Kako se buše bušotine naftnog plina. Kako se buše naftne i plinske bušotine? Dokumenti i oprema: osnovni zahtjevi

Opće informacije o bušenju ulje i plin bunari

1.1. OSNOVNI POJMOVI I DEFINICIJE

Riža. 1. Elementi strukture bušotine

Bunar je cilindrični rudnik koji radi bez pristupa ljudi i ima promjer koji je mnogo puta manji od njegove duljine (slika 1).

Glavni elementi bušotine:

Bušotina (1) - sjecište rute bušotine s dnevnom površinom

Donja rupa (2) - dno bušotine koje se pomiče kao posljedica udara alata za rezanje stijene na stijenu

Zidovi bušotine (3) - bočne površine bušenje bunari

Os bušotine (6) - zamišljena linija koja povezuje središta presjeka bušotine

* Bušotina (5) - prostor u utrobi koji zauzima bušotina.

Žice kućišta (4) - nizovi međusobno povezanih cijevi kućišta. Ako su stijenke bušotine sastavljene od stabilnih stijena, tada žice omotača ne ulaze u bušotinu.

Bušotine su produbljene, uništavajući stijenu po cijelom području rupa (čvrsto dno, sl. 2 a) ili uz njegov rubni dio (prstenasto dno, slika 2 b). U potonjem slučaju, u sredini bušotine ostaje stupac stijene - jezgra, koja se povremeno podiže na površinu radi izravnog proučavanja.

Promjer bušotina se u pravilu u određenim intervalima smanjuje od glave do dna u koracima. Početni promjer ulje i plin bušotine obično ne prelaze 900 mm, a konačna vrijednost rijetko je manja od 165 mm. Dubina ulje i plin bunari variraju unutar nekoliko tisuća metara.

Po prostornom položaju u zemljinoj kori, bušotine su podijeljene (slika 3):

1. Okomito;

2. Nagnut;

3. Ravno zakrivljeno;

4. Zakrivljeno;

5. Pravocrtno zakrivljen (s vodoravnim presjekom);

Riža. 3. Prostorni položaj bušotina

Komplicirano zakrivljeno.

Ulje i plin bušotine se buše na kopnu i na moru pomoću bušilica. U potonjem slučaju bušilice se postavljaju na stalke, plutajuće platforme za bušenje ili brodove (slika 4).

V. nafte i plina industrija buši bušotine za sljedeće svrhe:

1. Operativno- za proizvodnja nafte, plin i plin kondenzat.

2. Injekcija - za ispumpavanje vode u produktivne horizonte (rjeđe zrak, plin) kako bi se održao tlak u ležištu i produljilo razdoblje razvoja polja, povećajte brzinu protoka operativne bunari opremljeni pumpama i dizačima zraka.

3. Istraživanje - identificirati proizvodne horizonte, ocrtati, testirati i procijeniti njihovu industrijsku vrijednost.

4. Posebna - referentna, parametarska, procjena, kontrola - za proučavanje geološke strukture malo poznatog područja, utvrđivanje promjena svojstava ležišta proizvodnih formacija, praćenje tlačnog sloja i fronta kretanja kontakta nafte i vode, stupanj razvoj pojedinih dijelova formacije, toplinski utjecaj na formaciju, osiguravanje izgaranja na licu mjesta, rasplinjavanje nafte, ispuštanje otpadnih voda u duboko usvojene upijajuće slojeve itd.

5. Strukturno pretraživanje - razjasniti poziciju koja obećava ulje-plinski ležaj konstrukcije prema gornjim označavajućim (definirajućim) horizontima ponavljajući njihove obrise, prema podacima bušenja malih, jeftinijih bušotina malog promjera.

Danas ulje i plin bunari su skupe kapitalne strukture koje služe mnogo desetljeća. To se postiže povezivanjem produktivne formacije s površinom zemlje u zapečaćen, snažan i izdržljiv kanal. Međutim, izbušena bušotina još ne predstavlja takav kanal, zbog nestabilnosti stijena, prisutnosti slojeva zasićenih raznim tekućinama (voda, ulje, plin i njihove smjese), koji su pod različitim pritiscima. Stoga je tijekom izgradnje bušotine potrebno usidriti njegovu bušotinu i odvojiti (izolirati) formacije koje sadrže različite tekućine.

Bušotina je podržana izvođenjem posebnih cijevi koje se nazivaju cijevne cijevi. Niz cijevi omotača međusobno povezanih u nizu čine niz kućišta. Za omotavanje bušotine koriste se čelične cijevi (sl. 5).

Slojevi zasićeni raznim tekućinama odvojeni su nepropusnim stijenama - „pokrovom“. Prilikom bušenja bušotine dolazi do ometanja ovih nepropusnih odvajajućih brtvi te se smanjuje mogućnost međustraničnih poprečnih tokova, spontanog istjecanja formacijskih fluida na površinu, zalijevanja produktivnih slojeva, zagađenja izvora vodoopskrbe i atmosfere, korozije omotača nizova spuštenih u bušotinu. stvorena.

U procesu bušenja bušotine u nestabilnim stijenama moguće su intenzivne šupljine, talusi, padovi stijena itd. U nekim slučajevima daljnje produbljivanje bušotine postaje nemoguće bez prethodnog pričvršćivanja njezinih stijenki.

Kako bi se isključili takvi fenomeni, prstenasti kanal (prstenasti prostor) između stijenke bušotine i kućišta koji se u nju ulijeva ispunjen je čepom (izolacijski) (slika 6). To su formulacije koje uključuju adstrigentna, inertna i aktivna punila i kemijske reagense. Pripremaju se u obliku otopina (obično vode) i crpkama se upumpavaju u bunar. Od veziva najviše se koriste portlandski cementi iz bušotina. Stoga se proces odvajanja slojeva naziva cementiranje.

Tako se kao posljedica bušenja bušotine, njezino naknadno pričvršćivanje i odvajanje slojeva stvara stabilna podzemna struktura određene izvedbe.

Projektiranje bušotine shvaća se kao skup podataka o broju i veličini (promjeru i duljini) omotača, promjerima bušotine za svaki niz, intervalima cementiranja, kao i metodama i intervalima povezivanja bušotine s produktivnom formacijom (slika 7). ).

Podaci o promjerima, debljinama stijenki i vrstama čeličnih cijevi obložnih cijevi prema intervalima, o vrstama omotanih cijevi, oprema dno kućišta uključeno je u koncept dizajna kućišta.

Niz kućišta određene namjene spuštaju se u bušotinu: smjer, vodič, međužice, operativne Stupac.

Smjer se spušta u bušotinu radi sprječavanja erozije i urušavanja stijena oko ušća bušotine pri bušenju pod površinskim vodičem, kao i za povezivanje bušotine sa sustavom za čišćenje bušotine. Prstenasti prostor iza smjera ispunjen je cijelom dužinom žbukom za fugiranje ili betonom. Smjer je spušten na dubinu od nekoliko metara u stabilnim stijenama, do nekoliko desetaka metara u močvarama i muljevitom tlu.

Vodič obično prekriva gornji dio geološkog presjeka, gdje se nalaze nestabilne stijene, rezervoari koji upijaju bušenje otopinom ili razvijanjem, opskrbljujući površinske fluide formacijom, tj. svi oni intervali koji će zakomplicirati proces daljnjeg bušenja i uzrokovati onečišćenje okoliša. Vodič mora nužno pokriti sve slojeve zasićene slatkom vodom.

Riža. 7. Dijagram projektiranja bušotine

Zglob se također koristi za ugradnju bušotine za sprječavanje pucanja oprema i ovjes naknadnih žica kućišta. Kondukter se spušta na dubinu od nekoliko stotina metara. Za pouzdano odvajanje slojeva, dajući dovoljnu čvrstoću i stabilnost, kućište je cementirano cijelom dužinom.

Operativno niz se vodi u bušotinu radi oporabe nafte, plin ili ubrizgavanje u produktivni horizont vode ili plin radi održavanja tlaka u ležištu. Visina žbuke za injektiranje raste iznad vrha produktivnih horizonta, kao i stupanjski uređaj za cementiranje ili spoj gornjih dijelova žica kućišta ulje i plin bunari trebaju biti najmanje 150-300 m odnosno 500 m.

Srednji (tehnički) stupovi moraju se spustiti ako je nemoguće bušiti do projektne dubine bez prethodnog odvajanja zona komplikacija (manifestacija, klizišta). Odluka o njihovom izvođenju donosi se nakon analize omjera tlaka koji nastaje tijekom bušenja u sustavu "ležište-bušotina".

Ako je tlak u bušotini Pc manji od tlačnog sloja Rpl (tlak fluida koji zasićuju formaciju), tada će fluidi iz sloja otjecati u bušotinu i doći će do manifestacije. Ovisno o intenzitetu, manifestacije su popraćene samolijevanjem tekućine ( plin) na ušću bušotine (prelijeva se), ispuhuje, otvoreno (nekontrolirano) teče. Ovi fenomeni kompliciraju proces izgradnje bušotine, stvaraju prijetnju od trovanja, požara i eksplozija.

Kad tlak u bušotini poraste na određenu vrijednost, koja se naziva tlak početka upijanja Ploss, tekućina iz bušotine ulazi u formaciju. Taj se proces naziva apsorpcija bušenje riješenje. Pogl može biti blizu ili jednak tlaku u ležištu, a ponekad se približava vrijednosti okomitog tlaka stijene, određenom težinom stijena koje se nalaze iznad.

Ponekad su gubici popraćeni protokom tekućine iz jednog rezervoara u drugi, što dovodi do zagađenja izvora vodoopskrbe i produktivnih horizonta. Smanjenje razine tekućine u bušotini uslijed apsorpcije u jednom od ležišta uzrokuje smanjenje tlaka u drugom ležištu i mogućnost manifestacija iz njega.

Tlak pri kojem se otvaraju prirodni zatvoreni prijelomi ili nastaju novi naziva se tlak hidrauličkog loma, Pgrp. Taj je fenomen popraćen katastrofalnom apsorpcijom bušenje riješenje.

Karakteristično je da u mnogih nafte i plina regije, ležišni tlak Rpl blizu je hidrostatičkog tlaka stupa slatke vode Rg (u daljnjem tekstu jednostavno hidrostatski tlak) s visinom Nž, jednakom dubini NP, na kojoj leži navedena formacija. To je zbog činjenice da je pritisak fluida u ležištu često uzrokovan pritiskom rubnih voda čije područje punjenja ima vezu s dnevnom površinom na znatnim udaljenostima od polja.

Budući da apsolutne vrijednosti tlakova ovise o dubini H, prikladnije je analizirati njihove omjere pomoću vrijednosti relativnih tlakova, koji su omjeri apsolutnih vrijednosti odgovarajućih tlakova prema hidrostatičkom tlak Pr, tj .:

Rpl * = Rpl / Rg;

Pgr * = Pgr / Rg;

Rpogl * = Rpogl / Rg;

Rgrp * = Rgrp / Rg.

Ovdje Rpl - tlak u ležištu; Rgr - hidrostatički tlak bušaćeg mulja; Rpogl - tlak početka upijanja; Rgrp - tlak hidrauličkog loma.

Relativni tlak u ležištu Ppl * često se naziva koeficijent abnormalnosti Ka. Kada je Rpl * približno jednak 1,0, tlak u ležištu smatra se normalnim, s Rpl * većim od 1,0 - nenormalno visokim (nenormalno visokim tlakom), a s Rpl * manjim od 1,0 - nenormalno niskim (AIPP).

Jedan od uvjeta za normalan, nekompliciran proces bušenja je omjer

a) Rpl *< Ргр* < Рпогл*(Ргрп*)

Postupak bušenja kompliciran je ako su iz nekog razloga relativni pritisci u omjeru:

b) Ppl *> Pgr *< Рпогл*

ili

c) Rpl *< Ргр* >Rpogl * (Rgrp *)

Ako je relacija b) točna, tada se promatraju samo manifestacije, ako je c), tada se promatraju manifestacije i apsorpcije.

Među stupovi mogu biti čvrsti (spušteni su od usta do dna), a ne čvrsti (ne dopiru do ušća). Potonji se nazivaju drške.

Općenito je prihvaćeno da bušotina ima strukturu s jednim stupom ako se u nju ne spoje među stupovi, iako su smjer i vodič spušteni. S jednim srednjim nizom, bunar ima dvožidnu strukturu. Kada postoje dvije ili više tehničkih žica, bušotina se smatra višežidnom.

Dizajn bušotine postavljen je na sljedeći način: 426, 324, 219, 146 - promjeri kućišta u mm; 40, 450, 1600, 2700 - dubine rada kućišta u m; 350, 1500 - razina kaše za injektiranje iza košuljice i operativne stupac u m; 295, 190 - promjeri bita u mm za bušenje bušotina za nizove od 219 i 146 mm.

1.2. DOBRO METODE BUŠENJA

Bušotine se mogu bušiti mehaničkim, toplinskim, električnim impulsnim i drugim metodama (nekoliko desetaka). Međutim, industrijske primjene pronalaze samo mehaničke metode bušenja - udarne i rotacijske. Ostali još nisu napustili fazu eksperimentalnog razvoja.

1.2.1. UTJECAJNO BUŠENJE

Udarno bušenje. Od svih njegovih sorti, bušenje udarnim užetom najraširenije je (slika 8).

Bušaća nit, koja se sastoji od bita 1, udarne šipke 2, klizne škarne šipke 3 i brave od užeta 4, spušta se u bušotinu na užetu 5 koje, savijajući se oko bloka 6, povlači valjak 8 i valjak za vođenje 10, odmotan je od bubnja 11 bušaće opreme ... Brzinu spuštanja svrdla kontrolira kočnica 12. Blok 6 ugrađen je na vrh jarbola 18. Za vlažne vibracije koje nastaju tijekom bušenja koriste se amortizeri 7.

Radilica 14 uz pomoć klipnjače 15 vibrira okvir balansa 9. Kad se okvir spusti, valjak za polijetanje 8 povlači uže i podiže bušilicu iznad dna. Kad se okvir podigne, uže se spusti, projektil padne, a kada dlijeto udari o stijenu, potonji se uništava.

Kako se bušotina produbljuje, uže se produžuje namotavanjem s bubnja 11. Cilindričnost bušotine osigurava se okretanjem bita kao rezultat odmotavanja užeta pod opterećenjem (tijekom podizanja bušaće strune) i uvrtanjem prilikom uklanjanja tereta ( kad bit udari u stijenu).

Učinkovitost uništavanja stijene tijekom bušenja udarnim užetom izravno je proporcionalna masi bušilice, visini njezinog pada, ubrzanju pada, broju udaraca svrdla u dno u jedinici vremena i obrnuto je proporcionalno do kvadrata promjera bušotine.

U procesu bušenja lomljenih i viskoznih formacija moguće je zaglavljivanje bitova. Za oslobađanje nastavka u bušilici koristi se posmična šipka izrađena u obliku dva izdužena prstena međusobno povezana poput lanaca.

Proces bušenja bit će učinkovitiji, manje otpornosti na svrdlo pružaju sječe nakupljene na dnu bušotine, pomiješane s tekućinom za stvaranje. U nedostatku ili nedovoljnom dotoku formacijske tekućine u bušotinu iz ušća bušotine povremeno se dodaje voda. Ravnomjerna raspodjela čestica reznica u vodi postiže se povremenim koračanjem (podizanjem i spuštanjem) bušenje projektil. Kako se uništena stijena (ruševine) nakuplja na dnu rupe, postaje potrebno očistiti bušotinu. Da biste to učinili, pomoću bubnja bušilica se podiže iz bušotine i lopov 13 se više puta spušta u nju na užetu 17, koje je odmotano od bubnja 16. Na dnu lopova nalazi se ventil. Kad je lopov uronjen u gnojnu tekućinu, ventil se otvara i lopov se napuni tom smjesom; kada se lopov podigne, ventil se zatvara. Tekućina mulja podignuta na površinu izlijeva se u spremnik za sakupljanje. Da biste potpuno očistili bunar, morate baler pokrenuti nekoliko puta zaredom.

Nakon čišćenja dna, bušotina se spušta u bušotinu i nastavlja se proces bušenja.

Uz šok bušenje bunar obično nije napunjen tekućinom. Stoga se, kako bi se izbjeglo rušenje stijene sa zidova, spušta omotač koji se sastoji od metalnih cijevi omotanih međusobno povezanih navojima ili zavarivanjem. Kako se bušotina produbljuje, kućište se gura na dno i povremeno produžava (izgrađuje) jednom cijevi.

Metoda utjecaja ne primjenjuje se više od 50 godina. nafte i plina industrije Rusije. Međutim, u istraživanju bušenje na ležištima, tijekom inženjerskih i geoloških istraživanja, bušenje bunari za vodu itd. nalazi svoju primjenu.

1.2.2. ROTIRAJUĆE BUŠENJE BUŠINA

U rotacijskom bušenju dolazi do pucanja stijene kao rezultat istovremenog djelovanja opterećenja i zakretnog momenta na bit. Pod djelovanjem opterećenja, bit prodire u stijenu, a pod utjecajem zakretnog momenta cijepa ga.

Postoje dvije vrste rotacijskog bušenja - rotacijsko i bušotinsko bušenje.

U rotacijskom bušenju (slika 9), snaga motora 9 prenosi se preko vitla 8 do rotora 16 - posebnog rotacijskog mehanizma instaliranog iznad ušća bušotine u središte platforme. Rotor se okreće bušenje bušilica i na nju malo pričvršćena bušilica 1. Bušilica se sastoji od vodeće cijevi 15 i 6 bušaćih cijevi 5 pričvršćene na nju pomoću posebne podloške.

Posljedično, tijekom rotacijskog bušenja dolazi do produbljivanja svrdla u stijeni kada se rotirajući bušaći niz pomiče po osi bušotine i bušenje s motorom za bušotine - nerotirajući bušenje stupcima. Rotacijsko bušenje karakterizira ispiranje

Na bušenje S bušotinskim motorom bit 1 je pričvršćen na osovinu, a bušilica je pričvršćena na kućište motora 2. Dok motor radi, njegovo vratilo s nastavkom se okreće, a bušaći niz prima reaktivni moment kućišta motora , koji je prigušen nerotirajućim rotorom (u rotor je ugrađen poseban utikač).

Crpka blata 20, koju pokreće motor 21, pumpa tekućinu za bušenje kroz razdjelnik (cjevovod) visokotlačni) 19 u usponski vod - cijev 17, okomito postavljenu u desnom kulu tornja, zatim u fleksibilno crijevo za bušenje (rukav) 14, zakretno 10 i u bušenje stupac. Stigavši ​​do svrdla, tekućina za bušenje prolazi kroz rupe u njemu i diže se na površinu duž prstenastog prostora između stijenke bušotine i bušaćeg stupa. Ovdje u sustavu spremnika 18 i mehanizama za čišćenje (nije prikazano na slici) bušenje otopina se čisti od reznica, zatim ulazi u prihvatne spremnike 22 pumpi za bušenje i ponovno se upumpava u bušotinu.

Trenutno se koriste tri vrste motora za bušenje - turbodrilica, vijčani motor i električna bušilica (potonja se koristi iznimno rijetko).

Pri bušenju turbodrilicom ili vijčanim motorom, hidraulička energija protoka tekućine za bušenje koja se kreće niz bušaći niz pretvara se u mehaničku energiju na osovini rudarskog motora na koji je bit priključen.

Prilikom bušenja električnom bušilicom Električna energija isporučuje se putem kabela, čiji su dijelovi montirani unutra bušenje struna i električnim motorom se pretvara u mehaničku energiju na vratilu, koja se izravno prenosi na bit.

Kako se bunar produbljuje dosadno niz, suspendiran na sustavu lančanih dizalica, koji se sastoji od krunskog bloka (nije prikazan na slici), putujućeg bloka 12, kuke 13 i žičanog užeta 11, dovodi se u bušotinu. Kad kobilica 15 uđe u cijelu duljinu rotora 16, vitlo se uključuje, bušaća kolona se podiže na duljinu kobilice, a bušilica visi klinovima na stolu rotora. Zatim se vodeća cijev 15 odvrne zajedno s okretnim mehanizmom 10 i spusti u bušotinu (kućište cijevi prethodno ugrađeno u posebno izbušenu nagnutu bušotinu) duljine jednake duljini vodeće cijevi. Bušotina se unaprijed buši u desnom kutu platforme otprilike na sredini udaljenosti od središta do njegove noge. Nakon toga se bušaći niz produžuje (nadograđuje) tako što se na njega pričvrsti dvocijevni ili trocijevni čep (dvije ili tri bušaće cijevi spojene zajedno), izvadi ga iz klinova i spusti u bušotinu za duljinu utikač, ovješen klinovima na stolu rotora, zakretanjem podignuti iz bušilice vodeću cijev, pričvrstiti ga za bušilicu, osloboditi bušilicu od klinova, dovesti bitu na dno i nastaviti bušenje.

