Как се пробиват кладенци с нефтен газ Как се пробиват нефтени и газови кладенци? Документи и оборудване: основни изисквания

Главна информацияотносно пробиването маслои газкладенци

1.1. ОСНОВНИ УСЛОВИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Ориз. 1. Елементи на конструкцията на кладенеца

Кладенец е цилиндрична мина, работеща без достъп на хора и с диаметър, който е многократно по -малък от дължината му (фиг. 1).

Основните елементи на сондажа:

Кладенец (1) - пресичане на маршрута на кладенеца с дневната повърхност

Долен отвор (2) - дъното на сондаж, движещ се в резултат на удара на скален режещ инструмент върху скалата

Стени на сондаж (3) - странични повърхности пробиванекладенци

Оста на сондажа (6) - въображаема линия, свързваща центровете на напречните сечения на сондажа

* Стъпка на кладенеца (5) - пространството в недрата, заето от сондажа.

Обшивки (4) - струни от взаимосвързани обшивни тръби. Ако стените на сондажа са направени от стабилни скали, тогава обсадните струни не се вливат в сондажа.

Кладенците се задълбочават, разрушавайки скалата по цялата зона на дъното (плътно дъно, фиг. 2 а) или по периферната му част (пръстеновидно дъно, фиг. 2 б). В последния случай в центъра на кладенеца остава скална колона - ядро, което периодично се издига на повърхността за директно проучване.

Диаметърът на кладенците, като правило, намалява от главата до дъното на стъпки на определени интервали. Начален диаметър маслои газкладенците обикновено не надвишават 900 мм, а крайният рядко е по -малък от 165 мм. Дълбочини маслои газкладенците варират в рамките на няколко хиляди метра.

По пространствено разположение в земната кора сондажите се подразделят (фиг. 3):

1. Вертикален;

2. Наклонен;

3. Право извита;

4. Извити;

5. Праволинейно извит (с хоризонтален разрез);

Ориз. 3. Пространствено разположение на кладенци

Сложно извити.

Масло и газкладенците се пробиват на сушата и на морето с помощта на сондажни платформи. В последния случай сондажните платформи се монтират на стелажи, плаващи сондажни платформи или кораби (фиг. 4).

V нефт и газиндустриите пробиват кладенци за следните цели:

1. Оперативна- за производство на петрол, гази газконденз.

2. Инжектиране - за изпомпване на производствени хоризонти на вода (по -рядко въздух, газ), за да се поддържа резервоарното налягане и да се удължи периода на разработване на полето, увеличете дебита оперативнакладенци, оборудвани с помпи и въздушни повдигачи.

3. Проучване - за идентифициране на производствените хоризонти, очертаване, тестване и оценка на тяхната промишлена стойност.

4. Специални - референтни, параметрични, оценъчни, контролни - за изследване на геоложката структура на малко позната територия, определяне на промените в резервоарните свойства на продуктивните пластове, мониторинг на пластовото налягане и фронта на движение на контакта масло -вода, степента на разработване на отделни участъци от пласта, топлинен ефект върху пласта, осигуряване на изгаряне на място, газификация на нефт, заустване на отпадъчни води в дълбоко абсорбиращи пластове и др.

5. Структурно търсене - за изясняване на позицията на обещаващ масло-газов лагерконструкции според горните маркиращи (определящи) хоризонти, повтарящи техните очертания, според данните за пробиване на малки, по-евтини кладенци с малък диаметър.

Днес маслои газкладенците са скъпи капиталови структури, които служат в продължение на много десетилетия. Това се постига чрез свързване на продуктивната формация с повърхността на земята в запечатан, здрав и издръжлив канал. Пробитото кладенче все още не представлява такъв канал, поради нестабилността на скалите, наличието на слоеве, наситени с различни течности (вода, масло, гази техни смеси), които са под различно налягане. Следователно, при изграждането на кладенец е необходимо да се закотви стволът на кладенеца му и да се отделят (изолират) образувания, съдържащи различни течности.

Проходният канал се поддържа от специални тръби, наречени обсадни тръби. Поредица от обсадни тръби, свързани последователно помежду си, съставляват обшивката. За обшивка на кладенци се използват стоманени обшивни тръби (фиг. 5).

Наситените с различни течности слоеве са разделени от непроницаеми скали - „обвивки“. При пробиване на кладенец тези непроницаеми разделителни уплътнения се нарушават и възможността за междупластови кръстосани потоци, спонтанно изтичане на пластови флуиди към повърхността, поливане на продуктивните слоеве, замърсяване на водоснабдителните източници и атмосферата, корозия на обсадните струни, спуснати в кладенеца създаден.

В процеса на пробиване на кладенец в нестабилни скали са възможни интензивни кухини, талус, скални падания и др. В някои случаи по -нататъшното задълбочаване на ствола на кладенеца става невъзможно без предварително фиксиране на стените му.

За да се изключат такива явления, пръстеновидният канал (пръстеновидното пространство) между стената на сондажа и кожуха, който се влива в него, е запълнен с запушващ (изолационен) материал (фиг. 6). Това са формулировки, които включват стягащи, инертни и активни пълнители и химически реактиви. Те се приготвят под формата на разтвори (обикновено вода) и се изпомпват в кладенеца с помпи. От свързващите вещества най-широко използвани са нефтени кладенци от Портланд. Следователно процесът на разделяне на слоевете се нарича циментиране.

Така в резултат на сондажното пробиване, последващото му закрепване и разделяне на слоевете се създава стабилна подземна конструкция с определен дизайн.

Проектирането на кладенец се разбира като набор от данни за броя и размера (диаметър и дължина) на обсадните колони, диаметри на сондажа за всяка колона, интервали за циментиране, както и методи и интервали за свързване на кладенеца с продуктивната формация (фиг. 7 ).

Информация за диаметрите, дебелината на стените и стоманените марки на обсадните тръби по интервали, за видовете обшивни тръби, оборудванедъното на корпуса е включено в концепцията за дизайн на корпуса.

Обвивните струни с определена цел се спускат в кладенеца: посока, проводник, междинни струни, оперативнаКолона.

Посоката се спуска в сондажа, за да се предотврати ерозията и срутването на скали около устието на кладенеца при пробиване под повърхностен водач, както и за свързване на сондажа към системата за почистване на сондажни кал. Пръстеновото пространство зад посоката се запълва по цялата дължина с фугиращ разтвор или бетон. Посоката се спуска на дълбочина няколко метра в стабилни скали, до десетки метри в блата и тинести почви.

Проводникът обикновено покрива горната част на геоложкия участък, където има нестабилни скали, резервоари, които абсорбират пробиванеразтвор или разработка, доставящи повърхностни флуиди на повърхността, т.е. всички тези интервали, които ще усложнят процеса на по -нататъшно сондиране и ще причинят замърсяване на околната среда. Проводникът задължително трябва да покрива всички слоеве, наситени с прясна вода.

Ориз. 7. Схема за проектиране на кладенец

Накрайникът се използва и за инсталиране на устието на кладенеца за предотвратяване на изпускане оборудванеи окачване на следващите обшивки. Проводникът се спуска на дълбочина няколкостотин метра. За надеждно разделяне на слоевете, придавайки достатъчна здравина и стабилност, корпусът е циментиран по цялата дължина.

Оперативнаструната се вкарва в кладенеца за извличане на петрол, газили инжектиране в производствения хоризонт на вода или газс цел поддържане на резервоарното налягане. Височината на циментовата суспензия се издига над горната част на производствените хоризонти, както и на етапно циментиращо устройство или кръстовище на горните участъци на обшивните струни в маслои газкладенците трябва да са съответно най-малко 150-300 м и 500 м.

Междинните (технически) колони трябва да бъдат спуснати, ако е невъзможно да се пробие до проектната дълбочина, без първо да се разделят зоните на усложнения (прояви, свлачища). Решението за пускането им се взема след анализ на съотношението на налягането, възникнало по време на пробиването в системата "кладенец-резервоар".

Ако налягането в кладенеца Pc е по -малко от пластовото налягане Рпл (налягането на флуидите, насищащи пласта), тогава флуидите от пласта ще се вливат в кладенеца и ще настъпи проява. В зависимост от интензивността, проявите са придружени от самоизливаща се течност ( газ) на устието на кладенеца (преливания), издухвания, отворени (неконтролирани) течащи. Тези явления усложняват процеса на изграждане на кладенец, създават заплаха от отравяне, пожари и експлозии.

Когато налягането в кладенеца се повиши до определена стойност, наречена налягане от началото на абсорбцията Ploss, течността от кладенеца навлиза в пласта. Този процес се нарича абсорбция пробиванерешение. Погъл може да бъде близо или равно на резервоарното налягане, а понякога се доближава до стойността на вертикалното скално налягане, определено от теглото на скалите, разположени по -горе.

Понякога загубите се придружават от потоци течности от един резервоар в друг, което води до замърсяване на водоснабдителните източници и производствени хоризонти. Намаляването на нивото на течността в кладенеца поради абсорбция в един от резервоарите причинява намаляване на налягането в другия резервоар и възможността за прояви от него.

Налягането, при което естествените затворени фрактури се отварят или се образуват нови, се нарича налягане на хидравлично разбиване, Pgrp. Това явление е придружено от катастрофално поглъщане пробиванерешение.

Характерно е, че при много нефт и газрегиони, резервоарното налягане Рпл е близко до хидростатичното налягане на колона с прясна вода Рг (по -долу просто хидростатичното налягане) с височина Нр, равна на дълбочината Нп, върху която лежи дадената формация. Това се дължи на факта, че налягането на флуидите в резервоара често се причинява от налягането на ръбовите води, чиято зона за презареждане има връзка с дневната повърхност на значителни разстояния от полето.

Тъй като абсолютните стойности на наляганията зависят от дълбочината H, е по -удобно да се анализират техните съотношения, като се използват стойностите на относителните налягания, които са съотношенията на абсолютните стойности на съответните налягания към хидростатичното налягане Pr, т.е.

Rpl * = Rpl / Rg;

Pgr * = Pgr / Rg;

Рпогл * = Рпогл / Рг;

Ргрп * = Ргрп / Рг.

Тук Рпл - резервоарно налягане; Ргр - хидростатично налягане на сондажната кал; Рпогл - налягане в началото на абсорбцията; Ргрп - налягане на хидравлично разбиване.

Относителното налягане в резервоара Ppl * често се нарича коефициент на аномалия Ka. Когато Рпл * е приблизително равно на 1,0, налягането на пласта се счита за нормално, с Рпл * по -голямо от 1,0 - необичайно високо (необичайно високо налягане), а с Рпл * по -малко от 1,0 - необичайно ниско (AIPP).

Едно от условията за нормален неусложнен процес на пробиване е съотношението

а) Rpl *< Ргр* < Рпогл*(Ргрп*)

Процесът на пробиване е сложен, ако по някаква причина относителното налягане е в съотношението:

б) Ppl *> Pgr *< Рпогл*

или

в) Rpl *< Ргр* >Рпогл * (Ргрп *)

Ако отношение б) е вярно, тогава се наблюдават само прояви, ако в), тогава се наблюдават прояви и поглъщания.

Междинните колони могат да бъдат плътни (те са спуснати от устието до дъното) и не са твърди (не достигат до устието). Последните се наричат ​​джолани.

Общоприето е, че кладенецът има едноколонна структура, ако в него не се натъкнат междинни колони, въпреки че както посоката, така и проводникът са спуснати. С една междинна струна кладенецът има двунидова структура. Когато има две или повече технически струни, кладенецът се счита за многонитов.

Дизайнът на кладенеца е зададен, както следва: 426, 324, 219, 146 - диаметри на корпуса в мм; 40, 450, 1600, 2700 - дълбочини на работа на кожуха в m; 350, 1500 - нивото на фугиращата суспензия зад облицовката и оперативнаколона в m; 295, 190 - битови диаметри в мм за пробиване на кладенци за 219 - и 146 - мм струни.

1.2. ДОБРИ МЕТОДИ НА ПРОБЯВАНЕ

Кладенците могат да се пробиват по механични, термични, електрически импулсни и други методи (няколко десетки). Промишлено приложение обаче намират само механичните методи за пробиване - ударни и ротационни. Останалите все още не са напуснали експерименталния етап на развитие.

1.2.1. ВЪЗДЕЙСТВЕНО СУДЕНИЕ

Ударно пробиване. От всичките му разновидности ударно-въженото пробиване е най-широко разпространено (фиг. 8).

Сондажът, който се състои от накрайник 1, ударна пръчка 2, плъзгаща се срязваща щанга 3 и брава за въже 4, се спуска в кладенеца на въже 5, което, огъвайки се около блок 6, издърпва ролка 8 и направляваща ролка 10, се отвива от барабана 11 на сондажната платформа ... Скоростта на спускане на сондажната колона се контролира от спирачката 12. Блок 6 е монтиран в горната част на мачтата 18. За овлажняване на вибрациите, възникващи по време на пробиването, се използват амортисьори 7.

Манивелата 14 с помощта на свързващия прът 15 вибрира балансиращата рамка 9. Когато рамката е спусната, излитащата ролка 8 издърпва въжето и повдига свредлото над дъното. Когато рамката се повдига, въжето се спуска, снарядът пада, а когато длетото удари скалата, последната се унищожава.

Тъй като сондажът се задълбочава, въжето се удължава, като се навива от барабана 11. Цилиндричността на сондажа се осигурява чрез завъртане на накрайника в резултат на развиване на въжето под товар (при повдигане на сондажа) и усукване при сваляне на товара ( когато битът удари скалата).

Ефективността на разрушаването на скалите по време на пробиване с ударно въже е правопропорционална на масата на свредлото, височината на падането му, ускорението на падането, броя на ударите на долото в дъното на дупката за единица време и е обратно пропорционално до квадрата на диаметъра на сондажа.

В процеса на пробиване на счупени и вискозни образувания е възможно забиване на битове. За освобождаване на накрайника в свредлото се използва срязваща щанга, направена под формата на два удължени пръстена, свързани помежду си като връзки на веригата.

Процесът на пробиване ще бъде по -ефективен, по -малкото съпротивление на сондажа се осигурява от натрупаните на дъното на кладенеца резници, смесени с пластовата течност. При липса или недостатъчен приток на пластова течност в кладенеца от устието на кладенеца периодично се добавя вода. Равномерното разпределение на частиците на резниците във водата се постига чрез периодично задвижване (повдигане и спускане) пробиванеснаряд. Тъй като разрушената скала (резници) се натрупва в долния отвор, се налага почистване на кладенеца. За да направите това, използвайки барабана, свредлото се повдига от кладенеца и крадецът 13 се спуска в него многократно върху въжето 17, което се отвива от барабана 16. В дъното на крадеца има клапан. Когато крадецът е потопен в течността на кашата, вентилът се отваря и крадецът се пълни с тази смес; когато крадецът се повдигне, вентилът се затваря. Течността от утайки, издигната на повърхността, се излива в контейнер за събиране. За да почистите напълно кладенеца, трябва да пуснете байлера няколко пъти подред.

След почистване на долния отвор, сондажът се спуска в кладенеца и процесът на пробиване продължава.

С шок пробиванекладенецът обикновено не се пълни с течност. Следователно, за да се избегне срутването на скалите от стените му, се спуска обшивна колона, състояща се от метални обсадни тръби, свързани помежду си посредством резби или заваряване. Тъй като кладенецът се задълбочава, кожухът се избутва до дъното и периодично се удължава (увеличава) от една тръба.

Методът на въздействие не се прилага повече от 50 години. нефт и газиндустриите на Русия. Въпреки това, в проучването пробиванена родови находища, по време на инженерни и геоложки проучвания, пробиванекладенци за вода и др. намира своето приложение.

1.2.2. Ротационно пробиване на кладенци

При ротационното пробиване разрушаването на скалата възниква в резултат на едновременното действие на натоварване и въртящ момент върху долото. Под действието на товара накрайникът прониква в скалата и под въздействието на въртящия момент я разцепва.

Има два вида ротационно пробиване - ротационно и сондажно.

При ротационното пробиване (фиг. 9) мощността от двигателите 9 се предава през лебедката 8 към ротора 16 - специален ротационен механизъм, монтиран над устието на кладенеца в центъра на платформата. Роторът се върти пробиванепробивна колона и малко завинтено към нея 1. Свредлото се състои от водеща тръба 15 и 6 пробивни тръби 5, завинтени към нея с помощта на специална подложка.

Следователно, по време на ротационното пробиване, задълбочаването на долото в скалата се случва, когато въртящата се сондажна колона се движи по оста на сондажа и когато пробиванес сондажен двигател - не въртящ се пробиванеколони. Ротационното пробиване се характеризира с промиване

При пробиванеС надземен двигател бит 1 се завинтва към вала, а сондажът се завинтва към корпуса на двигателя 2. Когато двигателят работи, неговият вал с накрайника се върти и сондажната колона получава реактивния въртящ момент на корпуса на двигателя , който се заглушава от не въртящ се ротор (в ротора е монтиран специален щепсел).

Калната помпа 20, задвижвана от мотор 21, изпомпва сондажната течност през колектор (тръбопровод) високо налягане) 19 в щранг - тръба 17, вертикално монтирана в десния ъгъл на кулата, след това в гъвкав пробивен маркуч (втулка) 14, завъртане 10 и в пробиванеколона. Достигайки долотата, сондажната течност преминава през отворите в нея и се издига на повърхността по пръстеновидното пространство между стената на сондажа и сондажната колона. Тук в системата на резервоари 18 и почистващи механизми (не са показани на фигурата) пробиванеразтворът се почиства от резници, след това влиза в приемните резервоари 22 на кални помпи и отново се изпомпва в кладенеца.

В момента се използват три типа сондажни двигатели - турбобур, винтов двигател и електрическа бормашина (последният се използва изключително рядко).

При пробиване с турбобур или винтов двигател, хидравличната енергия на потока от сондажна течност, движеща се надолу по сондажната колона, се преобразува в механична енергия на вала на шахтата на сондажа, към който е свързан долото.

При пробиване с електрическа бормашина Електрическа енергиядоставя се чрез кабел, чиито секции са монтирани вътре пробиванеструна и се преобразува от електродвигател в механична енергия на вала, която се прехвърля директно към накрайника.

Тъй като кладенецът се задълбочава скучно ев кладенеца се подава струна, окачена от верижна подемна система, състояща се от коронен блок (не е показан на фигурата), движещ се блок 12, кука 13 и въже 11. Когато келт 15 навлиза в цялата дължина на ротора 16, лебедката се включва, сондажната колона се повдига до дължината на кели и сондажната колона се окачва с клинове на масата на ротора. След това водещата тръба 15 се отвива заедно с въртящия се 10 и се спуска в сондаж (обвивна тръба, предварително инсталирана в специално пробит наклонен кладенец) с дължина, равна на дължината на водещата тръба. Сондажът се пробива предварително в десния ъгъл на платформата приблизително в средата на разстоянието от центъра до крака му. След това пробивната колона се удължава (изгражда) чрез завинтване на двутръбна или тритръбна тапа (две или три пробивни тръби, завинтени заедно) към нея, извадете я от клиновете, спуснати в кладенеца за дължината на щепсел, окачен с клинове на роторната маса, повдигнат от пробиване водеща тръба с въртящ се, завийте го към сондажната колона, освободете сондажната колона от клинове, донесете накрайника до дъното и продължете пробиване.

За да замените износената накрайница, цялата сондажна колона се издърпва от кладенеца и след това се спуска отново. Спускането и повдигането също се извършват с помощта на верижна подемна система. Когато барабанът на лебедката се върти, теленото въже се навива върху барабана или се отвива от него, което осигурява повдигане или спускане на движещия се блок и куката. Към последната повдигната или спусната свредла е окачена с помощта на връзки и асансьор.

При повдигане BC се отвива върху свещите и се монтира вътре в кулата с долните краища върху свещниците, а горните краища се навиват от специалните пръсти на балкона на ездача. BK се спуска в кладенеца в обратен ред.

По този начин процесът на работа с долота в дъното на кладенеца се прекъсва от удължаването на сондажната колона и прекъсвания за промяна на износения бит.

