Материал: БУРЕНИЯ СКВАЖИН НА НЕФТЬ И ГАЗ

Весь цикл строительства скважин до сдачи их в эксплуатацию состоит из следующих основных последовательных звеньев:

1.Строительства наземных сооружений;

2.Собственно углубления ствола скважин, осуществление которого возможно только при выполнении двух параллельно протекающих процессасобственно углубления и промывки скважины;

3.Разобщения пластов, состоящее из двух видов работкрепления ствола скважины спускаемыми трубами, соединенными в колонну, и тампонирования (цементирования) заколонного пространства;

4.Освоения скважин.

Классификация скважин по назначениюСтруктурнопоисковые скважины

Разведочные скважиныДобывающие скважиныНагнетательные скважины

Опережающие добывающие скважиныОценочные скважиныКонтрольные и наблюдательные скважины

Опорные скважины

Способы и виды бурения.

Процесс бурения включает в себя ряд операций:

Спуск бурильных труб с разрушающим инструментом в скважинуРазрушение породы забояВынос разрушенной породы из скважины

1

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Подъем бурильных труб из скважины для смены сработавшегося разрушающего инструмента;

Укрепление (крепление ) стенок скважины при определении определенной глубины обсадными трубами с последующим цементированием пространства между стенкой скважины и спущенными трубами (разобщение пластов)

Основные способы бурения

Роторное бурениеБурение забойными двигателямиТурбинное бурение

Бурение винтовыми двигателямиБурение электробуром

Виды буренияВертикальное бурение

Наклоннонаправленное бурениеКустовое бурение скважиныМногозабойное бурение

Бурение скважин на акваториях

Буровые установки для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения

Буровая установка представляет собой комплекс сооружений, механизмов и приспособлений, выполняющих отдельные операции при строительстве скважин.

Габариты и масса буровой установки зависят главным образом от проектной глубины бурения скважин, типа силового привода и географических условий района бурения. Буровые установки –это достаточно сложное оборудование. Современные буровые установки можно подразделить на 3 группы:

1)для структурно-поискового бурения

2)для глубокого разведочного и эксплуатационного бурения

3)для бурения на море

Буровые установки для структурно-поискового бурения с глубиной бурения от 25 м до 2000 м и грузоподъемностью от 0.4 тн до 20 тн монтируются на базе трактора или автомобиля.

Выпускаемые серийно отечественной промышленностью установки для глубокого разведочного и эксплуатационного бурения на нефть и газ позволяют бурить скважины глубиной от 2000 до 10 000 метров.

Классификация буровых установок определена ГОСТ 16293-82, который предусматривает два основных параметра: нагрузка на крюке, допустимая в процессе бурения и крепления скважин и условная глубина бурения скважины при массе 1 м бурильной колонны 30 кг. Стандартом предусмотрено применение в бурении свечей длиной 25 или 27 м.

Наибольшее распространение в последние годы получили установки универсальной монтажеспособности (буква "У" в шифре), которые более мобильны при монтажно-демонтажных работах. В большинстве буровых установок с дизельным приводом применяются гидротрансформаторы (буква "Г" в шифре), что имеет немаловажное значение для увеличения гибкости и приемистости групповых приводов. В условиях заболоченной местности Западной Сибири наиболее широко применяются установки для кустового бурения. При кустовом методе разбуривания месторождений установки монтируются на насыпных островах, с которых бурят 8-16 и более наклонных скважин. Отход по горизонтали от центра куста до забоя скважины на глубине 3000 м достигает 1500 м. Буровая установка для кустового бурения обычно состоит из двух блоков: передвигаемых периодически вышечно-лебедочного и насосного. Наибольшее распространение в кустовом бурении получила установка БУ-3000ЭУК (с электроприводом, универсальной монтажеспособности для кустового бурения.. Установка состоит из двух крупных (вышечно-

2

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Автоматический ключ;

Машинные ключи;

Вспомогательная лебедка;

Пневмораскрепитель труб;

Клиновые захваты и спайдеры

Элеваторы

Циркуляционная система состоит из:

Буровые насосы

Подпорные насосы

Емкостная система

Блок приготовления и обработки раствора

Манифольд и стояк (трубопровод высокого давления)

Буровой рукав (грязевый шланг)

Вертлюг

Ведущая труба (квадрат)

Колонна бурильных труб с долотом

Желобная система

Система очистки бурового раствора, которая состоит из

Вибросита

Пескоотделителя

Илоотделителя

Центрифуги

Для работ по углублению ствола скважины применяются буровые долота, которые подаются на забой при помощи бурильных труб.

