu okoliša i utrobe zemlje su se promijenili.

Za brtvljenje ušća bušotine koriste se tri vrste preventera: ram - gluhi ili kroz koji potpuno blokiraju rupu ili prstenasti prostor, ako u bušotini postoji niz cijevi; univerzalni - za pokrivanje rupe u bušotini, ako sadrži bilo koji dio bušaćeg niza: brava, cijev, Kelly; rotirajući - za brtvljenje ušća bušotine s cijevi koja se okreće u njemu ili vodećom cijevi. Ni ram ni univerzalni preventeri nisu dizajnirani za okretanje niti ako su potpuno zatvoreni.

Ram BOP-ovi

Preventer (sl. XIII.2) sastoji se od tijela od lijevanog čelika 7, na koje su na klinove pričvršćeni poklopci / četiri hidraulička cilindra 2. U šupljini A cilindra 2 nalazi se glavni klip 3, montiran na šipka 6. Pomoćni klip 4 postavljen je unutar klipa, koji služi za fiksiranje kalupa 10 u zatvorenom stanju otvora G bušotine. Za zatvaranje rupe s ramovima, tekućina koja kontrolira njihov rad ulazi u šupljinu A, pod čijim se djelovanjem klip pomiče s lijeva na desno.

Pomoćni klip 4 također se pomiče udesno, te u konačnom položaju pritišće zasunski prsten 5 i time fiksira ploče 10 u zatvorenom stanju, čime se sprječava njihovo spontano otvaranje. Da biste otvorili rupu G cijevi, morate pomaknuti matrice ulijevo. Da biste to učinili, upravljačka tekućina mora se dovoditi pod pritiskom u šupljinu B, koja pomiče pomoćni klip 4 duž šipke 6 ulijevo i otvara zasun 5. Ovaj klip, nakon što je došao do graničnika u glavnom klipu 3, pomiče ga ulijevo, čime se otvaraju ploče. U tom slučaju se upravljačka tekućina koja se nalazi u šupljini J istiskuje u upravljački sustav.

Preventivni cilindri 10 mogu se zamijeniti ovisno o promjeru cijevi koje se brtve. Kraj matrica po obodu je zapečaćen gumenom manžetom 9, a poklopac 1 brtvom //. Svaki od preventiva se upravlja neovisno, ali oba cilindra svakog preventiva rade istovremeno. Rupe 8 u tijelu 7 koriste se za spajanje preventera na razvodnik. Donji kraj kućišta pričvršćen je na prirubnicu ušća bušotine, a na gornji kraj pričvršćen je univerzalni preventer.

Kao što vidite, hidraulički kontrolirani preventer ramova mora imati dvije kontrolne linije: jednu za kontrolu fiksiranja položaja ramova, a drugu za njihovo pomicanje. Hidraulički kontrolirani BOP-ovi se uglavnom koriste u bušenju na moru. U nekim slučajevima, donji predventor opremljen je ramovima s noževima za rezanje cijevi u bušotini.

Univerzalni preventivi

Univerzalni preventer dizajniran je za povećanje pouzdanosti brtvljenja ušća bušotine. Njegov glavni radni element je snažna prstenasta elastična brtva, koja, kada je preventer otvoren, omogućava prolazak bušaće kolone, a kada je preventer zatvoren, skuplja se, uslijed čega gumena brtva sabija cijev (olovna cijev , brava) i brtvi prstenasti prostor između bušaće i zaštitne kolone. Elastičnost gumene brtve omogućuje zatvaranje preventiva na cijevima različitih promjera, na bravama i prstenovima za bušenje. Korištenje univerzalnih preventera omogućuje rotaciju i pomicanje niza sa zabrtvljenim prstenastim rasporom.

Prstenasta brtva je komprimirana ili kao rezultat izravnog djelovanja hidrauličke sile na brtveni element, ili zbog djelovanja te sile na brtvu kroz poseban prstenasti klip.

Univerzalne preventive sa sfernim brtvenim elementom i sa konusnim brtvljenjem proizvodi VZBT.

Univerzalni hidraulički preventer sa kuglastom klipnom brtvom (slika XIII.4) sastoji se od tijela 3, prstenastog klipa 5 i prstenaste gumeno-metalne kuglaste brtve /. Brtva ima oblik masivnog prstena, ojačanog metalnim umetcima s dva kraka za krutost i smanjenje trošenja zbog ravnomjernije raspodjele naprezanja. Klip u obliku 5 stupnjeva sa središnjom rupom. Brtvilo / je pričvršćeno poklopcem 2 i razmaknim prstenom 4. Tijelo, klip i poklopac čine dvije hidrauličke komore A i B u preventeru, međusobno izolirane manžetama klipa.

Kada se radni fluid dovodi ispod klipa 5 kroz rupu u tijelu preventera, klip se pomiče prema gore i sabija brtvu / oko kugle tako da se širi prema središtu i sabija cijev unutar prstenaste brtve. U tom slučaju, pritisak tekućine za bušenje u bušotini će djelovati na klip i stisnuti brtvu. Ako u bušotini nema stupca, brtva potpuno pokriva rupu. Gornja komora B služi za otvaranje preventera. Kada se u njega ubrizga ulje, klip se pomiče prema dolje, istiskujući tekućinu iz komore A u odvodni vod.

Rotacijski preventivi

Rotacijski preventer se koristi za brtvljenje ušća bušotine tijekom bušenja tijekom rotacije i recipročnog kretanja bušaće kolone, kao i tijekom izletanja i povećanog tlaka u bušotini. Ovaj preventer brtvi kelly, zaporne ili bušaće cijevi, omogućuje vam podizanje, spuštanje ili rotiranje bušaće kolone, bušenje s povratnim ispiranjem, s gaziranim isplakama, s pročišćavanjem plinovitog agensa, s ravnotežnim sustavom hidrostatskog tlaka na formaciji, testirati slojeve u procesu plinskih manifestacija.

II. Tehnološki dio

1. Bušenje naftnih i plinskih bušotina

Upoznavanje s načinima ručnog posmaka kruna, bušenje regulatorom posmaka, obuka bušenja rotorom.

Kada se bit dovodi do dna, potrebno je stvoriti određeno opterećenje na njemu. Ova se operacija izvodi s konzole bušilice. Bušilica pomoću tzv. žarača spušta alat, a zatim postupno, vrlo polako rasterećuje težinu s kuke na svrdlo. Opterećenje užeta određeno je indikatorom težine. Na indikatoru cijena podjele može biti različita. Kada je pokretni sustav obješen, ali kuka nije opterećena, indikator težine pokazat će vrijednost koja odgovara težini pokretnog sustava.