Kako bi se zamijenio istrošeni bit, cijela bušotina se izvlači iz bušotine, a zatim se ponovno spušta. Spuštanje i podizanje također se izvode pomoću sustava lančanih dizalica. Kad se bubanj vitla okreće, žičano uže se namotava na bubanj ili se od njega odmotava, što osigurava podizanje ili spuštanje pokretnog bloka i kuke. Za potonje je podignuta ili spuštena bušaća nit ovješena uz pomoć karika i dizala.

Prilikom podizanja BC se odvrće na svijećama i ugrađuje unutar tornja s donjim krajevima na svijećnjacima, a gornji krajevi namotavaju se posebnim prstima na balkonu jahačkog radnika. BK se spušta u bušotinu obrnutim redoslijedom.

Zbog toga se proces rada svrdla na dnu bušotine prekida produženjem bušotine i okidačima radi promjene istrošenog nastavka.

U pravilu su gornji dijelovi odjeljka bušotine lako nagrižene naslage. Stoga se prije bušenja bušotine izgrađuje okno (rupa) do stabilnih stijena (3-30 m) i u njega se spušta cijev 7 ili nekoliko vijčanih cijevi (s izrezanim prozorom u gornjem dijelu), 1-2 m dulji od dubine rupe. Prstenasti prostor je cementiran ili betoniran. Kao rezultat toga, bušotina je pouzdano ojačana.

Na prozor u cijevi zavaren je kratki metalni utor, duž kojeg se tijekom bušenja tekućina za bušenje usmjerava u sustav spremnika 18, a zatim, prolazeći kroz mehanizme za čišćenje (nije prikazano na slici), ulazi u prihvatni spremnik 22 pumpi za blato.

Cijev (niz cijevi) 7 ugrađena u jamu naziva se smjer. Postavljanje smjera i niz drugih poslova obavljenih prije početka bušenje su pripremne. Nakon što su dovršeni, stupa u akt iskorištavanje bušilicu i počnite s bušenjem bušotine.

Bušenjem nestabilnih, mekih, lomljenih i kavernoznih stijena, komplicirajući proces bušenje(obično 400-800 m), prekrijte ove horizonte vodičem 4 i cementirajte prstenasti prostor 3 do ušća. S daljnjim produbljivanjem mogu se susresti i horizonti koji su također podložni izolaciji; takvi se horizonti preklapaju srednjim (tehničkim) žicama.

Nakon što je bušotina izbušena do projektne dubine, spuštena i zacementirana operativne stupac (EC).

Nakon toga sve žice omotača na ušću bušotine međusobno su povezane pomoću posebnog oprema... Zatim se nekoliko desetaka (stotina) rupa probija protiv produktivne formacije u EK i cementnom kamenu, kroz koje se u procesu ispitivanja, razvoja i naknadnih eksploatacija nafte (plin) će teći u bunar.

Bit razvoja bušotine svodi se na činjenicu da tlak stupa bušaćeg mulja u bušotini postaje manji od tlaka sloja. Kao rezultat stvorenog pada tlaka, ulje ( plin) iz formacije će početi teći u bušotinu. Nakon kompleksa istraživački radovi bunar se predaje iskorištavanje.

Za svaku bušotinu upisuje se putovnica u kojoj se nalazi njezina struktura, mjesto ušća, rupa i prostorni položaj vratilo prema podacima smjernih mjerenja njegovih odstupanja od okomite (zenitni kutovi) i azimutne (azimutni kutovi). Potonji su podaci osobito važni za grupno bušenje usmjerenih bušotina kako bi se izbjeglo bušenje bušotine u bušotinu prethodno izbušene ili već aktivne bušotine. Stvarno odstupanje dna od konstrukcije ne smije prelaziti navedena odstupanja.

Bušenje se mora izvoditi u skladu sa zakonima o zdravlju i sigurnosti. Izgradnja mjesta za bušenje, rute za kretanje bušaćeg postrojenja, pristupni putevi, dalekovodi, komunikacije, cjevovodi za vodoopskrbu, sakupljanje ulje i plin, zemljane staje, uređaji za pročišćavanje otpadnih voda, odlaganje mulja trebaju se provoditi samo na teritoriju koji su posebno odredile nadležne organizacije. Nakon završetka izgradnje bušotine ili skupine bušotina, sve jame i rovovi trebaju biti zatrpani, cijelo mjesto za mjesto bušenja potrebno je obnoviti (obnoviti) što je više moguće za gospodarsku uporabu.

1.3. KRATKA POVIJEST BUŠENJA ULJE I PLIN DOBRO

Prvi bunari u povijesti čovječanstva izbušeni su metodom udaraljki-užeta 2000. godine prije Krista rudarstvo kiseli krastavci u Kini.

Sve do sredine 19. stoljeća ulje minirano je u malim količinama, uglavnom iz plitkih bušotina u blizini svojih prirodnih izlaza na površinu. Od druge polovice 19. stoljeća potražnja za ulje počeo se povećavati u vezi s širokom uporabom parnih strojeva i razvojem na njihovoj osnovi industrije, koja je zahtijevala velike količine maziva i snažnije od lojnih svijeća, izvora svjetlosti.

Istraživanje zadnjih godina otkrio da je prvi bunar na ulje izbušen je ručno rotacijskom metodom na poluotoku Apsheron (Rusija) 1847. godine na inicijativu V.N. Semenova. Prva bušotina u SAD -u ulje(25m) izbušio je u Pennsylvaniji Edwin Drake 1959. Ova se godina smatra početkom razvoja proizvodnja ulja industriji u Sjedinjenim Državama. Rođenje Rusa ulje industrija se obično broji od 1964. godine, kada je na Kubanu u dolini rijeke Kudako A.N. Novosiltsev je počeo bušiti prvu bušotinu na ulje(dubina 55 m) pomoću mehaničkog udarnog bušenja.

Na prijelazu iz 19. u 20. stoljeće izumljeni su dizelski i benzinski motori s unutarnjim izgaranjem. Njihovo uvođenje u praksu dovelo je do brzog razvoja svijeta proizvodnja ulja industrija.

Godine 1901. rotacijsko rotacijsko bušenje prvi put je korišteno u Sjedinjenim Državama s pranjem rupa na dnu uz protok cirkulirajuće tekućine. Valja napomenuti da je uklanjanje reznica cirkulacijskim mlazom vode 1848. godine izumio francuski inženjer Fauvelle i prvi je upotrijebio ovu metodu prilikom bušenja arteške bušotine u samostanu sv. Dominika. U Rusiji je prva bušotina izbušena rotacijskom metodom 1902. godine do dubine od 345 m u regiji Grozny.

Jedan od najtežih problema koji se pojavio pri bušenju bušotina, osobito rotacijskom metodom, bio je problem brtvljenja prstenastog prostora između cijevi omotača i stijenki bušotine. Taj je problem riješio ruski inženjer A.A. Boguševskog, koji je 1906. razvio i patentirao metodu za pumpanje cementne kaše u kućište s njezinim naknadnim pomicanjem kroz dno (papučicu) kućišta u prstenasti otvor. Ova metoda cementiranja brzo se proširila u domaćoj i inozemnoj praksi. bušenje.

Godine 1923. apsolvent Tomskog tehnološkog instituta M.A. Kapelyushnikov u suradnji sa S.M. Volokh i N.A. Korneev je izumio rudarski hidraulični motor - turbodrilicu, koja je odredila temeljno novi način razvoja tehnologije i tehnologije bušenje ulje i plin bunari. Godine 1924. u Azerbajdžanu je izbušena prva bušotina na svijetu pomoću jednostupanjske turbodrilice koja je dobila naziv Kapeljušnikova turbodrilica.

Turbodrilice imaju posebno mjesto u povijesti razvoja. bušenje kosi bunari. Po prvi put je odmaknuta bušotina izbušena turbinskom metodom 1941. u Azerbajdžanu. Poboljšanje takvog bušenja omogućilo je ubrzanje razvoja polja koja se nalaze ispod morskog dna ili pod izrazito neravnim terenom (močvare Zapadnog Sibira). U tim se slučajevima iz jednog malog mjesta buši nekoliko nagnutih bušotina čija izgradnja zahtijeva znatno manje troškove od izgradnje mjesta za svako mjesto bušenja. bušenje okomiti bunari. Ova metoda izgradnje bušotine naziva se kasetno bušenje.

Godine 1937-40. A.P. Ostrovski, N.G. Grigoryan, N.V. Aleksandrov i drugi razvili su dizajn bitno novog motora za bušotinu - električne bušilice.

U SAD-u je 1964. godine razvijen jednoprolazni hidraulični vijčani motor za bušenje, a 1966. u Rusiji je razvijen višeprolazni vijčani motor koji omogućuje bušenje usmjerenih i vodoravnih bušotina za naftu i plin.

U Zapadnom Sibiru, prvi bunar, koji je dao moćnu fontanu prirodnog plin Dana 23. rujna 1953. izbušeno je u blizini sela. Berezovo na sjeveru regije Tyumen. Ovdje, u okrugu Berezovsky, rođen je 1963. godine. proizvodnja plina industrija Zapadnog Sibira. Prva naftna bušotina u Zapadnom Sibiru izbila je 21. lipnja 1960. u području Mulym'inskaya u slivu rijeke Konde.

Za većinu ljudi posjedovanje vlastite naftne ili plinske bušotine znači rješavanje financijskih problema do kraja života i život bez razmišljanja o bilo čemu.
No, je li tako lako izbušiti bušotinu? Kako radi? Nažalost, malo ljudi postavlja ovo pitanje.

Bušotina 39629G nalazi se vrlo blizu Almetyevska, u selu Karabash. Nakon noćne kiše, svuda uokolo u magli i ispred auta, zečevi su svako malo trčali.

I konačno, pojavila se i sama bušilica. Tamo nas je već čekao vršitelj bušenja - glavna osoba na gradilištu, on donosi sve operativne odluke i odgovoran je za sve što se događa tijekom bušenja, kao i voditelj odjela za bušenje.

U osnovi, bušenje se naziva uništavanjem stijena na dnu (na najnižoj točki) i vađenjem uništenih stijena na površinu. Bušilica je kompleks strojeva kao što su naftna platforma, pumpe za blato, sustavi za čišćenje blata, generatori, stambeni prostori itd.

Mjesto bušenja, na kojem se nalaze svi elementi (o njima ćemo govoriti u nastavku), zona je očišćena od plodnog sloja zemlje i prekrivena pijeskom. Nakon završetka radova, ovaj sloj se obnavlja i stoga ne nanosi značajnu štetu okolišu. Potreban je sloj pijeska, jer glina će se u prvim kišama pretvoriti u neprobojnu gnojnicu. I sam sam vidio koliko je Urala od više tona zapelo u takvoj tekućini.
Ali prvo prvo.

Na bušotini 39629G ugrađena je platforma (zapravo toranj) SBU-3000/170 (stacionarna platforma za bušenje, maksimalna nosivost 170 tona). Stroj je proizveden u Kini i povoljno se uspoređuje s onim što sam već vidio. Bušilice se također proizvode u Rusiji, ali kineske su jeftinije i u kupnji i u održavanju.

Na ovom mjestu se izvodi kasetno bušenje, što je tipično za vodoravne i usmjerene bušotine. Ova vrsta bušenja znači da su ušće bušotine udaljene jedna od druge.
Stoga je oprema za bušenje opremljena samokliznim sustavom tračnica. Sustav radi na principu "push-pull" i stroj se kreće kao sam po sebi uz pomoć hidrauličnih cilindara. Za premještanje s jedne točke na drugu (prvih desetaka metara) potrebno je nekoliko sati sa svim popratnim operacijama.

Penjemo se na platformu za bušenje. Tu se odvija većina bušaćih poslova. Na fotografiji su prikazane cijevi svrdla (lijevo) i hidraulički jezičak, pomoću kojih se niz produžuje novim cijevima i nastavlja bušenje. Bušenje se odvija zahvaljujući bitu na kraju žice i rotaciji, koju prenosi rotor.

Posebno sam se obradovao radnom mjestu bušilica. Jednom davno, u Republici Komi, vidio sam bušilicu koja je kontrolirala sve procese uz pomoć tri zahrđale poluge i vlastite intuicije. Da bi pomaknuo polugu s mjesta, doslovno je visio na njoj. Zbog toga ga je udica za bušenje gotovo pogodila.
Ovdje je bušilica poput kapetana svemirskog broda. On sjedi u izoliranom kokpitu okružen monitorima i kontrolira sve pomoću upravljačke palice.

Naravno, kabina se zimi grije, a ljeti hladi. Osim toga, krov, također od stakla, ima sigurnosnu mrežu u slučaju da nešto padne s visine i brisač za čišćenje stakla. Ovo posljednje izaziva iskreno oduševljenje među bušilicama :)

Penjemo se gore!

Osim rotora, oprema je opremljena i vrhunskim pogonskim sustavom (proizvedeno u SAD -u). Ovaj sustav kombinira blok dizalice i rotor. Grubo rečeno, ovo je dizalica s priključenim elektromotorom. Sustav vrhunskog pogona prikladniji je, brži i moderniji od rotora.

Video o načinu rada vrhunskog pogonskog sustava:

Sa tornja se pruža izvrstan pogled na mjesto i okolicu :)

Osim prekrasnih pogleda, na vrhu mjesta za bušenje možete pronaći radno mjesto za jahanje pombur (pomoćni bušač). Njegove odgovornosti uključuju radove na postavljanju cijevi i opći nadzor.

Budući da je konjanik na radnom mjestu tijekom cijele 12-satne smjene i po svakom vremenu i u svako doba godine, za njega je opremljena grijana prostorija. To se nikada nije dogodilo na starim tornjevima!

U slučaju nužde, konjanik se može evakuirati pomoću kolica:

Kad se bušotina izbuši, bušotina se nekoliko puta ispire iz izbušene stijene (usjek) i u nju se spušta niz omotača koji se sastoji od mnogih cijevi međusobno uvijenih. Jedan tipičan ID kućišta je 146 milimetara. Duljina bušotine može doseći 2-3 kilometra ili više. Dakle, duljina bušotine premašuje njezin promjer desetke tisuća puta. Približno isti omjeri imaju, na primjer, komad obične niti dugačke 2-3 metra.

Cijevi se napajaju kroz poseban žlijeb:

Nakon puštanja omotača, bušotina se ponovno ispire i počinje cementiranje prstenastog prostora (prostor između stijenke bušotine i omotača). Cement se dovodi na dno i gura u prstenasti prostor.

Nakon što se cement stvrdne, provjerava se sondom (uređaj spušten u bušotinu) OCC - akustička kontrola cementiranja, bušotina je pod tlakom (provjerava se nepropusnost), ako je sve u redu, tada se bušenje nastavlja - izbušena je mlaznica za cement vani na dnu i bit se pomiče dalje.

Slovo "g" u broju bušotine 39629G znači da je bušotina vodoravna. Od ušća bušotine do određene točke bušotina se buši bez odstupanja, ali zatim uz pomoć okretnog skretača i / ili rotacijskog skretača ide u vodoravno. Prva je okretna cijev, a druga je usmjerena mlaznica koja se odbija pritiskom blata. Obično je na slikama otklon debla prikazan gotovo pod kutom od 90 stupnjeva, no u stvarnosti je taj kut oko 5-10 stupnjeva na 100 metara.

Posebni ljudi - "lopovi" ili inženjeri telemetrije gledaju kako bi osigurali da bušotina ide tamo gdje treba. Prema pokazateljima prirodne radioaktivnosti stijena, otporu i drugim parametrima, oni kontroliraju i ispravljaju tijek bušenja.

Shematski sve to izgleda ovako:

Svaka manipulacija bilo čime na dnu (dnu) bušotine pretvara se u vrlo uzbudljivo iskustvo. Ako slučajno ispustite alat, pumpu ili nekoliko cijevi u bunar, onda je sasvim moguće da do ispuštene nikada nećete doći, nakon čega možete stati na kraj bušotini vrijednoj desetke ili stotine milijuna rubalja. Kopajući po slučajevima i povijesti popravaka, možete pronaći prave bunare-bisere, na čijem se dnu nalazi pumpa, na čijem se vrhu nalazi alat za ribolov (za uklanjanje crpke), na čijem se vrhu nalazi alat za vađenje ribe
novi alat. Kad sam bio u bunaru, ispali su, na primjer, čekić :)

Kako bi nafta uopće mogla ući u bušotinu, moraju se napraviti rupe u kućištu i cementnom prstenu iza njega, jer odvajaju ležište od bušotine. Ove su rupe napravljene s oblikovanim nabojima; oni su u biti isti kao npr. protutenkovski, samo bez oplate, jer ne trebaju nigdje letjeti. Naboji ne probijaju samo kućište i cement, već i sam sloj stijene dubok nekoliko desetaka centimetara. Cijeli proces naziva se perforacija.

Kako bi se smanjilo trenje alata, uklonilo uništeno kamenje, spriječilo pucanje stijenki bušotine i kompenzirala razlika tlaka u ležištu i tlaka na ušću bušotine (pri dnu je tlak nekoliko puta veći), bušotina se puni s tekućinom za bušenje. Njegov sastav i gustoća odabiru se ovisno o prirodi reza.
Tekućinu za bušenje crpi kompresorska stanica i mora stalno cirkulirati u bušotini kako bi se izbjeglo pucanje stijenki bušotine, lijepljenje alata (situacije kada je konac blokiran i nemoguće ga je okrenuti ili izvući - ovo je jedan od najčešćih nesreća tijekom bušenja) i drugo.

Silazimo s tornja, idemo gledati pumpe.

Tijekom bušenja tekućina za bušenje nosi reznice (izbušenu stijenu) na površinu. Analizom usjeka bušilice i geolozi mogu donijeti zaključke o stijenama kroz koje bušotina trenutno prolazi. Zatim se otopina mora očistiti od mulja i poslati natrag u bunar radi. Za to su opremljeni sustav pročistača i "staja" u kojoj se skladišti očišćeni mulj (staja je vidljiva na prethodnoj fotografiji s desne strane).

Prvo se uzima otopina vibracijskog sita - odvajaju najveće frakcije.

Zatim otopina prolazi kroz mulj (lijevo) i separatore pijeska (desno):

Konačno, najfinija frakcija se uklanja pomoću centrifuge:

Zatim otopina ulazi u blokove spremnika, ako je potrebno, njezina svojstva (gustoća, sastav itd.) Se obnavljaju i odatle se pomoću pumpe ponovno crpi.
Kapacitivni blok:

Pumpa za blato (proizvedena u Ruskoj Federaciji!). Crvena stvar na vrhu je hidraulični kompenzator, uglađuje pulsiranje otopine zbog protutlaka. Obično na bušilicama postoje dvije pumpe: jedna radi, druga je rezervna u slučaju kvara.

Svim ovim crpnim objektom upravlja jedna osoba. Zbog buke opreme, mora nositi čepove za uši ili štitnike za uši tijekom cijele smjene.

"A što je sa svakodnevnim životom bušilica?" - pitaš. Ovaj trenutak također nismo propustili!
Na ovoj stranici bušilice rade u kratkim smjenama od 4 dana, jer bušenje se provodi gotovo unutar grada, ali se stambeni moduli praktički ne razlikuju od onih koji se koriste, na primjer, na Arktiku (možda na bolje).

Na web stranici postoji ukupno 15 prikolica.
Neki od njih su stambeni, bušilice žive u njima za 4 osobe. Prikolice su podijeljene u predvorje s stalkom za kapute, umivaonikom i ormarićima te sam dnevni prostor.

Osim toga, kupalište i kuhinja -blagovaonica nalaze se u zasebnim prikolicama (na lokalnom žargonu - "grede"). U potonjem smo doručkovali i razgovarali o detaljima posla. U kojem sam odmah htio ostati Almetyevsk ... Obratite pozornost na cijene!

Na bušilici smo proveli oko 2,5 sata i ponovno sam se uvjerio da je tako teško i opasan posao kako bušenje i proizvodnja nafte uopće mogu biti samo dobri ljudi... Objasnili su mi i da loši ljudi ne ostaju ovdje.

Prijatelji, hvala što ste pročitali do kraja. Nadajmo se da sada imate malo bolju predodžbu o procesu bušenja. Ako imate pitanja, postavite ih u komentarima. Ja sam ili uz pomoć stručnjaka - definitivno ću odgovoriti!