По правило горните участъци на кладенеца са лесно ерозирали отлагания. Следователно преди пробиване на кладенец се изгражда вал (отвор) до стабилни скали (3-30 м) и в него се спускат тръба 7 или няколко винтови тръби (с изрязан прозорец в горната част), 1-2 m по -дълъг от дълбочината на дупката. Пръстена е циментиран или бетониран. В резултат на това устието на кладенеца е надеждно укрепено.

Към прозореца в тръбата е заварен къс метален жлеб, по който по време на пробиването пробивната течност се насочва към системата от резервоари 18 и след това, преминавайки през почистващи механизми (не са показани на фигурата), влиза в приемния резервоар 22 на кални помпи.

Тръбата (тръбната колона) 7, инсталирана в ямата, се нарича посока. Задаване на посоката и редица други работи, извършени преди старта пробиванеса подготвителни. След като приключат, се влиза в акт за влизане експлоатациясондажна платформа и започнете да пробивате кладенец.

Чрез пробиване на нестабилни, меки, натрошени и кавернозни скали, усложняващи процеса пробиване(обикновено 400-800 m), покрийте тези хоризонти с проводник 4 и циментирайте пръстеновидното пространство 3 към устието. С по -нататъшно задълбочаване могат да се срещнат и хоризонти, които също са обект на изолация; такива хоризонти се припокриват от междинни (технически) обшивки.

След като е пробит кладенецът до проектната дълбочина, спуснат и циментиран оперативнаколона (EC).

След това всички обшивни струни в устието на кладенеца са свързани с помощта на специален оборудване... След това няколко десетки (стотици) дупки се пробиват срещу продуктивната формация в ЕО и циментовия камък, през които в процеса на тестване, разработване и последващи експлоатация на петрол (газ) ще се влее в кладенеца.

Същността на разработването на кладенец се свежда до факта, че налягането на колоната на сондажната кал в кладенеца става по -малко от пластовото налягане. В резултат на създадения спад на налягането маслото ( газ) от формацията ще започне да се влива в кладенеца. След комплекса изследователски работикладенецът се предава на експлоатация.

За всеки кладенец се въвежда паспорт, където се определя неговата структура, местоположение на устието, дъно и пространствено положениевал според данните от насочени измервания на неговите отклонения от вертикалата (зенитни ъгли) и азимута (азимутални ъгли). Последните данни са особено важни за кластерно пробиване на насочени кладенци, за да се избегне пробиването на сондажа в сондажа на предварително пробит или вече произвеждащ кладенец. Действителното отклонение на лицето от проекта не трябва да надвишава посочените отклонения.

Сондажните операции трябва да се извършват в съответствие със законите за защита на труда и околната среда. Изграждане на площадка за сондажна платформа, маршрути за движение на сондажна платформа, пътища за достъп, електропроводи, комуникации, тръбопроводи за водоснабдяване, събиране маслои газ, земни обори, устройства за пречистване на отпадни води, изхвърляне на утайки трябва да се извършват само на територията, специално определена от съответните организации. След приключване на строителството на кладенец или група от кладенци, всички ями и изкопи трябва да бъдат засипани отново, цялата площадка за сондажната площадка трябва да бъде възстановена (регенерирана) колкото е възможно за икономическо използване.

1.3. КРАТКА ИСТОРИЯ НА СУДЕНИЕТО МАСЛОИ ГАЗДОБРЕ

Първите кладенци в историята на човечеството са пробити по метода на ударно въже през 2000 г. пр. Н. Е. За миненкисели краставички в Китай.

До средата на 19 век маслоТой е добиван в малки количества, главно от плитки кладенци в близост до естествените му изходи към повърхността. От втората половина на 19 век търсенето на маслозапочнаха да се увеличават във връзка с широкото използване на парни машини и развитието на тяхната база на индустрията, която изискваше големи количества смазочни материали и по -мощни от лоевите свещи, източници на светлина.

Изследвания последните годиниустанови, че първият кладенец на маслое пробит с ръчен ротационен метод на полуостров Апшерон (Русия) през 1847 г. по инициатива на В.Н. Семенова. Първият кладенец в САЩ масло(25 м) е пробит в Пенсилвания от Едуин Дрейк през 1959 г. Тази година се счита за начало на развитието производство на маслоиндустрия в САЩ. Раждането на руснака маслопромишлеността обикновено се брои от 1964 г., когато в Кубан в долината на река Кудако A.N. Новосилцев започва да пробива първия кладенец при масло(дълбочина 55 м) с помощта на механично ударно-въжено пробиване.

В края на 19 и 20 век са изобретени дизелови и бензинови двигатели с вътрешно горене. Въвеждането им на практика доведе до бързото развитие на света производство на маслоиндустрия.

През 1901 г. за първи път в САЩ се използва ротационно ротационно пробиване с измиване на дънни отвори с циркулиращ поток от течност. Трябва да се отбележи, че отстраняването на резници чрез циркулиращ поток вода е изобретено през 1848 г. от френския инженер Фовел и е първото, което използва този метод при пробиване на артезиански кладенец в манастира Св. Доминика. В Русия първият кладенец е пробит по ротационен метод през 1902 г. на дълбочина 345 м в района на Грозни.

Един от най -трудните проблеми, които възникват при пробиване на кладенци, особено с ротационен метод, е проблемът с уплътняването на пръстеновидното пространство между обсадните тръби и стените на кладенеца. Този проблем беше решен от руския инженер А.А. Богушевски, който разработи и патентова през 1906 г. метод за изпомпване на циментова суспензия в кожуха с последващото му изместване през дъното (обувката) на обшивката в пръстена. Този метод на циментиране бързо се разпространява в местната и чуждестранната практика. пробиване.

През 1923 г. възпитаник на Томския технологичен институт М.А. Капелюшников в сътрудничество със С.М. Волох и Н.А. Корнеев изобретява сондажен хидравличен двигател - турбобур, който определя фундаментално нов начин на развитие на технологиите и технологиите пробиванемасло и газкладенци. През 1924 г. в Азербайджан е пробит първият кладенец в света с помощта на едностепенна турбобур, която е наречена турбобурилка на Капелюшников.

Турбобурелите имат специално място в историята на развитието. пробиваненаклонени кладенци. За първи път отклонен кладенец е пробит по турбинен метод през 1941 г. в Азербайджан. Подобряването на такова сондиране направи възможно ускоряването на разработването на находища, разположени под морското дъно или под силно пресечен терен (блата на Западен Сибир). В тези случаи от една малка площадка се пробиват няколко наклонени кладенци, чието изграждане изисква значително по -малко разходи, отколкото изграждането на площадки за всяка сондажна площадка. пробиваневертикални кладенци. Този метод на изграждане на кладенец се нарича клъстерно пробиване.

През 1937-40г. A.P. Островски, Н.Г. Григорян, Н.В. Александров и други разработиха дизайна на фундаментално нов сондажен двигател - електрическа бормашина.

В САЩ, през 1964 г., е разработен едноходов хидравличен винтов мотор, а през 1966 г. в Русия е разработен многоходов винтов двигател, който дава възможност за пробиване на насочени и хоризонтални кладенци за петрол и газ.

В Западен Сибир първият кладенец, който даде мощен фонтан от естествени газНа 23 септември 1953 г. е пробит край селото. Березово в северната част на Тюменска област. Тук, в района на Березовски, е роден през 1963 г. добив на газпромишлеността на Западен Сибир. Първият петролен кладенец в Западен Сибир избухна на 21 юни 1960 г. в района на Мулимьинская в басейна на река Конда.

За повечето хора наличието на собствена петролна или газова сондажа означава решаване на финансови проблеми до края на живота им и живот без да мислят за нищо.
Но толкова ли е лесно да се пробие кладенец? Как работи? За съжаление, малко хора задават този въпрос.

Сондажният кладенец 39629G се намира много близо до Алметьевск, в село Карабаш. След нощния дъжд, наоколо в мъглата и пред колата, от време на време тичаха зайци.

И накрая се появи самата сондажна платформа. Там вече ни очакваше сондажният майстор - основният човек на обекта, той взема всички оперативни решения и отговаря за всичко, което се случва по време на пробиването, както и началникът на сондажния отдел.

По принцип пробиването се нарича разрушаване на скали на дъното (в най -ниската точка) и извличане на разрушени скали на повърхността. Сондажна платформа е комплекс от машини като нефтена платформа, помпени кал, системи за почистване на кал, генератори, жилищни помещения и др.

Мястото за пробиване, на което са разположени всички елементи (за тях ще говорим по -долу), е зона, изчистена от плодороден слой пръст и покрита с пясък. След приключване на работата този слой се възстановява и по този начин не се причиняват значителни вреди на околната среда. Изисква се слой пясък, защото глина при първите дъждове ще се превърне в непроницаема каша. Самият аз видях колко многотонни Урали са заседнали в такава течност.
Но първо първо.

На кладенец 39629G е монтирана платформа (всъщност кула) SBU-3000/170 (стационарна сондажна платформа, максимална товароподемност 170 тона). Машината е произведена в Китай и се сравнява благоприятно с това, което съм виждал преди. Сондажни платформи също се произвеждат в Русия, но китайските платформи са по -евтини както при закупуване, така и при поддръжка.

На това място се извършва кластерно сондиране, което е характерно за хоризонтални и насочени кладенци. Този тип сондиране означава, че устията на кладенците са разположени на близко разстояние един от друг.
Следователно сондажната платформа е оборудвана със самоплъзгаща се релсова система. Системата работи на принципа "push-pull" и машината се движи сякаш сама с помощта на хидравлични цилиндри. Преминаването от една точка в друга (първите десетки метра) с всички съпътстващи операции отнема няколко часа.

Изкачваме се до сондажната платформа. Тук се извършва по -голямата част от работата на сондажите. Снимката показва тръбите на сондажната колона (вляво) и хидравличния щифт, с помощта на които колоната се удължава с нови тръби и продължава пробиването. Пробиването става благодарение на малко в края на колоната и въртене, което се предава от ротор.

Особено се зарадвах работно мястосондаж. Някога в Република Коми видях сондаж, който контролираше всички процеси с помощта на три ръждясали лоста и собствената си интуиция. За да премести лоста от мястото му, той буквално висеше върху него. В резултат на това куката за тренировка едва не го удари.
Тук сондажът е като капитан на космически кораб. Той седи в изолирана кабина, заобиколена от монитори и контролира всичко с джойстик.

Разбира се, кабината се отоплява през зимата и се охлажда през лятото. Освен това покривът, също изработен от стъкло, има предпазна мрежа в случай, че нещо падне от височина и чистачка за почистване на стъклото. Последното предизвиква истинска наслада сред сондажите :)

Изкачваме се!

В допълнение към ротора, платформата е оборудвана с система за задвижване с върхово производство (произведена в САЩ). Тази система комбинира кранов блок и ротор. Грубо казано, това е кран с прикрепен към него електродвигател. Системата за горно задвижване е по -удобна, по -бърза и по -модерна от ротора.

Видео за това как работи системата за най -високо задвижване:

Кулата предлага отлична гледка към обекта и околностите :)

В допълнение към красивите гледки, в горната част на сондажното място можете да намерите работно място за езда помбур (помощник -пробивач). Неговите отговорности включват монтаж на тръби и общ надзор.

Тъй като конникът е на работното място през цялата 12-часова смяна и при всяко време и по всяко време на годината, за него е оборудвана отопляема стая. Това никога не се е случвало на старите кули!

В случай на спешност конникът може да бъде евакуиран с помощта на количка:

Когато се пробие кладенецът, сондажът се промива няколко пъти от пробитата скала (изрезки) и в нея се спуска обшивна колона, която се състои от множество тръби, усукани заедно. Един типичен идентификационен номер на корпуса е 146 милиметра. Дължината на сондажа може да достигне 2-3 километра или повече. По този начин дължината на кладенеца надвишава диаметъра му десетки хиляди пъти. Приблизително същите пропорции имат например парче обикновена нишка с дължина 2-3 метра.

Тръбите се подават през специален улей:

След пускане на обвивката кладенецът се промива отново и започва циментирането на пръстеновидното пространство (пространството между стената на кладенеца и обсадния кожух). Циментът се подава на дъното и се избутва в пръстена.

След като циментът се втвърди, той се проверява със сонда (устройство, спуснато в кладенеца) на ACC - акустичен контрол на циментирането, кладенецът е под налягане (проверява се херметичността), ако всичко е наред, пробиването продължава - циментова дюза се пробива в долната част и битът се движи напред.

Буквата "g" в номера на кладенеца 39629G означава, че стволът на кладенеца е хоризонтален. От устието на кладенеца до определена точка, кладенецът се пробива без отклонение, но след това с помощта на въртящ се отклонител и / или ротационен отклонител, той преминава към хоризонталата. Първият е въртяща се тръба, а вторият е бита за насочена дюза, която се отклонява от налягането на калта. Обикновено на снимките отклонението на багажника е изобразено почти под ъгъл от 90 градуса, но в действителност този ъгъл е около 5-10 градуса на 100 метра.

Специални хора - "мошеници" или инженери по телеметрия наблюдават, за да гарантират, че стволът на кладенеца отива там, където трябва. Според показанията за естествената радиоактивност на скалите, съпротивлението и други параметри те контролират и коригират хода на сондажа.

Схематично всичко изглежда така:

Всяка манипулация с каквото и да е на дъното (долния отвор) на кладенеца се превръща в много вълнуващо преживяване. Ако случайно пуснете инструмент, помпа или няколко тръби в кладенец, тогава е напълно възможно никога да не получите изпуснатия, след което можете да сложите край на кладенец на стойност десетки или стотици милиони рубли. Разглеждайки случаите и историята на ремонтите, можете да намерите истински кладенци-перли, на дъното на които има помпа, отгоре на която има инструмент за риболов (за премахване на помпата), на върха на който има инструмент за извличане на риба
нов инструмент. Когато бях в кладенеца, изпуснаха например чук :)

За да може маслото изобщо да влезе в кладенеца, трябва да се направят дупки в кожуха и циментовия пръстен зад него, тъй като те отделят резервоара от кладенеца. Тези дупки са направени с оформени заряди; те по същество са същите като например противотанковите, само без обтекател, защото не е нужно да летят никъде. Зарядите пробиват не само обвивката и цимента, но и самия скален слой на дълбочина няколко десетки сантиметра. Целият процес се нарича перфорация.

За да се намали триенето на инструмента, отстраняването на разрушената скала, предотвратяването на счупване на стените на сондажа и компенсирането на разликата в резервоарното налягане и налягането в устието на кладенеца (в дъното налягането е няколко пъти по -високо), кладенецът се запълва с пробивна течност. Съставът и плътността му се избират в зависимост от естеството на среза.
Пробивната течност се изпомпва от компресорна станция и трябва постоянно да се циркулира в кладенеца, за да се избегне счупване на стените на сондажа, залепване на инструмента (ситуации, когато колоната е блокирана и е невъзможно да се завърти или издърпа - това е една от най -честите инциденти по време на пробиване) и други неща.

Слизаме от кулата, отиваме да наблюдаваме помпите.

По време на процеса на пробиване сондажният флуид пренася на повърхността резници (пробити скали). Анализирайки изрезките, сондажи и геолози могат да направят изводи за скалите, през които кладенецът в момента преминава. След това разтворът трябва да се почисти от утайка и да се изпрати обратно в кладенеца за работа. За това са оборудвани система от пречиствателни станции и „обор“, където се съхранява почистената утайка (плевнята се вижда на предишната снимка вдясно).

Първо се взема разтворът на вибриращото сито - те отделят най -големите фракции.

След това разтворът преминава през утайките (вляво) и пясъчните сепаратори (вдясно):

Накрая най -фината фракция се отстранява с помощта на центрофуга:

След това разтворът навлиза в блоковете на резервоара, ако е необходимо, неговите свойства се възстановяват (плътност, състав и т.н.) и оттам се изпомпва обратно в кладенеца с помощта на помпа.
Капацитетен блок:

Кална помпа (произведена в Руската федерация!). Червеното нещо отгоре е хидравличен компенсатор, той изглажда пулсацията на разтвора поради противодавление. Обикновено на сондажни платформи има две помпи: едната работи, втората е резервна в случай на повреда.

Цялото това помпено съоръжение се управлява от един човек. Поради шума на оборудването, той трябва да носи тапи за уши или протектори за ушите през цялата смяна.

"А какво ще кажете за ежедневието на сондажи?" - ти питаш. Ние също не пропуснахме този момент!
На този сайт сондажите работят на кратки смени от 4 дни, т.к сондажите се извършват почти в рамките на града, но жилищните модули практически не се различават от тези, които се използват например в Арктика (може би към по -добро).

На сайта има общо 15 ремаркета.
Някои от тях са жилищни, в тях живеят сондажи за 4 души. Ремаркетата са разделени на вестибюл с багажник, умивалник и шкафове, както и самата дневна зона.

Освен това баня и кухня -трапезария са разположени в отделни ремаркета (на местния жаргон - "греди"). В последното закусихме чудесно и обсъдихме подробностите от работата. В който веднага исках да остана Almetyevsk ... Обърнете внимание на цените!

Прекарахме около 2,5 часа на сондажната платформа и отново се убедих, че толкова трудно и опасен бизнескак сондажите и производството на нефт като цяло могат да бъдат само добри хора... Обясниха ми също, че лошите хора не стоят тук.

Приятели, благодаря, че прочетохте до края. Надяваме се, че сега имате малко по -добра представа за процеса на пробиване. Ако все още имате въпроси, задайте ги в коментарите. Аз самият или с помощта на експерти - определено ще отговоря!

Днес това са основните Природни ресурси, които са необходими за пълноценния живот на човечеството. Маслото играе особена роля в горивния и енергиен баланс; използва се за производство на моторни горива, разтворители, пластмаси, детергенти и много други. Газът се използва главно като източник на отопление, гориво за готвене, машинно гориво и суровина за производството на различни органични вещества. Ето защо техният добив се превърна в основната индустрия в света. За да извлечете тези минерали, разположени дълбоко под земята, имате нужда кладенец за нефтен газ.

1 - обсадни тръби;

2 - циментов камък;

4 - перфорация в обшивката и циментовия камък;

I - посока;

II - проводник;

III - междинна колона;

IV - производствен корпус.

Какво е?

Кладенецът е цилиндрична дупка в земята със стени на почвата, подсилени със специално решение, където човек няма достъп. Дължината варира от няколко метра до няколко километра, в зависимост от дълбочината на минералните находища.

Изграждането на газов кладенец е процес на създаване на мина, работеща в земята. Висококачественият процес изисква мощни сондажни платформи. Днес половината от платформите са с дизелово задвижване. Те са много удобни за използване при липса на електричество. Тяхната мощност непрекъснато се подобрява от производителите. Трябва да се помни, че процесът на разрушаване на скалите е високотехнологичен, което изисква висококачествено оборудване и квалифицирани специалисти.

Ами и неговите компоненти

Какво е и как се различава от мините и кладенците? Ако е необходимо, хората могат да слязат в мини или кладенци, но няма да имат достъп до кладенеца. Освен това дължината е по -голяма от диаметъра. От горното можем да заключим, че кладенецът е цилиндрична мина, работеща без достъп на хора.

Кладенец на нефтен газсе състои от устието - това е горната му част, багажникът е стените, а долната част е дъното. Самата конструкция се състои от няколко части. Тези части са водачи, проводници и производствени струни. Пробиване на нефтен и газов кладенецтрябва да се извършват ефективно, така че почвените слоеве да не се ерозират по време на по -нататъшна експлоатация. Следователно, след монтажа на водещата колона, пространството между почвата и стената на тръбата се циментира внимателно. Това е особено важно, тъй като активните, сладки води преминават през горните слоеве на почвата. Следващият процес е изграждането на проводник. Това е спускането на колоните на още по -голяма дълбочина и отново циментиране на пространството между тях и почвата. След това всички тези операции завършват чрез пускане на производствения низ до дъното и отново цялото пространство от дъното до устието на кладенеца се циментира. Това ще осигури добра защита срещу разслояване на почвените слоеве и подземните води.