WOB ne bi trebao biti jednak više od 75% težine niza bušaće obujmice. Na primjer, postoji raspored: 100 m obujmice za bušenje i 1000 m bušaće cijevi. Neka je težina niza UBT 150 kN, a težina niza BT 300 kN. Ukupna težina BC-a u ovom će slučaju biti 450 kN. Otprilike 2/3 težine obujmice za bušenje mora se staviti na klanje, tj. u ovom slučaju 100 kN. Da biste to učinili, konopac se glatko spušta za 9 m (duljina cijevi koja se može složiti) do dna. Trenutak kontakta nastavka s dnom određuje se indikatorom težine: strelica pokazuje smanjenje težine na udici. Nakon toga potrebno je vrlo polako otpuštati vitlo i postupno opterećivati ​​svrdlo dok strelica na indikatoru težine ne pokaže 35 tona. na indikatoru mase, oscilacija strelice ne mora uvijek biti primjetna. Pokazuje koliko je podjeljaka prešla strelica na indikatoru težine, tj. 3 Wernerova podjeljka jednaka su 1 podjeljku indikatora mase.

Rotori se koriste za prijenos rotacije na bušaću kolonu tijekom bušenja, kako bi je držali ovješenom tijekom obilaska i pomoćnog rada.

Rotor je prijenosnik koji prenosi rotaciju na okomito obješeni stup s vodoravne prijenosne osovine. Okvir rotora percipira i prenosi na bazu sva opterećenja koja se javljaju tijekom operacija bušenja i okidanja. Unutarnja šupljina kreveta je uljna kupka. Na vanjskom kraju vratila rotora, na klinu, može se nalaziti lančanik ili poluspojnica kardanskog vratila. Prilikom odvrtanja nastavka ili za sprječavanje rotacije bušaćeg niza od djelovanja neaktivnog trenutka, rotor se zaključava zasunom ili mehanizmom za zaključavanje. Kada se rotacija prenosi na rotor od motora preko vitla, brzina rotacije rotora se mijenja pomoću prijenosnih mehanizama vitla ili promjenom lančanika. Kako se rad vitla ne bi povezivao s radom rotora, u nekim slučajevima kod rotacijskog bušenja koristi se pojedinačni pogon na rotor, odnosno nije povezan s vitlom.

U prolazni otvor rotora umetnuta su 2 umetka. Zatim se, ovisno o promjeru cijevi, na rotor postavljaju odgovarajući klinovi koji su pričvršćeni na četiri paralele. Paralele se pak pokreću uz pomoć RCC-a (pneumatski klinovi rotora), koji su montirani na suprotnoj strani osovine rotora. Pomoću pedale, koja se nalazi na konzoli, bušilica podiže ili spušta klinove.

Kada započne bušenje, klinovi se uklanjaju iz rotora, čime se oslobađa četvrtasta rupa košuljica. Zatim se u tu rupu učvrsti takozvani kelbuš - matica pokretno učvršćena na vodećoj cijevi, koja se po njoj pomiče gore-dolje. Nadalje, uz pomoć prijenosa postavljaju se potrebni okretaji rotora, a pokreće se s konzole bušilice.

Upoznavanje s metodologijom racionalnog razvoja bitova.

Za racionalnu razradu dlijeta potrebno je ispuniti brzinu prodiranja. Kako se dubina bušotine produbljuje, alat za rezanje stijena se istroši, a kako bi se spriječilo trošenje prije vremena, potrebno je promatrati način bušenja.

Način bušenja uključuje RPM rotora ili motora u bušotini, WOB i tlak pumpe (na usponskoj cijevi). Dakle, za pravilno razvijanje svrdla, opterećenje na njemu mora biti veće od 75% težine niza bušaćeg prstena. Preopterećenje svrdla može rezultirati njegovim preranim trošenjem ili lomljenjem konusa, a nedovoljno opterećenje može dovesti do pada u penetraciji. Brzina rotora i tlak na usponskoj cijevi određuju se prema geološko-tehničkoj liniji.

Za racionalan razvoj bita, potrebno ga je dovesti do dna bez rotacije i uključiti okretaje tek nakon kontakta s dnom. Ali prije početka bušenja potrebno je svrdlo "uhodati" 30-40 minuta kako bi se uhodalo. U ovom slučaju, težina na bitu trebala bi biti mala - oko 3-5 tona.Prilikom bušenja s turbobušilicom ili vijčanim motorom u bušotini, bit se dovodi do dna bušotine već u rotaciji. U tom slučaju možete zaustaviti ispiranje i spustiti bit do dna ili, bez zaustavljanja ispiranja, postupno napuniti bit do potrebne vrijednosti.

Kodiranje istrošenosti konusnog svrdla:

B - nošenje oružja (barem jedna kruna)

B1 - smanjenje visine zuba za 0,25%

B2 - smanjenje visine zuba za 0,5%

B3 - smanjenje visine zuba za 0,75%

B4 - potpuno trošenje zuba

C - okrhnuti zubi u%

P - trošenje nosača (barem jedan rezač)

P1 - radijalna igra rezača u odnosu na os osovine za bitove promjera manjeg od 216 mm 0-2 mm; za bitove promjera većeg od 216 mm 0-4 mm

P2 - radijalna igra rezača u odnosu na os osovine za bitove promjera manjeg od 216 mm 2-5 mm; za bitove promjera većeg od 216 mm 4-8 mm

P3 - radijalna igra konusa u odnosu na os osovine za bitove promjera manjeg od 216 mm veća je od 5 mm; za bitove promjera većeg od 216 mm veći od 8 mm

P4 - uništavanje kotrljajućih tijela

K - zaglavljivanje rezača (njihov broj je naveden u zagradama)

D - smanjenje promjera bita (mm)

A - habanje u slučaju nužde (u zagradama je naveden broj preostalih rezača i šapa)

AB (A1) - lom i ostavljanje vrha konusa na dnu

ASH (A2) - u raspadu i ostavljanju stošca na dnu

AC (A3) - ostavljajući šapu na dnu

Uzroci nenormalnog trošenja konusnih bitova:

1) Veliki broj slomljenih zuba:

Pogrešan izbor bita

Pogrešna provala

Prekoračenje brzine

Metalni radovi

2) Jako trošenje promjera:

Velika brzina

Stiskanje čunjeva kao rezultat spuštanja u deblo smanjenog promjera

3) Erozija tijela stošca:

Velika potrošnja tekućine za ispiranje

4) Prekomjerno trošenje ležaja:

Nedostatak stabilizatora iznad svrdla ili između obujmica svrdla

Velika brzina

Značajno mehaničko vrijeme bušenja

5) Začepljenje međukrušnih prostora u rezačima bušenom stijenom i čvrstom fazom:

Nedovoljna potrošnja gušterače

Dlijeto je dizajnirano za tvrđe formacije

Dlijeto je spušteno u zonu dna bušotine ispunjenu krhotinama

6) Veliki broj izgubljenih zuba:

Erozija tijela stošca

Značajno mehaničko vrijeme bušenja

Obavljanje osnovnih poslova tijekom softvera otvorenog koda uz pomoć posebne opreme

Glavna jedinica u provedbi izleta je vučna konstrukcija, koju pokreće pogonski pogon. Za najbolje korištenje snage pri dizanju kuke s promjenjivim opterećenjem pogonski prijenosi vitla odnosno njegovog pogona moraju biti višebrzinski. Vitlo se mora brzo prebaciti s velikih brzina dizanja na male i natrag, osiguravajući planirano uključivanje uz minimalnu količinu vremena utrošenog na te operacije. U slučajevima zapinjanja i zatezanja strune potrebno je brzo povećati silu povlačenja pri dizanju. Prebacivanje brzina za dizanje stupova različitih masa provodi se povremeno.