Danas su to glavni Prirodni resursi, koji su potrebni za puni život čovječanstva. Ulje ima posebnu ulogu u ravnoteži goriva i energije; koristi se za proizvodnju motornih goriva, otapala, plastike, deterdženata i još mnogo toga. Plin uglavnom služi kao izvor grijanja, gorivo za kuhanje, strojno gorivo i sirovina za proizvodnju različitih organskih tvari. Zato je njihovo rudarstvo postalo glavna industrija u svijetu. Da biste izvukli ove minerale, koji se nalaze duboko pod zemljom, trebate bušotina naftnog plina.

1 - cijevi kućišta;

2 - cementni kamen;

4 - perforacija u kućištu i cementnom kamenu;

I - smjer;

II - dirigent;

III - međukolona;

IV - proizvodno kućište.

Što je?

Bunar je cilindrična rupa u zemlji sa zidovima tla ojačanim posebnim rješenjem, gdje osoba nema pristup. Duljina se kreće od nekoliko metara do nekoliko kilometara, ovisno o dubini ležišta minerala.

Izgradnja plinske bušotine proces je stvaranja rudnika koji radi u zemlji. Za visokokvalitetan proces potrebne su snažne bušilice. Danas polovica platformi ima pogon na dizel. Vrlo su prikladni za upotrebu u nedostatku električne energije. Njihovu snagu proizvođači stalno poboljšavaju. Mora se zapamtiti da je proces uništavanja stijena visokotehnološki, što zahtijeva visokokvalitetnu opremu i kvalificirane stručnjake.

Pa i njegove komponente

Što je i po čemu se razlikuje od rudnika i bunara? Ako je potrebno, ljudi se mogu spustiti u rudnike ili bušotine, ali neće imati pristup bušotini. Osim toga, duljina je veća od promjera. Iz navedenog možemo zaključiti da je bunar cilindrični rudnik koji radi bez pristupa ljudi.

Naftna bušotina sastoji se od usta - ovo je njegov gornji dio, deblo su stijenke, a donji dio je dno. Sama konstrukcija sastoji se od nekoliko dijelova. Ti su dijelovi vodiči, dirigenti i proizvodne žice. Bušenje naftne i plinske bušotine moraju se provoditi učinkovito kako slojevi tla ne bi erodirali tijekom daljnje eksploatacije. Stoga se nakon ugradnje vodilnog stupa prostor između tla i stijenke cijevi pažljivo cementira. To je osobito važno jer aktivne, slatke vode prolaze kroz gornje slojeve tla. Sljedeći proces je izgradnja vodiča. Ovo je spuštanje stupova na još veću dubinu i, opet, cementiranje prostora između njih i tla. Zatim se sve ove operacije završavaju trčanjem proizvodnog niza do dna i ponovno se cementira cijeli prostor od dna do ušća bušotine. To će osigurati dobru zaštitu od odlaganja slojeva tla i podzemnih voda.

Vrste rudarskih radova

Konstrukcija ulja plinske bušotine podijeljeno na:

• Vodoravno
• Okomito
• Kosi
• Više cijevi
• Više rupa

Razvrstavanje prema namjeni

Svaka ima svoju svrhu, u nastavku ćemo razmotriti na koje su kategorije podijeljeni:

• tražilice
• istraživački
• operativne

Najčešći su okomiti. Kada su instalirani, kut nagiba od okomice ne prelazi 5 stupnjeva. Ako premaši, onda se naziva nagnutim. Vodoravna ima kut nagiba od 80 do 90 stupnjeva u odnosu na okomicu, ali budući da nema smisla bušiti pri takvom nagibu, probijaju običnu bušotinu ili nagnutu, a zatim se sama bušotina pokreće uz potrebnu putanju . Dizajn podrazumijeva uporabu struktura s više cijevi i s više rupa. Razlika je u tome što multilateralni ima nekoliko debla koja se granaju od točke iznad sloja produktivnog tla. I multilateralna ima nekoliko lica, dok je točka grananja niža.

Bušenje plinske bušotine

To neće učiniti bez istraživanja, jer vam omogućuje da razjasnite rezerve minerala i prikupite podatke za izradu projekta razvoja ležišta.

Najvažniji dio rada na proizvodnji plina je operativna "jama", jer se pomoću nje odvija taj čarobni proces proizvodnje nafte i plina. Operativne se pak mogu podijeliti u nekoliko podtipova, kao što su:

• Glavni rudarstvo
• Pražnjenje
• Rezerva
• Procijenjeno
• Kontrolirati
• Posebna namjena
• Podučavanje

Svi oni imaju veliku ulogu u ovom kompleksu proizvodnje plina. Prvi su namijenjeni izravno proizvodnji plina. Injektiranje - za održavanje potrebnog tlaka u produktivnim formacijama. Rezerva - koristi se za podršku glavnom fondu kada je rezervoar heterogen. Procjena i kontrola koriste se za praćenje promjena tlaka u formacijama, njihovu zasićenost i pojašnjavanje njezinih granica. Za prikupljanje industrijske vode i uklanjanje industrijske vode potrebne su posebne namjene. Sigurnosne kopije potrebne su u slučaju trošenja glavnih proizvodnih i injekcijskih.

Metode bušenja

Stručnjaci identificiraju nekoliko metoda pomoću kojih se vrši bušenje nafte.

• rotacijski - jedna je od najčešće korištenih metoda bušenja. Bit ulazi duboko u stijenu i rotira se istovremeno sa bušilicama. Brzina rotacijskog bušenja izravno ovisi o čvrstoći stijena i indeksu njihove otpornosti. Popularnost ove metode posljedica je činjenice da je moguće prilagoditi vrijednost trenutka dimljenja ovisno o čvrstoći i gustoći stijena i tla. Osim toga, rotacijsko bušenje može izdržati prilično velika opterećenja tijekom dugotrajnog radnog procesa;
• turbina - glavna razlika između ove metode i rotacijske je upotreba bita, koja radi u tandemu s turbinom turbinske bušilice. Proces rotacije nastavka i bušilice omogućen je zbog pritiska sile vode, koja se kreće u određenom smjeru između statora i rotora;
• vijak - radna jedinica, pomoću koje se vrši vijčano bušenje ulja, sastoji se od mnogih mehaničkih vijaka koji pokreću svrdlo. Trenutno se vijčana metoda rijetko koristi.

Njegove faze

Suvremena industrija koristi nekoliko vrsta bušenja, ali sve se sastoje od ovih osnovnih faza.

Dizajn bušotine za naftu i plin razvijena i dorađena u skladu sa specifičnim geološkim uvjetima bušenja na određenom području. Mora osigurati ispunjenje dodijeljenog zadatka, tj. dostizanje projektne dubine, otvaranje ležišta nafte i plina te izvođenje čitavog niza studija i radova u bušotini, uključujući njegovu uporabu u sustavu razvoja polja.

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

Početni podaci za projektiranje bušotine uključuju sljedeće podatke:

namjenu i dubinu bušotine;

karakteristike ciljnog horizonta i stijena ležišta;

geološki presjek na mjestu bušotine s identifikacijom zona mogućih komplikacija i naznakom tlakova u ležištu i tlaka hidrauličkog loma po intervalima;

promjer proizvodnog niza ili konačni promjer bušotine, ako nije omogućen hod proizvodnog niza.

Redoslijed dizajna projekti bušotina za naftu i plin Sljedeći.

Odabran je donji dio bušotine ... Projektiranje bušotine u intervalu produktivne formacije trebalo bi osigurati najbolje uvjete za protok nafte i plina u bušotinu i najučinkovitije korištenje energije stvaranja ležišta nafte i plina.

Traženi broj žica kućišta i dubinu njihovog vođenja... U tu je svrhu napravljen grafikon promjena koeficijenta anomalnih formacijskih pritisaka k, te indeksa apsorpcijskih tlakova kspl.

Izbor je opravdan dogovaraju se promjer proizvodnog niza i promjeri omotača... Promjeri se izračunavaju odozdo prema gore.

Odabrani intervali cementiranja... Od čahure omotača do ušća bušotine cementiraju se: vodiči omotača u svim bušotinama; srednji i proizvodni nizovi u istražnim, istražnim, parametarskim, referentnim i plinskim bušotinama; međukolona u naftne bušotine dubina preko 3000 m; na području od najmanje 500 m duljine od papuče srednjeg niza u naftnim bušotinama do 3004 m dubine (pod uvjetom da su sve propusne i nestabilne stijene prekrivene kašom za injektiranje).

Interval za cementiranje proizvodnih nizova u naftnim bušotinama može se ograničiti presjekom od cipele do dijela koji se nalazi najmanje 100 m iznad donjeg kraja prethodnog međurednog niza.

Sve žice omotača u bušotinama na moru cementirane su cijelom dužinom.

Faze izrade hidrauličkog programa za ispiranje bušotine tekućinama za bušenje.

Hidraulični program shvaćen je kao skup podesivih parametara procesa ispiranja bušotine. Nomenklatura podesivih parametara je sljedeća: pokazatelji svojstava tekućine za bušenje, protoka pumpi za blato, promjera i broja mlaznica mlaza.

Prilikom izrade hidrauličkog programa pretpostavlja se:

Uklonite tekućine za stvaranje i izgubljenu cirkulaciju;

Spriječiti eroziju stijenki bušotine i mehaničko dispergiranje transportiranih rubova kako bi se isključila proizvodnja bušaćeg mulja;

Osigurati uklanjanje izbušene stijene iz prstenastog prostora bušotine;

Stvoriti uvjete za maksimalnu uporabu učinka mlazanja;

Racionalno koristiti hidrauličku snagu crpne jedinice;

Isključiti hitne situacije pri zaustavljanju, cirkulaciji i pokretanju pumpi za blato.

Navedeni zahtjevi za hidraulički program su ispunjeni pod uvjetom da je problem višefaktorske optimizacije formaliziran i riješen. Poznate sheme projektiranja procesa ispiranja izbušenih bušotina temelje se na proračunima hidrauličkog otpora u sustavu za zadani protok crpke i pokazateljima svojstava tekućina za bušenje.

Takvi hidraulični proračuni provode se prema sljedećoj shemi. Prvo se na temelju empirijskih preporuka podešava brzina kretanja tekućine za bušenje u prstenastom prostoru i izračunava potrebna brzina protoka pumpi za blato. U skladu s putovničkim karakteristikama crpki za blato, odabire se promjer čahura koji mogu osigurati potreban protok. Zatim se prema odgovarajućim formulama određuju hidraulički gubici u sustavu ne uzimajući u obzir gubitke tlaka u bitu. Područje mlaznica mlaznica za branje odabire se na temelju razlike između najvećeg nazivnog tlaka pražnjenja (koji odgovara odabranim čahurama) i izračunatih gubitaka tlaka zbog hidrauličkih otpora.

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

Izbor metode bušenja, razvoj učinkovitijih metoda za razbijanje stijena na dnu bušotine i rješavanje mnogih pitanja vezanih uz izgradnju bušotine nemogući su bez proučavanja svojstava samih stijena, uvjeta njihove pojave i utjecaj ovih uvjeta na svojstva stijena.

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

Odabir metode bušenja temelji se na usporednoj procjeni njene učinkovitosti, koju određuju mnogi čimbenici, od kojih svaki, ovisno o geološko -metodološkim zahtjevima (GMT), namjeni i uvjetima bušenja, može biti od odlučujuće važnosti.

Na izbor metode bušenja bušotine utječe i svrha bušenja.

Pri odabiru metode bušenja treba se voditi svrhom bušotine, hidrogeološkim karakteristikama vodonosnika i njegovom dubinom, opsegom rada na razvoju formacije.

Kombinacija parametara BHA.

Prilikom odabira metode bušenja, osim tehničkih i ekonomskih čimbenika, treba uzeti u obzir da su, u usporedbi s BHA -om, rotacijske BHA -e temeljene na motoru za bušotine mnogo tehnološki naprednije i pouzdanije u radu, stabilnije u dizajnu putanja.

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

Prilikom odabira metode bušenja, osim tehničkih i ekonomskih čimbenika, treba uzeti u obzir da su, u usporedbi s BHA -om koja se temelji na bušotinskom motoru, rotacijske BHA daleko tehnološki naprednije i pouzdanije u radu, stabilnije na projektiranje putanje.

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

U slučaju odabira načina bušenja bušotinskim hidrauličkim motorima, nakon izračuna aksijalnog opterećenja na svrdlu potrebno je odabrati vrstu motora za bušenje. Ovaj se izbor vrši uzimajući u obzir specifični zakretni moment pri rotaciji bita, aksijalno opterećenje na bitu i gustoću tekućine za bušenje. Tehničke karakteristike odabranog rudarskog motora uzimaju se u obzir pri projektiranju okretaja bita i programa hidrauličkog ispiranja bušotine.

Pitanje o izbor metode bušenja treba odlučiti na temelju studije izvedivosti. Glavni pokazatelj za odabir metode bušenja je isplativost - cijena 1 metra probijanja. [ 1 ]

Prije nego nastavite s izbor metode bušenja za produbljivanje bušotine pomoću plinovitih tvari treba imati na umu da njihova fizikalna i mehanička svojstva uvode sasvim jasna ograničenja, budući da se neke vrste plinovitih tvari ne mogu primijeniti na brojne metode bušenja. Na sl. 46 prikazuje moguće kombinacije različitih vrsta plinovitih tvari sa suvremenim tehnikama bušenja. Kao što se može vidjeti iz dijagrama, najuniverzalnije sa stajališta uporabe plinovitih tvari su metode bušenja rotorom i električnom bušilicom, manje univerzalna je turbinska metoda koja se koristi samo pri upotrebi gaziranih tekućina . [ 2 ]

Omjer snage i težine PBU-a ima manji utjecaj na izbor metoda bušenja i njihove sorte od omjera snage i težine na kopnu za bušenje, budući da je, osim same opreme za bušenje, PBU opremljen pomoćnom opremom potrebnom za rad i držanje na mjestu bušenja. U praksi, oprema za bušenje i pomoćna oprema rade naizmjenično. Minimalni potrebni omjer snage i težine MODU-a određen je energijom koju troši pomoćna oprema, a koja je ponekad veća od potrebne za pogon bušenja. [ 3 ]

Osmi, odjeljak tehnički projekt posvećena izbor metode bušenja, veličine motora za bušenje i duljine bušenja, razvoj načina bušenja. [ 4 ]

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

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

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

Parametre nagiba plutajuće baze treba odrediti proračunom već u početnim fazama projektiranja trupa, budući da o tome ovisi radni raspon morskih valova, pri kojem je moguć normalan i siguran rad, kao i izbor metode bušenja, sustavi i uređaji za smanjenje utjecaja valjanja na radni proces. Smanjenje nagiba može se postići racionalnim odabirom veličine trupova, njihovim međusobnim rasporedom i upotrebom pasivnih i aktivnih sredstava za borbu protiv nagiba. [ 8 ]

Bušenje bunara i bušotina ostaje najraširenija metoda istraživanja i eksploatacije podzemnih voda. Odabir metode bušenja utvrditi: stupanj hidrogeološke studije područja, svrhu rada, potrebnu pouzdanost dobivenih geoloških i hidrogeoloških podataka, tehničko -ekonomske pokazatelje razmatrane metode bušenja, cijenu 1 m3 proizvedene vode, vijek trajanja bunara. Na izbor tehnologije bušenja utječu temperatura podzemnih voda, stupanj njihove mineralizacije i agresivnost prema betonu (cementu) i željezu. [ 9 ]

Prilikom bušenja ultra dubokih bušotina vrlo je važno spriječiti odstupanja bušotine zbog negativnih posljedica zakrivljenosti bušotine tijekom njezina produbljivanja. Stoga, u odabir metoda za bušenje ultra-dubokih bušotina, a posebno njihove gornje intervale, treba obratiti pozornost na održavanje okomitosti i ravnine bušotine. [ 10 ]

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

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

Tehnička i ekonomska učinkovitost projekta izgradnje naftnih i plinskih bušotina uvelike ovisi o valjanosti procesa produbljivanja i ispiranja. Dizajn tehnologije ovih procesa uključuje izbor metode bušenja, vrstu alata za razbijanje stijena i načine bušenja, dizajn svrdla i njegov raspored na dnu, program hidrauličkog produbljivanja i pokazatelje svojstava tekućine za bušenje, vrste tekućina za bušenje i potrebne količine kemikalija i materijala za održavanje svojih svojstava. Donošenjem projektnih odluka odlučuje se o izboru vrste bušaćeg postrojenja, što, osim toga, ovisi o dizajnu omotača i geografskim uvjetima bušenja. [ 13 ]

Primjena rezultata rješavanja problema stvara široku priliku za duboku, opsežnu analizu razvoja bušotina na velikom broju objekata s raznim uvjetima bušenja. U ovom slučaju moguće je pripremiti i preporuke za izbor metoda bušenja, bušotinski motori, pumpe za blato i tekućina za ispiranje. [ 14 ]

U praksi izgradnje bušotina za vodu postale su rasprostranjene sljedeće metode bušenja: rotacijske s izravnim ispiranjem, rotacijske sa ispiranjem stražnje strane, rotacijske sa puhanjem zraka i udaraljka. Uvjeti korištenja različitih metoda bušenja određeni su stvarnim tehničko -tehnološkim značajkama bušaćih postrojenja, kao i kvalitetom radova na izgradnji bušotina. Valja napomenuti da je za odabir metode za bušenje bušotina na vodi, potrebno je uzeti u obzir ne samo brzinu prodora u bušotine i proizvodnu sposobnost metode, već i osiguravanje takvih parametara otvaranja vodonosnika u kojima dolazi do deformacije stijena u zoni korita promatrana je na minimumu i njezina se propusnost ne smanjuje u usporedbi s rezervoarom. [ 1 ]

Mnogo je teže odabrati način bušenja za produbljivanje okomite bušotine. Ako je prilikom bušenja intervala odabranog na temelju prakse bušenja uz korištenje tekućina za bušenje moguće očekivati ​​zakrivljenost okomite bušotine, tada se u pravilu koriste čekići s odgovarajućom vrstom bita. Ako se ne uoči zakrivljenost, tada izbor metode bušenja se provodi na sljedeći način. Za meke stijene (meki škriljevci, gips, kreda, anhidrit, sol i meki vapnenac) preporučljivo je koristiti električno bušenje sa brzinama rotacije bitova do 325 o / min. S povećanjem tvrdoće stijene, metode bušenja raspoređene su u sljedećem slijedu: motor s pozitivnim pomakom, rotacijsko bušenje i rotacijsko udarno bušenje. [ 2 ]

Sa stajališta povećanja brzine i smanjenja troškova izgradnje bušotina s PBU -om, zanimljiva je metoda bušenja s hidrotransportom jezgre. Ova se metoda, isključujući gore navedena ograničenja njezine primjene, može koristiti u istraživanju plastera sa platforme u fazi traženja i traženja i ocjenjivanja geoloških istraživanja. Troškovi opreme za bušenje, bez obzira na način bušenja, ne prelaze 10% ukupnih troškova platforme. Stoga samo promjena troškova opreme za bušenje nema značajan utjecaj na troškove proizvodnje i održavanja PBU -a i na izbor metode bušenja... Povećanje cijene MODU -a opravdano je samo ako poboljšava uvjete rada, povećava sigurnost i brzinu bušenja, smanjuje broj zastoja zbog meteoroloških uvjeta i vremenski produžuje sezonu bušenja. [ 3 ]

Odabir vrste svrdla i načina bušenja: kriteriji odabira, metode dobivanja i obrade informacija radi uspostavljanja optimalnih načina rada, kontrola vrijednosti parametara .

Odabir bita vrši se na temelju poznavanja stijena (g / p) koje čine zadani interval, t.j. po kategoriji tvrdoće i po kategoriji abrazivnosti, g / str.

U procesu bušenja istraživačke bušotine, a ponekad i proizvodne bušotine, stijene se povremeno uzorkuju u obliku netaknutih stupova (jezgri) za sastavljanje stratigrafskog presjeka, proučavanje litoloških karakteristika provedenih stijena, otkrivajući sadržaj nafte, plina u porama stijena itd.

Bitovi jezgre koriste se za izvlačenje jezgre na površinu (slika 2.7). Takav se nastavak sastoji od bušaće glave 1 i kompleta jezgre spojenih s tijelom glave bušilice pomoću navoja.

Riža. 2.7. Dijagram uređaja s jezgrom: 1 - glava za bušenje; 2 - jezgra; 3 - krtica; 4 - tijelo jezgre; 5 - kuglasti ventil

Ovisno o svojstvima stijene u kojoj se vrši bušenje jezgrom, koriste se bušaće glave s valjkom, dijamantom i karbidom.

