Bušenje bunara pokriva širok spektar pitanja, koja je teško obuhvatiti sveobuhvatno na osnovu principa uzastopnog razmatranja svakog tehnološkog procesa i operacije, principa projektovanja i principa za njihovu implementaciju u proizvodnju. Trebalo bi se zadržati na glavnim metodama bušenja.

Svrha, ciljevi i zadaci bušenja bunara

Bušenje bunara je proces izgradnje usmjerenog rudničkog rada velike dužine i malog (u poređenju sa dužinom) prečnika. Početak bunara na površini zemlje naziva se ušće, dno se naziva dno.

Svrhe i zadaci bušenja. Nafta i plin se proizvode pomoću bušotina. Glavni procesi njihove konstrukcije su bušenje i pričvršćivanje. Neophodno je izvršiti kvalitetnu izgradnju bušotina u sve većim količinama uz višestruko smanjenje vremena njihovog bušenja kako bi se domaća privreda snabdijevala naftom i gasom u sve većim količinama uz smanjenje radnog i energetskog intenziteta i kapitalnih troškova. .

Bušenje bunara je jedini izvor efikasnog istraživanja i povećanja rezervi nafte i gasa.

Cijeli ciklus izgradnje bunara prije njihovog puštanja u rad uključuje sljedeće glavne uzastopne veze:

1) izvođenje prizemnih objekata;

2) produbljivanje bušotine, čija je realizacija moguća samo pri izvođenju dve paralelne vrste radova - stvarnog produbljivanja i ispiranja bunara;

3) odvajanje slojeva, koje se sastoji od dva uzastopna tipa radova: ojačavanje (fiksiranje) bušotine sa spuštenim cevima spojenim u niz i začepljenje (cementiranje) prstenastog prostora;

4) razvoj bunara. Često se razvoj bušotine u kombinaciji sa nekim drugim vrstama radova (otvaranje ležišta i fiksiranje zone dna bušotine, perforacija, stimulacija i stimulacija priliva fluida, itd.) naziva završetak bušotine.

Klasifikacija bunara prema namjeni. Bušotine koje se vode za naftu i gas mogu se sistematizirati na sljedeći način:

strukturno-istraživački, čija je svrha utvrđivanje (razjašnjavanje) tektonike, stratigrafije, litologije, procjena produktivnosti horizonata (bez dodatne izgradnje bunara);

istraživanje, koje služi za identifikaciju produktivnih objekata, kao i 5

također za razgraničenje već razvijenih formacija koje sadrže naftu i plin;

rudarski (operativni) namijenjen za vađenje nafte i plina iz unutrašnjosti zemlje. Ova kategorija takođe uključuje injekcione, procene, posmatranje i piezometrijske bušotine;

injektiranje, dizajnirano za pumpanje vode, gasa ili pare u rezervoare kako bi se održao pritisak u ležištu ili tretirala zona dna. Ove mjere imaju za cilj produženje perioda tekućeg načina proizvodnje nafte ili povećanje efikasnosti proizvodnje;

unapređenje proizvodnje, koja služi za proizvodnju nafte i gasa uz istovremeno prečišćavanje strukture proizvodne formacije;

procjenu, čija je svrha utvrđivanje početne vodonaftne zasićenosti i rezidualne zasićenosti ležišta uljem (i druge studije);

kontrola i osmatranje, dizajnirani za praćenje razvojnog objekta, proučavanje prirode kretanja rezervoarskih fluida i promjena u zasićenosti plinom i uljem u ležištu;

Referentne bušotine se buše radi proučavanja geološke strukture velikih područja, utvrđivanja opštih obrazaca pojavljivanja stijena i identifikacije mogućnosti formiranja nalazišta nafte i plina u tim stijenama.

Zaštita prirode. Proizvodna aktivnost preduzeća za bušenje neizbežno je povezana sa uticajem čoveka na objekte životne sredine. Zahvaljujući specifične karakteristike rudarski radovi, procesi izgradnje bunara negativno utiču na lito-, hidro- i biosferu. Tehnogeneza tokom bušenja bušotina je hemijsko-toksične i fizičko-mehaničke prirode i manifestuje se u narušavanju prirodne ekološke ravnoteže ekosistema, smanjenju nacionalne ekonomske vrednosti hidrosfere, smanjenju resursnog i biogenetskog potencijala hidrosfere. biosfere i degradacije pojedinih komponenti prirodnog okruženja. Za sprečavanje zagađenja okruženje tokom izgradnje bunara treba razviti set ekoloških mjera.

Zaštita životne sredine tokom izgradnje bunara uključuje:

zaštita podzemlja od zagađivanja i racionalno korišćenje prirodnih mineralnih resursa;

zaštita zemljine površine(pedo-, hidro- i biosfera) i vazdušni basen od negativnog uticaja tehnogenih faktora tokom bušenja i razvoja naftnih i gasnih polja.

Zaštita tla je skup mjera za što potpunije vađenje minerala ili maksimalno moguće smanjenje njegovih gubitaka, najracionalnije korištenje mineralnih resursa u nacionalne ekonomije isključujući neopravdane gubitke mineralnih sirovina i goriva, kao i negativne uticaje na prirodu.

Zaštita zemljine površine i vazdušnog basena je skup pravnih, organizacionih, ekonomskih i inženjerske mjere da se isključi kontaminacija objekata hidro-, lito- i biosfere materijalima, hemikalijama, procesnim fluidima koji se koriste u operacijama bušenja, nastalim otpadom, kao i fizički i mehanički uticaj na komponente prirodnog okruženja, što dovodi do narušavanja normalnog funkcionisanja ekosistemi.

Očuvanje životne sredine u industriji nafte i gasa na ekološki bezbednom (normativnom) nivou ima svoje karakteristike, koje se moraju uzeti u obzir pri izgradnji bušotina, razvoju i eksploataciji naftnih i gasnih polja. Među glavne spadaju sljedeće:

1) sprečavanje uništavanja zemljinog pokrivača i vegetacije prilikom izgradnje bunara;

2) sprečavanje prodora bušaće isplake (ili njegovog filtrata) u pore i lomove mineralnih formacija. Posebno je opasno hidrauličko lomljenje sa naknadnim gubitkom tečnosti za bušenje;

3) sprečavanje otvorenih neregulisanih manifestacija gasa, nafte i vode u cilju uštede minerala;

4) pouzdano, dugotrajno pričvršćivanje bušotina uz savršeno odvajanje slojeva i sprečavanje upijanja cementnog rastvora ili njegovog filtrata na dubinu veću od one koja je predviđena tehnološkim razmatranjima;

5) sprečavanje kretanja fluida između formacija iz bilo kog razloga;

6) pouzdano začepljenje bunara koji su se pokazali „suvi“, iscrpljeni ili hitni, kako bi se sprečilo kretanje fluida iz rezervoara u rezervoar;

7) sprovođenje mera, korišćenje uređaja i tehnoloških procesa koji predviđaju odvajanje svih slojeva, a ne njihovog dela, u preseku ili zaptivanje samo ušća u cilju sprečavanja kretanja tečnosti na dnevnu površinu;

8) ubrizgavanje značajnih količina različitih rastvora i materijala u rezervoare tokom bušenja u uslovima gubitka;

9) uticaj na formacije raznim metodama (termičkim, hemijskim, energetskim i dr.) u cilju povećanja i ubrzanja protoka fluida u bušotinu;

10) prinudno povlačenje fluida iz rezervoara;

11) utiskivanje velikih količina vode u rezervoare radi obnavljanja ili održavanja akumulacionih pritisaka;

12) prisustvo značajnog broja bunara čak iu okviru istog polja, što otežava kontrolu svih objekata;

13) spaljivanje pratećeg gasa;

14) transport nafte i gasa u tankerima morem (curenje nafte i gasa u ovom slučaju, kao i tokom bušenja, proizvodnje i udesa doprinose zagađivanju životne sredine).