Видове минни работи

Маслено строителство газови кладенци подразделен на:

• Хоризонтално
• Вертикален
• Косо
• Многоцевни
• Много дупки

Класификация по предназначение

Всеки от тях има своя собствена цел, по -долу ще разгледаме в какви категории са разделени:

• търсачки
• проучвателна
• оперативна

Най -често срещаните са вертикални. Когато са инсталирани, ъгълът на наклон от вертикалата не надвишава 5 градуса. Ако надвишава, тогава се нарича наклонен. Хоризонталният има ъгъл на наклон от 80 до 90 градуса спрямо вертикалата, но тъй като няма смисъл да се пробива при такъв наклон, те пробиват обикновен кладенец или наклонен, а след това самият ствол на сондажа се изстрелва по необходимата траектория . Дизайнът предполага използването на конструкции с много цеви и много отвори. Разликата е, че многостранният има няколко ствола, които се разклоняват от точка над продуктивния почвен слой. А многостранната има няколко лица, докато точката на разклонение е по -ниска.

Пробиване на газов кладенец

Това няма да стане без проучване, защото ви позволява да изясните минералните запаси и да събирате данни за изготвяне на проект за разработване на находище.

Най -важната част от работата по добив на газ е оперативната „яма“, защото именно с помощта на нея се осъществява този магически процес на производство на нефт и газ. Оперативните от своя страна могат да бъдат разделени на няколко подтипа, като например:

• Основна минна дейност
• Разтоварване
• Резерв
• Приблизително
• Контрол
• Със специално предназначение
• Understudy

Всички те играят огромна роля в този комплекс за производство на газ. Първите са предназначени директно за производство на газ. Инжектиране - за поддържане на необходимото налягане в продуктивните формации. Резервен - използва се за подпомагане на основния фонд, когато резервоарът е хетерогенен. Оценката и контролът се използват за наблюдение на промените в налягането във формациите, тяхното насищане и изясняване на границите му. Изискват се специални цели за събиране на промишлена вода и премахване на промишлена вода. И резервни копия са необходими в случай на износване на основните производствени и инжекционни.

Методи на пробиване

Експертите идентифицират няколко метода, чрез които се извършва сондаж на нефт.

• ротационен - ​​е един от най -често използваните методи за пробиване. Малко навлиза дълбоко в скалата, която се върти едновременно с пробивните тръби. Скоростта на ротационното пробиване директно зависи от здравината на скалите и индекса на тяхното съпротивление. Популярността на този метод се дължи на факта, че е възможно да се регулира стойността на момента на пушене в зависимост от здравината и плътността на скалите и почвите. В допълнение, ротационното пробиване е в състояние да издържи на доста големи натоварвания по време на дългосрочен работен процес;
• турбина - основната разлика между този метод и ротационния е използването на накрайник, който работи в тандем с турбината на турбинна бормашина. Процесът на въртене на накрайника и свредлото се осигурява поради налягането на силата на водата, която се движи в определена посока между статора и ротора;
• винт - работният блок, с помощта на който се извършва винтово пробиване на масло, се състои от много механични винтове, които задвижват свредлото. В момента винтовият метод се използва рядко.

Неговите етапи

Съвременната индустрия използва няколко вида пробиване, но всички те се състоят от тези основни етапи.

Проектиране на кладенец за петрол и газразработени и усъвършенствани в съответствие със специфичните геоложки условия на сондажите в даден район. Той трябва да осигури изпълнението на възложената задача, т.е. достигане на проектната дълбочина, отваряне на петролни и газоносни залежи и извършване на целия набор от проучвания и работа в кладенеца, включително използването му в системата за разработка на находища.

Проектирането на кладенеца зависи от сложността на геоложкия участък, метода на пробиване, предназначението на кладенеца, начина на отваряне на продуктивния хоризонт и други фактори.

Първоначалните данни за проектиране на кладенец включват следната информация:

целта и дълбочината на кладенеца;

характеристики на целевия хоризонт и скалата на резервоара;

геоложки участък на мястото на кладенеца с идентифициране на зони на възможни усложнения и посочване на резервоарните налягания и налягането на хидравлично разбиване чрез интервали;

диаметърът на производствената колона или крайният диаметър на кладенеца, ако не е осигурен ход на производствената колона.

Поръчка за проектиране кладенци за петрол и газследващия.

Е избран дънен участък на кладенец ... Проектирането на кладенеца в интервала на продуктивната формация трябва да осигури най -добрите условия за притока на нефт и газ в кладенеца и най -ефективното използване на резервоарната енергия на резервоара за нефт и газ.

Необходимото броя на обсадните струни и дълбочината на тяхното протичане... За тази цел, графика на промените в коефициента на аномални пластови налягания k и индекса на абсорбционни налягания kspl.

Изборът е оправдан диаметърът на производствената колона и диаметрите на обсадните струни и накрайници се договарят... Диаметрите се изчисляват отдолу нагоре.

Избрани интервали за циментиране... От обшивката на обшивката до устието на кладенеца се циментират: обсадните проводници във всички кладенци; междинни и производствени нишки в проучвателни, проучвателни, параметрични, еталонни и газови кладенци; междинни колони в петролни кладенцидълбочина над 3000 м; на участък с дължина най -малко 500 m от подложката на междинна колона в нефтени кладенци с дълбочина до 3004) m (при условие, че всички пропускливи и нестабилни скали са покрити с фугираща суспензия).

Интервалът за циментиране на производствени струни в нефтени кладенци може да бъде ограничен от участъка от обувката до участъка, разположен най -малко на 100 m над долния край на предишния междинен низ.

Всички обшивни струни в морски кладенци са циментирани по цялата им дължина.

Етапи на проектиране на хидравлична програма за промиване на кладенец с пробивни течности.

Хидравличната програма се разбира като набор от регулируеми параметри на процеса на промиване на кладенеца. Номенклатурата на регулируемите параметри е следната: индикатори за свойствата на сондажната течност, дебита на помпените помпи, диаметъра и броя на струйните дюзи.

При съставянето на хидравлична програма се приема:

Премахване на образувателните течности и загубената циркулация;

Предотвратяване на ерозия на стените на сондажа и механично разпръскване на транспортираните изкопи, за да се изключи производството на сондажна кал;

Осигурете отстраняването на пробитата скала от пръстеновидното пространство на кладенеца;

Създайте условия за максимално използване на струйния ефект;

Рационално използвайте хидравличната мощност на помпения агрегат;

Изключване извънредни ситуациипри спиране, циркулация и стартиране на помпи за кал.

Изброените изисквания за хидравличната програма са изпълнени при условие, че проблемът за многофакторна оптимизация е формализиран и решен. Известните схеми за проектиране на процеса на промиване на пробити сондажи се основават на изчисления на хидравличните съпротивления в системата за даден поток на помпата и показатели за свойствата на сондажните течности.

Такива хидравлични изчисления се извършват съгласно следната схема. Първо, въз основа на емпирични препоръки, задайте скоростта на движение на сондажната течност в пръстеновидното пространство и изчислете необходимия дебит на помпените помпи. Според паспортните характеристики на калните помпи се избира диаметърът на втулките, способни да осигурят необходимия поток. След това, съгласно съответните формули, се определят хидравличните загуби в системата, без да се вземат предвид загубите на налягане в бита. Площта на дюзите за струйни битове се избира въз основа на разликата между максималното номинално изпускателно налягане (съответстващо на избраните втулки) и изчислените загуби на налягане поради хидравлични съпротивления.

Принципите на избора на метод за пробиване: основните критерии за избор, като се вземат предвид дълбочината на кладенеца, температурата в ствола на сондажа, сложността на пробиване, профилът на проектиране и други фактори.

Изборът на метод за пробиване, разработването на по -ефективни методи за разбиване на скали на дъното на кладенец и решаване на много въпроси, свързани с изграждането на кладенец, са невъзможни без проучване на свойствата на самите скали, условията на тяхното възникване и ефекта на тези условия върху свойствата на скалите.

Изборът на метода на пробиване зависи от структурата на пласта, неговите резервоарни свойства, състава на съдържащите се в него течности и / или газове, броя на продуктивните слоеве и коефициентите на аномални пластови налягания.

Изборът на метода на сондаж се основава на сравнителна оценка на неговата ефективност, която се определя от много фактори, всеки от които, в зависимост от геоложките и методологическите изисквания (GMT), целта и условията на сондаж, може да бъде от решаващо значение.

Изборът на метод за пробиване на кладенец също се влияе от целта на сондажните операции.

При избора на метод за пробиване трябва да се ръководи от предназначението на кладенеца, хидрогеоложките характеристики на водоносния хоризонт и неговата дълбочина, обема на работата по развитието на пласта.

Комбинация от параметри на BHA.

При избора на метод на пробиване, в допълнение към техническите и икономическите фактори, трябва да се има предвид, че в сравнение с КНБО, въртящите се КНБК на базата на сондажен двигател са много по -напреднали в технологично отношение и надеждни в експлоатация, по -стабилни по конструкция траектория.

Сила на отклонение върху долото спрямо кривината на сондажа за стабилизиране на КНБК с два централизатора.

При избора на метод за пробиване, в допълнение към техническите и икономическите фактори, трябва да се има предвид, че в сравнение с BHA, базиран на сондажен двигател, ротационните BHA са много по -напреднали в технологично отношение и по -надеждни в експлоатация, по -стабилни на проектна траектория.

За да се обоснове изборът на метода на сондиране в постсолни залежи и да се потвърди горното заключение за рационалния метод на пробиване, бяха анализирани техническите показатели на турбинно и ротационно пробиване на кладенци.

В случай на избор на метод за пробиване с сондажни хидравлични двигатели, след изчисляване на аксиалното натоварване на долото, е необходимо да се избере типа на сондажния двигател. Този избор се прави, като се вземе предвид специфичният въртящ момент при въртенето на долото, аксиалното натоварване на долото и плътността на сондажната течност. Техническите характеристики на избрания сондажен двигател се вземат предвид при проектирането на оборотите на бита и програмата за промиване на хидравличния кладенец.

Въпрос за избор на метод на пробиванеследва да бъде взето решение въз основа на проучване за осъществимост. Основният показател за избор на метод за пробиване е рентабилността - цената на 1 метър проникване. [ 1 ]

Преди да продължите с избор на метод на пробиванеза задълбочаване на сондажа с помощта на газообразни вещества, трябва да се има предвид, че техните физико -механични свойства въвеждат съвсем определени ограничения, тъй като някои видове газообразни агенти не са приложими за редица методи за пробиване. На фиг. 46 показва възможни комбинации от различни видове газообразни вещества с актуални техники за пробиване. Както може да се види от диаграмата, най -универсалните от гледна точка на използването на газообразни агенти са методите на пробиване с ротор и електрическа бормашина, по -малко универсален е турбинният метод, който се използва само при използване на газирани течности . [ 2 ]

Съотношението мощност / тегло на PBU има по-малък ефект върху избор на методи за пробиванеи техните разновидности, отколкото съотношението мощност / тегло на сондажната платформа на сушата, тъй като в допълнение към самото сондажно оборудване, PBU е оборудван с допълнително оборудване, необходимо за неговата работа и задържане в точката на пробиване. На практика сондажното и помощното оборудване работят последователно. Минимално необходимото съотношение мощност към тегло на MODU се определя от енергията, консумирана от спомагателното оборудване, която понякога е по-голяма от тази, необходима за задвижването за пробиване. [ 3 ]

Осми, раздел технически проектпосветен избор на метод на пробиване, размери на сондажни двигатели и дължини на пробиване, разработване на режими на пробиване. [ 4 ]

С други думи, изборът на един или друг профил на кладенец определя до голяма степен избор на метод на пробиване5 ]

Преносимостта на PBU не зависи от консумацията на метал и съотношението мощност / тегло на оборудването и не влияе избор на метод на пробиване, тъй като се тегли без демонтиране на оборудването. [ 6 ]

С други думи, изборът на определен тип профил на кладенец определя до голяма степен избор на метод на пробиване, тип бит, програма за хидравлично пробиване, параметри на пробиване и обратно. [ 7 ]

Параметрите на наклона на плаваща основа трябва да се определят чрез изчисление още в началните етапи на проектирането на корпуса, тъй като от това зависи работният обхват на морските вълни, при който е възможна нормална и безопасна работа, както и избор на метод на пробиване, системи и устройства за намаляване на въздействието на търкалянето върху работния процес. Намаляването на ролката може да се постигне чрез рационален подбор на размера на корпусите, взаимното им подреждане и използването на пасивни и активни средства за противодействие на ролката. [ 8 ]

Пробиването на кладенци и кладенци остава най -разпространеният метод за проучване и експлоатация на подземните води. Избор на метод за пробиванеопределят: степента на хидрогеологично проучване на района, целта на работата, необходимата надеждност на получената геоложка и хидрогеоложка информация, технико -икономическите показатели на разглеждания метод на сондаж, цената на 1 м3 произведена вода, живота на кладенеца. Изборът на технология за пробиване се влияе от температурата на подземните води, степента на тяхната минерализация и агресивността спрямо бетон (цимент) и желязо. [ 9 ]

При пробиване на свръх дълбоки кладенци предотвратяването на отклоненията на сондажа е много важно поради отрицателните последици от кривината на сондажа по време на задълбочаването му. Следователно, при избор на методи за пробиване на свръх дълбоки кладенци, и особено горните им интервали, трябва да се обърне внимание на поддържането на вертикалността и праволинейността на ствола на кладенеца. [ 10 ]

Изборът на метода на пробиване трябва да бъде решен въз основа на проучване за осъществимост. Основният индикатор за избор на метод на пробиванее рентабилност - цената на 1 м проникване. [ 11 ]

По този начин скоростта на ротационното пробиване с промиване с кал надвишава скоростта на ударно пробиване с кабелна мрежа 3 - 5 пъти. Следователно решаващият фактор за избор на метод на пробиванетрябва да бъде икономически анализ. [12 ]

Техническата и икономическата ефективност на проект за изграждане на нефтени и газови кладенци до голяма степен зависи от валидността на процеса на задълбочаване и промиване. Проектирането на технологията на тези процеси включва избор на метод на пробиване, вида на инструмента за разбиване на скали и режимите на пробиване, дизайна на сондажната колона и нейното оформление на дъното, програмата за хидравлично задълбочаване и показателите за свойствата на сондажната течност, видовете сондажни течности и необходимите количества химикали и материали да запазят своите свойства. Приемането на проектни решения определя избора на типа сондажна платформа, която също зависи от дизайна на обсадните колони и географските условия на сондиране. [ 13 ]

Прилагането на резултатите от решаването на проблема създава широка възможност за задълбочен, обширен анализ на разработването на долони в голям брой обекти с голямо разнообразие от условия на пробиване. В този случай също е възможно да се изготвят препоръки за избор на методи за пробиване, сондажни двигатели, кални помпи и промивна течност. [ 14 ]

В практиката на изграждане на кладенци за вода се разпространяват следните методи на пробиване: ротационен с директно промиване, ротационен със задно промиване, ротационен с издухване на въздух и ударно въже. Условията за използване на различни методи за пробиване се определят от действителните технически и технологични характеристики на сондажните платформи, както и от качеството на работата по изграждането на кладенци. Трябва да се отбележи, че за избор на метод за пробиване на кладенцивърху водата е необходимо да се вземе предвид не само скоростта на проникване на кладенци и технологичността на метода, но и осигуряването на такива параметри на отвора на водоносния хоризонт, при който деформацията на скалите в зоната на дъното на дупката се наблюдава до минимум и неговата пропускливост не намалява в сравнение с резервоара. [ 1 ]

Много по -трудно е да се избере метод за пробиване за задълбочаване на вертикален сондаж. Ако при пробиване на интервала, избран въз основа на практиката на пробиване с помощта на сондажни течности, е възможно да се очаква изкривяването на вертикалния канал на кладенеца, тогава по правило се използват чукове с подходящ тип долота. Ако не се наблюдава изкривяване, тогава избор на метод на пробиванесе извършва както следва. За меки скали (меки шисти, гипс, тебешир, анхидрит, сол и мек варовик) е препоръчително да се използва електрическо пробиване със скорост на въртене на бита до 325 об / мин. С увеличаване на твърдостта на скалата методите на пробиване са подредени в следната последователност: двигател с положително изместване, ротационно пробиване и ротационно ударно пробиване. [ 2 ]

От гледна точка на увеличаване на скоростта и намаляване на разходите за изграждане на кладенци с PBU, методът на сондиране с хидротранспорт на ядрото е интересен. Този метод, с изключение на посочените по-горе ограничения на неговото приложение, може да се използва при проучване на пластери от платформата на етапите на търсене и проучване и оценка на геоложките проучвания. Цената на сондажното оборудване, независимо от метода на пробиване, не надвишава 10% от общата цена на платформата. Следователно промяната в цената на сондажното оборудване сама по себе си няма значителен ефект върху разходите за производство и поддръжка на PBU и върху избор на метод на пробиване... Увеличението на цената на MODU е оправдано само ако подобрява условията на работа, повишава безопасността и скоростта на пробиване, намалява броя на престоя поради метеорологичните условия и удължава сезона на сондиране във времето. [ 3 ]

Избор на тип долота и режим на пробиване: критерии за избор, методи за получаване на информация и нейната обработка за установяване на оптимални режими, контрол на стойността на параметрите .

Изборът на бит се прави въз основа на познаването на скалите (g / p), които съставляват дадения интервал, т.е. по категория твърдост и по категория абразивност, g / p.

В процеса на пробиване на изследователски кладенец, а понякога и добив, периодично се вземат проби от скали под формата на непокътнати стълбове (ядра) за съставяне на стратиграфски разрез, изучаване на литологичните характеристики на преминалите скали, разкриващи съдържанието на нефт, газ в порите на скалите и др.

Основните битове се използват за извличане на сърцевината на повърхността (фиг. 2.7). Такъв бит се състои от пробивна глава 1 и набор от сърцевини, свързани към тялото на свредлата с помощта на резба.

Ориз. 2.7. Схема на устройство за сърцевина: 1 - пробивна глава; 2 - сърцевина; 3 - грундер; 4 - основен корпус; 5 - сферичен вентил

В зависимост от свойствата на скалата, в която се извършва пробиване на сърцевина, се използват ролкови конусни, диамантени и карбидни сондажни глави.

Режимът на пробиване е комбинация от такива параметри, които значително влияят върху производителността на долото, което сондажът може да промени от конзолата си.

Pd [kN] - натоварване на накрайника, n [rpm] - скорост на въртене на накрайника, Q [l / s] - дебит (подаване) на промишлеността. w -ty, H [m] - пробиване на долото, Vm [m / час] - козина. скорост на проникване, Vav = H / tБ - средно,

Vm (t) = dh / dtB - мигновено, Vr [m / h] - скорост на пробиване, Vr = H / (tB + tSPO + tB), C [руб / м] - експлоатационни разходи за 1 м проникване, C = (Cd + Cch (tB + tSPO + tB)) / H, Cd - битова цена; Cch - цената на 1 час работа на тренировката. рев.

Етапи на търсене на оптималния режим - на етапа на проектиране - оперативна оптимизация на режима на пробиване - коригиране на режима на проектиране, като се вземе предвид информацията, получена по време на процеса на пробиване.

В процеса на проектиране използваме инф. получени при пробиване на кладенец. в това

регион, аналог. реал., данни за golog. раздел на кладенеца, препоръките на производителя на сондажа. инструменти., работни характеристики на сондажни двигатели.

Има 2 начина да изберете малко в долната част: графичен и аналитичен.

Фрезите в сондажната глава са монтирани по такъв начин, че скалата в центъра на дъното на сондажа да не се срути по време на пробиването. Това създава условия за образуване на сърцевина 2. Има четири-, шест- и други осем-конусни свредла, предназначени за набиване на кора в различни формации. Разположението на скални режещи елементи в диамантени и карбидни сондажни глави също позволява разрушаването на скалите само по периферията на дъното на сондажа.

Когато кладенецът се задълбочи, образуваната скална колона навлиза в основния комплект, който се състои от тяло 4 и сърцевинна тръба (наземна подложка) 3. Тялото на сърцевината се използва за свързване на сондажната глава към сондажната колона, поставете земята подложка и я предпазвайте от механични повреди, както и за преминаване на промивна течност между него и grunton. Инструментът за шлайфане е проектиран да получава проби от сърцевина, да ги запазва по време на пробиване и при повдигане на повърхността. За да изпълняват тези функции, в долната част на чорапа са монтирани сърцевини и държачи на сърцевината, а най -отгоре - сферичен вентил 5, който преминава изместената от накисването течност през себе си, когато се напълни със сърцевина.