Pomoćna vitla i pneumobrančeri koriste se za izvođenje radova na izvlačenju tereta i navrtanju-navrtanju cijevi tijekom SPO.

Pneumatski čekići su dizajnirani za otpuštanje spojeva alata bušaćih cijevi. Pneumogrančer se sastoji od cilindra u kojem se kreće klip s klipom. Cilindar je s oba kraja zatvoren čepovima od kojih jedan ima brtvu šipke. Na šipku na suprotnoj strani klipa pričvršćena je metalna sajla čiji se drugi kraj stavlja na ključ stroja. Pod djelovanjem komprimiranog zraka klip se pomiče i okreće ključ stroja kroz sajlu. Najveća sila koju razvija pneumatski cilindar pri tlaku komprimiranog zraka od 0,6 MPa je 50 ... 70 kN. Hod klipa (šipke) pneumatskog cilindra je 740 ... 800 mm.

Kompleks ASP mehanizama namijenjen je za mehanizaciju i djelomičnu automatizaciju operacija okidanja. Pruža:

· vremenski spoj podizanja i spuštanja niza cijevi i neopterećenog elevatora s operacijama ugradnje postolja na postolje, skidanja sa postolja, kao i zavrtanja ili zavrtanja postolja s bušaćom kolonom;

· mehanizacija postavljanja svijeća na svijećnjak i njihovo uklanjanje u središte, kao i hvatanje ili oslobađanje niza bušaćih cijevi automatskim dizalom.

ASP mehanizmi uključuju: mehanizam za podizanje (podizanje i spuštanje zasebno okrenute svijeće); mehanizam za hvatanje (hvatanje i držanje odvrnute svijeće tijekom podizanja, spuštanja, prijenosa s rotora na svijećnjak i obrnuto); mehanizam postavljanja (pomicanje svijeće iz središta bunara i natrag); centralizator (drži gornji dio svijeće u središtu tornja tijekom uvrtanja i uvrtanja); automatsko dizalo (automatsko hvatanje i oslobađanje BT stupca tijekom spuštanja i uspona); magazin i svijećnjak (drži odvrnute svijeće u okomitom položaju).

U radu kompleksa mehanizama kao što su ASP-ZM1, ASP-ZM4. ASP-ZM5 i ASP-ZM6 koriste ključ AKB-ZM2 i pneumatski klinasti grip BO-700 (osim za ASP-ZM6, za koji se koristi PKRBO-700 grip).

Priprema cijevi za provlačenje, postavljanje elevatora na rotor, skidanje s rotora, postavljanje cijevi na klinove.

Prije povlačenja cijevi na platformu potrebno je izvršiti vizualni pregled tijela cijevi i navoja. Za preciznu analizu poziva se tim defektologa koji pomoću instrumenata utvrđuje prikladnost cijevi za korištenje na bušilici. Osim toga, potrebno je, po potrebi, očistiti navojne spojeve cijevi, a zatim ih podmazati grafitnom mašću ili mašću. Nakon toga, cijevi se isporučuju do prihvatnih mostova.

Tijekom bušenja bušaće cijevi se pomoću pomoćnog vitla dovlače jedna po jedna od staza do rotora. Zatim se isporučena cijev zavrti na konopac, a dno bušotine produbljuje se za duljinu produžene cijevi.

Podizanje i spuštanje bušaćih cijevi radi zamjene istrošenog svrdla sastoji se od istih ponovljenih operacija. Štoviše, strojevi uključuju operacije podizanja svijeće iz bunara i praznog elevatora. Sve ostale operacije su strojno-ručne ili ručne koje zahtijevaju veliki fizički napor. To uključuje:

· pri dizanju: slijetanje stupa na dizalo; odvrtanje navojne veze; postavljanje svijeće na svijećnjak; silazak praznim dizalom; prijenos karika na opterećeno dizalo i podizanje stupca do visine svijeće;

· kod silaska: izvlačenje svijeće iza prsta i iz svijećnjaka; zavrtanje svijeće na stup; spuštanje niza u bunar; slijetanje kolone na dizalo; prijenos karika na besplatno dizalo. Naprave za hvatanje i vješanje stupova razlikuju se po veličini i nosivosti.

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

Dizalo se koristi za hvatanje i držanje na težini niza bušaćih (zaštitnih) cijevi tijekom operacija spuštanja i drugih radova u bušaćoj opremi. Koriste se različiti tipovi elevatora koji se razlikuju po veličini ovisno o promjeru bušaće ili zaštitne cijevi, nosivosti, konstruktivnoj namjeni i materijalu za njihovu izradu. Dizalo je ovješeno o kuku za podizanje uz pomoć priveznica.

Klinovi za bušaće cijevi služe za vješanje alata za bušenje na stol rotora. Umetnuti su u konusni otvor rotora. Korištenje klinova ubrzava rad na operacijama okidanja. Nedavno su naširoko korišteni automatski klinasti zahvati s pneumatskim pogonom tipa PKR (u ovom slučaju klinovi se umeću u rotor ne ručno, već uz pomoć posebnog pogona, kojim upravlja konzola bušilice).

Za spuštanje teških konaca kućišta koriste se klinovi s necijepljenim tijelom. Instaliraju se na posebnim jastučićima iznad ušća bušotine. Klin se sastoji od masivnog tijela koje prima težinu zaštitnih cijevi. Unutar tijela nalaze se matrice dizajnirane za hvatanje cijevi kućišta i njihovo držanje u visećem stanju. Podizanje i spuštanje matrica provodi se okretanjem ručke u jednom ili drugom smjeru oko klina, što se postiže prisutnošću nagnutih ispravnih izreza u tijelu, duž kojih se valjci matrica kotrljaju uz pomoć poluge.