Navedeni i mnogi drugi razlozi obavezuju zaposlene u naftnim i gasnim preduzećima da preduzmu sve utvrđene mere i predoče zakonske uslove za sprečavanje narušavanja zaštite tla i zagađenja životne sredine.

Metode i vrste bušenja. Tehnologija izgradnje bunara

Savremeni proces bušenja bunara je složen tehničko-tehnološki proces koji se sastoji od lanca karika od kojih kvar jedne može dovesti do komplikacija, nezgoda ili smrti bušotine.

Tabela 1.1 Metode bušenja

Metoda bušenja

Definicija

rotacijski

Rotary

Turbina

Volume

Električna bušilica

dijamant

Karbid

Puška

Šok konopac

Šok štap

Šok-rotacioni

Hydropercussion

vibrirajuće

hidrodinamički

Thermal

elektrofizički

Eksplozivno

Hemijski

sa ispiranjem

Sa čišćenjem

Mehaničko bušenje, u kojem se sila loma stvara kontinuiranom rotacijom alata za rezanje stijena uz primjenu aksijalnog opterećenja

Rotaciono bušenje, u kojem se bušaća kolona rotira pomoću platforme sa rotatorom rotacionog tipa

Rotaciono bušenje, u kojem se alat za rezanje kamena rotira turbobušilom

Rotaciono bušenje, u kojem se alat za rezanje kamena rotira pomoću vijčanog (pomeračkog) motora Rotaciono bušenje, u kojem se alat za rezanje kamena rotira električnom bušilicom

Rotaciono bušenje, pri kojem se kamen lomi dijamantom ojačanim alatom za rezanje kamena Rotaciono bušenje, pri kojem se kamen lomi alatom za rezanje kamena ojačanim tvrdim metalom

Rotaciono bušenje, u kojem se stijena uništava udarcem

Mehaničko bušenje, u kojem se sila loma stvara udarima alata za rezanje stijena

Udarno bušenje, u kojem se povratno kretanje koje stvara mašina prenosi na alat za rezanje stijena pomoću cijevi za bušenje

Mehaničko bušenje, u kojem se razorna sila stvara kao rezultat kombinovanog udara i rotacije alata za rezanje stijena

Udarno-rotaciono bušenje, u kojem se udarci hidrauličnim čekićem prenose na alat za rezanje stijena

Bušenje, u kojem se stijena uništava mlazom tekućine pod visokim pritiskom

Bušenje, u kojem se stijena uništava termičkim djelovanjem

Bušenje u kojem se stijena uništava silama koje nastaju uslijed električnog pražnjenja Bušenje u kojem se stijena uništava silama koje nastaju uslijed eksplozije

Bušenje, pri kojem se stijena uništava pod utjecajem reagensa koji s njom stupaju u kemijsku reakciju. Bušenje, pri kojem se proizvodi razaranja stijene uklanjaju protokom bušaće tekućine

Bušenje, u kojem se produkti razaranja stijena uklanjaju strujom plina

Bez obzira na način uništavanja stijena, proces bušenja bunara uključuje niz operacija:

spuštanje bušaćih cijevi (kona) alatom za rezanje stijena u bunar;

uništavanje stijene lica;

uklanjanje uništene stijene iz bunara;

podizanje bušaćih cijevi iz bušotine radi zamjene dotrajalog alata za urušavanje i ponavljanja operacije;

učvršćivanje (pričvršćivanje) zidova bunara pri dostizanju određene dubine obložnim cijevima, nakon čega slijedi cementiranje prostora između zida bunara i spuštenih cijevi (odvajanje slojeva).

Postoje i druge operacije tehnološke i geofizičke prirode koje nisu uključene u direktno bušenje bunara, ali su takođe obavezne.

Prilikom bušenja bunara koriste se mnoge metode bušenja (tabela 1.1).

Osnovne metode bušenja

Uobičajene metode rotacijskog bušenja - rotacijsko, turbinsko i električno bušenje - uključuju rotaciju radnog alata za uništavanje stijena - bit. Uništena stijena se uklanja iz bušotine bušaćim fluidom, pjenom ili plinom koji se ubrizgava u cijev i izlazi kroz prsten.

Rotaciono bušenje. Kod rotacionog bušenja, svrdlo se rotira sa cijelom bušaćom kolonom; rotacija se prenosi kroz radnu cijev od rotora spojenog na elektranu prijenosnim sistemom. Težina na bitu stvara se dijelom težine bušaćih cijevi.

Kod rotacionog bušenja, maksimalni obrtni moment žice zavisi od otpora stijene na rotaciju svrdla, otpornosti na trenje žice i rotacionog fluida o zid bušotine, te od inercijalnog efekta elastičnih torzijskih vibracija.

U svjetskoj praksi bušenja najčešća je rotirajuća metoda: više od 90% operacija bušenja izvodi se ovom metodom. AT poslednjih godina postoji tendencija povećanja obima rotacionog bušenja u Ruskoj Federaciji, čak iu istočnim regionima. Glavne prednosti rotacione metode u odnosu na turbinsku su nezavisna kontrola parametara režima bušenja, mogućnost izazivanja velikih padova pritiska na svrdlu, značajno povećanje penetracije po hodu svrdla zbog nižih frekvencija rotacije bitova itd.

Turbinsko bušenje. U metodi turbinskog bušenja, svrdlo je povezano sa osovinom turbine turbobušilice, koja se pokreće kretanjem fluida pod pritiskom kroz sistem rotora i statora. Opterećenje stvara dio težine bušaćih cijevi.

Najveći obrtni moment je zbog otpora stijene na rotaciju svrdla. Maksimalni obrtni moment u cevima, određen proračunom turbine (vrednost njenog kočnog momenta), ne zavisi od dubine bušotine, brzine bušotine, aksijalnog opterećenja na njoj i mehaničkih svojstava bušotine. stene koje se buše. Koeficijent prijenosa snage od izvora energije do destruktivnog alata kod turbinskog bušenja je veći nego kod rotacionog bušenja.

Međutim, turbinskom metodom bušenja nemoguće je samostalno kontrolisati parametre režima bušenja, dok su troškovi energije po 1 m prodiranja visoki, troškovi amortizacije turbobušilica i održavanja radionica za popravku turbobuša, itd.

Metoda turbinskog bušenja postala je izuzetno rasprostranjena u Ruskoj Federaciji zahvaljujući radu VNIIBT.