Според метода на монтиране на сондажа за почвата в тялото на основния комплект и в главата на сондажа има битове за сърцевина с подвижни и несменяеми позиции на почвата.

Основните битове с подвижен драгер ви позволяват да повдигате драгер със сърцевина, без да повдигате сондажната колона. За да направите това, уловител се спуска в сондажната колона върху въже, с помощта на което почвен носител се отстранява от комплекта сърцевина и се повдига на повърхността. След това, с помощта на същия уловител, празен драгер се спуска и монтира в тялото на основния комплект и пробиването с ядрото продължава.

Сърцеви битове със сваляща се опора за земя се използват за турбинно пробиване, а с неподвижни - за ротационно пробиване.

Схематична диаграма на тестване на продуктивен хоризонт с помощта на тестер за образуване на тръби.

Изпитателите на формация се използват широко при пробиване и предоставят най -голямо количество информация за целта, която се тества. Съвременен домашен тестер за формация се състои от следните основни блокове: филтър, пакериращ апарат, самата проба с изравняващи и основни входящи клапани, спирателен вентил и циркулационен вентил.

Схематична диаграма на едноетапно циментиране. Промяната в налягането в циментовите помпи, участващи в този процес.

Едностепенният метод за циментиране на кладенец е най-разпространеният. С този метод, циментовата суспензия се подава на даден интервал наведнъж.

Последният етап от сондажните операции е придружен от процес, който включва циментиране на кладенците. Жизнеспособността на цялата конструкция зависи от това колко добре се извършват тези работи. Основната цел, преследвана в процеса на провеждане на тази процедура, е да се замени сондажната кал с цимент, който има друго име - циментова каша. Циментирането на кладенци включва въвеждането на състав, който трябва да се втвърди, превръщайки се в камък. Днес има няколко начина за извършване на процеса на циментиране на кладенци, като най -често използваният от тях е на повече от 100 години. Това е едностепенно циментиране на обшивката, което беше представено на света през 1905 г. и се използва днес само с няколко модификации.

Процес на циментиране

Технологията за циментиране на кладенци включва 5 основни вида работа: първият е смесване на циментовата суспензия, вторият е инжектиране на състава в кладенеца, третият е подаването на сместа по избрания метод към пръстена, четвъртият е втвърдяването на циментовата смес, а петото е контрол на качеството на извършената работа.

Преди започване на работа трябва да се изготви схема за циментиране, която се основава на техническите изчисления на процеса. Ще бъде важно да се вземат предвид минните и геоложки условия; дължината на интервала, който се нуждае от укрепване; характеристики на конструкцията на сондажа, както и неговото състояние. Тя трябва да се използва в процеса на изчисления и опита за извършване на такава работа в определена област.

Фигура 1. Схема на едноетапния процес на циментиране.

На фиг. 1 можете да видите схематичната диаграма на едноетапния процес на циментиране. "I" - начало на подаването на сместа към цевта. "II" е подаването на сместа, инжектирана в кладенеца, когато разтворът се движи надолу по обвивката, "III" е началото на изтласкване на фугиращата смес в пръстена, "IV" е последният етап на изтласкване на сместа. Схема 1 - манометър, който е отговорен за наблюдение на нивото на налягане; 2 - циментираща глава; 3 - щепсел, разположен отгоре; 4 - долен щепсел; 5 - обшивка; 6 - сондажни стени; 7 - стоп пръстен; 8 - течност, предназначена за форсиране на циментовата суспензия; 9 - сондажна кал; 10 - циментова смес.

Схематичната диаграма на двустепенно циментиране с фрактура във времето. Предимства и недостатъци.

Стъпково циментиране с прекъсване във времето Интервалът на циментиране е разделен на две части, а в кладенеца близо до интерфейса е монтиран специален циментиращ ръкав. Извън колоната, над и под съединителя, са поставени центриращи светлини. Първо, циментирайте долната част на колоната. За да направите това, 1 порция cr се изпомпва в корпуса в обема, необходим за запълване на cp от обшивката на обшивката до циментиращата втулка, след това изместващата течност. За циментиране на етап 1 обемът на изместващата течност трябва да бъде равен на вътрешния обем на колоната. След изпомпване на pz, топката се пуска в колоната. Под силата на гравитацията топката се спуска надолу по връвта и седи върху долната втулка на циментиращата втулка. След това те отново започват да изпомпват PS в колоната: налягането в нея над щепсела се увеличава, втулката се движи надолу до ограничителя и PS излиза от колоната през отворените отвори. През тези отвори кладенецът се промива, докато циментовата суспензия се втвърди (от няколко часа до един ден). След това се изпомпват 2 порции cp, освобождавайки горната тапа и разтворът се измества с 2 порции pzh. Щепселът, достигнал втулката, е подсилен с щифтове в тялото на циментиращата втулка и я натиска надолу; в този случай втулката затваря отворите на съединителя и отделя кухината на колоната от контролната точка. След втвърдяване щепселът се пробива. Мястото на монтаж на съединителя се избира в зависимост от причините, които са подтикнали да се използват циментиращи стъпки. В газови кладенци циментиращата втулка се монтира на 200-250 м над върха на производствения хоризонт. Ако има риск от загуба по време на циментиране на кладенец, местоположението на яката се изчислява така, че сумата от хидродинамичните налягания и статичното налягане на колоната от кал в пръстена да е по -малка от налягането на счупване на слабата формация. Винаги поставяйте циментиращата втулка срещу стабилни непропускливи скали и центрирайте с фенери. Те се използват: а) ако усвояването на разтвора е неизбежно по време на едноетапно циментиране; б) ако е отворен резервоар с AED и по време на втвърдяването на разтвора след едноетапно циментиране, могат да възникнат преливания и излагане на газ; в) ако едноетапното циментиране изисква едновременно участие в работата на голям брой циментови помпи и смесителни машини. Недостатъци:голяма разлика във времето между края на циментирането на долния участък и началото на циментирането на горния участък. Този недостатък може да бъде елиминиран главно чрез инсталиране на външен опаковчик около, под циментовата втулка. Ако в края на долния етап циментирането на пръстеновидното пространство на кладенеца е запечатано с пакера, тогава можете веднага да започнете да циментирате горната част.

Принципи на изчисляване на аксиалната якост на опън на обвивката за вертикални кладенци. Спецификата на изчисляване на колони за отклонени и отклонени кладенци.

Изчисляване на корпусазапочнете с определяне на излишния външен натиск. [ 1 ]

Изчисляване на обшивкиизвършени по време на проектирането, за да се изберат дебелината на стената и групите на якост на материала на обшивната тръба, както и да се провери съответствието на стандартните коефициенти на безопасност, заложени в проекта, с очакваните, като се вземат предвид съществуващите геоложки, технологични , пазарните условия на производство. [ 2 ]

Изчисляване на обшивкис трапецовидна резба в опън се извършва въз основа на допустимото натоварване. При пускане на обшивката в секции дължината на сечението се приема като дължина на корпуса. [ 3 ]

Изчисляване на корпусавключва идентифициране на фактори, влияещи върху повредата на корпуса и избор на най -подходящите марки стомана за всяка конкретна операция по отношение на надеждността и икономичността. Проектирането на обшивката трябва да отговаря на изискванията за въжето за завършване и експлоатация на кладенец. [ 4 ]

Изчисляване на обшивкиза насочени кладенци се различава от това, прието за вертикални кладенци по избора на якост на опън в зависимост от интензивността на кривината на сондажа, както и чрез определяне на външното и вътрешното налягане, при което се определя положението на точките, характерни за отклонения кладенец чрез вертикалната си проекция.

Изчисляване на обшивкипроизведени според максималните стойности на излишните външни и вътрешни налягания, както и аксиални натоварвания (по време на пробиване, изпитване, експлоатация, ремонт на кладенец), като се отчита тяхното отделно и съвместно действие.

Основната разлика изчисление на корпусаза насочени кладенци от изчислението за вертикални кладенци е да се определи якостта на опън, която се прави в зависимост от интензивността на кривината на сондажа, както и изчисляването на външното и вътрешното налягане, като се вземе предвид удължението на ствола на кладенеца

Избор на корпус и изчисление на корпусаизпитванията на якост се извършват, като се вземат предвид максимално очакваните излишни външни и вътрешни налягания с пълна подмяна на разтвора с пластовия флуид, както и аксиални натоварвания върху тръби и агресивност на течността на етапите на изграждане и експлоатация на кладенеца въз основа на съществуващите структури.

Основните натоварвания в анализа на якостта на обшивката са аксиални натоварвания на опън поради собственото им тегло, както и външно и вътрешно свръхналягане по време на циментиране и работа на кладенец. Освен това върху колоната действат други товари:

· Аксиални динамични натоварвания през периода на нестабилно движение на колоната;

· Аксиални натоварвания от силите на триене на колоната по стените на кладенеца по време на нейното движение;

· Компресиращи товари от част от собственото си тегло при разтоварване на кожуха до дъното;

· Извиващи се товари, възникващи в отклонени кладенци.

Изчисляване на кожух за производство на нефтен кладенец

Символи, използвани във формулите:

Разстояние от устието на кладенеца до кожуха, m L

Разстояние от устието на кладенеца до циментовата суспензия, m h

Разстояние от устието на кладенеца до нивото на течността в колоната, m N

Плътност на флуида под налягане, g / cm 3 r охлаждаща течност

Плътност на сондажната течност зад корпуса, g / cm 3 r BR

Плътност на течността в колоната r B

Плътност на циментовата суспензия за запълване зад обшивката r CR

Вътрешно свръхналягане на дълбочина z, MPa P VIz

Прекомерно външно налягане на дълбочина z P NIz

Прекомерно критично външно налягане, при което напрежението

Налягането в тялото на тръбата достига границата на текучест Р КР

Резервоарно налягане на дълбочина z R PL

Натиск за пресоване

Общо тегло на колоната на избрани участъци, N (MN) Q

Коефициент на разтоварване на циментовия пръстен k

Коефициент на безопасност при изчисляване на външно свръхналягане n КР

Коефициент на безопасност за конструкция на опън n STR

Фигура 69. Схема за циментиране на кладенци

При h> HОпределете излишното външно налягане (на етапа на края на операцията) за следните характерни точки.

1: z = 0; R n и z = 0.01ρ b.p * z; (86)

2: z = H; R n и z = 0.01ρ b. р * Н, (МРа); (87)

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

4: z = L; R n и z = (0.01 [(ρ c.r - ρ в) L - (ρ c. R - ρ b. R) h + ρ в H)] (1 - k), (MPa). (89)

Изграждаме парцел ABCD(Фигура 70). За да направите това, в хоризонтална посока по приетата скала отлагаме стойностите ρ n и z в точки 1 -4 (вижте диаграмата) и тези точки са последователно свързани помежду си чрез отсечки с права линия

Фигура 70. Диаграми на външни и вътрешни

излишно налягане

Определете излишното вътрешно налягане от условието за изпитване на корпуса за плътност в една стъпка без опаковчик.

Налягане в устието: R y = R pl - 0,01 ρ v L (МРа). (90)

Основните фактори, влияещи върху качеството на циментирането на кладенеца и естеството на тяхното влияние.

Качеството на отделяне на пропускливи образувания чрез циментиране зависи от следните групи фактори: а) съставът на запушващата смес; б) състава и свойствата на циментовата суспензия; в) метод за циментиране; г) пълнота на подмяна на изместващата течност с фугираща суспензия в пръстена на кладенеца; д) здравината и херметичността на сцеплението на запушващия камък с кожуха и стените на сондажа; е) използването на допълнителни средства за предотвратяване на появата на филтрация и образуването на суфузионни канали в циментовата суспензия през периода на сгъстяване и втвърдяване; ж) покой на кладенец в периода на сгъстяване и втвърдяване на циментовата суспензия.

Принципи за изчисляване на необходимите количества фугиращи материали, смесителни машини и циментови агрегати за приготвяне и инжектиране на фугираща суспензия в обшивката. Схема на тръбопроводи на циментово оборудване.

Необходимо е да се изчисли циментирането при следните условия:

- резервният коефициент във височината на циментовата суспензия, въведен за компенсиране на фактори, които не могат да бъдат взети под внимание (определени статистически от данните за циментиране на предишни кладенци); и - съответно, средният диаметър на кладенеца и външният диаметър на производствената колона, m; - дължината на циментиращата секция, m; - средният вътрешен диаметър на производствената колона, m; - височината (дължината) на цимента дюза вляво в колоната, m; - коефициентът на безопасност на изместващата течност, като се вземе предвид нейната компресируемост, - = 1,03; - - коефициент, отчитащ загубата на цимент по време на товаро -разтоварните операции и приготвянето на разтвора; - - плътност на циментова суспензия, kg / m3; - плътност на сондажната течност, kg / m3; n - относително водно съдържание; - плътност на водата, kg / m3; - насипна маса на цимента, kg / m3;

Обемът на циментова суспензия, необходим за циментиране на определен интервал от кладенеца (m3): Vc.p. = 0.785 * kp * [(2-dn2) * lc + d02 * hc]

Обем на работна течност: Vpr = 0,785 * - * d2 * (Lc-);

Обем на буферната течност: Vb = 0,785 * (2-dн2) * lb;

Маса на насипния портланд цимент: Мts = - ** Vtsr / (1 + n);

Обемът на водата за приготвяне на разтвора за фугиране, m3: Vw = Mts * n / (kts * pw);

Преди циментирането сухият фугиращ материал се зарежда в бункерите на смесителните машини, чийто необходим брой е: nc = Mts / Vcm, където Vcm е обемът на смесителния бункер.

Методи за оборудване на долния участък на кладенеца в зоната на продуктивната формация. Условия, при които е възможно да се използва всеки от тези методи.

1. Производително находище се пробива, без предварително да се припокриват горните скали със специална обшивна колона, след което обсадната колона се спуска до дъното и се циментира. За да съобщи вътрешната кухина на обшивката с продуктивния резервоар, тя е перфорирана, т.е. през колоната се пробива голям брой дупки. Методът има следните предимства: лесен за изпълнение; ви позволява избирателно да комуникирате кладенеца с всеки междинен слой от продуктивен резервоар; цената на действителните сондажни работи може да бъде по -малка, отколкото при други методи на въвеждане.

2. Предварително обшивката се спуска и циментира до върха на продуктивния резервоар, изолирайки горните скали. След това резервоарът се пробива с по -малки накрайници и стволът на кладенеца се оставя отворен под кожуха на обвивката. Методът е приложим само ако резервоарът е съставен от стабилни скали и е наситен само с една течност; тя не позволява селективна експлоатация на който и да е междинен слой.

3. Различава се от предходния по това, че сондажът в продуктивния резервоар е блокиран с филтър, който е окачен в кожуха; пространството между екрана и низа често е изолирано с пакетор. Методът има същите предимства и ограничения като предишния. За разлика от предишния, той може да бъде приет в случаите, когато продуктивно находище е съставено от скали, които не са достатъчно стабилни по време на експлоатация.

4. Кладенецът се обхваща с низ от тръби до върха на продуктивното находище, след което последният се пробива и покрива с подложка. Подложката е циментирана по цялата си дължина и след това перфорирана спрямо предварително определен интервал. С този метод може да се избегне значително замърсяване на резервоара, като се избере промивна течност само като се вземе предвид ситуацията в самия резервоар. Тя дава възможност за избирателна експлоатация на различни междинни слоеве и ви позволява бързо и рентабилно да разработвате кладенец.

5. Той се различава от първия метод само по това, че обсадният колона се спуска в кладенеца след пробиване на продуктивния резервоар, чиято долна секция е предварително направена от тръби с прорези, и по това, че е циментиран само над горната част на продуктивния резервоар. Перфорираният участък на колоната е поставен срещу резервоара за заплати. С този метод е невъзможно да се осигури избирателна експлоатация на един или друг междинен слой.

Фактори, взети предвид при избора на фугиращ материал за циментиране на определен интервал от кладенец.

Изборът на фугиращи материали за циментиране на обшивни струни се определя от литофациалните характеристики на участъка, а основните фактори, определящи състава на фугиращата суспензия, са температурата, налягането в резервоара, налягането на разрушаване, наличието на солни отлагания, вида на течността, и др. Като цяло фугиращата суспензия се състои от фугиращ цимент, смесване на средата, реактиви - ускорители и забавители на времето за втвърдяване, реактиви - редуктори на скоростта на филтрация и специални добавки. Циментът за нефтени кладенци се избира, както следва: според температурния интервал, според интервала на измерване на плътността на циментовата суспензия, според видовете течности и отлагания в интервала на циментиране, се посочва марката на циментите. Смесителната среда се избира в зависимост от наличието на солни находища в участъка на кладенеца или степента на соленост на пластовите води. За да се предотврати преждевременното сгъстяване на циментовата суспензия и поливането на продуктивните хоризонти, е необходимо да се намали скоростта на филтрация на циментовата суспензия. Като редуктори на този показател се използват NTF, хипан, CMC, PVS-TR. За да се повиши термичната стабилност на химическите добавки, да се дисперсират структурни системи и да се премахнат страничните ефекти при използване на някои реактиви, се използват глина, сода каустик, калциев хлорид и хромати.

Избор на набор от ядра за получаване на висококачествено ядро.

Инструмент за приемане на ядрото - инструмент, който осигурява приемане, отделяне от масива на l / c и запазване на сърцевината по време на процеса на пробиване и по време на транспортиране през кладенеца. до извличането му за повторение за изследване. Разновидности: - P1 - за ротационно пробиване с подвижен (извличащ се чрез BT) сърцевинен приемник, - P2 - несменяем сърцевинен приемник, - T1 - за турбинно пробиване със сменяем сърцевинен приемник, - T2 - с несменяем сърцевинен приемник . Видове: - за вземане на кординг от масив от плътна г / п (двуядрен варел с ядрен приемник, изолиран от каналите на канала и въртящ се заедно с корпуса на снаряда), - за вземане на кординг в г / к счупен, смачкан , или редуващи се по плътност и твърдост (невращаем приемник на сърцевината, окачен на един или няколко лагера и надеждни средства за отстраняване на сърцевината и държачи на сърцевината), - за вземане на проби от сърцевина в насипно състояние l / c, лесен за рязане. и ерозия. PZh (трябва да осигури пълно уплътняване на сърцевината и припокриване на отвора на сърцевината в края на пробиването)

Конструктивни характеристики и области на приложение на сондажни тръби.

Водещите сондажни тръби се използват за прехвърляне на въртене от ротора към сондажната колона. Сондажните тръби обикновено са квадратни или шестоъгълни. Произвеждат се в два варианта: сглобяеми и еднокомпонентни. Сондажните тръби с объркани краища могат да бъдат разстроени навън и навътре. Сондажните тръби със заварени свързващи краища са изработени от два вида: TBPV - със заварени свързващи краища по външно разположената част и TBP - със заварени свързващи краища по протежение на неразрушаващата се част. В краищата на тръбата, цилиндрична резба с стъпка от 4 мм, устойчиво свързване на тръбата с ключалката, плътно свързване с ключалката. Сондажните тръби със стабилизиращи втулки се различават от стандартните тръби по наличието на гладки тръбни участъци непосредствено зад винтовата нипелна и заключваща втулка и стабилизиращи уплътняващи втулки на ключалките, конусна (1:32) трапецовидна резба с стъпка 5,08 мм с чифт с вътрешен диаметър ……….

Принципите на изчисляване на сондажната колона при пробиване с мотор за сондаж .

Изчисляване на BK при пробиване на SP на прав наклонен участък на наклонен кладенец

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

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

LI> = Lsd + Lubt + Lnk + lI1 +… + l1n Ако не, тогава lIny = LI- (Lsd + Lubt + Lnk + lI1 +… + l1 (n-1))

Изчисляване на BK при пробиване на SD на извит участък на наклонен кладенец.