Provjera navoja brave, zavrtanje BT-a pomoću baterijskih ključeva, ponovno spajanje i odvajanje spojeva brave pomoću UMK ključeva

U procesu SPO-a potrebno je više puta zavrtati i odvijati cijevi. Za pojednostavljenje ovih operacija, bušilica je opremljena posebnom opremom. Za izradu i odvrtanje bušaćih i zaštitnih cijevi koristi se poseban alat. Kao takav alat koriste se različiti ključevi. Neki od njih su namijenjeni za zavrtanje, a drugi za pričvršćivanje i odvajanje navojnih spojeva stupa. Tipično, lagani kružni ključevi za pripremu su dizajnirani za brave istog promjera, a teški strojni ključevi za pričvršćivanje i odčvršćivanje navojnih spojeva dizajnirani su za dvije, a ponekad i više veličina bušaćih cijevi i brava.

Za ručno okretanje cijevi koristi se lančani ključ. Sastoji se od ručke i lančića s uređajem za pričvršćivanje. Za hvatanje cijevi, lanac se omota oko nje i učvrsti na vrhu ručke. Rad s lančanim ključem je vrlo dugotrajan, pa se koristi druga oprema.

Automatska bušilica baterija namijenjena je za mehanizirano uvrtanje i zavrtanje cijevi. Upravljačka ploča nalazi se na stanici bušilice i opremljena je s dvije poluge: jednom se upravlja pomicanjem samog ključa prema rotoru i natrag i mehanizmom za hvatanje cijevi, a pomoću druge se cijevi spajaju vijcima. . AKB uvelike pojednostavljuje proces softvera otvorenog koda.

Operacije pričvršćivanja i odvrtanja navojnih spojeva bušaće i zaštitne kolone izvode se pomoću dva strojna ključa UMK; dok je jedan ključ (za odlaganje) nepomičan, a drugi (zavrtanje) je pomičan. Ključevi su obješeni u vodoravnom položaju. Da bi se to postiglo, metalni valjci se učvršćuju na posebnim "prstima" u blizini palube i kroz njih se provlači čelično uže ili jedan pramen pokretnog užeta. Jedan kraj ovog užeta je pričvršćen za vješalicu za ključeve, a drugi kraj je pričvršćen za protuuteg koji uravnotežuje ključ i olakšava pomicanje ključa gore ili dolje.

Prilikom spuštanja bušaćih cijevi i bušaćih obujmica u bušotinu, navojne spojeve treba zategnuti strojnim i automatskim ključevima, kontrolirajući razmak između spojnih elemenata i promatrajući, prema mjeraču momenta, vrijednost dopuštenog momenta utvrđenog važećim uputama.

Pregled i mjerenje BT i kragne, postavljanje BT na svijećnjak, šrafljenje i odvrtanje dlijeta.

Prije početka bušenja potrebno je pregledati sve cijevi koje se nalaze na bušaćoj garnituri. Posebnu pozornost treba obratiti na provjeru navojnih spojeva. Navoj na bušaćim cijevima se tijekom rada istroši, pa se povremeno mora mjeriti duljina navoja i njegov promjer. To se radi uz pomoć mjerne trake. Dopuštena odstupanja u veličinama navoja su 3-4 mm. Za provjeru veličine cijevi koriste se posebne šablone. Promjer svakog predloška odgovara određenom promjeru cijevi.

U procesu produbljivanja dna bušotine, bušaća kolona stalno raste. Da bi se to postiglo, bušaća cijev se pomoću pomoćnog vitla odvlači od mostova do rotora, zakači elevatorom i zatim zavrti na navoj cijevi postavljen na klinove.

Kada je potrebno podići konopac, cijevi se odvrću svijećama kako bi se smanjilo vrijeme putovanja. U tom slučaju potrebno je podići gornji kraj cijevi iznad stola rotora, staviti ga na klinove i pričvrstiti na dizalo. Zatim se stup digne do visine svijeće, sjedne na klinove, svijeća se odvrne baterijskim ključem, namota prstom jahaćeg i polukonjanika i postavi na svijećnjak. Nakon obavljenih potrebnih operacija (izmjena bitova, BHA), niz se sa svijećama spušta na izbušenu dubinu.

Zavrtanje i odvrtanje konusnog nastavka vrši se uz pomoć naslona za ruku. Dlijeto se ugrađuje ručno ili uz pomoć pomoćnog vitla u naslon za ruke. Unutar njega postoje 3 izbočine koje idu između rezača. Zatim se stezna glava postavlja na košuljice rotora, a svrdlo se privija na obujmicu svrdla ili nosač. Lopatica se montira na rotor pomoću posebnog postolja tako da samo jedan navoj ostane iznad stola, a zatim se zavrti na cijev.

Pa ispiranje

Ispiranje bunara glavni je dio bušenja. Koliko će dobro bušotina biti dovedena do projektirane dubine ovisi o pravilno odabranoj formulaciji otopine.

U praksi bušenja bušotina koriste se različite tehnološke metode za pripremu tekućine za bušenje.

Najjednostavnija tehnološka shema (slika 7.2) uključuje spremnik za miješanje komponenata tekućine za bušenje 1, opremljen mehaničkim i hidrauličkim mješalicama 9, hidromlaznu mješalicu 4 opremljenu lijevkom za punjenje 5 i kliznim vratima 8, centrifugalnim ili klipnu pumpu 2 (obično jedna od pumpi za povišenje tlaka) i razdjelnike.

Prema ovoj shemi, priprema otopine se provodi na sljedeći način. Izračunata količina disperzijskog medija (obično 20-30 m3) ulijeva se u spremnik 1 i pomoću pumpe 2 dovodi kroz ispusni vod s ventilom 3 kroz hidrauličku mješalicu 4 u zatvorenom ciklusu. Vreća 6 sa praškastim materijalom transportuje se pokretnom dizalicom ili transporterom do platforme cisterne, odakle se uz pomoć dva radnika dovodi do platforme 7 i ručno prebacuje u lijevak 5. Prah se sipa u lijevak, odakle se dovodi se u hidrauličku miješalicu komore ejektora, gdje se miješa s disperzijskim medijem. Suspenzija se izlije u spremnik, gdje se temeljito izmiješa mehaničkom ili hidrauličkom mješalicom 9. Brzina punjenja materijala u komoru mješalice ejektora kontrolira se kliznim vratima 8, a vakuum u komori se kontrolira zamjenjivim tvrdim mlaznice od legure.

Glavni nedostatak opisane tehnologije je slaba mehanizacija rada, neravnomjeran dovod komponenti u zonu miješanja, te slaba kontrola procesa. Prema opisanoj shemi, maksimalna brzina pripreme otopine ne prelazi 40 m3 / h.

Trenutno se u domaćoj praksi naširoko koristi progresivna tehnologija za pripremu otopina za bušenje od praškastih materijala. Tehnologija se temelji na korištenju komercijalno dostupne opreme: jedinice za pripremu otopine (BPR), vanjske hidromlazne miješalice, hidrauličkog raspršivača, CS spremnika, mehaničkih i hidrauličkih miješalica te klipne pumpe.