Долота различаются по конструкции, назначению, по твердости горных пород.

По конструкции :

Шарошечные –дробящего и дробящескалывающего действия;

Лопастные –скалывающего действия

Алмазные, фрезерные, перьевыеразрушающие породу истиранием, резанием или скоблением.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

трубы. Для облегчения колонны бурильных труб применяют трубы из легкосплавных металлов (ЛБТ). Для обеспечения необходимой нагрузки на долото и обеспечения жесткости компоновки применяют утяжеленные бурильные трубы (УБТ) они устанавливаются непосредственно над долотом. Кроме того в колонну бурильных труб входят центраторы, стабилизаторы и другой специальный инструмент (например кривой переводник, который позволяет отклонить направление ствола скважины от вертикальной оси). Набор инструмента и труб над долотом называется компоновкой низа бурильной колонны (КНБК).

Для передачи вращения долоту применяются ротор или забойные двигатели.

Ротор предназначен для передачи вращения бурильной колонне при бурении или расширении ствола скважины, поддержания на весу бурильных и обсадных труб при их свинчивании и развинчивании в процессе спускоподъемных операций и для выполнения ловильных работ в скважине. При бурении забойными двигателями ротор удерживает колонну бурильных труб от вращения в сторону противоположную вращения долота, т.е. воспринимает реактивный момент забойного двигателя, и используется для периодического проворачивания бурильной колонны с целью предупреждения ее прихвата.

Ротор по принципиальному устройству представляет собой угловой редуктор. Он может иметь собственный индивидуальный привод или получать движение от лебедки с помощью цепной или карданной передачи. Диаметр отверстия в столе ротора определяет максимальный размер долота, которое может быть пропущено через него.

Забойные двигатели предназначены

Винтовой забойный двигатель для вращения долота на забое.

Различают турбобуры - гидравлический забойный двигатель, работающий за счет вращения множества ступеней турбин промывочной жидкостью, при большом количестве ступеней применяют секционные турбобуры. Винтовой забойный двигатель- гидравлический объемный двигатель, в основе работы которого лежит «винт Архимеда». Этот двигатель обладает высоким моментом, невысокой скоростью вращения долота,

небольшими размерами.

Электробуры- работают за счет преобразования электрической энергии в механическую.

Для выноса на поверхность выбуренной породы (шлама), применяют промывочные жидкости (буровые растворы). Промывочная жидкость имеет кроме основной функции ряд других-

Охлаждение и смазка трущихся деталей долота

Предотвращение обвалов стенок скважины, за счет

гидростатического давления столба жидкости;

склеивания частиц обваливающихся пород;

ограничение попадания фильтрата раствора (водоотдача) в пласты

Уравновешивание пластовго давления нефтегазоносных пластов.

Смазка бурильных труб, стенок скважины, обсадных труб, частей бурового насоса и т.п.

Удержание осколков выбуренной породы во взвешенном состоянии и предотвращение выпадения их на забой;

Обеспечение осаждения песка и частиц выбуренной породы в отстойных емкостях. Таким образом, раствор должен иметь две противоположные особенности: удерживать выбуренную породу во взвешенном состоянии в стволе скважины и в то же время осаждать ее в отстойных емкостях;

Передача энергии гидравлическим забойным двигателям;

Передача сигналов от забойных приборов на принимающие приборы на поверхности.

В зависимости от величины частиц растворенного вещества буровые растворы подразделяют на:

Истинные – частицы которых состоят из отдельных молекул, например раствор соли, сахара;

Коллоидные – частицы которых состоят из многих молекул (молекулярных цепочек), например раствор крахмала желатина и т.п.

Суспензии - частицы которых имеют еще более крупные размеры, например раствор мела, графита

ит.п.

5