II

Pi = FIItr + QIIпроекти QIIпроекти = | goR (sinαk-sinαн) |

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

Δα = - Ако>, тогава cos “+”

"-Pн" - при набиране на кривина "+ Pн" - при нулиране на кривината

се смята, че секцията BC се състои от една секция = πα / 180 = 0,1745α

Принципите на изчисляване на сондажната колона за ротационно пробиване.

Статично изчисление, когато не се вземат предвид променливите циклични напрежения, но се вземат предвид постоянните напрежения на огъване и усукване

За достатъчна сила или издръжливост

Статично изчисление за вертикални кладенци:

;

Kz = 1,4 - при норма. реал. Kz = 1,45 - с усложнения. реал.

за наклонени зони

;

;

Режим на пробиване. Техника за оптимизация

Режимът на пробиване е комбинация от параметри, които значително влияят върху работата на долото и които сондажът може да промени от контролния си панел.

Pd [kN] - натоварване на накрайника, n [rpm] - скорост на въртене на накрайника, Q [l / s] - дебит (подаване) на промишлеността. w -ty, H [m] - пробиване на долото, Vm [m / час] - козина. скорост на проникване, Vsr = H / tБ - средно, Vm (t) = dh / dtБ - мигновено, Vр [m / h] - скорост на пробиване, Vр = H / (tБ + tСПП + tВ), C [руб / m] - експлоатационни разходи за 1 м проникване, C = (Cd + Cch (tB + tSPO + tB)) / H, Cd - себестойност на бита; Cch - цената на 1 час работа на тренировката. рев. Оптимизация на режима на пробиване: maxVp - проучване. добре, minC - explo. добре ..

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

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

Етапи на търсене на оптималния режим - на етапа на проектиране - оперативна оптимизация на режима на пробиване - коригиране на режима на проектиране, като се вземе предвид информацията, получена по време на процеса на пробиване

В процеса на проектиране използваме инф. получени при пробиване на кладенец. в този регион, в аналог. реал., данни за golog. раздел на кладенеца, препоръките на производителя на сондажа. инструменти., работни характеристики на сондажни двигатели.

2 начина да изберете горната част на бита:

- графично tgα = dh / dt = Vm (t) = h (t) / (topt + tsp + tv) - аналитично

Класификация на методите за стимулиране на притока при разработване на кладенец.

Разработването означава набор от работи за индуциране на флуиден поток от продуктивна формация, почистване на зоната в близост до сондажа от замърсяване и осигуряване на условия за постигане на възможно най-висока производителност на кладенеца.

За да се получи приток от продуктивния хоризонт, е необходимо да се намали налягането в кладенеца значително под налягането в резервоара. Съществува различни начининамаляване на налягането, основано или на подмяна на тежка сондажна течност с по -лека, или на плавно или рязко намаляване на нивото на флуида в производствения корпус. За да се предизвика приток от формация, съставена от слабо стабилни скали, се използват методи за плавно намаляване на налягането или с малка амплитуда на колебания в налягането, за да се предотврати разрушаването на резервоара. Ако резервоарът е съставен от много твърда скала, често най -големият ефект се постига с рязко създаване на големи депресии. При избора на метод за стимулиране на притока, големината и характера на депресията е необходимо да се вземат предвид стабилността и структурата на резервоарната скала, съставът и свойствата на течностите, които я насищат, степента на замърсяване по време на отваряне, наличие на пропускливи хоризонти, разположени близо до горната и долната част, здравината на обшивката и състоянието на опората на кладенеца. При много рязко създаване на голяма депресия е възможно нарушение на здравината и херметичността на облицовката, а при кратко, но силно повишаване на налягането в кладенеца е възможно абсорбиране на течности в продуктивната формация.

Замяна на тежка течност с по -лека. Тръбопроводът се извежда почти до дъното, ако резервоарът е съставен от добре стабилна скала, или приблизително до горните перфорации, ако скалата не е достатъчно стабилна. Течността обикновено се заменя с обратен метод на циркулация: подвижна бутална помпа се изпомпва в пръстеновидното пространство с течност, чиято плътност е по -малка от плътността на сондажната течност в производствената колона. Тъй като по -леката течност запълва пръстена и измества по -тежката течност в тръбите, налягането в помпата се увеличава. Той достига своя максимум в момента, в който светлинният флуид се приближи до тръбната обувка. p umt = (p pr -r в режим на готовност) qz nkt + p nkt + p mt, където p pr и p standby е плътността на тежки и леки течности, kg / m; z тръби - дълбочина на движение на тръбопровод, m; p nkt и p mt са хидравлични загуби в тръбната колона и в пръстеновидното пространство, Pa. Това налягане не трябва да надвишава налягането на налягането в производствения корпус p umt< p оп.

Ако скалата е слабо стабилна, стойността на намаляването на плътността за един цикъл на циркулация се намалява още повече, понякога до р -р = 150-200 кг / м3. Когато планирате работа за изтичане на притока, трябва да вземете това предвид и предварително да подготвите контейнери със запас от течности с подходяща плътност, както и оборудване за контрол на плътността.

При изпомпване на по -лека течност, кладенецът се следи според показанията на манометри и съотношението на дебита на флуидите, изпомпвани в пръстена и изтичащи от тръбите. Ако дебитът на изходящата течност се увеличи, това е знак за началото на притока от пласта. В случай на бързо увеличаване на дебита на изхода на тръбата и спад на налягането в пръстеновидното пространство, изходящият поток се насочва през линия с дросел.

Ако подмяната на тежка сондажна течност с чиста вода или дегазирано масло не е достатъчна за постигане на стабилен приток от пласта, се прибягва до други методи за увеличаване на ефекта на източване или стимулиране.

Когато резервоарът е съставен от лошо стабилна скала, е възможно допълнително намаляване на налягането чрез замяна на вода или масло със смес газ-течност. За това бутална помпа и мобилен компресор са свързани към пръстеновидното пространство на кладенеца. След промиване на кладенеца за чиста вода, потокът на помпата се регулира така, че налягането в него да е значително по-ниско от допустимото налягане за компресора, а дебитът надолу е около 0,8-1 m / s, а компресорът е включен . Въздушният поток, подаван от компресора, се смесва в аератора с потока вода, подаван от помпата, и сместа газ-течност навлиза в пръстеновидното пространство; В същото време налягането в компресора и помпата ще започне да се увеличава и да достигне максимум в момента, когато сместа се доближи до тръбата за тръби. Тъй като сместа газ-течност се движи по тръбната колона и неподвижната вода се измества, налягането в компресора и помпата ще намалее. Степента на аерация и намаляване на статичното налягане в кладенеца се увеличава на малки стъпки след завършване на един или два цикъла на циркулация, така че налягането в пръстеновидното пространство на устието на кладенеца да не надвишава допустимия компресор.

Значителен недостатък на този метод е необходимостта да се поддържа достатъчно висок дебит на въздух и вода. Възможно е значително да се намали разхода на въздух и вода и да се осигури ефективно намаляване на налягането в кладенеца, като се използва двуфазна пяна вместо смес вода-въздух. Такива пени се приготвят на базата на солена вода, въздух и подходящо пенообразуващо повърхностно активно вещество.

Намаляване на налягането в кладенеца с помощта на компресор. За да се предизвика приток от пластове, съставени от здрави, стабилни скали, компресорният метод се използва широко за намаляване на нивото на течността в кладенеца. Същността на една от разновидностите на този метод е следната. Подвижен компресор инжектира въздух в пръстеновидното пространство по такъв начин, че да изтласка нивото на течността в него възможно най -дълбоко, да аерира течността в тръбите и да създаде вдлъбнатина, необходима за получаване на приток от продуктивната формация. Ако статичното ниво на течността в кладенеца преди началото на операцията е на устието на кладенеца, дълбочината, до която нивото в пръстеновидното пространство може да бъде изтласкано обратно, когато се впръсква въздух.

Ако z cn> z тръби, въздухът, инжектиран от компресора, ще пробие в тръбите и ще започне да аерира течността в тях, веднага щом нивото в пръстеновидното пространство падне до тръбната опора.

Ако z cn> z тръби, тогава предварително при пускане на тръбите в кладенците в тях се монтират специални пускови клапани. Горният стартов клапан е монтиран на дълбочина z "start = z" cn - 20m. Когато въздухът се впръсква от компресора, пусковият вентил ще се отвори в момента, когато налягането в тръбата и в пръстеновидното пространство на дълбочината на нейната инсталация е равно; в този случай въздухът ще започне да излиза през клапана в тръбите и да аерира течността, а налягането в пръстена и в тръбите ще намалее. Ако след намаляване на налягането в кладенеца притокът от пласта не започне и почти цялата течност от тръбите над клапана се измести с въздух, вентилът ще се затвори, налягането в пръстеновидното пространство отново ще се увеличи и нивото на течността ще спадне до следващия вентил. Дълбочината z "" на инсталацията на следващия вентил може да се намери от уравнението, ако поставим в него z = z "" + 20 и z st = z "ch.

Ако преди началото на операцията статичното ниво на течността в кладенеца е разположено значително под устието на кладенеца, тогава, когато въздухът се впръсква в пръстеновидното пространство и нивото на течността се изтласква обратно на дълбочината z cf, налягането върху резервоара се увеличава, което може да предизвика абсорбиране на част от течността в нея. Възможно е да се предотврати абсорбирането на флуид в пласта, ако в долния край на тръбната колона е монтиран пакет, а вътре в тръбата е монтиран специален вентил и с помощта на тези устройства зоната на продуктивната формация е отделени от останалата част от кладенеца. В този случай, когато въздухът се впръсква в пръстеновидното пространство, налягането върху пласта ще остане непроменено, докато налягането в тръбната колона над клапана не падне под пластовото налягане. Веднага щом източването е достатъчно за притока на пластова течност, вентилът ще се издигне и пластовата течност ще започне да се издига по тръбите.

След получаване на приток на нефт или газ, кладенецът трябва да работи известно време с възможно най-висок дебит, така че сондажната течност и нейният филтрат, както и други мръсни частици, които са проникнали там, могат да бъдат отстранени от близкия зона на сондажа; в този случай дебитът се регулира така, че разрушаването на резервоара да не започне. Периодично се вземат проби от флуида, изтичащ от кладенеца, за да се проучи неговият състав и свойства и да се контролира съдържанието на твърди частици в него. Намаляването на съдържанието на твърди частици се използва за преценка на хода на почистването на зоната близо до сондажа от замърсяване.

Ако въпреки създаването на голям спад, дебитът на кладенеца е нисък, те обикновено прибягват до различни методи за стимулиране на образуването.

Класификация на методите за стимулиране при разработване на кладенец.

Въз основа на анализа на контролирани фактори е възможно да се изгради класификация на методите за изкуствено стимулиране както върху образуването като цяло, така и върху дънната зона на всеки конкретен кладенец. Според принципа на действие всички методи за изкуствено въздействие са разделени на следните групи:

1. Хидрогаздинамичен.

2. Физико -химични.

3. Термичен.

4. Комбиниран.

Сред методите за изкуствено стимулиране на резервоара най-широко разпространени са хидрогазодинамичните методи, свързани с контролиране на големината на пластовото налягане чрез инжектиране на различни течности в резервоара. Днес повече от 90% от добития в Русия нефт е свързан с методи за контрол на резервоарното налягане чрез инжектиране на вода в резервоара, наречени методи за поддържане на резервоарното налягане (RPM) при заливане на вода. В редица области поддържането на резервоарното налягане се извършва чрез инжектиране на газ.

Анализът на разработването на полета показва, че ако резервоарното налягане е ниско, захранващият кръг е достатъчно далеч от кладенците или режимът на дренаж не е активен, скоростта на извличане на нефт може да бъде доста ниска; коефициентът на извличане на петрол също е нисък. Във всички тези случаи е необходимо използването на една или друга RPM система.

По този начин основните проблеми на управлението на процеса на разработване на резервати чрез изкуствено стимулиране на резервоара са свързани с изучаването на наводненията.

Методите за изкуствено въздействие върху дънните зони на кладенеца имат значително по -широк спектър от възможности. Въздействието върху близката зона на ствола на кладенеца се осъществява още на етапа на първоначалното отваряне на продуктивния хоризонт в процеса на изграждане на кладенец, което по правило води до влошаване на свойствата на зоната на дъното на дупката. Най -широко разпространени са методите за въздействие върху придънната зона по време на експлоатацията на кладенци, които от своя страна са разделени на методи за стимулиране на притока или нагнетяването и методи за ограничаване или изолиране на притока на вода (ремонтни и изолационни работи - RIR).

Класификацията на методите за стимулиране на зоната в близост до сондажа с цел стимулиране на притока или инжектирането е представена в раздел. 1, и за ограничаване или изолиране на притоците на вода - в раздел. 2... Съвсем очевидно е, че горните таблици, като доста пълни, съдържат само най -тестваните на практика методи за изкуствено въздействие върху CCD. Те не изключват, а напротив, предполагат необходимостта от допълнения както по отношение на методите на експозиция, така и на използваните материали.

Преди да преминем към разглеждане на методи за управление на процеса на разработване на запаси, отбелязваме, че обектът на изследване е сложна система, състояща се от резервоар (наситена с масло зона и зона за презареждане) с неговите резервоарни свойства и насищащи течности и определен брой кладенци, систематично разположени на резервоара. Тази система е унифицирана в хидродинамично отношение, от което следва, че всяка промяна в някой от нейните елементи автоматично води до съответна промяна в работата на цялата система, т.е. тази система се регулира автоматично.

Опишете техническите средства за получаване на оперативна информация по време на сондиране.

Информационна поддръжка за процеса на сондиране на нефтени и газови кладенцие най -важната връзка в процеса на изграждане на кладенеца, особено при въвеждането и разработването на нови петролни и газови находища.

Изискванията за информационна подкрепа за изграждането на нефтени и газови кладенци в тази ситуация са да се прехвърлят информационните технологии в категорията информационни и информационни технологии, при които информационната подкрепа, заедно с получаването на необходимото количество информация, би дала допълнителна икономическа, технологичен или друг ефект. Тези технологии включват следните сложни работи:

контрол на повърхностните технологични параметри и избор на най -оптималните режими на пробиване (например избор на оптимални натоварвания върху долоната, осигуряване висока скоростпрониквания);

сондажни измервания и каротаж по време на сондиране (MWD и LWD системи);

измервания и събиране на информация, придружени от едновременно управление на технологичния процес на сондаж (контрол на траекторията на хоризонтален кладенец с помощта на контролирани сондажни ориентатори според данните на сондажните телеметрични системи).

В информационното осигуряване на процеса на изграждане на кладенец, особено важна роля играе геоложки и технологични изследвания (GTI)... Основната задача на услугата GTI е да проучи геоложката структура на участъка от кладенеца, да идентифицира и оцени продуктивните формации и да подобри качеството на строителството на кладенец въз основа на геоложка, геохимична, геофизична и технологична информация, получена по време на сондирането. Оперативната информация, получена от службата GTI, е от голямо значение при пробиване на проучвателни кладенци в слабо проучени райони с трудни минни и геоложки условия, както и при пробиване на насочени и хоризонтални кладенци.

Въпреки това, поради новите изисквания за информационна поддръжка на процеса на сондиране, задачите, решавани от услугата GTI, могат да бъдат значително разширени. Висококвалифицираният операторски персонал от партидата GTI, работещ на сондажната платформа, може да реши практически пълен набор от задачи за информационна поддръжка на процеса на сондиране:

геоложки, геохимични и технологични изследвания;

поддръжка и работа със телеметрични системи (MWD и LWD системи);

поддръжка на самостоятелни измервателни и каротажни системи, спуснати върху тръби;

контрол на параметрите на сондажната кал;

контрол на качеството на корпусите;

изследвания на пластовата течност по време на изпитване и изпитване на кладенец;

телеграфно регистриране;

надзорни услуги и др.

В редица случаи комбинацията от тези работи в партиди GTI е икономически по-изгодна и ви позволява да спестите непродуктивни разходи за поддръжката на специализирани, тясно фокусирани геофизични екипажи, за да сведете до минимум транспортните разходи.

Понастоящем обаче няма технически и софтуерно-методологически средства за комбиниране на изброените произведения в една технологична верига на станцията GTI.

Поради това стана необходимо да се разработи по -усъвършенствана GTI станция от ново поколение, която да разшири функционалността на GTI станцията. Помислете за основните области на работа в този случай.

Основни изисквания за модерна GTI станцияе надеждност, гъвкавост, модулност и информационно съдържание.

Структура на гаратае показано на фиг. 1. Изграден е на принципа на разпределени системи за отдалечено събиране, които са свързани помежду си, използвайки стандартен сериен интерфейс. Основните системи за събиране надолу по веригата са хъбове, предназначени да отделят серийния интерфейс и да свържат отделни съставни частистанции: модул за регистриране на газ, модул за геоложки инструменти, цифрови или аналогови сензори, информационни табла. Чрез същите концентратори други автономни модули и системи са свързани към системата за събиране (към записващия компютър на оператора) - модул за контрол на качеството на корпуса на кладенеца (блок на колектора), повърхностни модули на сондажни телеметрични системи, системи за запис на геофизични данни като „Hector "или" Вулкан "и т.н.

Ориз. 1. Опростено структурна схема GTI станции

Хъбовете трябва едновременно да осигуряват галванична изолация на комуникационните и захранващите вериги. В зависимост от задачите, възложени на станцията GTI, броят на концентраторите може да бъде различен - от няколко блока до няколко десетки единици. СофтуерСтанцията GTI осигурява пълна съвместимост и добре координирана работа в единна софтуерна среда на всички технически средства.

Сензори за параметри на процеса

Сензорите за технологични параметри, използвани в станциите GTI, са един от най -важните компоненти на станцията. Точността на показанията и надеждността на работата на сензорите до голяма степен определя ефективността на услугата за каросерен кал при решаване на проблеми с мониторинга и оперативното управление на процеса на сондиране. Въпреки това, поради тежките условия на работа (широк температурен диапазон от –50 до +50 ºС, агресивна среда, силни вибрации и т.н.), сензорите остават най -слабото и ненадеждно звено в техническите средства на GTI.

Повечето от сензорите, използвани в производствените партиди на GTI, са разработени в началото на 90 -те години, използвайки вътрешни хардуерни компоненти и първични измервателни елементи от местното производство. Освен това поради липсата на избор бяха използвани публично достъпни първични преобразуватели, които не винаги отговаряха на строгите изисквания за работа в сондажна платформа. Това обяснява недостатъчно високата надеждност на използваните сензори.

Принципите на измерване на сензори и техните конструктивни решения са избрани по отношение на битовите сондажни платформи от стария модел и поради това инсталирането им на съвременни сондажни платформи и още повече на сондажни платформи с чуждестранно производство е трудно.

От горното следва, че разработването на ново поколение сензори е изключително актуално и навременно.

При разработването на GTI сензори едно от изискванията е тяхното адаптиране към всички съществуващи на руския пазар сондажни платформи.

Наличието на богат избор от прецизни първични преобразуватели и силно интегрирани малки по размер микропроцесори прави възможно разработването на високо прецизни, програмируеми сензори с голяма функционалност. Сензорите имат еднополюсно захранващо напрежение и едновременно цифрови и аналогови изходи. Сензорите се калибрират и конфигурират с помощта на софтуер от компютър от станцията; предоставя се възможност за софтуерно компенсиране на температурната грешка и линеаризация на характеристиките на сензора. Дигиталната част на електронната платка за всички видове сензори е от един и същи тип и се различава само от настройката на вътрешната програма, което я прави унифицирана и взаимозаменяема по време на ремонтни работи. Външен видсензорите са показани на фиг. 2.

Ориз. 2. Сензори на технологични параметри

Hook Load Cellима редица характеристики (фиг. 3). Принципът на действие на сензора се основава на измерване на силата на опъване на теленото въже в „задънената страна“ с помощта на датчик за сила на тензодатчика. Сензорът има вграден процесор и енергонезависима памет. Цялата информация се записва и съхранява в тази памет. Капацитетът на паметта ви позволява да запазвате месечното количество информация. Сензорът може да бъде оборудван с автономно захранване, което осигурява работата на сензора, когато външното захранване е изключено.

Ориз. 3. Сензор за тегло на куката

Информационно табло за сондажпредназначени за показване и визуализиране на информация, получена от сензори. Външният вид на таблото е показан на фиг. 4.