Za čišćenje tekućine za bušenje od krhotina koristi se kompleks različitih mehaničkih uređaja: vibrirajuća sita, hidrociklonski separatori mulja (separatori pijeska i mulja), separatori, centrifuge. Osim toga, u najnepovoljnijim uvjetima, prije čišćenja od krhotina, tekućina za bušenje se tretira reagensima za flokulaciju, koji omogućuju povećanje učinkovitosti uređaja za čišćenje.

Unatoč činjenici da je sustav čišćenja složen i skup, u većini slučajeva njegova je uporaba isplativa zbog značajnog povećanja brzina bušenja, smanjenja troškova regulacije svojstava bušaće tekućine, smanjenja stupnja bušenja. složenost bušotine, te zadovoljenje zahtjeva zaštite okoliša.

Kao dio cirkulacijskog sustava, uređaji moraju biti instalirani u strogom redoslijedu. Istodobno, shema prolaza otopine mora odgovarati sljedećem tehnološkom lancu: bušotina - separator plina - jedinica za grubo čišćenje mulja (vibrirajuća sita) - degazator - jedinica za fino čišćenje mulja (separatori pijeska i mulja, separator) - jedinica za kontrolu sadržaja i sastav krute faze (centrifuga, hidrociklonski separator gline).

Naravno, u nedostatku plina u tekućini za bušenje, koraci otplinjavanja su isključeni; kada se koristi ne-ponderirana otopina, u pravilu se ne koriste glineni separatori i centrifuge; kod čišćenja teške tekućine za bušenje obično se isključuju hidrociklonski separatori mulja (separatori pijeska i mulja). Drugim riječima, svaka je oprema dizajnirana za obavljanje dobro definiranih funkcija i nije univerzalna za sve geološke i tehničke uvjete bušenja. Stoga se izbor opreme i tehnologije za čišćenje bušaće tekućine od krhotina temelji na specifičnim uvjetima bušenja bušotine. A kako biste napravili pravi izbor, morate poznavati tehnološke mogućnosti i osnovne funkcije opreme.

BHA i kontrola režima bušenja za borbu protiv spontanog zakrivljenja bušotine

Tehničko-tehnološki razlozi dovode do spontanog zakrivljenja bušotine jer uzrokuju savijanje donjeg dijela bušaće kolone i neusklađenost osi bušotine u odnosu na središte bušotine. Da biste isključili ove procese ili smanjili vjerojatnost njihove pojave, potrebno je:

1. povećati krutost dna bušaće kolone;

2. isključiti praznine između centralizatora i stijenke bušotine;

3. smanjiti WOB;

4. u slučaju bušenja s bušotinskim motorima povremeno rotirati bušaću kolonu.

Da bi se ispunila prva dva uvjeta, potrebno je instalirati najmanje dva centralizatora u punoj veličini: iznad svrdla i na tijelo prirubnice svrdla (ili na RD). Ugradnja 2 - 3 centralizatora pune veličine omogućuje povećanje krutosti BHA i smanjenje mogućnosti savijanja čak i bez smanjenja WOB-a.

U nekim slučajevima, pilot sklopovi se koriste kada se bušotina buši stepenasto: pilot - bit malog promjera - produžetak - bit - razvrtač - bušotina - bušaća kolona. Poželjno je koristiti ogrlice što većeg promjera. Time se povećava krutost BHA i smanjuju razmaci između cijevi i stijenke bušotine.

2. Upoznavanje s udarnim bušenjem

Skupina bušotina je takav raspored kada su ušća blizu jedna drugoj na istoj tehnološkoj platformi, a dna bušotina su u čvorovima mreže razrade ležišta.

Trenutno se većina proizvodnih bušotina buši u klasterima. To se objašnjava činjenicom da klasterno bušenje ležišta može značajno smanjiti veličinu područja zauzetih bušotinama, a potom i proizvodnim bušotinama, cestama, dalekovodima i cjevovodima.

Ova prednost je od posebne važnosti pri izgradnji i radu bušotina na plodnim zemljištima, u rezervatima, u tundri, gdje se nakon nekoliko desetljeća obnavlja poremećeni površinski sloj zemlje, u močvarnim područjima, što komplicira i uvelike poskupljuje građevinske i montažne radove bušaćih i pogonskih objekata. Bušenje podloškom također je potrebno kada je potrebno otvoriti naftna ležišta ispod industrijskih i civilnih objekata, ispod dna rijeka i jezera, ispod šelfove zone s obale i nadvožnjaka. Posebno mjesto zauzima klasterska izgradnja bušotina na području Tjumenske, Tomske i drugih regija Zapadnog Sibira, što je omogućilo uspješnu izgradnju naftnih i plinskih bušotina na zatrpanim otocima u udaljenom, močvarnom i naseljenom području. regija.

Položaj bunara u bušotini ovisi o uvjetima terena i predloženom načinu komunikacije između bušotine i baze. Grmlje koje nije povezano stalnim cestama s bazom smatra se lokalnim. U nekim slučajevima grmlje može biti osnovno kada se nalazi na autocestama. Na lokalnim bušotinama, u pravilu, oni su raspoređeni u obliku lepeze u svim smjerovima, što omogućava da se na bušotini nalazi maksimalan broj bušotina.

Bušaća i pomoćna oprema montirana je na način da prilikom pomicanja bušaćeg postrojenja s jedne bušotine na drugu bušaće pumpe, prihvatne jame i dio opreme za čišćenje, kemijsku obradu i pripremu tekućine za ispiranje ostaju nepomični do završetka radova. izgradnja svih (ili dijela) bušotina na ovom ležištu bušotine.

Broj jažica u klasteru može varirati od 2 do 20-30 ili više. Štoviše, što je više bušotina u jastučiću, to je veće odstupanje dna od ušća bušotine, povećava se duljina bušotine, povećava se duljina bušotine, što dovodi do povećanja troškova bušenja bušotine. Osim toga, postoji opasnost od susreta debla. Stoga postaje potrebno izračunati potreban broj bušotina u klasteru.

U praksi bušenja jastučića, glavni kriterij za određivanje broja bušotina u jastučiću je ukupni protok bušotine i plinski faktor nafte. Ovi pokazatelji određuju opasnost od požara bunara tijekom otvorenog protoka i ovise o tehničkoj razini opreme za gašenje požara.