Bušenje vijčanim (deplasmanskim) motorima. Radna tijela motora baziraju se na vijčanom mehanizmu s više navoja, što omogućava postizanje potrebne brzine rotacije uz povećani okretni moment u odnosu na turbobušilice. Niskokopski motor se sastoji od dvije sekcije - motora i vretena. Radna tijela motorne sekcije su stator i rotor, koji su spiralni

mehanizam. Ovaj dio također uključuje dvostruki spoj. Stator je spojen na bušaću kolonu pomoću podmetača. Obrtni moment se prenosi sa rotora na izlaznu osovinu vretena pomoću spoja sa dva zgloba. Sekcija vretena je dizajnirana da prenosi aksijalno opterećenje na dno, apsorbuje hidrauličko opterećenje koje deluje na rotor motora i zaptiva donji deo osovine, što doprinosi stvaranju pada pritiska. Kod vijčanih motora, obrtni moment zavisi od pada pritiska na motoru. Kako je osovina opterećena, okretni moment koji razvija motor se povećava, a povećava se i pad tlaka u motoru. Radna karakteristika vijčanog motora sa zahtjevima za efikasno iskopavanje bitova omogućava dobijanje motora sa brzinom izlaznog vratila od 80–120 o/min sa povećanim obrtnim momentom. Ova karakteristika vijčanih (deplasmanskih) motora čini ih perspektivnim za primenu u praksi bušenja.

Bušenje električnom bušilicom. Prilikom korištenja električnih bušilica, rotaciju svrdla vrši električni (trofazni) motor naizmjenična struja. Energija mu se dovodi sa površine preko kabla koji se nalazi unutar bušaće cevi. Tečnost za bušenje cirkuliše na isti način kao i kod metode rotacionog bušenja. Kabl se ubacuje u cijev kroz strujni kolektor koji se nalazi iznad okretnog elementa. Električna bušilica je pričvršćena na donji kraj bušaće žice, a svrdlo je pričvršćeno za osovinu električne bušilice. Prednost elektromotora u odnosu na hidraulični je u tome što brzina rotacije, moment i drugi parametri električne bušilice ne ovise o količini dovedene tekućine, njenim fizičkim svojstvima i dubini bušotine, te o mogućnosti regulacije. proces rada motora sa površine. Nedostaci uključuju poteškoće u opskrbi električnom energijom električnog motora, posebno kada visok krvni pritisak i potrebu za zaptivanje motora od isplake.

Obećavajući pravci u razvoju metoda bušenja u svjetskoj praksi

U domaćoj i stranoj praksi se odvija istraživačko-razvojni rad u oblasti stvaranja novih metoda, tehnologija i opreme bušenja.

To uključuje produbljivanje u stijenama eksplozijama, uništavanje stijena ultrazvukom, eroziju, korištenje lasera, vibracija, itd. Analiza različitih metoda ukazuje na potrebu povećanja snage dovedene do dna.

Neke od ovih metoda su razvijene i koriste se, iako u maloj mjeri, često u eksperimentalnoj fazi.

Hidromehanička metoda uništavanja stijena pri produbljivanju bušotina sve se više koristi u eksperimentalnim i terenskim uvjetima. S.S. Shavlovsky je izvršio klasifikaciju vodenih mlaza koji se mogu koristiti u bušenju bunara. Klasifikacija se zasniva na razvijenom pritisku, radnoj dužini mlaza i stepenu njihovog uticaja na stene različitog sastava, cementacije i čvrstoće, u zavisnosti od prečnika mlaznice, početnog pritiska mlaza i protoka vode. Upotreba vodenih mlaznica omogućava, u poređenju sa mehaničkim metodama, povećanje tehničkih i ekonomskih pokazatelja.

Na VII međunarodnom simpozijumu (Kanada, 1984) predstavljeni su rezultati rada na upotrebi vodenih mlaza u bušenju. Njegove mogućnosti su povezane sa kontinuiranim, pulsirajućim ili povremenim dovodom tečnosti, prisustvom ili odsustvom abrazivnog materijala i tehničko-tehnološkim karakteristikama metode.

Erozijsko bušenje obezbeđuje stope produbljivanja 4-20 puta brže od rotacionog bušenja (pod sličnim uslovima). Njegova suština leži u činjenici da se abrazivni materijal - čelična sačma - dovodi u bit posebne izvedbe zajedno sa tekućinom za bušenje. Veličina granula je 0,42-0,48 mm, koncentracija u rastvoru je 6%. Kroz mlaznice svrdla, ova otopina sa sačmom se velikom brzinom dovodi do dna, a dno se uništava. Dva filtera su ugrađena serijski u bušaću kolonu, dizajnirana da odvoje i zadrže čestice čija veličina ne dozvoljava da prođu kroz mlaznice svrdla.

Jedan filter je iznad nastavka, a drugi ispod cilindra gdje se može obaviti čišćenje. Hemijski tretman bušaćeg isplaka sačmom je teži od tretmana konvencionalnog isplaka, posebno kada povišene temperature, budući da je neophodno držati sačmu u suspenziji u rastvoru i potom stvarati ovaj abrazivni materijal.

Nakon prethodnog čišćenja bušaćeg fluida od gasa i šljunka uz pomoć hidrociklona, ​​sačma se uzima i čuva u vlažnom stanju. Otopina se propušta kroz fine hidrociklone i degazer, a izgubljena svojstva se vraćaju hemijskim tretmanom. Zatim se dio tekućine za bušenje pomiješa sa sačmom i unese u bunar, miješajući se na putu sa konvencionalnom tekućinom za bušenje (u izračunatom omjeru).

Laseri u bušenju. Laseri - kvantni generatori optičkog opsega - jedno od izuzetnih dostignuća nauke i tehnologije. Oni su našli široku primenu u mnogim oblastima nauke i tehnologije. Prema stranim podacima, trenutno je moguće organizovati proizvodnju kontinuiranih gasnih lasera sa izlaznom snagom od 100 kW i više. Efikasnost gasnih lasera može doseći 20-60%. Velika snaga lasera, pod uslovom da se postižu izuzetno velike gustine zračenja, dovoljna je da se otopi i ispari bilo koji materijal, uključujući kamenje, koje takođe puca i ljušti se.

Eksperimentalno je utvrđena minimalna gustina snage laserskog zračenja dovoljna za destrukciju stijena topljenjem: za pješčanike, alevore i gline iznosi približno 1,2–1,5 kW/cm2. Gustina snage efektivnog razaranja stena zasićenih naftom usled termičkih procesa sagorevanja nafte, posebno kada se u zonu destrukcije upuhuju vazduh ili kiseonik, je niža i iznosi 0,7–0,9 kW/cm2.

Izračunato je da se za bunar dubine 2000 m i prečnika 20 cm mora potrošiti oko 30 miliona kW energije laserskog zračenja. Bušenje bušotina takve dubine još nije konkurentno u poređenju sa tradicionalnim mehaničkim metodama bušenja. Međutim, postoje teoretske pozadine povećati efikasnost laseri; sa efikasnošću od 60%, troškovi energije i troškova će se značajno smanjiti, a konkurentnost ove metode će se povećati. Kada se koristi laser u slučaju bušenja bunara dubine 100-200 m, cijena rada je relativno niska. Ali u svim slučajevima, tokom laserskog bušenja, oblik poprečnog presjeka može biti

biti programiran, a zid bušotine će se formirati od rastopljenog kamena i biti staklasta masa, što će povećati efikasnost pomaka bušaće isplake sa cementom. U nekim slučajevima je očito moguće učiniti bez kućišta bunara.