Način bušenja je kombinacija takvih parametara koji značajno utječu na performanse svrdla, koje bušilica može promijeniti sa svoje konzole.

Pd [kN] - opterećenje na bitu, n [rpm] - brzina rotacije bita, Q [l / s] - brzina protoka (napajanje) industrije. w -ty, H [m] - bušenje na svrdlu, Vm [m / sat] - krzno. stopa penetracije, Vav = H / tB - prosjek,

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

Faze traženja optimalnog načina rada - u fazi projektiranja - operativna optimizacija načina bušenja - prilagođavanje načina projektiranja uzimajući u obzir podatke dobivene tijekom procesa bušenja.

U procesu projektiranja koristimo inf. dobiveno pri bušenju bušotine. u ovome

regija, analogno. konv., podaci o gologu. odjeljak bušotine., preporuke proizvođača bušilice. alati., radne karakteristike rudarskih motora.

Postoje dva načina odabira bita pri dnu: grafički i analitički.

Rezači u glavi bušilice montirani su tako da se stijena u središtu dna bušotine ne sruši tijekom bušenja. Time se stvaraju uvjeti za formiranje jezgre 2. Postoje bušilice s četiri, šest i daljnjih osam konusnih bušilica namijenjene za jezgranje u različitim formacijama. Položaj elemenata za rezanje stijena u dijamantskim i karbidnim bušilicama također omogućuje uništavanje stijena samo uz obod dna bušotine.

Kad se bušotina produbi, formirani stijenski stup ulazi u set jezgri, koji se sastoji od tijela 4 i jezgrene cijevi (podloga za tlo) 3. Tijelo jezgre bačve koristi se za povezivanje bušaće glave s bušilicom, postaviti tlo podlogu i zaštitite je od mehaničkih oštećenja, kao i za prolaz tekućine za ispiranje između njega i gruntona. Alat za brušenje dizajniran je za primanje uzoraka jezgre, očuvanje tijekom bušenja i pri podizanju na površinu. Za obavljanje ovih funkcija u donji dio čarape tla ugrađeni su prekidači jezgre i držači jezgri, a na vrhu - kuglasti ventil 5, koji propušta kroz sebe tekućinu istisnutu iz tla kad se napuni jezgrom.

Prema načinu ugradnje bušilice za tlo u tijelo jezgre i u glavu bušilice postoje jezgre sa svrdlom koje se može ukloniti i koje se ne može ukloniti.

Bitovi s jezgrom s uklonjivim bagerom omogućuju vam podizanje bagera sa jezgrom bez podizanja bušaće niti. U tu svrhu hvatač se na užetu spušta u bušilicu uz pomoć koje se alat za uzemljenje uklanja iz kompleta jezgre i podiže na površinu. Zatim se, pomoću istog hvatača, prazni bager bager spušta i ugrađuje u tijelo jezgrenog kompleta, a bušenje s izvlačenjem nastavlja se.

Jezgre sa svrdlom koje se može ukloniti koriste se za turbinsko bušenje, a s fiksnim za rotacijsko bušenje.

Shematski dijagram ispitivanja produktivnog horizonta pomoću ispitivača formiranja cijevi.

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

Shematski dijagram jednostepenog cementiranja. Promjena tlaka u cementnim pumpama uključenim u ovaj proces.

Jednostepena metoda cementiranja bunara najčešća je. Ovom metodom, cementna kaša se isporučuje u danom razmaku.

Završnu fazu bušenja prati proces koji uključuje cementiranje bušotina. Održivost cijele konstrukcije ovisi o tome koliko su ti radovi izvedeni. Glavni cilj koji se želi postići u postupku provođenja ovog postupka je zamjena bušaćeg mulja cementom, koji ima i drugi naziv - cementna kaša. Cementiranje bušotine uključuje uvođenje sastava koji se mora stvrdnuti, pretvarajući se u kamen. Danas postoji nekoliko načina provođenja procesa cementiranja bušotina, od kojih se najčešće koristi više od 100 godina. Riječ je o jednostepenom cementiranju kućišta koje je svijetu predstavljeno 1905. godine, a danas se koristi sa samo nekoliko izmjena.

Proces cementiranja

Tehnologija cementiranja bušotina uključuje 5 glavnih vrsta radova: prva je miješanje cementne kaše, druga je ubrizgavanje sastava u bušotinu, treća je opskrba smjese odabranom metodom do prstena, četvrta je stvrdnjavanje cementne smjese, peti je kontrola kvalitete izvedenih radova.

Prije početka rada potrebno je sastaviti shemu cementiranja koja se temelji na tehničkim proračunima procesa. Bit će važno uzeti u obzir rudarske i geološke uvjete; duljina intervala koji treba ojačati; karakteristike projektiranja bušotine, kao i njeno stanje. Treba ga koristiti u procesu proračuna i iskustva u izvođenju takvih radova u određenom području.

Slika 1. Shema jednostepenog procesa cementiranja.

Na sl. 1 možete vidjeti shematski dijagram jednostepenog procesa cementiranja. "I" - početak opskrbe smjese u bačvu. "II" je opskrba smjese ubrizgane u bušotinu kada se otopina pomakne niz omotač, "III" je početak guranja smjese za injektiranje u prstenasti prostor, "IV" je posljednja faza potiskivanja smjese. Shema 1 - mjerač tlaka, koji je odgovoran za praćenje razine tlaka; 2 - glava za cementiranje; 3 - gornji čep; 4 - donji utikač; 5 - niz kućišta; 6 - zidovi bušotine; 7 - zaustavni prsten; 8 - tekućina namijenjena za istiskivanje cementne kaše; 9 - bušenje za bušenje; 10 - cementna smjesa.

Shematski dijagram dvostupanjskog cementiranja s lomom u vremenu. Prednosti i nedostatci.

Korak cementiranja s prekidom u vremenu Interval cementiranja podijeljen je na dva dijela, a u bušotinu blizu sučelja ugrađena je posebna cementarna čahura. Izvan stupa, iznad i ispod spojnice, postavljena su središnja svjetla. Najprije cementirajte donji dio stupa. Da bi se to učinilo, 1 dio crpke se upumpava u kućište u volumenu potrebnom za punjenje cp -a od papuče do omotača za cementiranje, zatim istisnutom tekućinom. Za cementiranje u prvoj fazi, volumen istisnute tekućine mora biti jednak unutarnjem volumenu stupa. Nakon ispumpavanja pz -a, lopta se ispušta u stupac. Pod silom gravitacije, lopta se spušta niz uzicu i sjeda na donji rukav cementne čahure. Zatim ponovno počinju pumpati pz u stupac: tlak u njemu iznad čepa raste, čahura se pomiče do graničnika, a pz izlazi iz kolone kroz otvorene rupe. Kroz te rupe bušotina se ispire dok se cementna kaša ne stvrdne (od nekoliko sati do jednog dana). Nakon toga se upumpavaju 2 dijela cp, otpuštajući gornji čep i otopina se istiskuje s 2 porcije pzh. Čep je, dosegnuvši rukav, ojačan iglama u tijelu čahure za cementiranje i gura ga prema dolje; u tom slučaju čahura zatvara rupe spojnice i odvaja šupljinu stupa od kontrolne točke. Nakon stvrdnjavanja čep se izbuši. Mjesto ugradnje spojnice odabire se ovisno o razlozima koji su potaknuli uporabu koraka cementiranja. U plinskim bušotinama cementna čahura ugrađena je 200-250 m iznad vrha proizvodnog horizonta. Ako postoji opasnost od gubitka tijekom cementiranja bušotine, mjesto ovratnika izračunava se tako da je zbroj hidrodinamičkih pritisaka i statičkog tlaka stupa mulja u prstenu manji od tlaka loma slabe formacije. Cementnu čahuru uvijek postavite na stabilno nepropusno kamenje i usredsredite fenjerima. Koriste se: a) ako je apsorpcija otopine neizbježna tijekom jednostepenog cementiranja; b) ako se otvori rezervoar s AED-om i tijekom razdoblja vezivanja otopine nakon jednostupanjskog cementiranja, može doći do prelijevanja i isticanja plina; c) ako jednostepeno cementiranje zahtijeva istovremeno sudjelovanje u radu velikog broja cementnih pumpi i strojeva za miješanje. Nedostaci: veliki vremenski razmak između kraja cementiranja donjeg dijela i početka cementiranja gornjeg dijela. Ovaj nedostatak može se uglavnom ukloniti ugradnjom vanjskog pakera na otprilike, ispod cementne čahure. Ako je na kraju donje faze cementiranja prstenasti prostor bušotine zapečaćen pakerom, tada možete odmah započeti cementiranje gornjeg dijela.

Načela proračuna aksijalne vlačne čvrstoće kućišta za okomite bušotine. Specifičnosti proračuna stupova za devijantne i devijantne bušotine.

Izračun kućišta počnite s određivanjem viška vanjskih pritisaka. [ 1 ]

Proračun žica kućišta provedeno tijekom projektiranja radi odabira debljine stijenki i skupina čvrstoće materijala cijevi kućišta, kao i radi provjere usklađenosti standardnih čimbenika sigurnosti utvrđenih u projektu s očekivanim, uzimajući u obzir postojeće geološke, tehnološke , tržišni uvjeti proizvodnje. [ 2 ]

Proračun žica kućišta s trapeznim navojem u zatezanju se vrši na temelju dopuštenog opterećenja. Prilikom rada kućišta po presjecima duljina presjeka uzima se kao duljina kućišta. [ 3 ]

Izračun kućišta uključuje identifikaciju čimbenika koji utječu na oštećenja kućišta i odabir najprikladnijih marki čelika za svaku pojedinu operaciju u smislu pouzdanosti i ekonomičnosti. Dizajn omotača mora zadovoljavati zahtjeve niza za dovršetak i rad bušotine. [ 4 ]

Proračun žica kućišta za usmjerene bušotine razlikuje se od one usvojene za okomite bušotine izborom vlačne čvrstoće ovisno o intenzitetu zakrivljenosti bušotine, kao i određivanjem vanjskog i unutarnjeg tlaka u kojem se određuje položaj točaka karakterističnih za odstupanje bušotine svojom vertikalnom projekcijom.

Proračun žica kućišta proizvedene prema najvećim vrijednostima viška vanjskog i unutarnjeg tlaka, kao i aksijalnih opterećenja (tijekom bušenja, ispitivanja, rada, remonta bušotine), uzimajući u obzir njihovo odvojeno i zajedničko djelovanje.

Glavna razlika izračun kućišta za usmjerene bušotine iz proračuna za okomite bušotine treba odrediti vlačnu čvrstoću koja se vrši ovisno o intenzitetu zakrivljenosti bušotine, kao i proračun vanjskog i unutarnjeg pritiska uzimajući u obzir produljenje bušotine

Odabir kućišta i izračun kućišta ispitivanja čvrstoće provode se uzimajući u obzir najveće očekivane suvišne vanjske i unutarnje pritiske uz potpunu zamjenu otopine tekućinom za stvaranje slojeva, kao i aksijalna opterećenja na cijevima i agresivnost fluida u fazama izgradnje bušotine i rada na temelju postojećih strukture.

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

· Aksijalna dinamička opterećenja tijekom razdoblja nestabilnog kretanja stupa;

· Aksijalna opterećenja od sila trenja strune o stijenke bušotine tijekom njenog rada;

· Tlačna opterećenja iz dijela vlastite težine pri istovaru kućišta na dno;

· Opterećenja savijanjem koja nastaju u odstupanim bušotinama.

Proračun proizvodnog omotača za naftnu bušotinu

Simboli koji se koriste u formulama:

Udaljenost od ušća bušotine do oplate, m L

Udaljenost od ušća bušotine do cementne kaše, m h

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

Gustoća tekućine pod tlakom, g / cm 3 r rashladnog sredstva

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

Gustoća tekućine u koloni r B

Gustoća cementne kaše za zatrpavanje iza kućišta r CR

Unutarnji nadtlak na dubini z, MPa P VIz

Prekomjerni vanjski tlak na dubini z P NIz

Prekomjerni kritični vanjski tlak, pri kojem napon

Tlak u tijelu cijevi doseže granicu tečenja R KR

Tlak u ležištu na dubini z R PL

Pritisak za stiskanje

Ukupna težina stupca odabranih presjeka, N (MN) Q

Faktor istovara cementnog prstena k

Faktor sigurnosti pri proračunu vanjskog nadtlaka n KR

Sigurnosni faktor za vlačno projektiranje n STR

Slika 69. Shema cementiranja bušotine

Na h> H Odredite višak vanjskog tlaka (u fazi završetka rada) za sljedeće karakteristične točke.

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

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

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

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

Gradimo parcelu ABCD(Slika 70). Da bismo to učinili, u vodoravnom smjeru na prihvaćenoj ljestvici odgađamo vrijednosti ρ n i z u bodovima 1 -4 (vidi dijagram) i ove su točke međusobno povezane segmentima ravne crte

Slika 70. Dijagrami vanjskog i unutarnjeg

višak pritiska

Odredite višak unutarnjih tlakova iz uvjeta ispitivanja nepropusnosti kućišta u jednom koraku bez pakera.

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

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

Kvaliteta odvajanja propusnih formacija cementiranjem ovisi o sljedećim skupinama čimbenika: a) sastav smjese za začepljivanje; b) sastav i svojstva cementne kaše; c) metoda cementiranja; d) potpunost zamjene istisne tekućine cementnom suspenzijom u prstenu bušotine; e) čvrstoću i nepropusnost prianjanja kamena za začepljenje na kućište i stijenke bušotine; f) korištenje dodatnih sredstava za sprječavanje pojave filtracije i stvaranja kanala za sufuziju u cementnoj kaši tijekom razdoblja zgušnjavanja i vezivanja; g) mirovanje bušotine tijekom zgušnjavanja i stvrdnjavanja cementne kaše.

Načela izračuna potrebnih količina materijala za injektiranje, strojeva za miješanje i jedinica za cementiranje za pripremu i ubrizgavanje žbuke za injektiranje u kućište. Shema cjevovoda opreme za cementiranje.

Cementiranje je potrebno izračunati za sljedeće uvjete:

- faktor rezerve na visini cementne kaše, uveden radi kompenzacije čimbenika koji se ne mogu uzeti u obzir (statistički utvrđen iz podataka o cementiranju prethodnih bušotina); i - respektivno, prosječni promjer bušotine i vanjski promjer proizvodnog niza, m; - duljina sekcije za cementiranje, m; - prosječni unutarnji promjer proizvodnog niza, m; - visina (duljina) cementa mlaznica lijevo u nizu, m; - faktor sigurnosti istisnute tekućine, uzimajući u obzir njezinu stišljivost, - = 1,03; - - koeficijent koji uzima u obzir gubitak cementa tijekom utovara i istovara i pripreme otopine; - - gustoća cementne kaše, kg / m3; - gustoća tekućine za bušenje, kg / m3; n - relativni sadržaj vode; - gustoća vode, kg / m3; - nasipna gustoća cementa, kg / m3;

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

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

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

Masa zatrpanog portland cementa: Mts = - ** Vtsr / (1 + n);

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

Prije cementiranja, suhi materijal za injektiranje se ubacuje u bunkere strojeva za miješanje, čiji je potreban broj: nc = Mts / Vcm, gdje je Vcm volumen mješalice.

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

1. Produktivno ležište se buši bez prethodnog preklapanja stijena s posebnim omotačem, zatim se omotač spušta na dno i cementira. Za komunikaciju unutarnje šupljine kućišta s produktivnim spremnikom, ona je perforirana, tj. kroz kolonu je probijen veliki broj rupa. Metoda ima sljedeće prednosti: jednostavna za implementaciju; omogućuje vam selektivno komuniciranje bušotine s bilo kojim međuslojem produktivnog rezervoara; troškovi stvarnih bušenja mogu biti manji nego kod drugih metoda unosa.

2. Prije toga, omotač se spušta i cementira na vrh produktivnog rezervoara, izolirajući stijene iznad njih. Spremnik se tada buši manjim komadima, a bušotina se ostavlja otvorenom ispod oplate kućišta. Metoda je primjenjiva samo ako je ležište sastavljeno od stabilnih stijena i zasićeno je samo jednom tekućinom; ne dopušta selektivno iskorištavanje bilo kojeg međusloja.

3. Od prethodnog se razlikuje po tome što je bušotina u produktivnom ležištu blokirana filterom koji je ovješen u omotaču; prostor između zaslona i niza često je izoliran pakerom. Metoda ima iste prednosti i ograničenja kao i prethodna. Za razliku od prethodnog, može se usvojiti u slučajevima kada je produktivno ležište sastavljeno od stijena koje nisu dovoljno stabilne tijekom eksploatacije.

4. Bušotina je omotana nizom cijevi do vrha produktivnog ležišta, a zatim se potonja izbuši i pokrije košuljicom. Obloga je cementirana cijelom dužinom, a zatim perforirana u unaprijed određenom intervalu. Ovom metodom može se izbjeći značajno onečišćenje rezervoara odabirom tekućine za ispiranje samo uzimajući u obzir stanje u samom spremniku. Omogućuje selektivno iskorištavanje različitih međuslojeva i omogućuje vam brzo i isplativo razvijanje bušotine.

5. Razlikuje se od prve metode samo po tome što se niz bušotine nakon bušenja produktivnog ležišta spušta u bušotinu, čiji je donji dio unaprijed izrađen od cijevi s rupama s prorezima, i po tome što je cementiran samo iznad vrha produktivnog rezervoara. Perforirani dio stupa postavljen je nasuprot spremnika za plaćanje. Ovom metodom nemoguće je osigurati selektivno iskorištavanje jednog ili drugog međusloja.

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

Izbor materijala za injektiranje za cementiranje omotača određen je karakteristikama litofacijesa presjeka, a glavni čimbenici koji određuju sastav žbuke za injektiranje su temperatura, tlo u ležištu, tlak loma, prisutnost naslaga soli, vrsta fluida, itd. Općenito, kaša za injektiranje se sastoji od cementa za fugiranje, miješanja medija, reagensa - ubrzivača i usporivača stvrdnjavanja, reagensa - reduktora brzine filtracije i posebnih dodataka. Cement iz uljnih bušotina odabire se na sljedeći način: prema temperaturnom intervalu, prema intervalu mjerenja gustoće cementne kaše, prema vrstama fluida i naslaga u intervalu cementiranja, navodi se marka cementa. Medij za miješanje odabire se ovisno o prisutnosti naslaga soli u presjeku bušotine ili stupnju slanosti voda formacije. Kako bi se spriječilo prerano zgušnjavanje cementne kaše i zalijevanje produktivnih obzora, potrebno je smanjiti brzinu filtracije cementne kaše. Kao reduktori ovog pokazatelja koriste se NTF, hipan, CMC, PVS-TR. Glina, kaustična soda, kalcijev klorid i kromati koriste se za povećanje toplinske stabilnosti kemijskih dodataka, strukturu disperzijskih sustava i uklanjanje nuspojava pri upotrebi određenih reagensa.

Odabirom jezgre za dobivanje visokokvalitetne jezgre.

Alat za prihvat jezgre - alat koji omogućuje prijem, odvajanje od masiva l / c i očuvanje jezgre tijekom procesa bušenja i tijekom transporta kroz bušotinu. do preuzimanja za ponavljanje radi istraživanja. Sorte: - P1 - za rotacijsko bušenje sa uklonjivim (dohvatljivim putem BT -a) prijemnikom jezgre, - P2 - prijemnik s jezgrom koji se ne može ukloniti, - T1 - za turbinsko bušenje s izmjenjivim prijemnikom jezgre, - T2 - s prijemnikom s jezgrom koja se ne može ukloniti . Vrste: - za uzimanje jezgre iz masiva guste g / p (cijev s dvije jezgre s prijemnikom jezgre, izolirana od kanala kanala i rotirajuća zajedno s tijelom projektila), - za uzorkovanje jezgre u g / c slomljena, zgužvana , ili naizmjenične gustoće i tvrdoće (prijemnik s nerotirajućom jezgrom, ovješen na jedan ili više ležajeva i pouzdani skidači jezgri i držači jezgre), - za uzimanje korita u rinfuzi l / c, lako se rješava. i erozija. PZh (mora osigurati potpuno brtvljenje jezgre i preklapanje rupe jezgre na kraju bušenja)

Značajke dizajna i područja primjene bušaćih cijevi.