Znajući približan broj bušotina u jastučiću, nastavljaju s izgradnjom plana jastučića. Plan bušotine je shematski prikaz vodoravnih projekcija bušotina svih bušotina izbušenih iz određene bušotine. Plan bušotine uključuje izgled ušća bušotine, redoslijed njihovog bušenja, smjer kretanja stroja, projektirane azimute i pomake dna bušotina. Zadatak završava izradom sheme košnice.3. Pokretanje i cementiranje kolona zaštitne cijevi

Nakon izbušenog potrebnog intervala stijena, potrebno je spustiti zaštitnu kolonu u bušotinu. Zaštitna kolona služi za ojačavanje zidova bušotine, za izolaciju upijajućih slojeva i vodonosnika.

Kolopon zaštitne cijevi sastoji se od cijevi na naglavnim, navojnim ili zavarenim spojevima bez čaura i spušta se u bušotinu sekciju po sekciju ili u jednom koraku od otvora do dna. U jednom koraku niz se spušta u slučaju dovoljne stabilnosti stijenki bušotine i nosivosti pokretnog sustava. Kod pričvršćivanja dubokih bunara treba koristiti OK bespojne navojne ili zavarene spojeve.

Intermedijarni OK ima nekoliko vrsta:

1) čvrsta - preklapanje cijele bušotine od dna do glave bušotine, bez obzira na potporu prethodnog intervala;

2) košuljice - za pričvršćivanje samo otvorenog intervala bušotine s preklapanjem dna prethodnog OK za određeni iznos;

3) tajni stupci - posebni QAP, koji služe samo za pokrivanje intervala komplikacija i nemaju veze s prethodnim stupcima.

Sekcijsko pokretanje kolona zaštitnih cijevi i pričvršćivanje bušotina s oblogama nastalo je, prvo, kao praktično rješenje problema pokretanja teških kolona zaštitnih cijevi i, drugo, kao rješenje problema pojednostavljenja dizajna bušotina, smanjenja promjera zaštitne cijevi, kao i kao praznine između nizova i stijenki bunara, smanjujući potrošnju metala i materijala za začepljenje.

Za uspješno cementiranje i učinkovitije spuštanje OK koristi se tehnološka oprema. Oprema uključuje sljedeće uređaje: glave za cementiranje, odvajajuće čepove za cementiranje, povratne ventile, papuče stupova, vodeće mlaznice, centralizatore, strugače, turbulizatore, mlaznice za papuče duljine 1,2-1,5 m s rupama promjera 20--30 mm duž spirala, prstenasti hidraulički pakeri tipa PDM, stupnjeviti cementni rukavci itd.

glava za cementiranje

Glave za cementiranje dizajnirane su za stvaranje čvrste veze između kolone zaštitne cijevi i cijevi za ubrizgavanje jedinica za cementiranje. Visina glava za cementiranje treba omogućiti da se postave u podizne veze pokretnog sustava i uz odgovarajuću opremu koriste za cementiranje s razvrtanjem kolone zaštitne cijevi.

Cementni čepovi za odvajanje

Istisnilni čepovi dizajnirani su za odvajanje cementne kaše od istisnute tekućine kada se potisne u prstenasti prostor bušotine. Postoje modifikacije čepova u kojima je u gornjem dijelu tijela na unutarnjoj površini napravljen navoj za čep, bez kojeg se ovi čepovi mogu koristiti kao sekcijski čepovi. Donji čep se umeće u kućište neposredno prije upumpavanja cementne kaše kako bi se spriječilo njegovo miješanje s tekućinom za bušenje, a gornji čep se umeće nakon što je ispumpana cjelokupna zapremina cementne kaše. Središnji kanal u donjem čepu začepljen je gumenom dijafragmom, koja se prilikom slijetanja na "stop prsten" lomi i otvara kanal za potiskivanje cementnog morta.

povratni ventili

Nepovratni ventili TsKOD dizajnirani su za kontinuirano samopunjenje niza kućišta tekućinom za bušenje kada se spusti u bušotinu, kao i za sprječavanje povratnog toka cementne kaše iz prstenastog prostora i zaustavljanje odvajajućeg cementnog čepa. Ventili tipa TsKOD spuštaju se u bušotinu s nizom kućišta bez zaporne kugle, koja se pumpa u niz nakon što se spusti na unaprijed određenu dubinu.Kopla, prolazeći kroz podijeljene podloške i dijafragmu, zauzima radnom položaju čiji je promjer manji od promjera kugle, potonja se ispušta u niz prije nego što se bušaće cijevi spoje na sekciju. U ovom slučaju isključeno je samopunjenje niza tekućinom, a prilikom spuštanja niza potrebno je dodati tekućinu za bušenje u skladu sa zahtjevima radnog plana. Gornji dio ventila ima unutarnju potpornu krajnju površinu koja djeluje kao "zaustavni prsten" za zaustavljanje odvajajućeg cementnog čepa. U tom slučaju nije potrebna ugradnja potisnih prstenova.

Cipele u stupcu

Cipele stupova koriste se za opremanje dna zaštitnih nizova izrađenih od cijevi promjera 114–508 mm i dizajnirane su za vođenje nizova duž bušotine i zaštitu od oštećenja tijekom spuštanja u procesu zatvaranje naftnih i plinskih bušotina na dnu bušotine. temperature do 250 °C.

Centralizatori

Centralizatori su dizajnirani da osiguraju koncentrično postavljanje kolone zaštitne cijevi u bušotinu kako bi se postigla visokokvalitetna izolacija formacija tijekom cementiranja. Osim toga, oni olakšavaju kretanje kolone zaštitne cijevi smanjujući sile trenja između kolone i stijenki bušotine, pomažu u povećanju stupnja istiskivanja bušaće tekućine cementnom isplakom zbog nekih turbulencija tokova u području njihove instalacije, olakšavaju rad na vješanju skrivenih žica i spajanju sekcija zbog centriranja njihovih gornjih krajeva u bušotini.

strugalice

Strugači se koriste za lomljenje glinene pogače na stijenkama bušotine radi boljeg prianjanja cementne kaše na stijenu, posebno kod cementiranja bušotina s razvrtanjem.

Tijekom spuštanja bunara može biti potrebno ispiranje bunara. U ovom slučaju, podvodni element za ispiranje je pričvršćen na kelly s navojem za zaključavanje na vrhu i trapezoidnim navojem na dnu. Zatim, kada su potrebne operacije dovršene, na kućište se zavrti glava za cementiranje.

Nakon pokretanja bušotine, tekućina za bušenje još uvijek ostaje u bušotini. Za uklanjanje iz cijevi koristi se puferska tekućina. Pumpa se kroz glavu za cementiranje. Zatim se procijenjena količina cementa pumpa u kolonu. Nakon toga se u unutarcijevni prostor dovodi tekućina za istiskivanje kako bi se cement podigao na projektiranu visinu. U isto vrijeme, čep se uklanja iz držača i nosi ga prema dolje tekućina za istiskivanje. Slijetanje čepa na zaustavni prsten nepovratnog ventila, uzrokujući skok tlaka na pumpi, signalizira kraj procesa cementiranja.