На предния панел на конзолата на сондажа има шест линейни везни с допълнителна цифрова индикация за показване на параметри: въртящ момент на ротора, налягане на входа, плътност на входа на входа, ниво на живот в резервоара, дебит на потока на входа , дебит на потока на изхода. Параметрите на тежестта на куката, натоварването на накрайника, по аналогия с GIV, се показват на два циферблата с допълнително дублиране в цифров вид. В долната част на дисплея има една линейна скала за показване на скоростта на пробиване, три цифрови индикатора за показване на параметри - дълбочина на дъното, позиция над дъното, съдържание на газ. Буквено -цифровият индикатор е предназначен за показване на текстови съобщения и предупреждения.

Ориз. 4. Външен вид на информационното табло

Геохимичен модул

Геохимичният модул на станцията включва газов хроматограф, анализатор на общото газово съдържание, въздушно-газова линия и дегазатор за сондажни кал.

Най -важната част от геохимичния модул е ​​газовият хроматограф. За безпогрешна и ясна идентификация на продуктивните интервали в процеса на отварянето им е необходимо много надеждно, точно, високо чувствително устройство, което дава възможност да се определи концентрацията и състава на наситените въглеводородни газове в диапазона от 1-10 - 5 до 100%. За тази цел, за да завършите станцията GTI, a газов хроматограф "Rubin"(Фиг. 5) (вижте статията в този брой на NTV).

Ориз. 5. Полеви хроматограф "Rubin"

Чувствителността на геохимичния модул на станцията GTI може да се увеличи и чрез увеличаване на коефициента на дегазация на сондажната кал.

Използвайте за изолиране на дънния газ, разтворен в сондажната течност дегазатори от два вида(фиг. 6):

поплавъчни дегазатори с пасивно действие;

активни дегазатори с принудително разделяне на потока.

Поплавъчни дегазаторилесни и надеждни в експлоатация, но осигуряват коефициент на дегазиране не повече от 1-2%. Дегазатори с принудително разделяне на потокаможе да осигури съотношение на дегазиране до 80-90%, но е по-малко надеждно и изисква постоянен мониторинг.

Ориз. 6. Дегазатори за сондажни кал

а) пасивен поплавъчен дегазатор; б) активен дегазатор

Непрекъснат анализ на общото съдържание на газ се извършва с помощта дистанционен сензор за общ газ... Предимството на този сензор пред традиционните анализатори на общ газ, разположени в станцията, се крие в ефективността на получената информация, тъй като сензорът е разположен директно върху сондажната платформа и времето за забавяне за транспортиране на газ от сондажната платформа до станцията е елиминирано. В допълнение, за пълния набор от станции, сензори за газза измерване на концентрациите на не-въглеводородни компоненти на анализираната газова смес: водород H 2, въглероден оксид CO, сероводород H 2 S (фиг. 7).

Ориз. 7. Сензори за измерване на съдържанието на газ

Геоложки модул

Геоложкият модул на станцията предвижда проучване на сондажни пробиви, проби от ядрото и пластова течност в процеса на пробиване на кладенец, регистриране и обработка на получените данни.

Изследванията, проведени от операторите на станцията GTI, дават възможност да се реши следното основни геоложки задачи:

литологична дисекция на разреза;

разпределяне на колектори;

оценка на естеството на насищането на резервоара.

За бързото и качествено решаване на тези проблеми беше определен най-оптималният списък с инструменти и оборудване и въз основа на това беше разработен набор от геоложки инструменти (фиг. 8).

Ориз. 8. Оборудване и инструменти на геоложкия модул на гарата

Микропроцесорен въглероден измервател KM-1A предназначени да определят минералния състав на скалите в карбонатни секции с помощта на резници и сърцевина. Това устройство ви позволява да определите процента на калцит, доломит и неразтворим остатък в изследваната скална проба. Устройството има вграден микропроцесор, който изчислява процента на калцит и доломит, чиито стойности се извеждат на цифров дисплей или на екран на монитор. Разработена е модификация на карбонатомера, която дава възможност да се определи съдържанието на минерала сидерит в скалата (плътност 3,94 g / cm 3), което влияе върху плътността на карбонатни скали и цимент от теригенни скали, което може значително да намали стойностите на порьозността.

Измервател на плътност на утайката PSh-1 е предназначен за експресно измерване на плътността и оценка на общата порьозност на скалите чрез изрезки и сърцевина. Принципът на измерване на устройството е хидрометричен, базиран на претегляне на изследваната проба от утайки във въздух и вода. Измервателят на плътност PSh-1 може да се използва за измерване на плътността на скалите с плътност 1,1-3 g / cm³ .

Инсталация PP-3 е предназначена за идентифициране на резервоарни скали и проучване на резервоарните свойства на скалите. Това устройство ви позволява да определите обемната, минералогичната плътност и общата порьозност. Принципът на измерване на устройството е термогравиметричен, базиран на високо прецизно измерване на теглото на изследваната скална проба, предварително наситена с вода, и непрекъснато наблюдение на промяната на теглото тази пробатъй като влагата се изпарява при нагряване. По времето на изпаряване на влагата може да се прецени стойността на пропускливостта на изследваната скала.

Течна дестилационна единица UDZh-2 предназначен за оценка на естеството на наситеността на скалните резервоари чрез изрезки и ядра, свойствата на плътност на филтрация, а също така позволява да се определи остатъчното насищане с вода с ядра и сондажи директно на сондажната платформа поради използването на нов подход в система за охлаждане на дестилат. Устройството използва кондензатна охладителна система на базата на термоелектрически елемент Пелтие вместо използваните топлообменници вода в такива устройства. Това намалява загубите на конденз чрез осигуряване на контролирано охлаждане. Принципът на работа на инсталацията се основава на изместването на флуидите на пласта от порите на скалните проби поради излишното налягане, възникващо при термостатично нагряване от 90 до 200 ºС ( 3 ºС), кондензацията на пари в топлообменника и отделянето на кондензат, образуван по време на дестилация чрез плътност в масло и вода.

Устройство за термична десорбция и пиролиза позволява да се определи наличието на свободни и сорбирани въглеводороди въз основа на малки проби от скали (утайки, части от сърцевината), както и да се оцени наличието и степента на трансформация на органични вещества и въз основа на интерпретацията на получените данни да се разграничи в участъците на кладенците интервалите на резервоарите, капаците на произвеждащите седименти, както и за оценка на естеството на насищане на колекторите.

IR спектрометър създаден за определяне на наличието и количествена оценка на въглеводорода, присъстващ в изследваната скала (газов кондензат, лек петрол, тежко масло, битум и др.), за да се оцени естеството на насищането на пласта.

Луминоскоп LU-1M с дистанционен ултравиолетов осветител и устройство за фотографиране, той е предназначен за изследване на сондажни пробиви и проби от сърцевина при ултравиолетово осветление с цел установяване наличието на битумни вещества в скалата, както и за тяхната количествена оценка. Принципът на измерване на устройството се основава на свойството на битумоидите, когато се облъчват с ултравиолетови лъчи, да излъчват „студен“ блясък, чийто интензитет и цвят позволяват визуално да се определи наличието, качествения и количествения състав на битума в изследваната скала, за да се оцени естеството на насищането на резервоара. Устройството за фотографиране на абсорбатори е проектирано да документира резултатите от луминесцентния анализ и помага за премахване на субективния фактор при оценката на резултатите от анализа. Дистанционният осветител дава възможност за предварително изследване на голямо ядро ​​на мястото на пробиване, за да се открие наличието на битумоиди.

Сушилня за утайки OSH-1 предназначени за бързо изсушаване на проби от утайки под въздействието на топлинния поток. Изсушителят има вграден регулируем таймер и няколко режима за регулиране на интензивността и температурата на въздушния поток.

Техническите и информационните възможности на описаната станция GTI отговарят на съвременните изисквания и дават възможност за внедряване на нови технологии за информационна поддръжка при изграждането на нефтени и газови кладенци.

Минно -геоложки характеристики на участъка, влияещи върху появата, предотвратяването и премахването на усложненията.

Усложнения в процеса на сондиране възникват поради следните причини: трудни минни и геоложки условия; лоша осведоменост за тях; ниска скорост на пробиване, например поради дълъг престой, лоши технологични решения, включени в техническия проект за изграждане на кладенец.

При сложно сондиране инциденти се случват по -често.

Минно -геоложките характеристики трябва да бъдат известни, за да се изготви правилно проект за изграждане на кладенец, за предотвратяване и справяне с усложнения по време на изпълнението на проекта.

Резервоарно налягане (Ppl) - налягане на течности в скали с отворена порьозност. Това е името на скалите, в които кухините комуникират помежду си. В този случай формационната течност може да тече според законите на хидромеханиката. Такива скали включват запушващи скали, пясъчници, резервоари с продуктивни хоризонти.

Налягането на порите (Ppor) е налягането в затворени кухини, тоест налягането на течността в пространството на порите, при което порите не комуникират помежду си. Такива свойства притежават глините, солените скали, капаците на резервоарите.

Скално налягане (Pg) - хидростатично (геостатично) налягане на разглежданата дълбочина от възходящите HF пластове.

Статичното ниво на пластовата течност в кладенеца, определено от равенството на налягането на тази колона с пластовото налягане. Нивото може да бъде под повърхността на земята (кладенецът ще абсорбира), да съвпада с повърхността (има равновесие) или да бъде над повърхността (кладенецът блика) Рпл = rgz.

Динамично ниво на течността в кладенеца - зададено над статичното ниво при добавяне в кладенеца и под него при изтегляне на течност, например при изпомпване с потопяема помпа.

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

Репресия Р = Рskv -Рpl> 0 - налягането в кладенеца не е повече от пластовото налягане. Настъпва абсорбция.

Коефициентът на аномално пластово налягане Ka = Rpl / rvgzpl (1), където zpl е дълбочината на върха на разглеждания резервоар, rw е плътността на водата, g е ускорението на тежестта. Ка<1=>ANPD; Ka> 1 => AHPD.

Налягане на загуба или разрушаване Pp е налягането, при което се абсорбират всички фази на сондажната или фугиращата течност. Стойността на Pp се определя емпирично от данните от наблюденията по време на сондиране или с помощта на специални изследвания в кладенеца. Получените данни се използват за пробиване на други подобни кладенци.

Сложна графика на налягането за усложнение. Избор на първия вариант на проектиране на кладенец.

Комбинирана графика за налягане. Избор на първия вариант на проектиране на кладенец.

За правилно изготвяне на технически проект за изграждане на кладенци е необходимо да се знае точно разпределението на резервоарните (порови) налягания и абсорбционните (хидравлично разбиване) налягания по дълбочина или, което е същото, разпределението на Ka и Kp ( в безразмерна форма). Разпределението на Ka и Kp е представено на комбинираната графика на налягането.

Разпределение на Ka и Kp по дълбочината z.

· Проектиране на кладенец (първа опция), което е уточнено по -късно.

От тази графика може да се види, че имаме три дълбочинни интервала със съвместими условия на пробиване, тоест такива, в които може да се използва течност със същата плътност.

Особено трудно е да се пробие, когато Ka = Kp. Пробиването става супер трудно, когато Ka = Kp<1. В этих случаях обычно бурят на поглощение или применяют промывку аэрированной жидкостью.

След отваряне на абсорбиращия интервал се извършват изолационни работи, поради което Kp се увеличава (изкуствено), което прави възможно например да се циментира обшивката.

Диаграма на системата за циркулация на кладенец

Схема на циркулационната система на кладенци и диаграма за разпределение на налягането в нея.

Схема: 1. Длето, 2. Двигател за сондажи, 3. Отвор за пробиване, 4. BT, 5. Съединение на инструмента, 6. Квадрат, 7. Въртене, 8. Пробивна втулка, 9. Райзер, 10. Налягане на тръбопровода (колектор), 11 Помпа, 12. Всмукателна дюза, 13. Система на улея, 14. Вибрационен екран.

1. Линия на разпределение на хидростатично налягане.

2. Линия на разпределение на хидравличното налягане в скоростната кутия.

3. Линия на разпределение на хидравличното налягане в BT.

Налягането на сондажната течност върху пласта трябва винаги да е вътре в засенчената зона между Ppl и Pp.

Чрез всяка резбова връзка на BK течността се опитва да изтече от тръбата в пръстена (по време на циркулация). Тази тенденция е причинена от спада на налягането в тръбите и BC. Течът прекъсва резбовата връзка. При равни други условия, органичният недостатък на пробиването с хидравличен сондажен двигател е повишен спад на налягането при всяка резбова връзка, тъй като в двигателя на сондажа

Циркулационната система се използва за подаване на сондажна течност от устието на кладенеца към приемните резервоари, почистване от резници и дегазация.

Фигурата показва опростена диаграма на циркулационната система TsS100E: 1 - тръба за допълване; 2 - тръбопровод за хоросан; 3 - почистващо устройство; 4 - приемащ блок; 5 - шкаф за управление на електрическо оборудване.

Опростеният дизайн на циркулационната система е улучна система, която се състои от улук за движение на хоросан, настилка близо до улука за ходене и почистване на улуци, парапети и основата.

Улуците могат да бъдат изработени от 40 мм дървени дъски и 3-4 мм метални листове. Ширина - 700-800 мм, височина - 400-500 мм. Използват се правоъгълни и полукръгли улуци. За да се намали дебитът на разтвора и падащата от него плоча, в улуците се монтират прегради и капки с височина 15-18 см. В долната част на улука, на тези места, люкове с клапани са инсталиран, чрез който се отстранява утаената скала. Общата дължина на улучната система зависи от параметрите на използваните течности, условията и технологията на пробиване, както и от механизмите, използвани за почистване и дегазиране на флуидите. Дължината, като правило, може да бъде в диапазона от 20-50 m.

Когато се използват комплекти механизми за почистване и дегазиране на разтвор (вибриращи екрани, сепаратори за пясък, сепаратори за утайки, дегазатори, центрофуги), улучната система се използва само за подаване на разтвор от кладенеца към механизма и приемните резервоари. В този случай дължината на улучната система зависи само от разположението на механизмите и контейнерите спрямо кладенеца.

В повечето случаи улучната система се монтира върху метални основи в секции с дължина 8-10 м и височина до 1 м. Такива секции се монтират върху стоманени телескопични стелажи, които регулират височината на монтаж на улуците, това прави по -лесно е да се демонтира улучната система през зимата. Така че, когато резниците се натрупат и замръзнат под жлебовете, каналите заедно с основите могат да бъдат отстранени от стелажите. Монтира се улучна система с наклон по посока на движението на разтвора; улучната система е свързана към устието на кладенеца с тръба или улук с по -малък участък и с по -голям наклон, за да се увеличи скоростта на разтвора и да се намали падането на кашата на това място.

В съвременната технология за пробиване на кладенци към сондажните течности се налагат специални изисквания, според които оборудването за почистване на разтвора трябва да осигурява висококачествено почистване на разтвора от твърдата фаза, да се смесва и охлажда, а също така да се отстранява калта от разтвора. които са влезли в него от наситени с газ формации при пробиване. Във връзка с тези изисквания съвременните сондажни платформи са оборудвани с циркулационни системи с определен набор от унифицирани механизми - резервоари, устройства за почистване и приготвяне на сондажни течности.

Механизмите на циркулационната система осигуряват тристепенно почистване на сондажната течност. От кладенеца разтворът навлиза в вибрационното сито в първия етап на грубо почистване и се събира в резервоара на резервоара, където се отлага едър пясък. От утаителния резервоар, разтворът преминава в секцията на циркулационната система и се подава от центробежна помпа за суспензия до дегазатора, ако е необходимо дегазиране на разтвора, а след това до сепаратора за пясък, където е вторият етап на почистване от скали преминава с размер до 0,074-0,08 мм. След това разтворът се подава в сепаратора за утайки - третият етап на почистване, където се отстраняват скални частици до 0,03 mm. Пясъкът и утайката се изхвърлят в контейнер, откъдето се подават в центрофуга за допълнително отделяне на разтвора от скалата. Пречистеният разтвор от третия етап влиза в приемните резервоари - към приемния блок от кални помпи за подаването му в кладенеца.

Оборудването на циркулационните системи се сглобява от завода в следните блокове:

блок за пречистване на разтвора;

междинен блок (един или два);

приемащ блок.

Правоъгълните контейнери, монтирани на основи за шейни, служат като основа за сглобяване на блоковете.

Хидравлично налягане на глинени и циментови суспензии след спиране на циркулацията.

Абсорбция. Причините за тяхното възникване.

ОтПоглъщането на сондажни или циментови суспензии е вид усложнение, което се проявява чрез изтичане на течност от кладенеца в образуването на скали. За разлика от филтрирането, абсорбциите се характеризират с факта, че всички фази на течността влизат в HP. А при филтриране само няколко. На практика загубите се определят и като ежедневно изтегляне на сондажната течност в пласта в обем, надвишаващ естествената загуба поради филтрация и с резници. Всеки регион има свой собствен стандарт. Обикновено се допускат няколко m3 на ден. Абсорбцията е най-често срещаният вид усложнения, особено в районите на Урал-Волга в източния и югоизточния Сибир. Поглъщанията се срещат в участъци, в които обикновено има разкъсани МС, локализирани са най -големите деформации на скалите и тяхната ерозия е причинена от тектонски процеси. Например в Татарстан 14% от календарното време се отделя годишно за борба с придобиванията, което надвишава времето, прекарано в козината. пробиване. В резултат на загуби условията за пробиване на кладенци се влошават:

1. Увеличава опасността от залепване на инструмента, защото скоростта на възходящия поток на сондажната течност рязко се намалява над абсорбционната зона, ако в същото време големи частици от резници не влизат в пласта, тогава тя се натрупва в ствола на кладенеца, причинявайки затягане и залепване на инструмента. Вероятността инструментът да се забие от утаената утайка се увеличава особено след спиране на помпата (циркулация).

2. Увеличават се шламовете и свлачищата в нестабилни скали. HNVP може да възникне от хоризонтите, съдържащи течности, налични в раздела. Причината е намаляване на налягането на колоната течност. При наличие на два или повече едновременно отворени слоя с различни коефициенти. Ka и Kp между тях могат да възникнат кръстосани потоци, които усложняват изолационната работа и последващото циментиране на кладенеца.

Много време и материални ресурси (инертни пълнители, запушалки) се губят за изолация, престой и аварии, които причиняват абсорбция.

Причини за придобивания

Качествената роля на фактора, който определя величината на дрейфа на разтвора в абсорбционната зона, може да бъде проследена чрез разглеждане на потока на вискозна течност в кръгова пореста формация или кръгов процеп. Формулата за изчисляване на дебита на абсорбираната течност в пореста кръгова формация ще бъде получена чрез решаване на системата от уравнения:

1. Уравнение на движение (Дарси форма)

V = K / M * (dP / dr): (1) където V, P, r, M са скоростта на потока, текущото налягане, радиуса на пласта, вискозитета, съответно.

2. Уравнение за запазване на масата (непрекъснатост)

V = Q / F (2) където Q, F = 2πrh, h е скоростта на усвояване на течността, съответно променливата площ по радиуса и дебелината на абсорбционната зона.

3. Уравнение на състоянието

ρ = const (3) решавайки тази система от уравнения: 2 и 3 в 1 получаваме:

Q = (K / M) * 2π rH (dP / dr)

Q = (2π HK (стрс-Пpl)) / Mln (rk / rc) (4)формула Дупи

Подобна формула (4) Bussensco може да бъде получена за m кръгови пукнатини (прорези), еднакво отворени и еднакво раздалечени една от друга.

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

δ - отвор (височина) на процепа;

m е броят на пукнатините (прорези);

M е ефективният вискозитет.

Ясно е, че за да се намали дебитът на абсорбираната течност съгласно формулите (4) и (5), е необходимо да се увеличат параметрите в знаменателите и да се намалят в числителя.

Съгласно (4) и (5)

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

Параметрите, включени във функция (6) по произход в момента на отваряне на абсорбционната зона, могат условно да бъдат разделени на 3 групи.

1. група - геоложки параметри;

2. група - технологични параметри;

3 -та група - смесена.