Vodeće bušaće cijevi koriste se za prijenos rotacije s rotora na bušaći konac. Cijevi za bušenje obično su kvadratne ili šesterokutne. Izrađuju se u dvije verzije: montažne i čvrste. Bušaće cijevi s uzrujanim krajevima mogu se okrenuti prema van i prema unutra. Bušaće cijevi sa zavarenim spojnim krajevima izrađene su od dvije vrste: TBPV - sa zavarenim spojnim krajevima uz vanjski prema gore uzdignut dio i TBP - sa zavarenim spojnim krajevima duž dijela koji ne rasteže. Na krajevima cijevi, cilindrični navoj s korakom od 4 mm, trajno spajanje cijevi s bravom, čvrsto spajanje s bravom. Bušaće cijevi sa stabilizacijskim ovratnicima razlikuju se od standardnih cijevi prisutnošću glatkih presjeka cijevi izravno iza zavrnute bradavice i zasunske čahure te stabilizacijskim brtvenim ogrlicama na bravama, konusnim (1:32) trapeznim navojem s nagibom od 5,08 mm sa spojem duž unutarnji promjer ……….

Načela proračuna bušotine pri bušenju bušotinskim motorom .

Proračun BK pri bušenju SP pravokutnog presjeka nagnute bušotine

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

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

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

Proračun BK pri bušenju SD zakrivljenog dijela nagnute bušotine.

II

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

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

Δα = - Ako>, tada cos “+”

"-Pn" - pri biranju zakrivljenosti "+ Pn" - pri resetiranju zakrivljenosti

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

Načela izračunavanja bušaćeg niza za rotacijsko bušenje.

Statički proračun, kada se ne uzimaju u obzir izmjenična ciklična naprezanja, ali se uzimaju u obzir stalna naprezanja na savijanje i uvijanje

Za dovoljnu snagu ili izdržljivost

Statički proračun za okomite bušotine:

;

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

za nagnuta područja

;

;

Način bušenja. Tehnika optimizacije

Način bušenja je kombinacija parametara koji značajno utječu na performanse svrdla i koje bušilica može promijeniti sa svoje upravljačke ploče.

Pd [kN] - opterećenje na bitu, n [rpm] - brzina rotacije bita, Q [l / s] - brzina protoka (napajanje) industrije. w -ty, H [m] - bušenje na svrdlu, Vm [m / sat] - krzno. brzina prodiranja, Vsr = H / tB - prosjek, Vm (t) = dh / dtB - trenutno, Vr [m / h] - brzina okidanja bušenja, Vr = H / (tB + tSPP + tV), C [rub / m] - operativni troškovi po 1m prodora, C = (Cd + Cch (tB + tSPO + tB)) / H, Cd - cijena koštanja bita; Cch - trošak 1 sata rada bušilice. rev. Optimizacija načina bušenja: maxVp - istraživanje. pa, minC - eksplodirati. dobro ..

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

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

Faze traženja optimalnog načina rada - u fazi projektiranja - operativna optimizacija načina bušenja - prilagođavanje načina projektiranja uzimajući u obzir podatke dobivene tijekom procesa bušenja

U procesu projektiranja koristimo inf. dobiveno pri bušenju bušotine. u ovoj regiji, analogno. konv., podaci o gologu. odjeljak bušotine., preporuke proizvođača bušilice. alati., radne karakteristike rudarskih motora.

2 načina za odabir vrha bita pri dnu:

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

Klasifikacija metoda poticanja dotoka tijekom razvoja bušotine.

Razvoj znači skup radova za poticanje protoka fluida iz produktivne formacije, čišćenje zone blizu bušotine od onečišćenja i osiguravanje uvjeta za postizanje najveće moguće produktivnosti bušotine.

Za dotok iz proizvodnog horizonta potrebno je znatno smanjiti tlak u bušotini ispod tlaka ležišta. Postoji različiti putevi smanjenje tlaka temeljeno na zamjeni teške tekućine za bušenje lakšom ili na glatkom ili oštrom smanjenju razine tekućine u proizvodnom kućištu. Kako bi se izazvao dotok iz formacije sastavljene od slabo stabilnih stijena, koriste se metode glatkog smanjenja tlaka ili s malom amplitudom fluktuacija tlaka kako bi se spriječilo uništavanje ležišta. Ako je ležište sastavljeno od vrlo čvrste stijene, tada se često najveći učinak postiže oštrim stvaranjem velikih udubljenja. Prilikom odabira metode stimulacije dotoka, veličine i prirode udubljenja potrebno je uzeti u obzir stabilnost i strukturu stijenke ležišta, sastav i svojstva tekućina koje je zasićuju, stupanj onečišćenja tijekom otvaranja, prisutnost propusnih horizonta koji se nalaze blizu vrha i dna, čvrstoću kućišta i stanje osnove bušotine. S vrlo oštrim stvaranjem velikog udubljenja moguće je narušavanje čvrstoće i nepropusnosti obloge, a s kratkim, ali snažnim povećanjem pritiska u bušotini moguće je upijanje tekućine u produktivnu formaciju.

Zamjena teške tekućine s lakšom. Cijevni niz se vodi gotovo do dna ako je ležište sastavljeno od dobro stabilne stijene, ili približno do gornjih perforacija ako stijena nije dovoljno stabilna. Tekućina se obično zamjenjuje metodom obrnute cirkulacije: pokretna klipna pumpa se upumpava u prstenasti prostor s tekućinom čija je gustoća manja od gustoće tekućine za bušenje u proizvodnom nizu. Kako lakša tekućina ispunjava prstenasti prostor i istiskuje težu tekućinu u cijevima, tlak u pumpi raste. Dostiže svoj maksimum onog trenutka kada se svjetlosna tekućina približi cipeli cijevi. p umt = (p pr -r stanje pripravnosti) qz nkt + p nkt + p mt, gdje je p pr i p stanje pripravnosti gustoća teških i lakih tekućina, kg / m; z cijevi - dubina hoda cijevi cijevi, m; p nkt i p mt su hidraulični gubici u nizu cijevi i u prstenastom prostoru, Pa. Taj tlak ne smije prelaziti tlak tlaka proizvodnog kućišta< p оп.

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

Prilikom crpljenja lakše tekućine, bušotina se nadzire prema očitanjima manometara i omjeru protoka fluida koji se ispumpavaju u prstenasti otvor i istječu iz cijevi. Ako se poveća protok izlazne tekućine, to je znak početka dotoka iz sloja. U slučaju brzog povećanja brzine protoka na izlazu iz cijevi i pada tlaka u prstenastom prostoru, istjecanje se usmjerava kroz vod s prigušnicom.

Ako zamjena teške tekućine za bušenje čistom vodom ili otplinjenim uljem nije dovoljna za postizanje stabilnog priljeva iz sloja, pribjegavaju se drugim metodama povećanja isušivanja ili učinka stimulacije.

Kad se ležište sastoji od loše stabilne stijene, daljnje smanjenje tlaka moguće je zamjenom vode ili ulja mješavinom plina i tekućine. Za to su klipna pumpa i pokretni kompresor spojeni na prstenasti prostor bušotine. Nakon ispiranja bušotine u čistu vodu, protok pumpe se kontrolira tako da je tlak u njoj znatno niži od dopuštenog tlaka za kompresor, a brzina protoka prema dolje je oko 0,8-1 m / s, a kompresor je uključen . Protok zraka koji isporučuje kompresor miješa se u aeratoru s protokom vode koji dovodi crpka, a smjesa plin-tekućina ulazi u prstenasti prostor; Istodobno, tlak u kompresoru i pumpi počet će se povećavati i dosegnuti maksimum u trenutku kada se smjesa približi papučici cijevi. Kako se smjesa plin-tekućina kreće po cijevi cijevi, a mirna voda istiskuje, tlakovi u kompresoru i pumpi će se smanjivati. Stupanj prozračivanja i smanjenje statičkog tlaka u bušotini povećava se malim koracima nakon završetka jednog ili dva ciklusa cirkulacije, tako da tlak u prstenastom prostoru na ušću bušotine ne prelazi dopušteni kompresor.

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

Smanjenje tlaka u bušotini pomoću kompresora. Za poticanje dotoka iz formacija sastavljenih od jakih, stabilnih stijena naširoko se koristi kompresorska metoda smanjenja razine tekućine u bušotini. Bit jedne od sorti ove metode je sljedeći. Mobilni kompresor ubrizgava zrak u prstenasti prostor na takav način da potisne razinu tekućine u njemu što je dublje moguće, prozrači tekućinu u cijevima i stvori udubljenje potrebno za postizanje dotoka iz proizvodne formacije. Ako je statička razina tekućine u bušotini prije početka operacije na ušću bušotine, dubina do koje se razina u prstenastom prostoru može potisnuti unatrag pri ubrizgavanju zraka.

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

Ako je z cn> z cijev, tada se prethodno, prilikom puštanja cijevi u bušotine, u njih ugrađuju posebni startni ventili. Gornji startni ventil ugrađen je na dubini od z "start = z" cn - 20m. Kad kompresor ubrizgava zrak, početni ventil će se otvoriti u trenutku kada su tlakovi u cijevima i u prstenastom prostoru na dubini njegove instalacije jednaki; u tom će slučaju zrak početi izlaziti kroz ventil u cijevi i prozračivati ​​tekućinu, a tlak u prstenastom prostoru i u cijevima će se smanjiti. Ako nakon smanjenja tlaka u bušotini ne počne dotok iz sloja i gotovo sva tekućina iz cijevi iznad ventila istisne zrak, ventil će se zatvoriti, tlak u prstenastom prostoru ponovno će se povećati, i razina tekućine će pasti na sljedeći ventil. Dubina z "" ugradnje sljedećeg ventila može se pronaći iz jednadžbe ako u nju stavimo z = z "" + 20 i z st = z "ch.

Ako se prije početka operacije statička razina tekućine u bušotini nalazi znatno ispod ušća bušotine, tada se ubrizgavanjem zraka u prstenasti prostor i potiskivanjem razine tekućine na dubinu z cf, pritisak na ležište povećava, što može uzrokovati apsorpciju dijela tekućine u nju. Moguće je spriječiti upijanje tekućine u formaciju ako je na donji kraj cijevi cijevi ugrađen paker, a unutar cijevi ugrađen poseban ventil, a uz pomoć ovih uređaja zona produktivne formacije je odvojeno od ostatka bušotine. U tom slučaju, kada se zrak ubrizgava u prstenasti prostor, pritisak na formaciju ostat će nepromijenjen sve dok tlak u nizu cijevi iznad ventila ne padne ispod tlaka formacije. Čim je isušivanje dovoljno za dotok tekućine u sloju, ventil će se podići, a tekućina u formaciji će se početi dizati duž cijevi.

Nakon primitka dotoka nafte ili plina, bušotina mora neko vrijeme raditi s najvećom mogućom brzinom protoka, tako da se tekućina za bušenje i njezin filtrat, kao i druge čestice mulja, koje su tamo prodrle, mogu ukloniti iz blizine -zona bušotine; u ovom se slučaju brzina protoka regulira tako da uništavanje rezervoara ne počinje. Povremeno se uzimaju uzorci tekućine koja izlazi iz bušotine kako bi se proučio njezin sastav i svojstva te kontrolirao sadržaj krutih čestica u njoj. Smanjenje sadržaja krutih čestica koristi se za procjenu napretka čišćenja zone blizu bušotine od onečišćenja.

Ako je, unatoč stvaranju velikog isušivanja, protok bušotine nizak, obično se pribjegavaju različitim metodama poticanja stvaranja.

Klasifikacija metoda stimulacije tijekom razvoja bušotine.

Na temelju analize kontroliranih čimbenika moguće je izgraditi klasifikaciju metoda umjetne stimulacije kako na cjelokupnu formaciju, tako i na zonu pri dnu svake specifične bušotine. Prema načelu djelovanja, sve metode umjetnog utjecaja podijeljene su u sljedeće skupine:

1. Hidrogasdinamički.

2. Fizikalno -kemijska.

3. Toplinski.

4. Kombinirano.

Među metodama umjetne stimulacije ležišta najraširenije su hidro-plinsko-dinamičke metode povezane s kontrolom veličine tlaka u ležištu ubrizgavanjem različitih tekućina u ležište. Danas je više od 90% nafte proizvedene u Rusiji povezano s metodama kontrole ležišnog tlaka ubrizgavanjem vode u rezervoar, što se naziva metodama zalijevanja vode u ležištu (RPM). Na brojnim poljima održavanje tlaka u ležištu provodi se ubrizgavanjem plina.

Analiza razvoja polja pokazuje da ako je tlak u ležištu nizak, dovodni krug je dovoljno udaljen od bušotina ili način odvodnje nije aktivan, stopa iskorištavanja nafte može biti prilično niska; Faktor iskorištavanja ulja također je nizak. U svim tim slučajevima potrebna je uporaba jednog ili drugog RPM sustava.

Stoga su glavni problemi upravljanja procesom razvoja rezervi umjetnim poticanjem akumulacije povezani s proučavanjem poplava.

Metode umjetnog utjecaja na zone bušotine imaju znatno širi raspon mogućnosti. Utjecaj na zonu blizu bušotine vrši se već u fazi početnog otvaranja proizvodnog horizonta u procesu izgradnje bušotine, što u pravilu dovodi do pogoršanja svojstava zone dna. Najraširenije su metode utjecaja na zonu korita tijekom rada bušotina, koje se pak dijele na metode poticanja dotoka ili injektibilnosti te metode ograničavanja ili izolacije dotoka vode (radovi na sanaciji i izolaciji - RIR).

Klasifikacija metoda za poticanje zone blizu bušotine radi poticanja dotoka ili injektiranosti prikazana je u tab. 1, a za ograničavanje ili izoliranje dotoka vode - u tab. 2... Sasvim je očito da gornje tablice, budući da su prilično potpune, sadrže samo najviše provjerene u praksi metode umjetnog utjecaja na CCD. Oni ne isključuju, već naprotiv, ukazuju na potrebu dodavanja kako u pogledu metoda izlaganja, tako i korištenih materijala.

Prije nego što pređemo na razmatranje metoda upravljanja procesom razvoja rezervi, napominjemo da je predmet proučavanja složen sustav koji se sastoji od ležišta (zona zasićena naftom i područja za ponovno punjenje) sa svojim svojstvima ležišta i zasićenim tekućinama te određenim broj bušotina sustavno smještenih na rezervoaru. Ovaj je sustav jedinstven u hidrodinamičkom pogledu, iz čega proizlazi da svaka promjena bilo kojeg njegovog elementa automatski dovodi do odgovarajuće promjene u radu cijelog sustava, t.j. ovaj sustav je automatski podesiv.

Opišite tehnička sredstva za dobivanje operativnih informacija tijekom bušenja.

Informacijska podrška procesu bušenja naftnih i plinskih bušotina je najvažnija karika u procesu izgradnje bušotine, osobito pri uvođenju i razvoju novih naftnih i plinskih polja.

Uvjeti za informacijsku potporu izgradnji naftnih i plinskih bušotina u ovoj su situaciji prijenos informacijskih tehnologija u kategoriju informacija i informacijskih tehnologija, u kojima bi informacijska podrška, uz dobivanje potrebne količine informacija, dala dodatnu ekonomsku, tehnološki ili drugi učinak. Ove tehnologije uključuju sljedeće složene radove:

kontrola površinskih tehnoloških parametara i odabir najoptimalnijih načina bušenja (na primjer, odabir optimalnih opterećenja na svrdlu, osiguravanje velike brzine prodora);

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

mjerenja i prikupljanje informacija, popraćeno istovremenom kontrolom tehnološkog procesa bušenja (kontrola putanje vodoravne bušotine pomoću kontroliranih rudarskih orijentatora prema podacima rudarskih telemetrijskih sustava).

U informacijskoj potpori procesa izgradnje bušotine, osobito važnu ulogu imaju geološka i tehnološka istraživanja (GTI)... Glavni zadatak GTI usluge je proučavanje geološke strukture odjeljka bušotine, identificiranje i vrednovanje produktivnih formacija te poboljšanje kvalitete izgradnje bušotine na temelju geoloških, geokemijskih, geofizičkih i tehnoloških podataka dobivenih tijekom procesa bušenja. Operativne informacije koje je primila GTI služba od velike su važnosti pri bušenju istražnih bušotina u slabo proučenim regijama s teškim rudarskim i geološkim uvjetima, kao i pri bušenju usmjerenih i vodoravnih bušotina.

No, zbog novih zahtjeva za informacijsku podršku procesa bušenja, zadaci koje rješava GTI usluga mogu se značajno proširiti. Visoko kvalificirano operativno osoblje serije GTI koje radi na bušilici sposobno je riješiti praktično cijeli niz zadataka za informacijsku podršku procesa bušenja:

geološka, ​​geokemijska i tehnološka istraživanja;

održavanje i rad sa telemetrijskim sustavima (MWD i LWD sustavi);

održavanje samostalnih mjernih i zapisničkih sustava spuštenih na cijevima;

kontrola parametara bušaćeg mulja;

kontrola kvalitete kućišta bušotine;

ispitivanja fluida u slojevima tijekom ispitivanja i ispitivanja bušotina;

žično bilježenje;

nadzorne usluge itd.

U nizu je slučajeva kombinacija ovih radova u serijama GTI ekonomski isplativija i omogućuje vam uštedu na neproduktivnim troškovima za održavanje specijaliziranih, usko usmjerenih geofizičkih ekipa, kako bi se smanjili transportni troškovi.

Međutim, trenutno ne postoje tehnička i programsko-metodološka sredstva koja bi omogućila kombiniranje navedenih djela u jedinstveni tehnološki lanac na postaji GTI.

Stoga je postalo potrebno razviti napredniju GTI postaju nove generacije, koja će proširiti funkcionalnost GTI postaje. Razmotrite glavna područja rada u ovom slučaju.

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

Struktura stanice prikazan je na Sl. 1. Izgrađen je na principu distribuiranih sustava daljinskog preuzimanja koji su međusobno povezani pomoću standardnog serijskog sučelja. Glavni nizvodni sustavi prikupljanja su čvorišta namijenjena odvajanju serijskog sučelja i povezivanju pojedinaca sastavni dijelovi stanice: modul za bilježenje plina, modul geoloških instrumenata, digitalni ili analogni senzori, informativne ploče. Preko istih koncentratora, drugi autonomni moduli i sustavi povezani su sa sustavom akvizicije (na operatorovo računalo za snimanje) - modul za kontrolu kvalitete kućišta bušotine (blok razdjelnika), površinski moduli rudarskih telemetrijskih sustava, sustavi za bilježenje geofizičkih podataka, poput "Hector "ili" Vulkan "itd.

Riža. 1. Pojednostavljeno strukturna shema GTI stanice

Čvorišta moraju istodobno osigurati galvansku izolaciju komunikacijskih i napajačkih krugova. Ovisno o zadaćama dodijeljenim GTI postaji, broj koncentratora može biti različit - od nekoliko jedinica do nekoliko desetaka jedinica. Softver GTI stanica pruža potpunu kompatibilnost i dobro koordiniran rad u jednom softverskom okruženju svih tehničkih sredstava.

Senzori parametara procesa

Senzori tehnoloških parametara koji se koriste u postajama GTI jedna su od najvažnijih komponenti postaje. Točnost očitanja i pouzdanost rada senzora uvelike određuju učinkovitost usluge sječe mulja u rješavanju problema praćenja i operativnog upravljanja procesom bušenja. Međutim, zbog teških uvjeta rada (širok raspon temperatura od –50 do +50 ºS, agresivno okruženje, jake vibracije itd.), Senzori ostaju najslabija i najnepouzdanija karika u tehničkim sredstvima GTI -a.

Većina senzora koji se koriste u proizvodnim serijama GTI -a razvijeni su početkom 90 -ih koristeći domaće hardverske komponente i primarne mjerne elemente domaće proizvodnje. Štoviše, zbog nedostatka izbora, korišteni su javno dostupni primarni pretvarači, koji nisu uvijek zadovoljavali stroge zahtjeve rada na bušilici. To objašnjava nedovoljno visoku pouzdanost korištenih senzora.

Načela mjerenja senzora i njihova dizajnerska rješenja odabrana su u odnosu na domaća bušilica starog modela, pa je njihova instalacija na modernim bušilicama, a još više na bušilicama inozemne proizvodnje, teška.

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

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

Dostupnost širokog izbora primarnih pretvarača visoke preciznosti i visoko integriranih mikroprocesora male veličine omogućuje razvoj visokopreciznih, programabilnih senzora s velikom funkcionalnošću. Senzori imaju unipolarni napon napajanja i istovremeno digitalne i analogne izlaze. Senzori su kalibrirani i konfigurirani pomoću softvera s računala sa postaje; omogućena je softverska kompenzacija temperaturne pogreške i linearizacija karakteristika senzora. Digitalni dio elektroničke ploče za sve vrste senzora istog je tipa i razlikuje se samo u postavkama internog programa, što ga čini jedinstvenim i zamjenjivim tijekom popravnih radova. Izgled senzori su prikazani na sl. 2.