Strane firme nude nekoliko dizajna laserskih bušilica. Zasnovani su na snažnom laseru smještenom u zatvorenom kućištu koje može izdržati visok pritisak. (Temperaturna stabilnost još nije proučavana.) U ovim projektima, lasersko zračenje se prenosi do donje rupe kroz svjetlovodno vlakno. Kako je stijena uništena (otopljena), laserska bušilica se pomiče prema dolje; može biti opremljen sa vibratorom ugrađenim u kućište. Kada se projektil utisne u otopljenu stijenu, zidovi bunara se mogu zbiti.

U Japanu je počela proizvodnja gasnih lasera ugljičnog dioksida, koji će, kada se koriste u bušenju, značajno (do 10 puta) povećati brzinu prodiranja.

Poprečni presjek bunara tokom formiranja debla ovom metodom može imati proizvoljan oblik. Računar daljinski podešava režim skeniranja laserskog snopa prema razvijenom programu, koji omogućava programiranje veličine i oblika bušotine.

Izvođenje laserskih termičkih radova moguće je u budućnosti u radu perforacije. Laserska perforacija će obezbediti kontrolu procesa razaranja kolone obložne cevi, cementnog kamena i stene i može obezbediti prodiranje kanala do značajne dubine, što će svakako povećati stepen savršenstva formacije. Međutim, topljenje stijena, koje je svrsishodno pri produbljivanju bunara, ovdje je neprihvatljivo, što bi trebalo uzeti u obzir prilikom budućeg korištenja ove metode.

U domaćim radovima postoje prijedlozi za izradu lasersko-plazma instalacija za termičko bušenje bunara. Međutim, transport plazme do dna bušotine je i dalje težak. Trenutno se provode istraživanja o mogućnosti razvoja svjetlosnih vodiča (“light-water tubes”).

Jedna od najzanimljivijih metoda utjecaja na stijene, koja ima kriterij univerzalnosti, je metoda njihovog topljenja direktnim kontaktom sa vatrostalnim vrhom - penetratorom. Značajan napredak u stvaranju materijala otpornih na toplinu omogućio je prenošenje pitanja topljenja stijena na područje stvarnog dizajna. Već na temperaturama reda 1200–1300 °C, metoda topljenja je efikasna u rastresitim zemljištima, pijesku i pješčaniku, bazaltima i drugim stijenama kristalnog temelja. U stijenama sedimentnog kompleksa, prodor glinovitih i karbonatnih stijena očigledno zahtijeva višu temperaturu.

Metoda bušenja topljenjem omogućava dobijanje dovoljno debele staklokeramičke kore sa glatkim unutrašnjim zidovima na zidovima bušotine. Metoda ima visok koeficijent unošenja energije u stijenu - do 80–90%. U ovom slučaju, barem u principu, može se riješiti problem uklanjanja taline sa dna. Izlazeći kroz izlazne kanale ili jednostavno tečeći oko glatkog penetratora, talina, stvrdnjavajući se, formira mulj čija se veličina i oblik mogu kontrolisati. Sečenje se vrši tako što fluid cirkuliše iznad bušaće kolone i hladi njen gornji deo.

Prvi dizajni i uzorci termalnih bušilica pojavili su se 60-ih godina, a teorija i praksa topljenja stijena počele su se najaktivnije razvijati od sredine 70-ih. Efikasnost procesa topljenja je određena uglavnom temperaturom površine penetratora i fizička svojstva stijena i malo ovisi o njihovim mehaničkim svojstvima i svojstvima čvrstoće. Ova okolnost određuje određenu univerzalnost metode topljenja u smislu njene primjenjivosti za potapanje različitih stijena. Opseg temperature topljenja ovih različitih polimineralnih višekomponentnih sistema općenito je u rasponu od 1200-1500°C pri atmosferskom pritisku. Za razliku od mehaničkog načina razaranja stijena topljenjem, s povećanjem dubine i temperature podloge povećava njegovu efikasnost.

Kao što je već spomenuto, paralelno s prodiranjem, zidovi bunara se učvršćuju i izoluju kao rezultat stvaranja nepropusnog staklastog prstenastog sloja. Još nije jasno da li će doći do trošenja površinskog sloja penetratora, koji je njegov mehanizam i intenzitet. Moguće je, međutim, da se fuzijsko bušenje, iako malom brzinom, može izvoditi kontinuirano u intervalu koji je određen projektom bušotine. Sam ovaj dizajn, zbog kontinuiranog pričvršćivanja zidova, može se značajno pojednostaviti, čak iu teškim geološkim uslovima.

Očigledno je moguće zamisliti tehnološke postupke vezane samo za pričvršćivanje i izolaciju zidova u nizu sa utapanjem okna metodom konvencionalnog mehaničkog bušenja. Ovi postupci se mogu primijeniti samo na intervale koji su opasni zbog mogućnosti raznih komplikacija.

Sa stajališta tehničke implementacije, potrebno je osigurati strujnu žicu do injekcionih elemenata penetratora, slično onoj koja se koristi u električnom bušenju.

Vrste bušenja

Moderno bušenje omogućava bušenje bušotina različitih namena, prečnika, konfiguracije okna i orijentacije.

Bušenje vertikalnih bunara. Ne postoje strogo vertikalni bunari - svi imaju neku zakrivljenost, odstupanje od vertikale. Savremeni nivo inženjeringa i tehnologije omogućava bušenje bušotina sa odstupanjem bušotine od vertikale do 2°.

V.S. Fedorov je, proučavajući uzroke zakrivljenosti bunara, došao do zaključka da se oni mogu podijeliti na geološke (neupravljane) i tehničko-tehnološke (upravljane).

Geološki razlozi uključuju: ugao spajanja bušotine sa ravninom formacije, izmjenu stijena u smislu čvrstoće i njihove debljine, ugao zakrivljenosti bušotine (određen uglom nagiba formacije i ne može biti veći od posljednjeg ).

Tehničko-tehnološki razlozi uključuju: tip svrdla, način bušenja, krutost dna bušaće kolone, zakrivljenost elemenata bušaćeg alata, savijanje bušaćih cijevi pod opterećenjem, vertikalnost i podudarnost ose stuba sa središtem rotacijski stol i njegov smjer, horizontalna ugradnja rotorskog stola.

Utjecaj ovih uzroka može se svesti na gotovo nulu.

Prije početka bušenja potrebno je osigurati centriranje stuba, podudarnost osi simetrije stuba i smjera, horizontalnu ugradnju stola rotora, ravnost prvih bušaćih cijevi i Kelly.

Na početku bušenja, kelly i prve cijevi trebaju ući u stijenu strogo okomito, bez njihanja.

Sprečavanje zakrivljenosti bušotine tokom bušenja svodi se na mjerenje zakrivljenosti, korištenje sklopova na dnu rupe (BHA) i odabir načina bušenja. Sklopovi moraju imati prohodnost i uzdužnu stabilnost u bušotini tokom bušenja bušotine, ne stvarati značajan hidraulički otpor tokom kretanja tečnosti za bušenje itd.

KNVK se koristi nakon probijanja rupe direktno ispod papuče međustubova, kao i od početka bušenja onim svrdlima, čiji prečnik odgovara prečniku sklopa. Dozvoljeno habanje kalibratora i centralizatora ne bi trebalo da prelazi 3 mm u prečniku, a kvadratne kragne - 2 mm. Rasporedi dna bušaće kolone se međusobno razlikuju, njihove elemente predstavljaju kalibratori, centralizatori, stabilizatori, razvrtači, zamašnjaci (kratke bušaće ogrlice - kragne) itd.