Trajanje stvrdnjavanja cementnih mortova za vodiče je postavljeno na 16 sati, a za srednje i proizvodne nizove - 24 sata. Trajanje stvrdnjavanja raznih smjesa za cementiranje (bentonit, troska, itd.) Postavljeno je ovisno o podacima njihovog prethodnog ispitivanja. ispitivanje - ispitivanja uzimajući u obzir temperaturu u bušotini.

Proces cementiranja bušotine provodi se kompleksom posebne opreme, koja je raspoređena u skladu s unaprijed dizajniranom shemom.

Jedinice za cementiranje dizajnirane su za ubrizgavanje cementne kaše i tekućine za istiskivanje u bušotinu, kao i za dovod tekućine za zatvaranje u uređaj za miješanje tijekom pripreme otopine. Osim toga, koriste se za pranje i istiskivanje pješčanih čepova, ispitivanje tlaka cijevi, stupova, razdjelnika, hidrauličko miješanje gnojnice itd.

Strojevi za miješanje cementa namijenjeni su za pripremu cementnih mortova za cementiranje bunara, raznih mješavina za čepljenje; mogu se koristiti za pripremu normalnih i težinskih tekućina za bušenje iz praha gline.

U skladu s namjenom i prirodom posla, mješalice se montiraju na automobile ili prikolice. Glavne jedinice strojeva za miješanje su bunker, mehanizam za utovar i istovar i uređaj za miješanje za pripremu otopina.

4. Otvaranje i ispitivanje naftnih horizonata

Bušenje bušotine završava otvaranjem naftnog ležišta, tj. komunikacija naftnog ležišta s bušotinom. Ova je faza vrlo odgovorna iz nekoliko razloga. Mješavina nafte i plina u ležištu je pod visokim tlakom čija vrijednost može biti unaprijed nepoznata. Pri tlaku koji premašuje tlak stupca tekućine koji ispunjava bušotinu, tekućina može biti izbačena iz bušotine i dolazi do otvorenog strujanja. Ulazak tekućine za ispiranje (u većini slučajeva to je otopina gline) u naftno ležište začepljuje njegove kanale, ometajući protok nafte u bušotinu.

Propuhivanje se može izbjeći ugradnjom preventera na ušću bušotine ili korištenjem tekućine za ispiranje visoke gustoće. Sprječavanje prodiranja otopine u naftno ležište postiže se uvođenjem raznih komponenti u otopinu, koje su po svojstvima slične ležišnoj tekućini, npr. emulzije na bazi nafte.

Budući da se nakon otvaranja naftnog ležišta zaštitna kolona spušta u bušotinu i cementira, čime se blokira i naftno ležište, potrebno je ponovno otvoriti ležište. To se postiže probijanjem strune u formacijskom intervalu perforatorima. U bušotinu ih na sajli-užetu spušta geofizička služba.

Trenutno je savladano i koristi se nekoliko metoda bušenja bušotina:

1) Perforacija od metka

Perforacija bušotina metkom sastoji se u spuštanju u bušotinu na kabelskom užetu posebnih uređaja - perforatora, u čijem su tijelu ugrađeni barutni naboji s mecima. Primivši električni impuls s površine, naboji eksplodiraju, dajući mecima veliku brzinu i veliku moć prodora. Uzrokuje uništavanje metala stupa i cementnog prstena. Broj rupa u stupcu i njihov položaj duž debljine formacije izračunava se unaprijed, stoga se ponekad spušta vijenac perforatora.

2) Perforacija torpeda

Perforacija torpeda je po principu slična perforaciji metka, samo je povećana težina punjenja i u perforatoru se koriste horizontalne cijevi.

3) Kumulativna perforacija

Kumulativna perforacija - stvaranje rupa zbog usmjerenog kretanja mlaza vrućih naboja koji izlaze iz perforatora brzinom od 6 ... 8 km / s pod pritiskom od 20 ... 30 GPa. U ovom slučaju formira se kanal dubine do 350 mm i promjera 8 ... 14 mm. Maksimalna debljina formacije, otvorena kumulativnim perforatorom za spuštanje je do 30 m, s torpedom - do 1 m, s metkom - do 2,5 m. Količina praškastog punjenja - do 50 g.

4) Perforacija hidro-pjeskarenjem

Pri korištenju perforacije s hidro-pješčanim mlazom, u stupcu se stvaraju rupe zbog abrazivnog djelovanja mješavine pijeska i tekućine koja teče brzinom do 300 m/s iz kalibriranih mlaznica pri tlaku od 15...30 MPa. .

Razrada naftnih bušotina je skup radova koji se izvode nakon bušenja, s ciljem izazivanja protoka nafte iz ležišta u bušotinu. Činjenica je da u procesu otvaranja, kao što je ranije spomenuto, moguće je da u ležište uđe bušotina i voda, što začepljuje pore ležišta i potiskuje naftu iz bušotine. Stoga spontani dotok nafte u bušotinu nije uvijek moguć. U takvim slučajevima pribjegavaju se pozivu umjetnog priljeva, koji se sastoji u obavljanju posebnog rada.

Dotok se može uzrokovati zamjenom tekućine veće gustoće u bušotini tekućinom manje gustoće. U tom slučaju smanjuje se pritisak stupca tekućine na formaciju, a time se uzrokuje dotok nafte iz bušotine. Ova metoda je jednostavna i ekonomična, ali učinkovita u slučaju niske kontaminacije formacije.

Ako zamjena otopine vodom ne donese rezultate, tada se priljev uzrokuje pomoću kompresora. Zrak komprimiran kompresorom dovodi se u cijev. U isto vrijeme, moguće je odgurnuti stupac tekućine od cijevi cijevi, čime se povratni pritisak na formaciju smanjuje na značajne vrijednosti. U nekim slučajevima može biti učinkovito povremeno dobaviti zrak kompresorom i tekućinu pumpnom jedinicom, stvarajući uzastopne udare zraka. Broj takvih dijelova plina može biti nekoliko, a oni, šireći se, izbacuju tekućinu iz bačve. Kako bi se povećala učinkovitost pomaka duž duljine niza cijevi, ugrađeni su početni ventili-rupe kroz koje komprimirani zrak, kada se kreće kroz prostor cijevi, ulazi u KZP i počinje podizati tekućinu kako u prstenastom prostoru tako iu cijevi.

Priljev može biti uzrokovan i metodom uzimanja brisa. Metoda se sastoji od stavljanja posebnog klipnog štapića opremljenog nepovratnim ventilom u cijev. Krećući se prema dolje, klip prolazi tekućinu kroz sebe, kada se diže, ventil se zatvara, a cijeli stupac tekućine iznad njega je prisiljen da se podigne zajedno s klipom, a zatim izbacuje iz bunara. Budući da podignuti stupac tekućine može biti velik (do 1000 m), pad tlaka na formaciji može biti značajan. Postupak uzimanja brisa može se ponavljati više puta, što omogućuje značajno smanjenje tlaka.