Това разделение е условно, тъй като по време на работа, т.е. технологичното въздействие (изтегляне на течности, заливане на вода и др.) върху резервоара също променя Ppl, rk

Загуба в скали със затворени счупвания. Характеристика на кривите на индикатора. Хидравлично разбиване и неговото предотвратяване.

Характеристика на кривите на индикатора.

По -нататък ще разгледаме ред 2.

Приблизителна крива на индикатора за скали с изкуствено отворени затворени пукнатини може да бъде описана чрез следната формула: Pc = Pb + Ppl + 1 / A * Q + BQ2 (1)

За скали с естествено отворени счупвания кривата на индикатора е специален случай с формулата (1)

Рс-Рпл = ΔР = 1 / А * Q = А * ΔР

Така при скали с отворени счупвания загубите ще започнат при всякакви стойности на потискане, а при скали със затворени счупвания - едва след създаване на налягане, равно на налягането на хидравличното счупване Pc * в кладенеца. Основната мярка за борба със загубата на циркулация в скали със затворени счупвания (глина, сол) е да се избегне хидравлично разбиване.

Оценка на ефективността на работата за премахване на абсорбцията.

Ефективността на изолационните работи се характеризира с инжектирането (A) на абсорбционната зона, което може да се постигне по време на изолационните работи. Ако в този случай получената инжекционност A се окаже по -ниска от определена технологично допустима стойност на инжекционната способност Aq, която е характерна за всеки регион, тогава изолационната работа може да се счита за успешна. По този начин условията на изолация могат да бъдат записани като A≤Aq (1) A = Q / Pc- P * (2) За скали с изкуствено отворени пукнатини P * = Pb + Ppl + Pp (3), където Pb е страничното налягане на скалата, Rr - якост на опън g.p. В частни случаи Рb и Рр = 0 за скали с естествени открити пукнатини А = Q / Pc - Рпл (4), ако не се допуска най -малкото поглъщане, тогава Q = 0 и А → 0,

след това Пс<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.

Методи за справяне с абсорбцията в процеса на отваряне на абсорбционната зона.

Традиционните методи за предотвратяване на загуби се основават на намаляване на спада на налягането върху абсорбиращата формация или промяна в a / t) на филтриращата течност. Ако вместо намаляване на спада на налягането върху пласта, вискозитетът се повиши чрез добавяне на запушващи материали, бентонит или други вещества, скоростта на абсорбция ще се промени обратно с увеличаването на вискозитета, както следва от формула (2.86). На практика, ако регулирате параметрите на разтвора, вискозитетът може да се променя само в относително тесни граници. Предотвратяването на загуби чрез преминаване към промиване с разтвор с повишен вискозитет е възможно само ако са разработени научно обосновани изисквания за тези течности, като се вземат предвид особеностите на тяхното протичане в пласта. Подобряването на методите за предотвратяване на загуби, основано на намаляване на спада на налягането върху абсорбиращите пластове, е неразривно свързано с задълбочено проучване и разработване на методи за пробиване на кладенци в равновесие в системата за образуване на кладенец. Пробивната кал, проникваща в абсорбиращата формация до определена дълбочина и сгъстявайки се в абсорбционните канали, създава допълнителна пречка за придвижването на сондажната кал от ствола на кладенеца в пласта. Свойството на разтвора да създава устойчивост на движението на течността в пласта се използва при провеждане на превантивни мерки с цел предотвратяване на загуби. Силата на такова съпротивление зависи от структурните и механичните свойства на разтвора, размера и формата на каналите, както и от дълбочината на проникване на разтвора в пласта.

За да формулираме изискванията за реологичните свойства на сондажните течности при преминаване през абсорбиращи пластове, ще разгледаме кривите (фиг. 2.16), отразяващи зависимостта на напрежението на срязване и скоростта на деформация de / df за някои модели не-нютонов флуид. Правата линия 1 отговаря на модела на вископластична среда, който се характеризира с ограничаващото напрежение на срязване τ0. Крива 2 характеризира поведението на псевдопластични течности, при които скоростта на нарастване на напрежението се забавя с увеличаване на скоростта на срязване и кривите се изравняват. Ред 3 отразява реологичните свойства на вискозна течност (нютонов). Крива 4 характеризира поведението на вискоеластичните и дилатантните течности, при които напрежението на срязване рязко се увеличава с увеличаване на скоростта на деформация. Вискоеластичните течности, по-специално, включват слаби разтвори на някои полимери (полиетиленов оксид, гуарова смола, полиакриламид и др.) Във вода, които проявяват свойството драстично да намаляват (2-3 пъти) хидродинамичното съпротивление по време на потока на течности с висока Числа на Рейнолдс (ефект на Томс). В същото време вискозитетът на тези течности, докато се движат през абсорбиращите канали, ще бъде висок поради високите скорости на срязване в каналите. Пробиването с промиване с аерирани сондажни течности е една от радикалните мерки в набор от мерки и методи, предназначени да предотвратят и премахнат загубата на циркулация при пробиване на дълбоки кладенци. Аерацията на сондажния флуид намалява хидростатичното налягане, като по този начин допринася за връщането му в достатъчно количество на повърхността и съответно за нормалното почистване на ствола на кладенеца, както и за подбора на представителни проби от пропускливи скали и пластови флуиди. Техническите и икономическите показатели при пробиване на кладенци с промиване на дъното с аериран разтвор са по -високи от тези, когато като сондажен флуид се използват вода или други промивни течности. Качеството на проникване на продуктивните формации също се подобрява значително, особено в полета, където тези формации имат необичайно ниско налягане.

Ефективна мярка за предотвратяване на загубата на циркулация е въвеждането на пълнители в циркулиращата сондажна течност. Целта на тяхното използване е създаването на тампони в абсорбционните канали. Тези тампони служат като основа за отлагане на филтърна утайка (кал) и изолиране на абсорбиращи образувания. V.F. Роджърс вярва, че свързващият агент може да бъде почти всеки материал, който се състои от частици с достатъчно малък размер и когато се въведе в сондажната течност, може да се изпомпва от помпи за кал. В Съединените щати повече от сто вида пълнители и техните комбинации се използват за запушване на абсорбционни канали. Като агенти за запушване, дървесни стърготини или ливади, люспи от риба, сено, гумени отпадъци, листа от гутаперча, памук, памучни колби, влакна от захарна тръстика, ядки, гранулирани пластмаси, перлит, експандирана глина, текстилни влакна, битум, слюда, азбест, нарязани хартия, мъх, настърган коноп, целулозни люспи, кожа, пшенични трици, боб, грах, ориз, пилешки пера, буци от глина, гъба, кокс, камък и др. Тези материали могат да се използват самостоятелно и в комбинации, направени от промишлеността или формулирани преди употреба ... Определянето на пригодността на всеки запушващ материал в лабораторията е трудно поради липсата на познания за размера на отворите, които трябва да бъдат запушени.

В чуждестранната практика се обръща специално внимание на осигуряването на „плътно“ опаковане на пълнители. Придържа се мнението на Фернас, според което най -плътната опаковка от частици отговаря на условието за тяхното разпределение по размер съгласно закона за геометричната прогресия; когато се елиминира загубената циркулация, най -голям ефект може да се постигне с максимално уплътнена тапа, особено в случай на моментално изтегляне на сондажната течност.

Пълнителите се разделят според техните качествени характеристики на влакнести, ламелни и гранулирани. Влакнестите материали са от растителен, животински, минерален произход. Това включва и синтетични материали. Видът и размерът на влакната оказват значително влияние върху качеството на работата. Стабилността на влакната по време на циркулацията им в сондажната течност е важна. Материалите дават добри резултати при запушване на пясъчни и чакълести образувания със зърна с диаметър до 25 мм, както и при запушване на пукнатини в едрозърнести (до 3 мм) и финозърнести (до 0,5 мм) скали.

Ламелните материали са подходящи за запушване на едър чакъл и счупвания с размер до 2,5 мм. Те включват: целофан, слюда, люспи, семена от памук и др.

Гранулирани материали: перлит, натрошен каучук, парчета пластмаса, черупки и др. Повечето от тях ефективно запушват чакълестите легла със зърна с диаметър до 25 мм. Перлит дава добри резултати при чакълести образувания с диаметър на зърното до 9-12 мм. Черупката с гайка с размер 2,5 мм или по -малко запушва пукнатини с размер до 3 мм, а по -големи (до 5 мм) и натрошени каучукови запушва пукнатини с размер до 6 мм, т.е. те могат да запушат пукнатините 2 пъти повече, отколкото при използване на влакнести или ламелни материали.

При липса на данни за размера на зърната и пукнатините на абсорбиращия хоризонт се използват смеси от влакнести с ламелни или гранулирани материали, целофан със слюда, влакнести с люспести и гранулирани материали, както и при смесване на гранулирани материали: перлит с каучук или орехи. Най -добрата смес за премахване на абсорбцията при ниско налягане е силно колоидна кал с добавяне на влакнести материали и листа от слюда. Влакнести материали, отложени върху стената на сондажа, образуват мрежа. Слюдените листа укрепват тази мрежа и запушват по -големите канали в скалата, а отгоре на всичко това се образува тънка, плътна кална торта.

Показания газ-вода-масло. Техните причини. Признаци за навлизане на пластови течности. Класификация и разпознаване на видовете прояви.

По време на абсорбцията, течността (промиване или запушване) тече от кладенеца в пласта, а когато се проявява, обратно, от пласта в кладенеца. Причини за допускане: 1) навлизане в кладенеца на място от резниците на флуидосъдържащи образувания. В този случай налягането в кладенеца не е непременно по -високо и по -ниско от резервоарното налягане; 2) ако налягането в кладенеца е по -ниско от резервоарното налягане, т.е. има налягане върху резервоара, основните причини за възникването на депресия, тоест намаляването на налягането върху резервоара в кладенеца, са следните: 1) да не се допълва сондажа с пробивна течност при повдигане на инструмента. Необходимо е устройство за автоматично пълнене в кладенеца; 2) намаляване на плътността на промивната течност поради нейното разпенване (обгазяване), когато течността влезе в контакт с въздух на повърхността в улучната система, както и поради обработката на п.г. повърхностно активно вещество. Необходима е дегазация (механична, химическа); 3) пробиване на кладенец при несъвместими условия. В диаграмата има два слоя. Първият слой се характеризира с Ka1 и Kp1; за втория Ka2 и Kn2. първи слой трябва да се пробие с кал ρ0.1 (между Ka1 и Kp1), вторият слой ρ0.2 (фиг.)

Невъзможно е да се отвори вторият слой върху разтвор с плътност за първия слой, тъй като във втория слой ще има абсорбция; 4) резки колебания в хидродинамичното налягане при спиране на помпата, справяне и други работи, утежнени от увеличаване на статичното напрежение на срязване и наличието на маслени уплътнения върху колоната;

5) подценена плътност на p.w., приета в техническия проект поради лошо познаване на действителното разпределение на резервоарното налягане (Ka), т.е. геологията на района. Тези причини са повече свързани с проучвателни кладенци; 6) ниско ниво на оперативно изясняване на резервоарните налягания чрез тяхното прогнозиране в хода на задълбочаване на кладенеца. Не използвайте методите за прогнозиране на d -експонента, σ (сигма) -експонент и т.н. 7) изпускане на тежестта от сондажната течност и намаляване на хидравличното налягане. Признаци на входящ флуиден поток са: 1) повишаване на нивото на циркулиращата течност в резервоара за помпата. Необходим е нивомер; 2) газ се освобождава от разтвора, излизащ от кладенеца на устието на кладенеца, наблюдава се кипене на разтвора; 3) след спиране на циркулацията разтворът продължава да изтича от кладенеца (кладенецът се прелива); 4) налягането рязко се повишава при неочаквано отваряне на пласта с необичайно високо налягане. Когато маслото навлиза от резервоарите, филмът му остава по стените на коритата или тече над разтвора в коритата. При пристигане на формационна вода свойствата на р.ж се променят. Плътността му обикновено намалява, вискозитетът може да намалее и може да се увеличи (след притока на солена вода). Загубата на течности обикновено се увеличава, рН се променя и електрическото съпротивление обикновено намалява.

Класификация на приема на течности. Извършва се според сложността на мерките, необходими за тяхното ликвидиране. Те се подразделят на три групи: 1) проява - неопасен приток на пластови флуиди, които не нарушават процеса на пробиване и приетата технология на работа; 2) избухване - потокът от флуиди, който може да бъде елиминиран само чрез специална целенасочена промяна в технологията на пробиване със средствата и оборудването, налични на сондажната платформа; 3) чешма - навлизането на течност, чието премахване изисква използването на допълнителни средства и оборудване (с изключение на наличните в сондажния блок) и което е свързано с появата в системата на кладенеца на резервоара на налягания, които застрашават целостта на ок , оборудване на устието на кладенеца и образувания в незащитената част на кладенеца.

Монтаж на циментови мостове. Характеристики на избора на рецепта и приготвянето на разтвора за фугиране за монтиране на мостове.

Едно от сериозните разновидности на технологията за циментиране е инсталирането на циментови мостове за различни цели. Подобряването на качеството на циментовите мостове и подобряването на ефективността на тяхната експлоатация е неразделна част от подобряването на процесите на пробиване, довършване и експлоатация на кладенци. Качеството на мостовете и тяхната издръжливост също определят надеждността на опазването на околната среда. В същото време данните от полето показват, че често има случаи на монтиране на мостове с ниска якост и течове, преждевременно застигане на циментова суспензия, залепнали тръби и др. Тези усложнения са причинени не само и не толкова от свойствата на използваните фугиращи материали, а от спецификата на самите работи при монтажа на мостове.

В дълбоки високотемпературни кладенци по време на тези операции често се случват аварии, свързани с интензивно удебеляване и втвърдяване на смес от глинени и циментови разтвори. В някои случаи мостовете изтичат или не са достатъчно здрави. Успешното монтиране на мостове зависи от много природни и технически фактори, които определят особеностите на образуването на циментов камък, както и от неговия контакт и „сцепление“ със скали и тръбен метал. Следователно оценката на носещата способност на моста като инженерна конструкция и изследването на съществуващите условия в кладенеца са задължителни при извършване на тези работи.

Целта на инсталирането на мостове е да се получи стабилна водо-газо-и маслонепроницаема дюза от циментови камъни с определена якост за преминаване към горния хоризонт, пробиване на нов сондаж, укрепване на нестабилната и кавернозна част на ствола на кладенеца, изпитване на хоризонта с помощта на тестер за резервоар, ремонт и консервация или изоставяне на кладенци.

По естеството на действащите натоварвания могат да се разграничат две категории мостове:

1) под налягане на течност или газ и 2) под натоварване от теглото на инструмента по време на пробиване на втори сондаж, с помощта на пластови тестер или в други случаи (мостовете от тази категория, освен че са газонепроницаеми, трябва да имат много висока механична якост).

Анализът на полевите данни показва, че мостовете могат да бъдат подложени на налягане до 85 MPa, аксиални натоварвания до 2100 kN, а напреженията на срязване възникват на 1 m от дължината на моста до 30 MPa. Такива значителни натоварвания възникват по време на тестване на кладенец с помощта на тестери за резервоари и при други видове работа.

Носещата способност на циментовите мостове до голяма степен зависи от височината им, наличието (или отсъствието) и състоянието на утайката от кал или остатъците от кал върху колоната. При отстраняване на разхлабената част от калта, напрежението на срязване е 0,15-0,2 МРа. В този случай дори при възникване на максимални натоварвания е достатъчна височина на моста 18-25 м. Наличието на слой от сондажна (глинена) кал с дебелина 1-2 мм по стените на колоната води до намаляване на напрежението на срязване и увеличаване на необходимата височина до 180-250 м. височината на моста трябва да се изчисли по формулата Nm ≥ Но - Qm / pDc [τm] (1) където H0 е дълбочината на монтажа на долната част на моста; QM е аксиалното натоварване на моста поради спадане на налягането и разтоварване на тръбната колона или тестер за формация; Dс - диаметър на сондажа; [τm] е специфичната носеща способност на моста, чиито стойности се определят както от адхезивните свойства на запушващия материал, така и от метода на монтиране на моста. Плътността на моста също зависи от височината му и състоянието на контактната повърхност, тъй като налягането, при което се случва пробив на вода, е правопропорционално на дължината и обратно пропорционално на дебелината на кората. Ако между обшивката и циментовия камък има глинен кекс с напрежение на срязване 6,8-4,6 МРа и дебелина 3-12 мм, градиентът на налягането при пробиване на вода е съответно 1,8 и 0,6 МРа на 1 м. При липса на кора, пробив на вода се случва при градиент на налягане над 7,0 МРа на 1 m.

Следователно, херметичността на моста също до голяма степен зависи от условията и начина на неговото монтиране. В тази връзка височината на циментовия мост също трябва да се определи от израза

Nm ≥ Ho - Pm / [∆p] (2) където Pm е максималната стойност на спада на налягането, действащ върху моста по време на експлоатацията му; [∆р] - допустим градиент на налягане на пробив на флуид по зоната на контакт между моста и стената на сондажа; тази стойност също се определя главно в зависимост от начина на монтиране на моста, от използваните материали за засипване. От стойностите на височината на циментовите мостове, определени по формулите (1) и (2), изберете по -голям.

Инсталирането на мост има много общо с процеса на циментиране на колони и има функции, които се свеждат до следното:

1) използва се малко количество запушващи материали;

2) долната част на тръбите за пълнене не е оборудвана с нищо, стопорният пръстен не е инсталиран;

3) не се използват гумени разделителни тапи;

4) в много случаи кладенците се промиват обратно, за да "отрежат" покрива на моста;

5) мостът не е ограничен от нищо отдолу и може да се разпръсне под влияние на разликата в плътността между цимент и сондажна кал.

Инсталирането на моста е проста операция по дизайн и метод, която в дълбоки кладенци е значително усложнена от фактори като температура, налягане, газово-водни и нефтени излагания и др. Дължината, диаметърът и конфигурацията на пълнежните тръби, реологични свойства на цимента и сондажните тини също са важни.Чистота на сондажните канали и режими на изтичане и изтичане. Кавернозата на сондажа оказва значително влияние върху монтирането на моста в необкованата част на кладенеца.

Циментовите мостове трябва да са достатъчно здрави. Практиката показва, че ако по време на изпитването на якост мостът не се срути, когато върху него се създаде специфично аксиално натоварване от 3,0-6,0 МРа и едновременно промиване, тогава якостните му свойства отговарят на условията както за пробиване на нов вал, така и за натоварване от тежестта на тръбната колона или тестер за формация.

При монтиране на мостове за пробиване на нов вал към тях се налага допълнително изискване за височина. Това се дължи на факта, че здравината на горната част (H1) на моста трябва да гарантира възможността за пробиване на нов сондаж с допустим интензитет на кривина, а долната част (H0) трябва да осигурява надеждна изолация на стария сондаж. Nm = H1 + Ho = (2Dc * Rc) 0.5+ Ho (3)

където Rc е радиусът на кривина на ствола.

Анализът на наличните данни показва, че получаването на надеждни мостове в дълбоки кладенци зависи от набор от едновременно действащи фактори, които могат да бъдат разделени на три групи.

Първата група - природни фактори: температура, налягане и геоложки условия (кавернозност, разрушаване, действието на агресивни води, производство и абсорбция на вода и газ).

Втората група - технологични фактори: скорост на потока на цимент и сондажни течности в тръби и пръстеновидно пространство, реологични свойства на разтворите, химичен и минералогичен състав на свързващото вещество, физико -механични свойства на циментова суспензия и камък, ефект на свиване на цимент от нефтен кладенец, свиваемост на сондажния флуид, хетерогенност на плътностите, коагулация на сондажната кал при смесването й с цимент (образуването на пасти с висок вискозитет), големината на пръстеновидната междина и ексцентрицитета на тръбите в кладенеца, времето на контакт на буферната течност и циментовата каша с утайката от кал.