Efikasnost BHA uglavnom je određena njihovom usklađenošću sa radnim uslovima, krutošću, razlikom u prečnicima burgije i montažnih elemenata, dužinom, redosledom i brojem ugradnje montažnih elemenata, prirodom konfiguracije poprečnog preseka. bušotine.

Namjena elemenata koji čine raspored dna bušaće kolone nije ista.

Kalibratori su dizajnirani da kalibriraju prečnik bušotine i poboljšaju performanse bitova. Proizvode se u nekoliko verzija: KL-214 - kalibrator sa oštricama za prečnik od 214 mm sa rebrima smeštenim duž generatriksa; KLS-190 - kalibrator lopatice za prečnik 190 mm sa spiralno raspoređenim rebrima; KVZ-214 - kalibrator sa uvlačnim zubima za prečnik od 214 mm; jednokonusni kalibrator za prečnik od 214 mm. Kod rotacionog bušenja, kalibratori se postavljaju u rasporedu direktno iznad svrdla.

Centralizatori su dizajnirani da centriraju bušaću kolonu na mjestu njihove ugradnje. Proizvode se u nekoliko verzija: metalni TsM-269, gumeni okvir TsR-214, zglobni TsSh-269, raskrsnica TsS-295 i centralizator osovine turbobušilice TsVT-295.

Stabilizatori, čiju ulogu imaju obujmice za bušenje, ponderirane cijevi poligonalnog profila ili spiralne, dizajnirane su za centriranje bušaće kolone u dijelu stabilizacijske dužine. Podijeljeni su na cilindrične ST-245-4,5 m vanjskog prečnika 245 mm i dužine 4,5 m; spirala SS-190-4,0 m; kvadratni SK-190-6,5 m dijagonale 190 mm i dužine 6,5 m itd.

Zamašnjaci, čiju ulogu obavljaju kratki prstenovi za bušenje (CD), služe za balansiranje rotirajuće mase osovine turbobušilice. Ugrađuju se ispod osovine turbobušilice.

Ekspander je dizajniran za proširenje bušotine. Najčešći su ekspanderi sa tri konusa (tri para čunjeva postavljena su na osovine u kućištu, nalaze se po obodu ispod

ugao od 120° jedan prema drugom). Trikonusni ekspanderi se proizvode u nekoliko promjera - 243, 269, 295, 345, 395 i 455 mm.

Takođe proizvode razvrtače sa četiri i šest oštrica, sa jednim konusom i razvrtači.

Zakrivljenost bušotine mora biti izmjerena. Za to se koriste diskretni i kontinuirani inklinometri koji omogućavaju mjerenje odstupanja bušotine od vertikale (u okomitoj ravni) i zakrivljenosti u azimutu (ugao između vertikalne ravnine u kojoj se nalazi os devijantnog otvora bušotine). leži i vertikalna ravan koja prolazi kroz sjeverni kraj magnetske igle) do 50°. Rezultati mjerenja se unose u tabelu u određenim intervalima (25-50 m) dubine bunara i mogu se evidentirati u obliku kontinuiranih krivulja (inklinograma) - grafika projekcija bušotine na horizontalnu ravan. Grafovi se grade na određenoj skali, označavaju smjer magnetskog meridijana, horizontalnu skalu, ukupno odstupanje, a svaka tačka označava dubinu i uglove nagiba.

Petrosyan uređaj se zasniva na uništavanju (koroziji) stakla fluorovodoničnom (fluorovodoničnom kiselinom HF) kiselinom na granici sa vazduhom. Staklo umetnuto okomito u uređaj dolazi u kontakt s fluorovodoničnom kiselinom, ostavljajući trag čiji smjer linije označava ugao zakrivljenosti. Ovaj kutak? direktno mjereno kutomjerom ili izračunato po formuli

gdje je a razlika u visini linije traga na staklu, mm; D – dužina stakla, mm.

Petrosjanov aparat je napravljen u tri verzije. Baca se u bušaće cijevi ili spušta na žicu pomoću posebnog ručnog ili mehaničkog vitla.

Usmjereno bušenje. Devijaciona bušotina se razlikuje od vertikalne bušotine po datom pomaku čeone površine u odnosu na vertikalu koja prolazi kroz vrh bunara.

Bušenje kosih bunara moguće je turbinskim i rotacionim metodama. Zakrivljenost bušotine postiže se upotrebom specijalnih sklopova dna bušaće kolone, obezbeđujući otklonsku silu na svrdlo ili asimetrični slom dna, ili oboje.

Potreban prostorni položaj bušotine postiže se orijentacijom otklonskih sklopova dna bušaće kolone prije i tokom bušenja. Kao deflektor za turbinsko bušenje koriste se rasporedi koji uključuju jedan ili više centralizatora, dva ekscentrično locirana centralizatora, ekscentričnu bradavicu, zakrivljenu podlogu, posebne deflektore kao što su OT, OTS, OTSH. Pojedinačni ili višestruki sklopovi centralizatora mogu kontrolirati samo zenitni ugao bunara. Svi ostali vam omogućavaju da promijenite i azimut bunara.

Zakrivljeni podnožnik je cijev debelog zida s uzdužnim osovinama spojnih navojnih spojeva koji se sijeku. Uglovi između osa koje se seku su 1,5–3,5°. Povećanje navedenog ugla preko 3,5° generalno ne povećava stopu zakrivljenosti. Zakrivljeni sub je uključen u izgled, obično između jednog dijela

njena turbobušilica ili skraćena turbobušilica i okovratnik. Očigledno, brzina promjene zakrivljenosti zavisi od ugla savijene podloge, kao i od trenutnog zenitnog ugla bušotine. U skladu sa uputstvima za bušenje kosih bunara iz bunara na naftnim poljima Zapadni Sibir(RD 39-2-171-79) pri bušenju je predviđen sljedeći raspored: svrdlo prečnika 295 mm, turbobušilica ZTSSh-240-1 presek ili T12MZB-240, zakrivljena podloga, okovratnik za bušenje sa prečnika 178 mm i dužine 12 m.) iz trenutnog zenitnog ugla može se predstaviti kao

Da = k + ba2,

gdje su k i b empirijski koeficijenti.

U tabeli. Na slici 1.2 prikazane su vrijednosti k i b za različite uglove nagiba i tipove dubinskih motora.

Sila otklona u aranžmanu s ekscentričnom bradavicom nastaje zbog ugradnje elastične (gumene) obloge na nazuvicu turbobušilice.

Kod bušenja sa sekcijskim turbobušilicama, osovine i tijela gornjeg i donjeg dijela turbobušilice su spojeni pod uglom od 1-2°, što osigurava skup zakrivljenosti pri bušenju bušotine; OT i OTS deflektori su zakrivljeni nosač ugrađen između bradavice i tijela turbobušilice. U ovom slučaju, osovina je napravljena podijeljena, bradavica služi kao radijalni oslonac za donji dio osovine.