Riža. 2. Senzori tehnoloških parametara

Hook Load Cell ima niz značajki (slika 3). Načelo rada senzora temelji se na mjerenju sile zatezanja žičanog užeta na "slijepoj ulici" pomoću senzora sile mjerenja naprezanja. Senzor ima ugrađen procesor i trajnu memoriju. Svi se podaci bilježe i pohranjuju u ovu memoriju. Kapacitet memorije omogućuje vam spremanje mjesečne količine podataka. Senzor može biti opremljen autonomnim izvorom napajanja, koji osigurava rad senzora kada je vanjski izvor napajanja isključen.

Riža. 3. Senzor težine na udici

Informacijska ploča bušilice dizajniran za prikaz i vizualizaciju informacija primljenih od senzora. Izgled semafora prikazan je na Sl. 4.

Na prednjoj ploči konzole bušilice nalazi se šest linearnih vaga s dodatnom digitalnom indikacijom za prikaz parametara: okretni moment na rotoru, tlak na ulazu, ulazna gustoća ulaza, razina trajanja u spremniku, brzina protoka na ulazu , brzina protoka na izlazu. Parametri težine na udici, opterećenja na bitu, po analogiji s GIV -om, prikazani su na dva brojača s dodatnim dupliciranjem u digitalnom obliku. U donjem dijelu zaslona nalazi se jedna linearna ljestvica za prikaz brzine bušenja, tri digitalna indikatora za prikaz parametara - dubina rupe, položaj iznad rupe, sadržaj plina. Alfanumerički indikator namijenjen je za prikaz tekstualnih poruka i upozorenja.

Riža. 4. Izgled oglasne ploče

Geokemijski modul

Geokemijski modul postaje uključuje plinski kromatograf, analizator ukupnog sadržaja plina, zračno-plinski vod i otplinjač za bušenje.

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

Riža. 5. Poljski kromatograf "Rubin"

Osjetljivost geokemijskog modula postaje GTI također se može povećati povećanjem koeficijenta otplinjavanja bušaćeg mulja.

Za izolaciju prizemnog plina otopljenog u tekućini za bušenje upotrijebite dva tipa degazatora(slika 6):

plutajući otplinjači pasivnog djelovanja;

aktivni otplinjači s prisilnim cijepanjem.

Otplinjači s plovkom jednostavni i pouzdani u radu, međutim, osiguravaju koeficijent otplinjavanja od najviše 1-2%. Otplinjači s prisilnim cijepanjem može osigurati omjer otplinjavanja do 80-90%, ali su manje pouzdani i zahtijevaju stalno praćenje.

Riža. 6. Otplinjači za bušenje

a) pasivni degazator plovka; b) aktivni otplinjač

Kontinuirana analiza ukupnog sadržaja plina provodi se pomoću daljinski osjetnik ukupnog plina... Prednost ovog senzora pred tradicionalnim analizatorima ukupnog plina koji se nalaze u postaji leži u učinkovitosti primljenih informacija, budući da se senzor nalazi izravno na platformi i eliminirano je vrijeme kašnjenja transporta plina od platforme do stanice. Osim toga, za dovršetak stanica razvili smo senzori plina za mjerenje koncentracija ne-ugljikovodičnih komponenti analizirane plinske smjese: vodik H 2, ugljikov monoksid CO, sumporovodik H 2 S (slika 7).

Riža. 7. Senzori za mjerenje sadržaja plina

Geološki modul

Geološki modul postaje omogućuje proučavanje bušotina, uzoraka jezgre i fluidne formacije u procesu bušenja bušotine, registraciju i obradu dobivenih podataka.

Studije koje su proveli operatori postaje GTI omogućuju rješavanje sljedećeg Glavni geološki zadaci:

litološka disekcija presjeka;

dodjela sakupljača;

procjena prirode zasićenja ležišta.

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

Riža. 8. Oprema i uređaji geološkog modula postaje

Mikroprocesorski ugljikomer KM-1A dizajniran je za određivanje mineralnog sastava stijena u karbonatnim presjecima pomoću reznica i jezgri. Ovaj uređaj omogućuje vam određivanje postotka kalcita, dolomita i netopljivog ostatka u ispitivanom uzorku stijene. Uređaj ima ugrađen mikroprocesor koji izračunava postotak kalcita i dolomita, čije su vrijednosti prikazane na digitalnom zaslonu ili na ekranu monitora. Razvijena je modifikacija karbonatomera koja omogućuje određivanje sadržaja minerala siderita u stijeni (gustoća 3,94 g / cm 3), što utječe na gustoću karbonatnih stijena i cementa terigenih stijena, što može značajno smanjiti vrijednosti poroznosti.

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

Instalacija PP-3 osmišljen je za identifikaciju ležišnih stijena i proučavanje svojstava ležišta stijena. Ovaj uređaj omogućuje vam određivanje volumetrijske, mineraloške gustoće i ukupne poroznosti. Princip mjerenja uređaja je termogravimetrijski, zasnovan na visokopreciznom mjerenju težine ispitivanog uzorka stijene, prethodno zasićene vodom, i stalnom praćenju promjene težine ovaj uzorak jer vlaga isparava pri zagrijavanju. Po vremenu isparavanja vlage može se prosuditi vrijednost propusnosti proučavane stijene.

Jedinica za destilaciju tekućine UDZh-2 namijenjen za procjena prirode zasićenja ležišta stijena usjecima i jezgrama, svojstva gustoće filtracije, a također omogućuje utvrđivanje zaostale zasićenosti ulja i vode iz jezgri i bušotina izravno na bušilici zbog korištenja novog pristupa u rashladni sustav destilata. Uređaj koristi sustav hlađenja kondenzatom temeljen na Peltier -ovom termoelektričnom elementu umjesto izmjenjivača topline vode koji se koriste u takvim uređajima. Time se smanjuje gubitak kondenzata osiguravajući kontrolirano hlađenje. Načelo rada instalacije temelji se na istiskivanju fluida formacije iz pora uzoraka stijena zbog prekomjernog tlaka koji nastaje tijekom termostatski kontroliranog zagrijavanja od 90 do 200 ºS ( 3 ºS), kondenzacije para u izmjenjivaču topline i odvajanja kondenzata nastalog tijekom destilacije gustoćom u ulje i vodu.

Jedinica za toplinsku desorpciju i pirolizu omogućuje utvrđivanje prisutnosti slobodnih i sorbiranih ugljikovodika pomoću malih uzoraka stijena (usjeci, komadi jezgre), kao i procjenu prisutnosti i stupnja transformacije organske tvari te, na temelju tumačenja dobivenih podataka, razlikovati u presjecima bušotina intervale rezervoara, poklopce produktivnih sedimenata, te također procijeniti prirodu zasićenja kolektora.

IR spektrometar stvoren za određivanje prisutnosti i kvantitativna procjena ugljikovodika prisutnih u proučavanoj stijeni (plinski kondenzat, lagano ulje, teško ulje, bitumen itd.) radi procjene prirode zasićenja ležišta.

Luminoskop LU-1M s daljinskim UV iluminatorom i uređajem za fotografiranje, namijenjen je ispitivanju bušotina i uzoraka jezgre pod ultraljubičastim osvjetljenjem radi utvrđivanja prisutnosti bitumenskih tvari u stijeni, kao i za njihovu kvantitativnu procjenu. Princip mjerenja uređaja temelji se na svojstvu bitumoida, kada su ozračeni ultraljubičastim zrakama, da emitiraju "hladan" sjaj, čiji intenzitet i boja omogućuju vizualno utvrđivanje prisutnosti, kvalitativnog i kvantitativnog sastava bitumena u proučavane stijene kako bi se procijenila priroda zasićenja ležišta. Uređaj za fotografiranje napa dizajniran je za dokumentiranje rezultata analize luminiscencije i pomaže u uklanjanju subjektivnog faktora u ocjenjivanju rezultata analize. Daljinski iluminator omogućuje prethodno ispitivanje jezgre velike veličine na mjestu bušenja kako bi se otkrila prisutnost bitumoida.

Sušilica mulja OSh-1 dizajniran za brzo sušenje uzoraka mulja pod utjecajem toplinskog toka. Odvlaživač zraka ima ugrađeni podesivi mjerač vremena i nekoliko načina za podešavanje intenziteta i temperature protoka zraka.

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

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

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

Složenim bušenjem češće se događaju nesreće.

Rudarske i geološke karakteristike moraju biti poznate kako bi se ispravno izradio projekt izgradnje bušotine, kako bi se spriječile i riješile komplikacije tijekom provedbe projekta.

Tlak u ležištu (Ppl) - tlak fluida u stijenama s otvorenom poroznošću. To je naziv stijena u kojima praznine međusobno komuniciraju. U tom slučaju formacijska tekućina može teći prema zakonima hidromehanike. Takve stijene uključuju začepljene stijene, pješčenjake, rezervoare produktivnih horizonta.

Pore ​​tlak (Ppor) je tlak u zatvorenim šupljinama, odnosno tlak tekućine u poranom prostoru, u kojem pore ne komuniciraju jedna s drugom. Takva svojstva posjeduju gline, slane stijene, poklopci rezervoara.

Tlak stijene (Pg) - hidrostatički (geostatički) tlak na razmatranoj dubini iz uzvodnih slojeva HF -a.

Statička razina sloja fluida u bušotini određena je jednakošću tlaka ovog stupa s tlakom sloja. Razina može biti ispod površine zemlje (bušotina će apsorbirati), podudarati se s površinom (postoji ravnoteža) ili biti iznad površine (bušotina šiklja) Rpl = rgz.

Dinamička razina tekućine u bušotini - postavljena iznad statičke razine pri dodavanju u bušotinu i ispod nje pri izvlačenju tekućine, na primjer, prilikom ispumpavanja potopnom pumpom.

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

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

Koeficijent anomalnog formacijskog tlaka Ka = Rpl / rvgzpl (1), gdje je zpl dubina vrha ležišta koje se razmatra, rw je gustoća vode, g je ubrzanje gravitacije. Ka<1=>ANPD; Ka> 1 => AHPD.

Tlak gubitka ili loma Pp je tlak pri kojem se apsorbiraju sve faze tekućine za bušenje ili injektiranje. Vrijednost Pp određuje se empirijski iz podataka promatranja tijekom bušenja, ili uz pomoć posebnih studija u bušotini. Dobiveni podaci koriste se za bušenje drugih sličnih bušotina.

Složeni grafikon tlaka za komplikacije. Odabir prve varijante projekta bušotine.

Kombinirani grafikon tlaka. Odabir prve varijante projekta bušotine.

Za ispravno sastavljanje tehničkog projekta za izgradnju bušotina potrebno je točno znati raspodjelu ležišnih (pora) pritisaka i apsorpcijskih (hidrauličkih lomova) tlakova po dubini, ili, što je isto, raspodjelu Ka i Kp (u bezdimenzionalnom obliku). Raspodjela Ka i Kp prikazana je na kombiniranom grafikonu tlaka.

Raspodjela Ka i Kp po dubini z.

· Projekt bušotine (prva opcija), koji je kasnije naveden.

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

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

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

Dijagram sustava cirkulacije bušotine

Shema cirkulacijskog sustava bušotina i dijagram raspodjele pritiska u njemu.

Shema: 1. Dlijeto, 2. Motor za bušotinu, 3. Rupa za bušenje, 4. BT, 5. Spoj alata, 6. Kvadrat, 7. Okretni, 8. Rupa za bušenje, 9. Rajzer, 10. Tlačni cjevovod (razdjelnik), 11 Crpka, 12. Usisna mlaznica, 13. Sustav padobrana, 14. Vibracijsko sito.

1. Linija distribucije hidrostatičkog tlaka.

2. Linija distribucije hidrauličkog tlaka u mjenjaču.

3. Linija distribucije hidrauličkog tlaka u BT.

Tlak tekućine za bušenje na sloju mora uvijek biti unutar zasjenjenog područja između Ppl i Pp.

Kroz svaki navojni spoj BK tekućina pokušava istjecati iz cijevi u prstenasti prostor (tijekom cirkulacije). Ovaj trend uzrokovan je padom tlaka u cijevima i BC. Curenje uništava navojnu vezu. Ako su ostale stvari jednake, organski nedostatak bušenja s hidrauličkim motorom za bušotine je povećan pad tlaka na svakom priključku s navojem, budući da u motoru za bušotinu

Cirkulacijski sustav koristi se za opskrbu tekućinom za bušenje iz ušća bušotine u prihvatne spremnike, čišćenjem od ruševina i otplinjavanjem.

Slika prikazuje pojednostavljeni dijagram cirkulacijskog sustava TsS100E: 1 - dovodni cjevovod; 2 - cjevovod za mort; 3 - jedinica za čišćenje; 4 - prijemni blok; 5 - ormar za upravljanje električnom opremom.

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

Oluci se mogu izrađivati ​​od drvenih dasaka 40 mm i metalnih limova 3-4 mm. Širina - 700-800 mm, visina - 400-500 mm. Koriste se pravokutni i polukružni oluci. Kako bi se smanjila brzina protoka otopine i ispadanja ploče, u oluke se ugrađuju pregrade i padovi visine 15-18 cm. Na dnu oluka, na tim mjestima, nalaze se otvori s ventilima instaliran kroz koji se uklanja taložena stijena. Ukupna duljina olučnog sustava ovisi o parametrima upotrijebljenih tekućina, uvjetima i tehnologiji bušenja, kao i o mehanizmima koji se koriste za čišćenje i otplinjavanje fluida. Duljina u pravilu može biti u rasponu od 20-50 m.

Kada se koriste kompleti mehanizama za čišćenje i otplinjavanje otopine (vibracijski ekrani, separatori pijeska, separatori mulja, degazatori, centrifuge), olučni sustav koristi se samo za dovod otopine iz bušotine u mehanizam i spremnike za prihvat. U tom slučaju duljina olučnog sustava ovisi samo o položaju mehanizama i rezervoara u odnosu na bušotinu.

U većini slučajeva sustav oluka montira se na metalne podloge u dijelovima duljine 8-10 m i visine do 1 m. Takvi se dijelovi ugrađuju na čelične teleskopske stalke koji reguliraju visinu ugradnje oluka, što čini lakše je demontirati olučni sustav zimi. Dakle, kada se reznice nakupe i smrznu ispod utora, utori zajedno s podlogama mogu se ukloniti sa stalka. Montira se olučni sustav s nagibom u smjeru kretanja otopine; sustav oluka spojen je na ušće bušotine cijevi ili olukom manjeg presjeka i s većim nagibom kako bi se povećala brzina otopine i smanjilo ispadanje mulja na ovom mjestu.

U suvremenoj tehnologiji bušenja bušotina postavljaju se posebni zahtjevi za tekućine za bušenje, prema kojima oprema za čišćenje otopine mora osigurati kvalitetno čišćenje otopine iz krute faze, pomiješati je i ohladiti, a također ukloniti i blato iz otopine koji su u nju ušli iz formacija zasićenih plinom tijekom bušenja. U vezi s tim zahtjevima, suvremene bušilice opremljene su cirkulacijskim sustavima s određenim skupom jedinstvenih mehanizama - spremnicima, uređajima za čišćenje i pripremu tekućina za bušenje.

Mehanizmi cirkulacijskog sustava omogućuju trostupanjsko čišćenje tekućine za bušenje. Iz bušotine otopina ulazi u vibracijsko sito u prvoj fazi grubog čišćenja i skuplja se u spremniku spremnika, gdje se taloži krupni pijesak. Iz taložnika otopina prelazi u odjeljak cirkulacijskog sustava i dovodi se centrifugalnom pumpom za mulj do degazatora ako je potrebno degazirati otopinu, a zatim do separatora pijeska, gdje je druga faza čišćenja od stijena prolazi do 0,074-0,08 mm veličine. Nakon toga, otopina se dovodi u separator mulja - treća faza čišćenja, gdje se uklanjaju čestice stijene do 0,03 mm. Pijesak i mulj se ispuštaju u spremnik, odakle se dovode u centrifugu radi dodatnog odvajanja otopine od stijene. Pročišćena otopina iz treće faze ulazi u prihvatne spremnike - u prijemni blok pumpi blata za dovod u bušotinu.

Oprema cirkulacijskih sustava postrojenje sastavlja u sljedeće jedinice:

jedinica za pročišćavanje otopine;

srednji blok (jedan ili dva);

prijemni blok.

Pravokutni spremnici ugrađeni na podnožje sanjki služe kao osnova za sastavljanje blokova.

Hidraulični tlak glinenih i cementnih suspenzija nakon zaustavljanja cirkulacije.

Apsorpcija. Razlozi njihove pojave.

PoGutanje tekućina za bušenje ili injektiranje vrsta je komplikacije koja se očituje bijegom tekućine iz bušotine u stvaranje stijena. Za razliku od filtracije, apsorpcije karakterizira činjenica da sve faze tekućine ulaze u HP. A pri filtriranju samo nekoliko. U praksi se gubici također definiraju kao dnevno povlačenje bušaće tekućine u formaciju u volumenu koji prelazi prirodni gubitak zbog filtriranja i s reznicama. Svaka regija ima svoj standard. Obično je dopušteno nekoliko m3 dnevno. Apsorpcija je najčešća vrsta komplikacija, osobito u regijama Ural-Volga u istočnom i jugoistočnom Sibiru. Apsorpcije se javljaju u presjecima, u kojima obično postoje lomljeni MS, nalaze se najveće deformacije stijena, a njihova erozija uzrokovana je tektonskim procesima. Na primjer, u Tatarstanu se 14% kalendarskog vremena godišnje potroši na borbu protiv stjecanja, što premašuje vrijeme provedeno na krznu. bušenje. Zbog gubitaka, uvjeti bušenja bunara se pogoršavaju:

1. Povećava opasnost lijepljenja alata, jer brzina uzlaznog toka tekućine za bušenje naglo se smanjuje iznad zone apsorpcije, ako istodobno velike čestice usjeka ne idu u formaciju, tada se nakuplja u bušotini, uzrokujući zatezanje i lijepljenje alata. Vjerojatnost da alat zaglavi taloženi mulj raste osobito nakon što se crpka zaustavi (cirkulacija).

2. Uvećavaju se oranice i klizišta u nestabilnim stijenama. HNVP može nastati iz horizonta koji sadrže tekućinu, dostupnih u odjeljku. Razlog je smanjenje pritiska stupca tekućine. U prisutnosti dva ili više istovremeno otvorenih slojeva s različitim koeficijentima. Ka i Kp između njih, može doći do unakrsnog protoka, što komplicira izolacijske radove i kasnije cementiranje bušotine.

Mnogo se vremena i materijalnih resursa (inertna punila, materijali za zatvaranje) troši na izolaciju, zastoje i nesreće koje uzrokuju upijanje.

Razlozi za akvizicije

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

1. Jednadžba gibanja (Darcyjev oblik)

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

2. Jednadžba očuvanja mase (kontinuitet)

V = Q / F (2) gdje je Q, F = 2πrh, h brzina apsorpcije tekućine, varijabilna površina duž radijusa i debljina apsorpcijske zone.

3. Jednadžba stanja

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

Q = (K / M) * 2π rH (dP / dr)

Q = (2π HK (strs-Ppl)) / Mln (rk / rc) (4)formula Dupiji

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

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

δ - otvor (visina) proreza;

m je broj pukotina (utora);

M je efektivna viskoznost.

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

Prema (4) i (5)

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

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

1.group - geološki parametri;

2.grupa - tehnološki parametri;

3. skupina - mješovito.

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

Gubitak stijena sa zatvorenim prijelomima. Značajka indikatorskih krivulja. Hidraulički lom i njegovo sprječavanje.

Značajka indikatorskih krivulja.

Nadalje ćemo razmotriti redak 2.

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

Za stijene s prirodno otvorenim prijelomima, krivulja indikatora poseban je slučaj formule (1)

RS-Rpl = ΔR = 1 / A * Q = A * ΔR

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

Procjena učinkovitosti rada za uklanjanje apsorpcije.

Učinkovitost izolacijskih radova karakterizira injektibilnost (A) apsorpcijske zone, što se može postići tijekom izolacijskih radova. Ako se u ovom slučaju pokaže da je dobivena injektibilnost A niža od određene tehnološki dopuštene vrijednosti injektibilnosti Aq, koja je karakteristična za svako područje, tada se izolacijski radovi mogu smatrati uspješnima. Stoga se uvjeti izolacije mogu zapisati kao A≤Aq (1) A = Q / Pc- P * (2) Za stijene s umjetno otvorenim pukotinama P * = Pb + Ppl + Pp (3) gdje je Pb bočni tlak stijena, Rr - vlačna čvrstoća g.p. U posebnim slučajevima Rb i Rr = 0 za stijene s prirodnim otvorenim pukotinama A = Q / Pc - Rpl (4), ako ne dopustimo najmanju apsorpciju, tada su Q = 0 i A → 0,

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

Metode postupanja s apsorpcijom u procesu otvaranja apsorpcijske zone.