Kada cijevi još nisu postavljene u bušotinu, dotok se može uzrokovati metodom implozije. Ako se posuda ispunjena zrakom pod tlakom spusti u bušotinu, a zatim odmah poveže tu posudu s bušotinom, tada će se ispušteni zrak kretati iz zone visokog tlaka u zonu niskog tlaka, povlačeći tekućinu i tako stvarajući smanjeni tlak na formiranje. Sličan učinak može se postići ako se crpni i kompresorski pogoni prethodno ispražnjeni od tekućine spuste u bušotinu i tekućina iz bušotine trenutno prolazi u njih. U tom slučaju, povratni pritisak na formaciju će se smanjiti, a dotok tekućine iz formacije će se povećati. Stimulacija dotoka je popraćena uklanjanjem mehaničkih nečistoća donesenih iz ležišta, tj. čišćenje formacije.

5. Hitni rad u bušotini

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

Plosnati alati za pecanje koji rade na principu zaglavljivanja predmeta izvan ili unutar hvatača;

Ribolovni alati s navojem, koji rade na principu navlačenja navoja na predmet uz istovremeno zavrtanje hvatača na njega;

Drugi alat.

Razmotrite neke vrste alata za ribolov.

Vanjska cijev je dizajnirana za hvatanje cijevi, šipki ili drugih predmeta u bušotini tijelom ili rukavcem. To je razdvojena češljasta ručka postavljena u tijelo i pričvršćena na cijevi. Predmet koji se hvata pokriven je hvataljkom, koja ulaskom prema gore povećava promjer rupe, propuštajući predmet u hvatač. Kada se rasteže, navlaka se spušta, a njeni zupci se urezuju u tijelo predmeta, uklinjujući ga u hvatač.

Unutarnje koplje je dizajnirano za spuštanje u zahvatnu cijev. Sastoji se od tijela na koje je učvršćena ploča, povezana šipkom i pomičnim prstenom. Tijelo se umeće u hvatačku cijev, dok se matrica diže, smanjujući promjer hvatača i stvarajući uvjete za ulazak. Kada se rasteže, matrica se spušta, povećavajući promjer tijela hvatača i zaglavljujući cijev.

Operativni nadsječ je namijenjen za hvatanje cijevi ili šipki spojkom uz pomoć ravnih opruga učvršćenih na unutarnjoj površini tijela. Kada se približavaju objektu, opruge se razilaze, prolaze unutar hvatača, a zatim se skupljaju.

Ventil za hvatanje štapova služi za hvatanje štapova kvačilom. Sastoji se od tijela u koje su učvršćene padajuće matrice s oprugom. Matrice se otvaraju, prolaze pored objekta, a zatim konvergiraju.

Glodalo s unutarnjim zubima koristi se za glodanje gornjih krajeva cijevi ili šipki za slučaj nužde kako bi onda mogli raditi kao sigurnosni hvatači. Sastoji se od tijela u kojem su izrezani uzdužni zubi.

Radna slavina je dizajnirana za pecanje unutarnjim navojem cijevi ili spojnice. Sastoji se od tijela, na kojem se u usječenom dijelu nalazi konac. Može se narezati na predmet koji se može uhvatiti i zatim uhvatiti.

Zvono je dizajnirano da uhvati cijev vanjskim navojem. Zvono je ogranak cijevi, na čijoj je unutarnjoj površini izrezan navoj brave. Duljina niti je cca 35 cm.

6. Eliminacija plinskog ulja i emisija

Postoje dvije metode: metoda uravnoteženog tlaka u ležištu

Kada se manifestacija eliminira prvom metodom, tlak na dnu bušotine održava se nešto višim od tlaka u formaciji tijekom cijelog procesa. U tom slučaju, protok tekućine će se zaustaviti do potpunog prigušenja.

Postoje četiri načina provedbe ove metode: Metoda kontinuiranog zatvaranja bušotine: proces ispiranja i zatvaranja se započinje odmah na otopini gustoće potrebne za ispunjenje uvjeta - Rzab > Rplast. Ovom metodom u bušotini se javljaju najniži pritisci, stoga je najsigurnija. Međutim, za njegovu provedbu potrebno je imati dovoljnu zalihu utega i sredstava. brza hrana isplaka za bušenje.

Metoda čekanja na ponderiranje: nakon detekcije manifestacije, bušotina se zatvara i pristupa se pripremi otopine potrebne gustoće i potrebnog volumena. Tijekom pripreme otopine, tlak u bušaćim cijevima održava se konstantnim, što osigurava konstantan tlak u ležištu pri izlasku paketa tekućine. Nedostatak ove metode je potreba za pravilnom kontrolom tlaka plutajućeg pakiranja fluida, tj. da tlakovi ne prelaze one koje dopušta oprema, a moguće je i zalijepiti alat za bušenje, jer bušotina ostaje bez Cirkulacija. Prednost ove metode u odnosu na prethodnu je u tome što možemo pripremiti otopinu iste gustoće, a također će ovom metodom biti najmanji maksimalni tlakovi, jer kada plin još nije došao do ušća, a teška otopina je počela napunimo CZP, otvaramo sve više i više priključka, stoga se plinski paket više rasteže i gubi pritisak kada se približava ustima. Metoda dvostupanjskog zatvaranja bušotine. U prvoj fazi, tekućina se ispire iz bušotine istom otopinom na kojoj je dobiven razvoj. Istodobno počinju pripremati otopinu gustoće potrebne za zatvaranje bušotine. U drugoj fazi ubijanja, u bušotinu se ubrizgava ponderirana otopina. Ova metoda je jednostavnija od prethodne dvije, relativno sigurna, ali se njenom primjenom stvara najviše visoki pritisci u bunaru.

Dvostupanjska proširena metoda. U prvoj fazi, s protutlakom, dolazna tekućina iz bušotine ispire se istom otopinom na kojoj je dobivena manifestacija. Nakon ispiranja formacijske tekućine, bez zaustavljanja cirkulacije, povećava se gustoća cirkulirajuće otopine do potrebne gustoće i time se ubija formacija u razvoju. Ova metoda se koristi u nedostatku spremnika potrebnih za pripremu otopine. korak po korak metoda uništavanja bunara:

Korištenje ove metode pribjegava se kada se pri korištenju prethodnih metoda pojave pritisci koji prelaze dopušteni tlak na ušću bušotine.

Bibliografija

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

2. Oprema za naftna polja. Imenik.

3. Ilsky A.L. Shmidt A.P./Bušilice i mehanizmi

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

Za pripremu ovog rada korišteni su materijali sa stranice http://revolution.allbest.ru.