Uređaji za otklon koji se koriste u rotacionom bušenju i tehnologija bušenja usmerenih bušotina imaju svoje karakteristike. U ovom slučaju, deflektori se koriste samo u početnom trenutku kako bi prtljažniku dali željeni smjer. Broj preusmjerivača koji su neophodni da bi se osigurala data zakrivljenost bušotine određuje sposobnost prohodnih stijena i njihovih međuslojeva da odstupe bušotinu od projektnog smjera. Umjetno zakrivljenje bušotine vrši se odabirom odgovarajućih rasporeda dna bušaće kolone pod određenim režimima bušenja. Devijatori (slika 1.1) su takođe specifični i predstavljaju klinaste naprave sa kosim smjerom za bit. Imaju polukružni ili V-oblik sa uređajima za montažu u otvorenu ili obloženu rupu. Konstruktivno su neuklonjivi, neuklonjivi (dužine 2,5–4,5 m), ostavljeni u bušotini i izvučeni nakon što se proces bušenja izvede u utvrđenom pravcu (cca 15 m nove bušotine).

T a b l e 1.2

Empirijski koeficijenti i granične vrijednosti zenitnog ugla za različite tipove turbobušilica

Skew angle
kriva pod
ZTSSH-240 (1 sekcija)
T12MZB-240

koeficijent k
koeficijent k
Maksimalni zenit ugao?n, stepen

3° 45" 3° 00 2° 30" 2° 00
1,60 1,35 1,20 1,00
57,0 52,6 48,0 45,0
1,56 1,38 1,20
55,8 52,6 48,0

NAPOMENA Koeficijent b = 0,0005.

Rice. 1.1. Vrste uređaja za skretanje u rotacionom bušenju:

a - rad sa otklonom klinom: 1 - postavljanje klina, 2 - bušenje bušotine, 3 - uklanjanje klina, 4 - proširenje bušotine; a - rad sa šiljkom: 1 - instalacija udarca, 2, 3 - bušenje rupa, 4 - proširenje rupa

nas). U obloženim bunarima koriste se prekretnici koji se ne mogu povratiti. Na vrhu imaju utičnicu za vođenje svrdla i uređaj za pričvršćivanje u bunar.

U izvlačećim bičevima se u gornjem dijelu nalazi spojnica (za njihovo podizanje) prečnika jednakog promjeru donjeg dijela burgije, a u donjem dijelu šiljasta izbočina koja prodire u stijenu na podnožju i sprečava rotaciju udarca.

Za stabilizaciju smanjenja zenitnog kuta bušotine, kako u rotacijskom tako iu turbinskom (električnom) bušenju, koriste se rasporedi s različitim brojem centralizatora i njihovom lokacijom.

Projektovanje usmerenih bušotina svodi se na izbor vrste profila (vertikalne i horizontalne projekcije), proračun putanje položaja ose bušotine u prostoru, izbor rasporeda za realizaciju proračunskog profila. i režim bušenja.

Profili bunara se mogu projektovati u jednoj ravni (ovo je uobičajeni tip profila) i uzimajući u obzir prostornu krivinu (profil prostornog tipa). Potonji se, nažalost, rjeđe koriste i njihova upotreba je povezana sa složenim geološkim uslovima bušenja, čiji je uticaj na spontanu krivinu veliki.

Bušenje podmetača. Pod bušenjem se podrazumijeva metoda u kojoj su glave bušotina grupisane na zajedničkoj lokaciji, a krajnje strane se nalaze na tačkama koje odgovaraju projektima razvoja ležišta.

Kod klaster bušenja bunara značajno se smanjuju građevinski i instalaterski radovi u bušenju, smanjuje se obim izgradnje puteva, dalekovoda, vodovoda i dr. Najveći efekat od klaster bušenja se postiže pri bušenju u morskim uslovima, u močvarnim područjima itd. Prvi put u b. U SSSR-u je kasetno bušenje izvedeno pod rukovodstvom N.S. Timofeeva o o. Artem u Azerbejdžanu. Trenutno se buši 8–24 bušotine i više od jastučića.

Glavni pripremni rad je priprema terena za izgradnju prizemnih objekata i polaganje komunikacija. U močvarnom ili poplavljenom području tehnički su mogući sljedeći načini njihovog razvoja: izgradnja brana koje ograđuju lokaciju; izgradnja umjetnih otoka; pri visokom vodostaju - izgradnja nadvožnjaka.

Koriste se različite vrste i varijante čahura u zavisnosti od prirodnih uslova.

Grmovi se dijele na lokalne, tj. nije povezan stalnim putevima sa bazom; žbunje koje se nalazi uz autoput, i grmlje koje se nalazi u centru autoputa. U prvom slučaju, bunari su, u pravilu, usmjereni u svim smjerovima (ventilator), što vam omogućava da prikupite maksimalan broj bušotina u klasteru. Prilikom bušenja višeslojnih naslaga povećava se broj bušotina u jastučiću. U slučaju klastera koji se nalaze duž transportne magistrale (Azerbejdžan-More, Zapadni Sibir), broj bunara u klasteru je smanjen u odnosu na broj bunara u lokalnom klasteru.

Ovisno o geološkim i klimatskim uvjetima, tehnologiji i topografiji, mogu se predložiti i koristiti mnoge šeme za lociranje bušotina.

Jedna od glavnih karakteristika bušenja bušotina sa klasterima je potreba da se ispoštuju uslovi za neukrštanje bušotina. Iskustvo pokazuje da su sa stanovišta prelaska susjednih šahtova, gornji vertikalni dijelovi opasni.

Takođe je važno uspostaviti minimalnu razliku u vertikalnim dubinama tačaka bušenja bušotina u podlozi. Smatra se da bi maksimalna dozvoljena minimalna razlika u dubinama tačaka bušenja debla susjednih bušotina trebala biti 50 m, što se preporučuje kao tolerancija kada dubina bušotine ne prelazi 1000 m. Prema rezultatima istraživanja stvarni položaj debla, potrebno je izvršiti odgovarajuća prilagođavanja projektima bušenja naknadnih bušotina.

Bušenje s podmetačem se široko koristi u stranoj i domaćoj praksi bušenja u Zapadnom Sibiru, na moru itd.

Nedostaci metode klaster usmjerenog bušenja uključuju: prisilnu konzervaciju već izbušenih bušotina do završetka neke bušotine ovog klastera kako bi se Sigurnost od požara, što usporava brzinu razvoja ležišta; povećan rizik od prelaska bušotina; poteškoće u izvođenju kapitalnih i podzemnih radova na bušotinama, kao i u eliminaciji grifona u uslovima bušenja na moru itd.

Multilateralno bušenje. Suština metode multilateralnog bušenja je da se jedno ili više okna buši iz glavne bušotine sa određene dubine, tj. koristi se glavni prtljažnik

više puta. Povećava se korisna dužina bunara u rezervoaru, a samim tim i zona drenaže (filtraciona površina) (slika 1.2). Dodatna debla mogu ići horizontalno.

Prve bušotine su izbušene ovom metodom 1947. godine na poljima Krasnokamenskoye i Išimbajevski. U kombinaciji s turbobušilicom uspješnije se razvijalo multilateralno bušenje.

Na polju Borislavskoye, maksimalni zenitni ugao zakrivljenosti bio je 53° na dužini od 446 m. ​​Na Krasnodarskom teritoriju, broj dodatnih bušotina u multilateralnim bušotinama povećan je na pet ili šest dužine 50-150 m. a razmak između krajnjih bušotina do 300 m. Broj bočnih bunara može doseći 10, a njihova dužina je 400 m ili više.