Третата група - субективни фактори: използването на запушващи материали неприемливо за дадените условия; неправилен избор на формула на разтвора в лаборатория; неадекватна подготовка на ствола на кладенеца и използване на сондажна кал с високи стойности на вискозитет, SST и загуба на течност; грешки при определяне на количеството изстискваща течност, местоположението на пълнещия инструмент, дозировката на реагентите за смесване на циментова суспензия в кладенеца; използването на недостатъчен брой циментиращи единици; използването на недостатъчно количество цимент; ниска степен на организация на процеса на инсталиране на моста.

Повишаването на температурата и налягането допринася за интензивно ускоряване на всички химични реакции, причинявайки бързо сгъстяване (загуба на изпомпване) и образуване на циментови суспензии, които след краткотрайни прекъсвания в циркулацията понякога не могат да бъдат пресовани.

Досега основният метод за монтиране на циментови мостове е бил инжектирането на циментова суспензия в кладенеца в проектния интервал на дълбочината по тръбна колона, спусната до нивото на долната маркировка на моста, последвано от повдигане на тази колона над циментиращата зона. По правило работата се извършва без разделяне на щепсели и средства за наблюдение на тяхното движение. Процесът се контролира от обема на изместващата течност, изчислен от условието за равенство на нивата на циментовата суспензия в тръбната колона и пръстеновидното пространство, а обемът на циментовата суспензия се приема равен на обема на кладенеца в интервала на мостовата инсталация. Ефективността на метода е ниска.

На първо място, трябва да се отбележи, че циментовите материали, използвани за циментиране на обшивки, са подходящи за монтаж на здрави и плътни мостове. Лошото качество на монтаж на мостове или изобщо тяхното отсъствие, преждевременното втвърдяване на разтвор на свързващи вещества и други фактори до известна степен са причинени от неправилен подбор на формулировката на разтвори на свързващи вещества по отношение на времето за сгъстяване (втвърдяване) или отклонения от формулировката, избрана в лабораторията, разрешена при приготвяне на разтвор на свързващи вещества.

Установено е, че за да се намали вероятността от усложнения, времето за втвърдяване и при високи температури и налягане, времето за сгъстяване трябва да надвишава продължителността на работата по монтажа на мостове с поне 25%. В редица случаи при избора на формулировки на свързващи разтвори не се вземат предвид спецификите на работата по монтирането на мостове, което се състои в спиране на циркулацията за повдигане на низ от пълнещи тръби и запечатване на устието на кладенеца.

При високи температури и налягане, устойчивостта на срязване на циментовата суспензия, дори след краткотрайни спирания (10-20 минути) на циркулацията, може да се увеличи рязко. Следователно не е възможно да се възстанови циркулацията и в повечето случаи пълнежът на пълнещата тръба е заседнал. В резултат на това при избора на формула на циментова суспензия е необходимо да се изследва динамиката на нейното удебеляване на консистометър (CC) съгласно програма, която симулира процеса на инсталиране на мост. Времето за сгъстяване на циментовата суспензия Tzag съответства на състоянието

Tzag> T1 + T2 + T3 + 1.5 (T4 + T5 + T6) + 1.2T7, където T1, T2, T3 са времето, прекарано съответно за подготовка, изпомпване и изтласкване на циментовата суспензия в кладенеца; Т4, Т5, Т6 - време, изразходвано за повдигане на веригата от тръби за пълнене до мястото, където мостът е отрязан, за запечатване на устието и извършване на подготвителни работи за отрязване на моста; Тт - време, прекарано в прерязване на моста.

Според подобна програма е необходимо да се изследва смес от циментова суспензия с пробиване в съотношение 3: 1,1: 1 и 1: 3 при монтаж на циментови мостове в кладенци с висока температура и налягане. Успехът на монтажа на циментов мост до голяма степен зависи от точното спазване на рецептата, избрана в лабораторията при приготвяне на циментовата суспензия. Основните условия тук са поддържане на избраното съдържание на химически реактиви и смесване на съотношение течност и вода-цимент. За да се получи най -хомогенната фугираща суспензия, тя трябва да се приготви с помощта на среден резервоар.

Усложнения и аварии при пробиване на нефтени и газови кладенци в условия на вечна замръзналост и мерки за тяхното предотвратяване .

При сондажи в интервалите на разпространение на вечна замръзналост, в резултат на съвместно физико-химично въздействие и ерозия върху стените на сондажа, консолидираните от лед пясъчно-глинести отлагания се унищожават и лесно се измиват от потока от сондажна кал. Това води до интензивно образуване на пещера и свързани скални падания и олово.

Най -интензивно разрушените скали с ниско съдържание на лед и слабо уплътнени скали. Топлинният капацитет на такива скали е нисък и поради това разрушаването им става много по -бързо от скалите с високо съдържание на лед.

Сред замръзналите скали има слоести размразени скали, много от които са склонни към загуби на сондажна кал при налягания, малко надвишаващи хидростатичното налягане на водния стълб в кладенеца. Поглъщането в такива слоеве може да бъде много интензивно и да изисква специални мерки за предотвратяването или премахването им.

В участъците с вечна замръзналост четвъртичните скали обикновено са най-нестабилни в диапазона от 0-200 м. При традиционната технология на сондиране действителният обем на сондажа в тях може да надвишава номиналния обем 3-4 пъти. В резултат на силни кухини. което е придружено от появата на пейки, плъзгащи се изрезки и скални падания, проводниците в много кладенци не са били прокарани до проектната дълбочина.

В резултат на разрушаването на вечната замръзналост в редица случаи се наблюдава потъване на проводника и посоката, а понякога около устието на кладенеца се образуват цели кратери, които не позволяват пробиване.

В интервала на разпространение на вечна замръзналост е трудно да се осигури циментиране и закрепване на сондажа поради създаването на застояли зони на сондажната течност в големи пещери, откъдето тя не може да бъде изместена с фугираща течност. Циментирането често е едностранно и циментовият пръстен не е непрекъснат. Това създава благоприятни условия за междуслойни кръстови потоци и образуване на грифони, за срутване на колони при обратно замръзване на скали в случай на дълги „междинни слоеве“ на кладенеца.

Процесите на унищожаване на МВФ са доста сложни и слабо проучени. 1 Пробивната течност, циркулираща в кладенеца, взаимодейства термично и хидродинамично както със скали, така и с лед, и това взаимодействие може да бъде значително подобрено чрез физико -химични процеси (например разтваряне), които не спират дори при отрицателни температури.

Понастоящем наличието на осмотични процеси в системната скала (лед) - утайка върху стената на сондажа - сондажна течност в ствола на кладенеца може да се счита за доказано. Тези процеси са спонтанни и насочени в посока, обратна на потенциалния градиент (температура, налягане, концентрация), тези. стремят се да изравнят концентрациите, температурите, наляганията. Ролята на полупропусклива преграда може да се играе както от филтърна утайка, така и от почти кладенест слой на самата скала. А в състава на замръзналата скала, освен лед като циментиращо вещество, може да има незамръзваща порова вода с различна степен на минерализация. Количеството незамръзваща вода в MMG1 зависи от температурата, състава на материала, солеността и може да бъде оценено с помощта на емпиричната формула

w = aT ~ б .

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

1p (- Б)= 0,3711 + 0,264S:

S е специфичната повърхност на скалата. m a / p G - температура на скалата, "C.

Поради наличието на сондажна кал в открития ствол на кладенеца, а във вечната замръзналост - порова течност с определена степен на минерализация, процесът на спонтанно изравняване на концентрациите на йод протича под действието на осмотичното налягане. В резултат на това може да настъпи разрушаване на замръзнала скала. Ако сондажният флуид има повишена концентрация на малко разтворена сол в сравнение с поровата вода, тогава фазовите трансформации ще започнат на границата между лед и течност, свързана с намаляване на точката на топене на леда, т.е. процесът на унищожаването му ще започне. И тъй като стабилността на стената на сондажа зависи главно от лед, като вещество, циментиращо скалата, тогава при тези условия стабилността на вечната замръзналост, c, закърпването на стената на сондажа ще бъде загубена, което може да причини нанизи, срутвания, образуване на пещери и утайки, кацане и издухване по време на операции на изключване, спиране на обсадните колони, спуснати в кладенеца, абсорбиране на сондажни промивни и фугиращи течности.

Ако степента на минерализация на сондажната кал и поровата вода на вечната замръзналост са еднакви, тогава системата от кладенци ще бъде в изотонично равновесие и разрушаването на вечната замръзналост при физико -химично въздействие е малко вероятно.

С увеличаване на степента на соленост на промивния агент възникват условия, при които порестата вода с по -ниска соленост ще се движи от скалата към кладенеца. Поради загубата на имобилизирана вода механичната якост на леда ще намалее, ледът може да се счупи, което ще доведе до образуване на кухина в сондажа на сондажа. Този процес се засилва от ерозивното действие на циркулиращия промивен агент.

Унищожаването на леда чрез промиване с физиологичен разтвор е отбелязано в трудовете на много изследователи. Експериментите, проведени в Ленинградския минен институт, показват, че с увеличаване на концентрацията на сол в течността, измиваща леда, разрушаването на леда се засилва. Така. със съдържание 23 и 100 kg / m ‘NaCl в циркулиращата вода, интензитетът на разрушаване на лед при температура минус 1 ″ C е съответно 0,0163 и 0,0882 kg / h.

Процесът на унищожаване на лед също се влияе от продължителността на действието на солената промивна течност. Така, когато ледът е изложен на 3% разтвор на NaCl, загубата на тегло на ледена проба с температура минус 1 'C ще be: след 0.5 h 0.62 p до 1.0 h 0.96 g: след 1.5 h 1.96 g

Тъй като зоната близо до сондажа на вечната замръзналост се размразява, част от нейното пространство се освобождава, където сондажната течност или нейната дисперсионна среда също могат да бъдат филтрирани. Този процес може да се окаже друг физически / имичен фактор, допринасящ за унищожаването на вечната замръзналост. Тя може да бъде придружена от поток от осмотична течност от кладенци в скалата, ако концентрацията на всяка разтворима сол във флуида на вечната замръзналост е по -висока, отколкото в течността. запълване на ствола на кладенеца.

Следователно, за да се сведе до минимум отрицателното въздействие на физико -химичните процеси върху състоянието на ствола на сондажа, пробит във вечната замръзналост, е необходимо на първо място да се осигури равновесна концентрация на компонентите на сондажната кал и интерстициалната течност във вечната замръзналост на стената на сондажа.

За съжаление, това изискване не винаги е изпълнимо на практика. Поради това те често прибягват до защитата на циментиращия вечно замръзнал лед от физико -химичните ефекти на сондажната течност с филми от вискозни течности, които покриват не само ледените повърхности, изложени от сондажа, но и вътрешнопорно пространство, частично в непосредствена близост до сондажа. като по този начин се нарушава директният контакт на минерализираната течност с лед.

Както посочват А. В. Марамзин и А. А. Рязанов, по време на прехода от промиване на кладенците със солена вода към промиване с по -вискозен глинен разтвор, интензивността на разрушаване на лед намалява с 3,5 - 4 пъти при същата концентрация на NaCl в тях. Той намалява още повече, когато сондажната течност е обработена със защитни колоиди (CMC, SSB |.) Потвърждава се и положителната роля на добавките към сондажната течност от силно колоиден бентонитов глинопорох и хипан.

По този начин, за да се предотвратят кухини, разрушаване на зоната на устието, падане на скали и скали при пробиване на кладенци във вечната замръзналост. Пробивната кал трябва да отговаря на следните основни изисквания:

имат ниска скорост на филтрация:

имат способността да създават плътен, непроницаем филм върху повърхността на леда при вечна замръзналост:

имат ниска ерозионна способност; имат ниска специфична топлина;

да се образува филтрат, който не създава истински разтвори със скалната течност;

да са хидрофобни към ледената повърхност.

Завгородни Иван Александрович

Студент 2 -ра година, механичен отдел, специализиран в "Пробиване на нефтени и газови кладенци" Астрахански държавен политехнически колеж, Астрахан

Електронна поща:

Марина Кузнецова

преподавател по специални дисциплини в Астраханския държавен политехнически колеж, Астрахан

Електронна поща:

Въведение.От древни времена човечеството произвежда нефт, първоначално са били използвани примитивни методи: използване на кладенци, събиране на масло от повърхността на водните обекти, обработка на варовик или пясъчник, напоен с масло. През 1859 г. в американския щат Пенсилвания се появява механично пробиване на кладенци за петрол, приблизително по същото време започва пробиването на кладенци в Русия. През 1864 и 1866 г. в Кубан са пробити първите кладенци с дебит 190 тона / ден.

Първоначално нефтените кладенци се пробиват по ротационно-ръчен метод, скоро преминават към сондажи по перкусионен метод с ръчен прът. Методът на ударната пръчка стана широко разпространен в нефтените находища на Азербайджан. Преходът от ръчен метод към механично пробиване на кладенци доведе до необходимостта от механизация на сондажните операции, основен принос за развитието на който направиха руските минни инженери Г.Д. Романовски и С.Г. Воислав. През 1901 г. за първи път в Съединените щати се използва ротационно пробиване с измиване на дънни отвори с циркулиращ поток от флуид (с помощта на сондаж), а повдигането на резници чрез циркулационен воден поток е изобретено от френския инженер Фовел през 1848 г. От този момент нататък започва период на развитие и усъвършенстване на метода на ротационното пробиване. През 1902 г. първият кладенец с дълбочина 345 м е пробит в Русия по ротационен метод в района на Грозни.

Днес Съединените щати заемат водеща позиция в петролната индустрия, годишно се пробиват 2 милиона кладенци, една четвърт от тях са с добив, докато Русия е едва втора досега. В Русия и в чужбина се използват: ръчно пробиване (извличане на вода); механични; пробиване с шпиндел с водач (система за безопасно пробиване, разработена в Англия); експлозивни сондажни технологии; термичен; физико -химични, електроискрови и други методи. Освен това се разработват много нови технологии за пробиване на кладенци, например в САЩ Колорадският минен институт е разработил технология за лазерно пробиване, базирана на изгаряне на скали.

Технология на пробиване.Методът на механично пробиване е най-често срещаният; той се извършва чрез ударни, ротационни и ударно-ротационни методи на пробиване. При ударния метод на пробиване разрушаването на скалите възниква поради ударите на скалния инструмент за рязане на дъното на кладенеца. Разрушаването на скалите вследствие на въртенето на скалнорежещ инструмент (длето, бит), притиснат към дъното, се нарича ротационен метод на пробиване.

При пробиване на нефтени и газови кладенци в Русия се използва изключително ротационен метод на сондаж. Когато се използва метод на ротационно пробиване, кладенец се пробива с въртящ се бит, докато пробитите скални частици по време на пробиването се изнасят на повърхността чрез непрекъснато циркулиращ поток от сондажна кал или въздух или газ, инжектирани в кладенеца. В зависимост от местоположението на двигателя, ротационното пробиване се разделя на ротационно пробиване и пробиване с турбобур. При ротационно пробиване - ротаторът (роторът) е разположен на повърхността, задвижвайки накрайника в дъното на отвора с помощта на низ от сондажни тръби, скоростта на въртене е 20-200 об / мин. При пробиване с сондажен двигател (турбобур, винтов шнек или електрическа бормашина) - въртящият момент се предава от мотора на сондажа, монтиран над накрайника.

Процесът на пробиване се състои от следните основни операции: спускане на сондажните тръби с малко в кладенеца до дъното и повдигане на сондажните тръби с отработената накрайник от кладенеца и обработване на долото на дъното, т.е.разчупване на сондажната скала. Тези операции периодично се прекъсват, за да се прокара обшивката в кладенеца, за да се предотврати срутването на стените и да се отделят хоризонтите за нефт (газ) и вода. Едновременно с това, в процеса на пробиване на кладенци, се извършват редица спомагателни работи: изкореняване, приготвяне на промивна течност (сондажна кал), каротаж, измерване на кривина, разработване на кладенец с цел предизвикване на потока от нефт (газ) в кладенеца и т.н.

Фигура 1 показва блок -схемата на сондажната платформа.

Фигура 1. Схема на сондажна платформа за ротационно пробиване: 1 - телена линия; 2 - пътуващ блок; 3 - кула; 4 - кука; 5 - маркуч за пробиване; 6 - водеща тръба; 7 - улуци; 8 - кална помпа; 9 - двигател на помпата; 10 - тръбопровод на помпата; 11 - приемащ резервоар (вместимост); 12 - свредло за свредло; 13 - пробивна тръба; 14 - сондажен хидравличен двигател; 15 - длето; 16 - ротор; 17 - лебедка; 18 - лебедка и роторен двигател; 19 - въртящ се

Пробивна платформа е комплекс от машини и механизми, предназначени за пробиване и обсаждане на кладенци. Процесът на пробиване е придружен от спускане и повдигане на сондажната колона, както и поддържането й окачена. За да се намали натоварването на въжето и да се намали мощността на двигателите, се използва повдигащо оборудване, състоящо се от кула, тегличи и пътуваща система. Системата за захващане се състои от неподвижна част от короната, монтирана в горната част на навеса на кулата, и подвижна част от пътуващия блок, снасти, куки и юзди. Подемната система е проектирана да преобразува въртеливото движение на барабана на лебедката в транслационно движение на куката. Пробивната платформа е предназначена за повдигане и спускане на сондажната колона и обсадните тръби в кладенеца, както и за задържане на сондажната колона върху тежестта по време на пробиване и за равномерното й подаване и поставяне на движещата се система, сондажните тръби и част от оборудване в него. Повдигащите операции се извършват с помощта на бормашина. Тегленето се състои от основа, върху която валовете на лебедката са фиксирани и свързани помежду си чрез зъбни колела, всички валове са свързани към скоростна кутия, а скоростната кутия от своя страна е свързана с двигателя.

Оборудването за повърхностно пробиване включва приемащ мост, предназначен за полагане на сондажни тръби и преместващо оборудване, инструменти, материали и резервни части по него. Система от устройства за почистване на сондажна кал от резници. И редица спомагателни структури.

Свредлото свързва свредлото (инструмент за рязане на скали) с повърхностното оборудване, т.е. сондажната платформа. Горната тръба в сондажната колона е квадратна, може да бъде шестоъгълна или набраздена. Оловната тръба преминава през отвора на роторната маса. Роторът е поставен в центъра на нефтената платформа. Горният край на водещата тръба е свързан с въртящо устройство, предназначено да върти сондажната колона, окачена на куката, и да подава през нея сондажна течност. Долната част на въртящото се устройство е свързана с кели и може да се върти с пробивната колона. Горната част на въртенето винаги е неподвижна.

Нека разгледаме технологията на процеса на пробиване (Фигура 1). Гъвкав маркуч 5 е свързан към отвора на неподвижната част на въртящото се устройство 19, през който сондажната течност се изпомпва в кладенеца с помощта на кални помпи 8. Промивната течност преминава по цялата дължина на сондажната колона 13 и влиза в хидравликата сондажен двигател 14, който задвижва вала на двигателя в ротация, а след това флуидът влиза в бита 15. Излизайки от отворите на бита, течността измива долния отвор, улавя частиците от пробитата скала и заедно с тях се издига нагоре през пръстеновидно пространство между стените на сондажа и сондажните тръби и отива към входа на помпата. На повърхността сондажната течност се почиства от пробитата скала със специално оборудване, след което отново се подава в кладенеца.

Технологичният процес на пробиване зависи много от сондажната кал, която в зависимост от геоложките характеристики на полето се приготвя на водна основа, на нефтена основа, като се използва газообразен агент или въздух.

Изход.От гореизложеното се вижда, че технологиите за поведение на сондажните процеси са различни, но подходящи за дадените условия (дълбочина на кладенеца, съставляващата го скала, налягания и т.н.) трябва да бъдат избрани въз основа на геоложки и климатични условия . Тъй като експлоатационните характеристики на кладенеца, а именно дебитът и производителността му, зависят от качеството на пробиване на продуктивния хоризонт на полето.

Библиография:

1. Вадецки Ю.В. Пробиване на нефтени и газови кладенци: учебник за начало. проф. образование. М.: Издателски център „Академия“, 2003. - 352 с. ISB # 5-7695-1119-2.

2. Вадецки Ю.В. Наръчник на Driller: учебник. ръководство за начало. проф. образование. М.: Издателски център „Академия“, 2008. - 416 с. ISB # 978-5-7695-2836-1.