Tradicionalne metode sprječavanja gubitaka temelje se na smanjenju padova tlaka na upijajućoj formaciji ili promjeni a / t) filtrirajuće tekućine. Ako se, umjesto smanjenja pada tlaka u sloju, viskoznost poveća dodavanjem materijala za zatvaranje, bentonita ili drugih tvari, brzina apsorpcije će se obrnuto mijenjati s povećanjem viskoznosti, kako slijedi iz formule (2.86). U praksi, ako prilagodite parametre otopine, viskoznost se može promijeniti samo u relativno uskim granicama. Sprječavanje gubitaka prelaskom na ispiranje otopinom povećane viskoznosti moguće je samo ako se za te fluide razviju znanstveno potkrijepljeni zahtjevi, uzimajući u obzir posebnosti njihovog protoka u formaciji. Poboljšanje metoda sprječavanja gubitaka, temeljeno na smanjenju padova tlaka na upijajućim formacijama, neraskidivo je povezano s dubokim proučavanjem i razvojem metoda za bušenje bušotina u ravnoteži u sustavu bušotina. Bušaće blato, prodirući u upijajuću formaciju do određene dubine i zadebljavajući se u apsorpcijskim kanalima, stvara dodatnu prepreku kretanju bušaćeg mulja iz bušotine u formaciju. Svojstvo otopine da stvara otpor kretanju tekućine unutar sloja koristi se pri provođenju preventivnih mjera kako bi se spriječili gubici. Jačina takvog otpora ovisi o strukturnim i mehaničkim svojstvima otopine, veličini i obliku kanala, kao i o dubini prodiranja otopine u formaciju.

Da bismo formulirali zahtjeve za reološka svojstva bušaćih fluida pri prolasku kroz upijajuće formacije, razmotrit ćemo krivulje (slika 2.16) koje odražavaju ovisnost posmičnog naprezanja i brzine deformacije de / df za neke modele ne-Newtonove tekućine. Ravna linija 1 odgovara modelu viskoplastične podloge, koju karakterizira granična posmična naprezanja τ0. Krivulja 2 karakterizira ponašanje pseudoplastičnih fluida, u kojima se brzina rasta naprezanja usporava s povećanjem brzine smicanja, a krivulje se izravnavaju. Linija 3 odražava reološka svojstva viskozne tekućine (Newtonova). Krivulja 4 karakterizira ponašanje viskoelastičnih i dilatacijskih tekućina, u kojima se posmično naprezanje naglo povećava s povećanjem brzine naprezanja. Viskoelastične tekućine, osobito, uključuju slabe otopine nekih polimera (polietilen oksid, guar guma, poliakrilamid itd.) U vodi, koje pokazuju svojstvo drastičnog smanjenja (2-3 puta) hidrodinamičkog otpora tijekom protoka tekućina s visokim Reynoldsovi brojevi (Tomsov učinak). Istodobno, viskoznost ovih fluida dok se kreću kroz upijajuće kanale bit će visoka zbog velikih brzina smicanja u kanalima. Bušenje ispiranjem pomoću gaziranih tekućina za bušenje jedna je od radikalnih mjera u skupu mjera i metoda osmišljenih za sprječavanje i uklanjanje izgubljene cirkulacije pri bušenju dubokih bušotina. Prozračivanje fluida za bušenje smanjuje hidrostatički tlak, čime se doprinosi njegovu povratku u dovoljnoj količini na površinu i, sukladno tome, normalnom čišćenju bušotine, kao i odabiru reprezentativnih uzoraka propusnih stijena i fluida formacije. Tehnički i ekonomski pokazatelji pri bušenju bušotina s ispiranjem dna s gaziranom otopinom veći su u usporedbi s onima kada se voda ili druga tekućina za ispiranje koriste kao tekućina za bušenje. Kvaliteta prodora produktivnih formacija također se značajno poboljšava, osobito na poljima gdje te formacije imaju abnormalno niske pritiske.

Učinkovita mjera za sprječavanje gubitka cirkulacije je uvođenje punila u cirkulacijsku tekućinu za bušenje. Svrha njihove uporabe je stvaranje tampona u apsorpcijskim kanalima. Ovi tamponi služe kao osnova za taloženje filter kolača (blata) i izolaciju upijajućih formacija. V.F. Rogers vjeruje da sredstvo za premošćivanje može biti gotovo svaki materijal koji se sastoji od čestica dovoljno male veličine, a kada se unese u tekućinu za bušenje, može se pumpati blatnjačama. U Sjedinjenim Državama koristi se više od stotinu vrsta punila i njihovih kombinacija za začepljenje apsorpcijskih kanala. Kao sredstva za začepljenje, drvna sječka ili baštrica, ljuske ribe, sijeno, gumeni otpad, lišće gutaperke, pamuk, vate, šećerna trska, ljuske oraha, granulirana plastika, perlit, ekspandirana glina, tekstilna vlakna, bitumen, liskun, azbest, rezano papir, mahovina, isjeckana konoplja, celulozne pahuljice, koža, pšenične mekinje, grah, grašak, riža, pileće perje, komadići gline, spužva, koks, kamen itd. Ovi se materijali mogu koristiti sami i u kombinacijama izrađenim u industriji ili formuliranim prije upotrebe ... Određivanje prikladnosti svakog materijala za začepljenje u laboratoriju teško je zbog nedostatka znanja o veličini rupa koje treba začepiti.

U inozemnoj praksi posebna se pozornost posvećuje osiguravanju "tijesnog" pakiranja punila. Poštuje se Fernasovo mišljenje prema kojem najgušće pakiranje čestica zadovoljava uvjet njihove raspodjele po zakonu geometrijske progresije; pri uklanjanju izgubljene cirkulacije najveći učinak može se postići maksimalno zbijenim čepom, osobito u slučaju trenutnog povlačenja tekućine za bušenje.

Punila su prema svojim karakteristikama kvalitete podijeljena na vlaknasta, lamelarna i zrnasta. Vlaknasti materijali su biljnog, životinjskog i mineralnog podrijetla. To također uključuje sintetičke materijale. Vrsta i veličina vlakana značajno utječu na kvalitetu rada. Stabilnost vlakana tijekom cirkulacije u tekućini za bušenje važna je. Materijali daju dobre rezultate pri zatvaranju pjeskovitih i šljunčanih formacija sa zrnima promjera do 25 mm, kao i pri začepljenju pukotina u krupnozrnatim (do 3 mm) i sitnozrnatim (do 0,5 mm) stijenama.

Lamelarni materijali prikladni su za zatvaranje grubog šljunka i lomova veličine do 2,5 mm. To uključuje: celofan, liskun, ljuske, sjemenke pamuka itd.

Zrnati materijali: perlit, zdrobljena guma, komadići plastike, orašasti plodovi itd. Većina njih učinkovito začepljuje šljunčane slojeve sa zrnima promjera do 25 mm. Perlit daje dobre rezultate u šljunčanim formacijama promjera zrna do 9-12 mm. Ljuska oraha veličine 2,5 mm ili manje začepljuje pukotine veličine do 3 mm, dok veće (do 5 mm) i zdrobljene gume začepljuju pukotine veličine do 6 mm, t.j. mogu začepiti pukotine 2 puta više nego kod uporabe vlaknastih ili lamelarnih materijala.

U nedostatku podataka o veličini zrna i pukotinama upijajućeg horizonta koriste se mješavine vlaknastih s lamelarnim ili zrnatim materijalima, celofana sa tinjcem, vlaknastih s ljuskavim i zrnatim materijalima, kao i pri miješanju zrnatih materijala: perlita s gumom ili oraha. Najbolja mješavina za uklanjanje upijanja pri niskim tlakovima je visoko koloidno blato s dodatkom vlaknastih materijala i listova liskuna. Vlaknasti materijali, taloženi na stijenci bušotine, tvore mrežu. Listovi liskuna jačaju ovu mrežu i začepljuju veće kanale u stijeni, a povrh svega stvara se tanak, gusti kolač od blata.

Prikazivanje plin-voda-ulje. Njihovi razlozi. Znakovi unosa fluida u formaciji. Razvrstavanje i prepoznavanje vrsta manifestacija.

Tijekom apsorpcije, tekućina (ispiranje ili začepljenje) teče iz bušotine u sloj, a kada se manifestira, obrnuto, iz sloja u bušotinu. Razlozi za prijem: 1) ulazak u bušotinu na mjestu iz reznica formacija koje sadrže tekućinu. U tom slučaju tlak u bušotini nije nužno veći i niži od tlaka u ležištu; 2) ako je tlak u bušotini manji od ležišnog tlaka, odnosno postoji pritisak na ležište, glavni razlozi za nastanak pritiska u bušotini, odnosno smanjenje pritiska na ležište u bušotini su slijedi: 1) ne dopunjavanje bušotine tekućinom za bušenje pri podizanju alata. Potreban je uređaj za automatsko punjenje u bušotinu; 2) smanjenje gustoće tekućine za ispiranje zbog njezinog pjenjenja (stvaranja plinova) kada tekućina dođe u dodir sa zrakom na površini u sustavu oluka, kao i zbog obrade p.g. tenzida. Potrebno je otplinjavanje (mehaničko, kemijsko); 3) bušenje bušotine u nekompatibilnim uvjetima. Na dijagramu postoje dva sloja. Prvi sloj karakteriziraju Ka1 i Kp1; za drugi Ka2 i Kn2. prvi sloj treba bušiti blatom ρ0.1 (između Ka1 i Kp1), drugi sloj ρ0,2 (Sl.)

Nemoguće je otvoriti drugi sloj na otopini s gustoćom za prvi sloj, jer će u drugom sloju doći do apsorpcije; 4) oštre fluktuacije hidrodinamičkog tlaka pri zaustavljanju crpke, okidanje i druge radove, pogoršane povećanjem statičkog posmičnog naprezanja i prisutnošću uljnih brtvi na stupu;

5) podcijenjena gustoća p.w. usvojena u tehničkom projektu zbog slabog poznavanja stvarne raspodjele tlaka u ležištu (Ka), tj. Geologije područja. Ti su razlozi više povezani s istražnim bušotinama; 6) niska razina operativnog razjašnjenja tlakova ležišta predviđanjem tijekom dubljenja bušotine. Ne koriste se metode za predviđanje d -eksponenta, σ (sigma) -eksponenta itd. 7) ispuštanje utega iz bušaće tekućine i smanjenje hidrauličkog tlaka. Znakovi dotoka tekućine za stvaranje su: 1) povećanje razine cirkulirajuće tekućine u spremniku pumpe. Potreban je mjerač razine; 2) plin se oslobađa iz otopine napuštajući bušotinu na ušću bušotine, opaža se vrenje otopine; 3) nakon zaustavljanja cirkulacije otopina nastavlja izlaziti iz bušotine (bušotina se prelijeva); 4) tlak naglo raste pri neočekivanom otvaranju formacije s abnormalno visokim tlakom. Kad ulje dolazi iz rezervoara, njegov film ostaje na stijenkama korita ili teče preko otopine u koritima. Kad stigne formacijska voda, svojstva p.zh se mijenjaju. Njegova se gustoća obično smanjuje, viskoznost se može smanjiti, a može se povećati (nakon ulaska slane vode). Gubitak tekućine obično se povećava, pH se mijenja, a električni otpor obično opada.

Klasifikacija unosa tekućine. Provodi se prema složenosti mjera potrebnih za njihovu likvidaciju. Dijele se u tri skupine: 1) manifestacija - neopasan dotok fluida iz slojeva koji ne ometaju proces bušenja i prihvaćenu tehnologiju rada; 2) ispad - protok fluida koji se može eliminirati samo posebnom namjenskom promjenom tehnologije bušenja sa sredstvima i opremom dostupnom na platformi za bušenje; 3) fontana - ulazak tekućine, čije uklanjanje zahtijeva korištenje dodatnih sredstava i opreme (osim one dostupne na bušilici) i koja je povezana s pojavom pritisaka u sustavu ležišta bušotine koji ugrožavaju integritet oc , oprema bušotine i formacije u nezaštićenom dijelu bušotine.

Postavljanje cementnih mostova. Značajke izbora recepta i pripreme otopine za injektiranje za postavljanje mostova.

Jedna od ozbiljnih vrsta tehnologije cementiranja je postavljanje cementnih mostova za različite namjene. Poboljšanje kvalitete cementnih mostova i poboljšanje učinkovitosti njihova rada sastavni je dio poboljšanja procesa bušenja, dovršavanja i rada bušotina. Kvaliteta mostova i njihova trajnost također određuju pouzdanost zaštite okoliša. Istodobno, terenski podaci ukazuju na to da često postoje slučajevi postavljanja mostova niske čvrstoće i propuštanja, prijevremenog vezivanja cementne kaše, zaglavljenih cijevi itd. Ove komplikacije uzrokuju ne samo i ne toliko svojstva upotrijebljenih materijala za injektiranje, već specifičnosti samih radova tijekom postavljanja mostova.

U dubokim visokotemperaturnim bušotinama tijekom ovih operacija često se događaju nezgode povezane s intenzivnim zgušnjavanjem i vezanjem mješavine gline i cementnih otopina. U nekim slučajevima mostovi propuštaju ili nisu dovoljno jaki. Uspješna ugradnja mostova ovisi o mnogim prirodnim i tehničkim čimbenicima koji određuju osobitosti nastajanja cementnog kamena, kao i njegov kontakt i "prianjanje" sa stijenama i metalom cijevi. Stoga su procjena nosivosti mosta kao inženjerske konstrukcije i proučavanje uvjeta koji postoje u bušotini obvezni pri izvođenju ovih radova.

Svrha postavljanja mostova je dobivanje stabilne mlaznice od cementnog kamena za vodu, plin i naftu nepropusne za prijelaz na gornji horizont, bušenje nove bušotine, jačanje nestabilnog i kavernoznog dijela bušotine, ispitivanje horizonta uz pomoć ispitivača ležišta, remont i konzervaciju ili napuštanje bušotina.

Po prirodi djelovanja opterećenja mogu se razlikovati dvije kategorije mostova:

1) pod tlakom tekućine ili plina i 2) pod opterećenjem od težine alata tijekom bušenja druge bušotine, pomoću ispitivača slojeva ili u drugim slučajevima (mostovi ove kategorije, osim što su nepropusni za plin, moraju imati vrlo visoka mehanička čvrstoća).

Analiza terenskih podataka pokazuje da mostovi mogu biti izloženi pritiscima do 85 MPa, aksijalnim opterećenjima do 2100 kN, a posmična naprezanja javljaju se na 1 m duljine mosta do 30 MPa. Takva značajna opterećenja nastaju pri ispitivanju bušotina uz pomoć ispitivača ležišta i u drugim vrstama radova.

Nosivost cementnih mostova uvelike ovisi o njihovoj visini, prisutnosti (ili odsutnosti) i stanju mulja ili ostataka blata na nizu. Prilikom uklanjanja labavog dijela blata, posmično naprezanje iznosi 0,15-0,2 MPa. U tom slučaju, čak i uz pojavu najvećih opterećenja, dovoljna je visina mosta od 18-25 m. Prisutnost sloja bušaćeg (glinenog) mulja debljine 1-2 mm na stijenkama stupa dovodi do smanjenje posmičnog naprezanja i povećanje potrebne visine na 180-250 m. Visinu mosta treba izračunati formulom Nm ≥ Ali - Qm / pDc [τm] (1) gdje je H0 dubina ugradnje donjeg dijela mosta; QM je aksijalno opterećenje na mostu zbog pada tlaka i istovara stuba cijevi ili ispitivača formacije; Ds - promjer bušotine; [τm] je specifična nosivost mosta čije su vrijednosti određene i ljepljivim svojstvima materijala za začepljenje i načinom postavljanja mosta. Čvrstoća mosta također ovisi o njegovoj visini i stanju dodirne površine, budući da je tlak pri kojem dolazi do proboja vode izravno proporcionalan duljini i obrnuto proporcionalan debljini kore. Ako između kućišta i cementnog kamena postoji glineni kolač s posmičnim naprezanjem od 6,8-4,6 MPa i debljinom 3-12 mm, gradijent tlaka proboja vode iznosi 1,8 odnosno 0,6 MPa po 1 m. U nedostatku kore dolazi do prodora vode pri gradijentu tlaka većem od 7,0 MPa po 1 m.

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

Nm ≥ Ali - Rm / [∆r] (2) gdje je Rm najveća vrijednost pada tlaka koji djeluje na most tijekom njegovog rada; [∆r] - dopušteni gradijent tlaka proboja tekućine duž zone kontakta između mosta i stijenke bušotine; ta se vrijednost također određuje uglavnom ovisno o načinu postavljanja mosta, o upotrijebljenim materijalima za injektiranje. Od vrijednosti visine cementnih mostova, utvrđenih formulama (1) i (2), odaberite veći.

Postavljanje mosta ima mnogo zajedničkog s procesom cementiranja stupova i ima značajke koje se svode na sljedeće:

1) koristi se mala količina materijala za zatvaranje;

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

3) ne koriste se gumeni čepovi za razdjeljivanje;

4) u mnogim slučajevima bušotine se ispiru kako bi se "presjekao" krov mosta;

5) most nije ničim ograničen odozdo i može se širiti pod utjecajem razlike u gustoći između cementa i bušaćeg mulja.

Ugradnja mosta jednostavna je operacija u dizajnu i metodi, koja je u dubokim bušotinama značajno komplicirana faktorima kao što su temperatura, tlak, isticanje plina i vode, ulje itd. Duljina, promjer i konfiguracija cijevi za punjenje, reološka svojstva cementa i blata za bušenje također su važni.Čistoća bušotine te načini silaznog i uzlaznog toka. Kavernoza bušotine ima značajan utjecaj na postavljanje mosta u neobuhvaćenom dijelu bušotine.

Cementni mostovi moraju biti dovoljno čvrsti. Praksa pokazuje da ako se tijekom ispitivanja čvrstoće most ne sruši kada se na njemu stvori specifično aksijalno opterećenje od 3,0-6,0 MPa i istodobno ispiranje, tada njegova svojstva čvrstoće zadovoljavaju uvjete i za bušenje nove osovine i za opterećenje od težine cijevnog niza ili ispitivača formacije.

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

gdje je Rc polumjer zakrivljenosti debla.

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

Prva skupina - prirodni čimbenici: temperatura, tlak i geološki uvjeti (šupljina, lom, djelovanje agresivnih voda, proizvodnja i apsorpcija vode i plina).

Druga skupina - tehnološki čimbenici: brzina protoka cementa i tekućina za bušenje u cijevima i prstenastom prostoru, reološka svojstva otopina, kemijski i mineraloški sastav veziva, fizikalna i mehanička svojstva cementne kaše i kamena , učinak kontrakcije cementa iz naftne bušotine, stišljivost tekućine za bušenje, heterogenost gustoća, koagulacija bušaćeg mulja pri miješanju s cementom (nastanak paste visoke viskoznosti), veličina prstenastog raspora i ekscentričnost cijevi u bušotini, vrijeme kontakta puferske tekućine i cementne kaše s blatom.

Treća skupina - subjektivni čimbenici: uporaba materijala za zatvaranje neprihvatljiva za zadane uvjete; pogrešan odabir formulacije otopine u laboratoriju; neodgovarajuća priprema bušotine i uporaba bušaćeg mulja s visokim vrijednostima viskoznosti, SST -a i gubitka tekućine; pogreške u određivanju količine tekućine za cijeđenje, položaja alata za punjenje, doziranja reagensa za miješanje cementne kaše u bušotini; uporaba nedovoljnog broja jedinica za cementiranje; uporaba nedovoljne količine cementa; nizak stupanj organizacije procesa postavljanja mosta.

Povećanje temperature i tlaka pridonosi intenzivnom ubrzanju svih kemijskih reakcija, uzrokujući brzo zgušnjavanje (gubitak pumpljivosti) i vezanje cementnih kaša, koje se nakon kratkotrajnih prekida u cirkulaciji ponekad ne može pritisnuti.

Do sada je glavna metoda za postavljanje cementnih mostova upumpavanje cementne kaše u bušotinu u projekcijski dubinski interval duž cijevnog niza spuštenog do razine donje oznake mosta, nakon čega se ovaj niz podiže iznad zone cementiranja. Rad se u pravilu obavlja bez podjele utikača i sredstava za praćenje njihovog kretanja. Proces se kontrolira volumenom istisnute tekućine, izračunatom iz uvjeta jednakosti razina cementne kaše u nizu cijevi i prstenastom prostoru, a volumen cementne kaše uzima se jednak volumenu bušotine u intervalu instalacije mosta. Učinkovitost metode je niska.