Diriguje A.G. Kalinin, studija izvodljivosti za jedno od polja pokazala je da je cijena jedne multilateralne bušotine 2-4 puta veća od cijene jednostrane bušotine, ali je protok u prvom slučaju 18 puta veći nego u drugom. .

Prednosti metode multilateralnog bušenja svode se na činjenicu da je moguće dobiti bušotine sa povećanim protokom, povećati ukupnu iskorištavanje nafte na polju, smanjiti broj bušotina, uključiti polja niske stope sa niskom propusnošću stijena u industrijski razvoj, te povećati kapacitet apsorpcije injekcionih bušotina.

Horizontalno bušenje. Do danas je u svjetskoj praksi prilično jasno ocrtano područje moguće primjene za otvaranje produktivnih slojeva horizontalnih i multilateralnih bušotina. Iako zapremina bušenja ne prelazi 1,0–1,5% ukupne zapremine bušenja, najveći efekat na povećanje trenutne proizvodnje i iskorištavanja nafte postiže se otvaranjem ležišta sa vertikalnim lomljenjem, velika facijalna varijabilnost duž poteza, niska

Rice. 1.2. Shema multilateralnog bunara

poroznost i propusnost, kao i da sadrže visokoviskozna ulja niske pokretljivosti. Horizontalne bušotine mogu se vrlo uspješno koristiti i kod prodora u visokopropusne formacije.

Zahvaljujući otvaranju slojeva horizontalnim bunarima postiže se sljedeće:

intenziviranje proizvodnje nafte i povećanje iskorištenja nafte;

povećanje perioda efektivnog rada bunara zbog značajnog smanjenja formiranja vodeno-plinskih konusa;

minimalno zagađenje životne sredine i očuvanje ekološki prihvatljivih velikih površina na površini;

smanjenje broja bušotina potrebnih za razvoj i doradu polja;

uključivanje u rad polja koja su se ranije smatrala industrijski nerentabilnim (vanbilansne).

Neka ograničenja su uzrokovana trenutnim stanjem tehnike i tehnologije za bušenje horizontalnih bušotina, kao i neriješenim brojem pitanja planiranja, finansiranja, poticaja i organizacije rada.

Prva horizontalna bušotina, koja je 130 m prolazila direktno kroz sloj debljine oko 30 m, izvedena je 1957. godine na polju Jablonovskoye u regiji Kuibyshev. Uprkos činjenici da je bušotina izbušena u visoko dreniranoj formaciji, njen dnevni protok iznosio je 40 tona, što je višestruko više od protoka vertikalnih bušotina.

U VNIIBT-u, kao rezultat rada na multilateralnom i horizontalnom bušenju, već u prvim godinama razvijene su posebne skraćene turbobušilice T12M2K, u kojima je po prvi put korištena protočna peta, tehnologija udaranja bez grešaka u dodatne bušotine razvijen je sistem za isporuku geofizičkih instrumenata u horizontalne bušotine, koji se sa određenim modifikacijama do sada koristi kako u Ruskoj Federaciji tako iu inostranstvu (Simfor sistem).

Stručnjaci VNIIBT razvili su tehnička sredstva i metode koje omogućavaju pouzdano bušenje horizontalnih osovina u datom smjeru.

Prilikom upotrebe električnih bušilica kao motora za dubinske bušotine, raspoloživ set komercijalno dostupnih tehničkih sredstava omogućava izvođenje intenzivnog zakrivljenja bušotine u radijusu od 120 m ili više i izvođenje horizontalnog bušenja uz stalnu kontrolu nad prostornim parametrima bušotine. bušotina.

Akumulirano iskustvo pokazuje da električna bušilica jeste efikasan alat horizontalne bušotine i treba ga koristiti tamo gde je razvijena osnova električnog bušenja.

Većina horizontalnih bušotina u zemlji izbušena je hidrauličnim motorima u bušotini. Osnovni smjer rada u ovoj oblasti posljednjih godina je stvaranje tehničkih sredstava i razvoj tehnologije za bušenje horizontalnih bušotina sa minimalnim odstupanjima od proračunate putanje.

VNIIBT je kreirao prototipne uzorke hardverskog kompleksa Horizon-1 (slika 1.3), uključujući deflektor zasnovan na skraćenom dubinskom motoru sa pozitivnim pomakom prečnika 172 mm i specijalnim alatima za isporuku geofizičkih instrumenata u bušotinu

Rice. 1.3. Kompleks tehničkih sredstava "Horizont-1": 1, 2 - bušaće cijevi; 3 - dlijeto; 4 – geofizički kabl; 5 - uređaj za pomeranje geofizičkih instrumenata; 6 - okretni zglob; 7 - motor

uglovi nagiba trupa (slika 1.4). Prema rezultatima terenskog rada, unaprijeđen je dizajn batine, te je kreiran univerzalni klin OSH-172 (Sl. 1.5), koji se koristi kako pri odstupanju bušotine tako i pri bušenju horizontalnih dijelova bušotine, tj. postiže se zamjenom zamjenjivih dijelova batine ispod mehaničke radionice ili bušaće opreme. Osiguran je polumjer zakrivljenosti bušotine sa bitom od 275,9 mm, jednak 40 m ili više.

Razvijena je tehnologija dostizanja horizontalnog pravca i bušenja horizontalne bušotine dužine 150–200 m sa odstupanjem od vertikalne oznake unutar 4 m. To zahteva visok stepen podudarnosti izračunatog i stvarnog intenziteta zakrivljenosti bušotine pri radu. sa OSH-172 klinačem, kontinuirano praćenje položaja udarca pomoću uređaja sa kablovsku liniju veze, korištenje posebnih zglobnih sklopova pri bušenju horizontalne bušotine, kao i periodična inklinometrijska mjerenja. Obloga bušotine se izvodi sa proizvodnim omotačem prečnika 140-146 mm, opremljenim u proizvodnoj zoni filterom istog prečnika. Proizvodna kolona je cementirana iznad papuče međukonice od 245 mm pomoću pakera PDM-140 (PDM-146). Geofizička istraživanja horizontalne bušotine izvode se metodama zračenja.

Kako se dubine povećavaju, efikasnost horizontalnog bušenja naglo raste, ali se povećavaju i poteškoće povezane s kontrolom bušotine, za eliminaciju kojih je potrebno stvoriti poseban alat i metode operativnog upravljanja.

U stranoj praksi, ova metoda, a što je najvažnije čvor za kontrolu, prikupljanje informacija i podešavanje bušotine, te, osim toga, posebne cijevi i drugi alati, razvijeni su u nekoliko verzija i omogućavaju bušenje bušotine kroz rezervoar debljine od samo nekoliko metara. Sistem merenja bušenja omogućava da se proces odvija automatski.

Bušenje u vodenim područjima. Organizacija bušenja, pripremni radovi za bušenje, opremanje čeone bušotine i neki drugi radovi na moru imaju svoje karakteristike.

Do 17% nafte koja se troši u svijetu vadi se iz mora. Prema mišljenju stručnjaka, velike su perspektive za proizvodnju nafte i plina na policama ZND, SAD i drugih zemalja.