Prije svega, valja napomenuti da su cementni materijali koji se koriste za cementiranje oplata prikladni za postavljanje čvrstih i čvrstih mostova. Nekvalitetna ugradnja mostova ili njihov nedostatak uopće, prerano vezivanje otopine veziva i drugi čimbenici u određenoj mjeri uzrokovani su pogrešnim odabirom formulacije otopina veziva u smislu vremena zgušnjavanja (vezivanja) ili odstupanjima od formulacija odabrana u laboratoriju, dopuštena pri pripremi otopine veziva.

Utvrđeno je da bi se radi smanjenja vjerojatnosti komplikacija, vremena stvrdnjavanja te pri visokim temperaturama i pritiscima vrijeme zadebljanja trebalo premašiti trajanje radova na postavljanju mostova za najmanje 25%. U nizu slučajeva pri odabiru formulacija za otopine veziva ne uzimaju se u obzir specifičnosti rada na postavljanju mostova, koji se sastoji u zaustavljanju cirkulacije radi podizanja niza cijevi za punjenje i zatvaranja ušća bušotine.

Pri visokim temperaturama i pritiscima, otpor na smicanje cementne kaše, čak i nakon kratkotrajnih zaustavljanja (10-20 minuta) cirkulacije, može se naglo povećati. Stoga nije moguće vratiti cirkulaciju, a u većini slučajeva cijev za punjenje se zaglavila. Zbog toga je pri odabiru formulacije cementne kaše potrebno proučiti dinamiku njezinog zgušnjavanja na konsistometru (CC) prema programu koji simulira postupak postavljanja mosta. Vrijeme zgušnjavanja cementne kaše Tzag odgovara stanju

Tzag> T1 + T2 + T3 + 1,5 (T4 + T5 + T6) + 1,2T7 gdje su T1, T2, T3 vrijeme utrošeno za pripremu, ispumpavanje i guranje cementne kaše u bušotinu; T4, T5, T6 - vrijeme utrošeno na podizanje niza cijevi za punjenje do mjesta gdje je most presječen, na brtvljenje ušća i izvođenje pripremnih radova za presijecanje mosta; Tt - vrijeme provedeno na presijecanju mosta.

Prema sličnom programu potrebno je proučiti smjesu cementne kaše s bušenjem u omjeru 3: 1,1: 1 i 1: 3 pri postavljanju cementnih mostova u bušotine s visokom temperaturom i tlakom. Uspjeh ugradnje cementnog mosta uvelike ovisi o točnom pridržavanju recepture odabrane u laboratoriju pri pripremi cementne kaše. Glavni uvjeti ovdje su održavanje odabranog sadržaja kemijskih reagensa i miješanje omjera tekućine i vode-cementa. Da bi se dobila što homogenija masa za injektiranje, treba je pripremiti pomoću prosječnog spremnika.

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

Prilikom bušenja u intervalima širenja vječnog leda, kao posljedica zajedničkog fizikalno-kemijskog utjecaja i erozije na stijenke bušotine, ledeno konsolidirane pješčano-ilovaste naslage uništavaju se i lako ispiru protokom bušaćeg mulja. To dovodi do intenzivnog stvaranja špilja i povezanih kamenih padova i talusa.

Najintenzivnije uništene stijene s niskim udjelom leda i slabo zbijenim stijenama. Toplinski kapacitet takvih stijena je nizak pa se njihovo uništavanje događa mnogo brže od stijena s visokim udjelom leda.

Među smrznutim stijenama ima slojevitih otopljenih stijena, od kojih su mnoge sklone gubicima bušaćeg mulja pri pritiscima koji malo prelaze hidrostatički tlak vodenog stupca u bušotini. Apsorpcija u takve slojeve može biti vrlo intenzivna i zahtijevati posebne mjere za njihovo sprječavanje ili uklanjanje.

U odjeljcima permafrosta kvartarne stijene obično su najnestabilnije u rasponu od 0-200 m. S tradicionalnom tehnologijom bušenja stvarni volumen bušotine u njima može premašiti nominalni volumen za 3-4 puta. Kao posljedica jakih šupljina. što je popraćeno pojavom klupa, kliznim usjecima i padinama stijena, vodiči u mnogim bušotinama nisu dovedeni do projektne dubine.

Kao posljedica uništavanja vječnog leda, u brojnim slučajevima uočeno je slijeganje vodiča i smjer, a ponekad su se oko ušća bušotine stvorili čitavi krateri koji nisu dopuštali bušenje.

U intervalu širenja vječnog leda teško je osigurati cementiranje i pričvršćivanje bušotine zbog stvaranja ustajalih zona tekućine za bušenje u velikim kavernama, odakle se ne može istisnuti tekućinom za injektiranje. Cementiranje je često jednostrano i cementni prsten nije kontinuiran. Time se stvaraju povoljni uvjeti za međuslojne poprečne tokove i stvaranje grifona, za urušavanje stupova u slučaju obrnutog smrzavanja stijena u slučaju dugih "međuslojeva" bušotine.

Procesi uništavanja MMF -a prilično su složeni i slabo proučeni. 1 Tekućina za bušenje koja cirkulira u bušotini termički i hidrodinamički stupa u interakciju i sa stijenom i s ledom, a ta se interakcija može značajno poboljšati fizikalno -kemijskim procesima (na primjer, otapanjem), koji se ne zaustavljaju ni pri negativnim temperaturama.

Trenutno se može smatrati dokazanom prisutnost osmotskih procesa u stijeni sustava (led) - kolač na stijenci bušotine - tekućina za bušenje u bušotini. Ti su procesi spontani i usmjereni u smjeru suprotnom od potencijalnog gradijenta (temperatura, tlak, koncentracija), tj. nastojati izjednačiti koncentracije, temperature, pritiske. Ulogu polupropusne pregrade mogu imati i filtrirani kolač i sloj stijene blizu bunara. U sastavu smrznute stijene, osim leda kao njegove cementirajuće tvari, može postojati i neporozna voda pora s različitim stupnjevima mineralizacije. Količina vode koja se ne smrzava u MMG1 ovisi o temperaturi, sastavu materijala, salinitetu i može se procijeniti pomoću empirijske formule

w = aT ~ b .

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

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

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

Zbog prisutnosti bušaćeg mulja u otvorenoj bušotini, te u permafrostu - porozna tekućina s određenim stupnjem mineralizacije, dolazi do procesa spontanog izjednačavanja koncentracija joda pod djelovanjem osmotskog tlaka. Zbog toga može doći do uništenja smrznute stijene. Ako tekućina za bušenje ima povećanu koncentraciju neke otopljene soli u usporedbi s porama vode, tada će fazne transformacije započeti na granici leda i tekućine povezane s smanjenjem točke taljenja leda, tj. započet će proces njezina uništenja. A budući da stabilnost stijenke bušotine uglavnom ovisi o ledu, kao tvari koja cementira stijenu, tada će se u tim uvjetima izgubiti stabilnost vječnog leda, c, krpljenje stijenke bušotine, što može uzrokovati oranice, urušavanja, stvaranje pećina i čepovi mulja, slijetanja i ispuhivanja tijekom operacija okidanja, zastoji obloga omotača spušteni u bušotinu, upijanje tekućina za ispiranje i injektiranje bušenja.

Ako su stupnjevi mineralizacije bušaćeg mulja i pora pora permafrosta isti, tada će sustav bušotine biti u izotoničnoj ravnoteži, a uništavanje permafrosta pod fizikalno-kemijskim utjecajima nije vjerojatno.

S povećanjem stupnja zasoljenosti sredstva za ispiranje nastaju uvjeti pod kojima će se porana voda s manjim salinitetom premještati iz stijene u bušotinu. Zbog gubitka imobilizirane vode, mehanička čvrstoća leda će se smanjiti, led se može slomiti, što će dovesti do stvaranja šupljine u bušotini bušotine. Taj se proces pojačava erozivnim djelovanjem cirkulacijskog sredstva za ispiranje.

Uništavanje leda slanom tekućinom za ispiranje zabilježeno je u radovima mnogih istraživača. Pokusi provedeni na Lenjingradskom rudarskom institutu pokazali su da se s povećanjem koncentracije soli u tekućini koja pere led, uništavanje leda pojačava. Tako. sa sadržajem 23 i 100 kg / m ‘NaCl u cirkulacijskoj vodi, intenzitet uništavanja leda pri temperaturi od minus 1 ″ C bio je 0,0163 odnosno 0,0882 kg / h.

Na proces uništavanja leda utječe i trajanje učinka slane tekućine za ispiranje. Dakle, kada je led izložen 3% -tnoj otopini NaCl, gubitak težine uzorka leda s temperaturom minus 1 'C će biti: nakon 0,5 h 0,62 p kroz 1,0 h 0,96 g: nakon 1,5 h 1,96 g

Kako se zona vječitog leda blizu bušotine topi, oslobađa se dio njezinog prostora gdje se bušotina ili njezin disperzijski medij također mogu filtrirati. Može se pokazati da je ovaj proces još jedan fizički / imički faktor koji doprinosi uništavanju vječnog leda. Može biti popraćeno strujanjem osmotske tekućine iz bušotina u stijenu ako je koncentracija bilo koje topljive soli u tekućini za vječno smrzavanje veća nego u tekućini. punjenje bušotine.

Stoga je, kako bi se minimizirao negativan utjecaj fizikalno -kemijskih procesa na stanje bušotine koja se buši u permafrostu, potrebno prije svega osigurati ravnotežnu koncentraciju komponenata bušaćeg mulja i međuprostorne tekućine u vječnom ledu na zidu bušotine.

Nažalost, ovaj zahtjev nije uvijek izvediv u praksi. Stoga često pribjegavaju zaštiti cementirajućeg leda za vječno smrzavanje od fizikalno -kemijskog učinka tekućine za bušenje s filmovima viskoznih fluida koji prekrivaju ne samo površine leda izložene bušotini, već i međuprostorni prostor djelomično uz bušotinu. čime se prekida direktni kontakt mineralizirane tekućine s ledom.

Kako ističu AV Maramzin i AA Ryazanov, tijekom prijelaza s ispiranja bušotina slanom vodom na ispiranje viskoznije glinene otopine, intenzitet uništavanja leda smanjio se 3,5-4 puta s istom koncentracijom NaCl u njima. Još se više smanjio kada je tekućina za bušenje tretirana zaštitnim koloidima (CMC, SSB |.) Potvrđena je i pozitivna uloga aditiva u tekućini za bušenje visokokoloidnog bentonitnog praha i hipana.

Dakle, kako bi se spriječile šupljine, uništavanje ušća u zonu bušotine, pad taline i stijene pri bušenju bušotina u vječnom ledu. Bušenje mora ispunjavati sljedeće osnovne zahtjeve:

imaju nisku stopu filtracije:

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

imaju nisku sposobnost erozije; imaju nisku specifičnu toplinu;

za stvaranje filtrata koji ne stvara prave otopine sa stijenskom tekućinom;

biti hidrofoban prema površini leda.

Zavgorodni Ivan Aleksandrovič

Student 2. godine, strojarski odsjek, specijaliziran za "Bušenje naftnih i plinskih bušotina" Astrakhan State Polytechnic College, Astrakhan

E -mail:

Marina Kuznetsova

nastavnik posebnih disciplina na Državnom veleučilištu u Astrahanu, Astrahan

E -mail:

Uvod. Od davnina je čovječanstvo proizvodilo naftu, u početku su se koristile primitivne metode: pomoću bušotina, skupljanje nafte s površine vodnih tijela, prerada vapnenca ili pješčenjaka natopljenog uljem. 1859. u američkoj državi Pennsylvania pojavljuje se mehaničko bušenje bušotina za naftu, otprilike u isto vrijeme počinje bušenje bušotina u Rusiji. Godine 1864. i 1866. izbušene su prve bušotine na Kubanu s protokom od 190 tona / dan.

U početku su naftne bušotine bušene ručno-rotirajućom metodom, ubrzo su prešle na bušenje ručnom šipkom udarnom metodom. Metoda udarnih šipki postala je široko rasprostranjena na naftnim poljima Azerbajdžana. Prijelaz s ručne metode na mehaničko bušenje bušotina doveo je do potrebe za mehanizacijom bušenja, čiji su veliki doprinos razvoju dali ruski rudarski inženjeri G.D. Romanovsky i S.G. Voislav. Godine 1901., po prvi put u Sjedinjenim Državama, korišteno je rotacijsko bušenje sa ispiranjem iz udubljenja s cirkulacijskim protokom tekućine (pomoću bušaćeg mulja); štoviše, francuski inženjer Fauvelle izumio je podizanje reznica cirkulacijskim mlazom vode 1848. godine . Od tog trenutka započelo je razdoblje razvoja i poboljšanja metode rotacijskog bušenja. 1902. u Rusiji je izbušena prva bušotina dubine 345 m rotacionom metodom u regiji Grozny.

Danas Sjedinjene Države zauzimaju vodeće mjesto u naftnoj industriji, godišnje se izbuši 2 milijuna bušotina, četvrtina ih je produktivna, dok je Rusija do sada tek druga. U Rusiji i inozemstvu koriste se: ručno bušenje (vađenje vode); mehanički; bušenje s vođenim vretenom (sustav sigurnog bušenja razvijen u Engleskoj); eksplozivne tehnologije bušenja; toplinski; fizikalno -kemijske, elektroiskre i druge metode. Osim toga, razvijaju se mnoge nove tehnologije bušenja bušotina, na primjer, u SAD -u, rudarski institut u Coloradu razvio je tehnologiju laserskog bušenja temeljenu na gorenju stijena.

Tehnologija bušenja. Mehanička metoda bušenja najčešća je, izvodi se udarnim, rotacijskim i udarno-rotacijskim metodama bušenja. Udarnom metodom bušenja dolazi do uništavanja stijena uslijed udaraca alata za rezanje stijena na dno bušotine. Uništavanje stijena uslijed rotacije alata za rezanje stijena (dlijeto, bit) pritisnutog o dno naziva se rotacijska metoda bušenja.

Prilikom bušenja naftnih i plinskih bušotina u Rusiji koristi se isključivo rotacijska metoda bušenja. Kad se koristi metoda rotacijskog bušenja, bušotina se buši rotirajućim bitom, dok se izbušene čestice stijene tijekom bušenja iznose na površinu pomoću kontinuirano cirkulirajućeg toka bušaćeg mulja ili zraka ili plina ubrizganog u bušotinu. Ovisno o položaju motora, rotacijsko bušenje dijelimo na rotacijsko bušenje i turbodrilno bušenje. U rotacijskom bušenju - rotator (rotor) nalazi se na površini, pogonivši bit u donjoj rupi uz pomoć niza bušaćih cijevi, brzina rotacije je 20-200 o / min. Prilikom bušenja bušotinskim motorom (turbodrilica, pužni vijak ili električna bušilica) - okretni moment prenosi se iz motora za bušenje ugrađenog iznad bit.

Postupak bušenja sastoji se od sljedećih glavnih operacija: spuštanje bušenih cijevi s bušilicom u bušotinu na dno i podizanje bušenih cijevi s istrošenom bitu iz bušotine te obrada bita na dnu, tj. Razbijanje stijene za bušenje. Ove se operacije povremeno prekidaju kako bi se omotalo kućište u bušotinu kako bi se spriječilo urušavanje zidova i kako bi se odvojili naftni (plinski) i vodeni horizonti. Istodobno, u procesu bušenja bušotina izvode se brojne pomoćne operacije: iskopavanje, priprema tekućine za ispiranje (bušenje), sječa, mjerenje zakrivljenosti, razvoj bušotine kako bi se inducirao protok nafte (plina) u bunar itd.

Na slici 1 prikazan je dijagram toka bušilice.

Slika 1. Shema bušilice za rotacijsko bušenje: 1 - žica; 2 - putujući blok; 3 - toranj; 4 - kuka; 5 - crijevo za bušenje; 6 - vodeća cijev; 7 - oluci; 8 - pumpa za blato; 9 - motor pumpe; 10 - cjevovod pumpe; 11 - prijemni spremnik (kapacitet); 12 - spoj za bušenje; 13 - cijev za bušenje; 14 - hidraulični motor u bušotini; 15 - dlijeto; 16 - rotor; 17 - vitlo; 18 - vitlo i motor rotora; 19 - okretni

Bušilica je kompleks strojeva i mehanizama namijenjenih bušenju i zatvaranju bušotina. Proces bušenja popraćen je spuštanjem i podizanjem svrdla, kao i njegovim držanjem u visećem položaju. Kako bi se smanjilo opterećenje užeta i smanjila snaga motora, koristi se oprema za podizanje, koja se sastoji od tornja, vučnih kutija i transportnog sustava. Sustav pribora sastoji se od fiksnog dijela krunskog bloka, ugrađenog na vrhu nadstrešnice tornja, te pomičnog dijela putujućeg bloka, pribora, kuke i uzda. Sustav za dizanje dizajniran je za pretvaranje rotacijskog kretanja bubnja vitla u translacijsko kretanje kuke. Bušaći toranj je dizajniran za podizanje i spuštanje bušaće cijevi i cijevi omotača u bušotinu, kao i za držanje bušaćeg stupa na težini tijekom bušenja te za njegovo jednolično ulaganje i postavljanje putujućeg sustava, bušilica i dijela opreme u njemu. Operacije podizanja izvode se pomoću vitla za bušenje. Vučne naprave sastoje se od podnožja na koje su osovine vitla učvršćene i međusobno povezane zupčanicima, sva su vratila spojena na mjenjač, ​​a mjenjač je, pak, spojen na motor.

Oprema za površinsko bušenje uključuje prijemni most namijenjen za polaganje bušaćih cijevi i pokretnu opremu, alate, materijale i rezervne dijelove. Sustav uređaja za čišćenje bušaćeg mulja iz sječe. I niz pomoćnih struktura.

Bušilica povezuje svrdlo (alat za rezanje stijene) s površinskom opremom, tj. Bušilicom. Gornja cijev u bušilici je četvrtasta, može biti šesterokutna ili utorna. Olovna cijev prolazi kroz otvor rotorskog stola. Rotor je postavljen u središte naftne platforme. Gornji kraj vodeće cijevi spojen je na zakretni stroj koji je dizajniran za rotiranje bušaćeg stupa okačenog na kuku i dovod tekućine za bušenje kroz njega. Donji dio okretnog mehanizma spojen je s kobilicom i može se okretati s bušaćom niti. Gornji dio okretnice uvijek je nepomičan.

Razmotrimo tehnologiju procesa bušenja (slika 1). Fleksibilno crijevo 5 spojeno je na rupu fiksnog dijela zakretnog mjesta 19, kroz koje se bušaća tekućina upumpava u bušotinu pomoću blatnih crpki 8. Fluid za ispiranje prolazi duž cijele duljine bušotine 13 i ulazi u hidrauliku rudarski motor 14, koji pokreće osovinu motora u rotaciju, a zatim tekućina ulazi u bit 15. Izlazeći iz rupa za bušenje, tekućina ispire donju rupu, skuplja čestice izbušene stijene i zajedno s njima diže se prema gore prstenasti prostor između stijenki bušotine i bušaćih cijevi te ide do usisa crpke. Na površini se tekućina za bušenje čisti posebnom opremom iz izbušene stijene, nakon čega se ponovno dovodi u bušotinu.

Tehnološki proces bušenja uvelike ovisi o bušotini koja se, ovisno o geološkim karakteristikama polja, priprema na vodenoj osnovi, na bazi ulja, pomoću plinovitog sredstva ili zraka.

Izlaz. Iz navedenog se može vidjeti da su tehnologije za ponašanje procesa bušenja različite, ali prikladne za zadane uvjete (dubina bušotine, njezina sastavna stijena, pritisci itd.) Treba odabrati na temelju geoloških i klimatskih uvjeta . Budući da operativne karakteristike bušotine, naime, njen protok i produktivnost, ovise o kvaliteti bušenja produktivnog horizonta na terenu.

Bibliografija:

1.Vadetsky Yu.V. Bušenje naftnih i plinskih bušotina: udžbenik za početak. prof. obrazovanje. M.: Izdavački centar "Akademija", 2003. - 352 str. ISB # 5-7695-1119-2.

2.Vadetsky Yu.V. Drillerov priručnik: udžbenik. priručnik za početak. prof. obrazovanje. M.: Izdavački centar "Akademija", 2008. - 416 str. ISB # 978-5-7695-2836-1.