Trenutno se izvodi nekoliko vrsta organizacijskih i pripremnih radova, zbog čega se stvara mjesto za ugradnju opreme za bušenje:

izgradnja umjetnih konstrukcija u obliku brana i nadvožnjaka koji razdvajaju dio akvatorija s naknadnim zasipanjem (na različite načine i materijale);

Rice. 1.4. Putni uređaj Sl. 1.5. Univerzalni deflektor

instrumenti za secanje: OSH-172:

1 – kućište uređaja; 2 - mehanizam valjka; 1 - gornji dio turbobušilice (donje dno; 3 - prozor za ispiranje; 4 - zaptivka vratila); 2 – donji dio turbobušilice (gornji žičani vod; 5 – prozori za drvosječu); 3 - zglobni deflektor kabla

naplavine i jačanje pojedinih ostrva;

izgradnja nadvožnjaka sa postavljanjem čitavih sela na njih;

izrada platformi potopljenih, polupotopnih i drugih vrsta;

korištenje specijalnih plovila sa usidrenim uređajima;

smrzavanje na ledenim pokrivačima debelog izdržljivog sloja leda itd.

Na ovim umjetnim otocima ili temeljima montirana je oprema za bušenje za bušenje bušotina različitih dubina i namjena. S obzirom na značajne troškove umjetnih konstrukcija, vrši se klastersko bušenje. Vrsta temelja je određena dubinom mora i prirodom njegove promjene, meteorološkim uvjetima, dubinom proizvodnog objekta itd. Prilikom bušenja bušotina na moru, meteorološki uslovi (posebno u sjevernim morima) i dubina more igra važnu ulogu.

ZND je pionir u proizvodnji nafte i gasa na moru. Već 40-ih godina počela je proizvodnja nafte i plina na polici Kaspijskog mora iz umjetnih 22

ny bulk ostrva. Danas je na Kaspijskom moru izgrađen čitav grad. Dužina nadvožnjaka dostigla je 350 km, a broj stacionarnih platformi koje stoje odvojeno u moru je više od 250.

Radove Rustambekova (1935) treba smatrati prvim naučnim i inženjerskim radom u bušenju i proizvodnji nafte u moru.

Bušenje na moru na području od oko. Artem (Azerbejdžan) postao je moguć nakon implementacije po metodi N.S. Timofejev radi na postavljanju i cementiranju cevastih metalnih šipova umesto drvenih, koji se ne mogu ugraditi u čvrsto krečno dno. Metoda je bila izbušiti rupe duboke nekoliko metara, ubaciti u njih metalne cijevi a zatim pumpati cementni malter u cevi i podići ga u prsten jame. N.S. Timofejev je predložio bušenje kosih bunara iz baza.

Kasnije B.A. Raginsky je predložio sistem temelja od velikih šipova, čiji su radovi nabavke i zavarivanja obavljeni na kopnu; na moru je izvršena samo montaža konstrukcija. Ovi dizajni su postali široko rasprostranjeni u Azerbejdžanu i Dagestanu.

Veliki doprinos razvoju izgradnje bunara u podmorskim uslovima dao je L.A. Mežlumov, S.M. Kuliev, Yu.A. Safarov, R.I. Shishchenko, S.A. Orudzhev, A.A. Movsumov, I.I. Kuliev, R.K. Seid-Rza, M.P. Gulizade.

Razvoj morskih resursa u b. SSSR je počeo sa zasipanjem zaliva Bibi-Heybat i naknadnim bušenjem iz zatrpanog područja. Od 40-ih godina počinje razvoj mora korištenjem metalnih šipova i temelja na dubini mora od 4 do 10 m. Po prvi put, bušenje s brodova u b. SSSR je započeo 1935. godine u Azerbejdžanu za potrebe strukturnog kartiranja i proučavanja inženjersko-geoloških karakteristika morskog tla (dubina mora do 25 m, dubina bušenja do 100 m). Iskustvo bušenja sa lakih plovila u Kaspijskom moru pokazalo je da kada je more više od 2-3 boda i jačina vjetra iznad 4 boda, rad je otežan ili nemoguć.

Od 1978. godine puštene su u rad stacionarne platforme za bušenje na dubini vode od 110–120 m.

Kasnije, umjesto fiksnih platformi, praktički u svim vodenim područjima, koriste se FDR-ovi - plutajuće bušaće platforme (Sivash, Okha, Khakuri, Shelf, Kaspmoreneft, itd.). U Barentsovom moru od 1981. godine započelo je istražno bušenje sa brodova za bušenje. Prva takva plovila bila su "Valentin Shashin", "Viktor Muravlenko" i "Mikhail Mirchink".

U svjetskoj praksi bušenja na moru utvrđeni su pravci u oblasti stvaranja PVS, koji uzimaju u obzir faktore kao što su dubina mora, stanje tla, ledeni uslovi, svrha bušenja itd.

Trenutno se plutajuća bušaća postrojenja klasifikuju prema načinu na koji se postavljaju iznad bušotine tokom bušenja, razlikuju dve glavne grupe (klase): one zasnovane na morskom dnu tokom bušenja i bušenje u plutajućem stanju.

U prvu grupu spadaju plutajuće bušaće mašine podiznog i potopljenog tipa (SPBU), a u drugu grupu spadaju polupotopne bušaće mašine (SSDR) i brodovi za bušenje (BS).

Podizne platforme se uglavnom koriste u istražnom bušenju na moru i naftnim i plinskim poljima u vodenim područjima s dubinama vode od 30-120 m.

T a b l e 1.3

Kratke tehničke karakteristike PBU

Tip brodova za bušenje

"1-NS", "Valentin
PBU tip "Polica",

Indikatori
Šašin“, „Viktor
"Polica-4",
Skye"

Muravlenko"
"Polica-8"

Vrsta plovila (instalacija)
Dizel-električni brod
Polupotopna
Samopodižući ne-

Mokhodnaya
samohodni

Dubina mora, m
60-300
90-200
20-100

Maksimalna dubina bu-
6500
6000
6500

Autonomija rada
100
30
30

Derrick:

vrstu
VBP53-320
VBP53-320
VBP54-320

kapacitet dizanja na
320
320
320

snap 6x7, t

korisna visina (od
53
53
54

la rig do dna ispod-

kruna blok greda), m

ukupna visina, m
57,2
57,2
58,5

masa, t
180,5
180,5
134,1

vrstu
Oilwell E-3000
LBU-2000P
Oilwell E-3000

nazivno opterećenje
600
320
600

kapacitet, t

napetost kotrljanja
414
341
414

kraj žičanog užeta

pri nazivnom opterećenju

nosivost, kN

prečnik putujućeg kanala
38
35
38

prečnik bubnja, mm
893
835
893

dužina bubnja, mm
1575
1445
1575

broj brzina
4
4
4

prosječna frekvencija
I–58; II-108;
I–83; II-97;
I–58; II-108;

osovina za podizanje le-
III–191; IV-351
III–133; IV-264
III-191; IV-351

kreveta, o/min

Sistem postavljanja u-
ASP
KMSP
ASP

alat

Dužina postolja za bušenje, m
27
27
27

se vuku zajedno sa opremom, alatima i materijalima do mesta bušenja. Prilikom vuče, podupirači se podižu, a na mjestu bušenja oslonci se spuštaju na dno i utiskuju u tlo, trup se uzdiže duž nosača i fiksira na izračunatoj visini iznad razine mora.

SPBU potopljeni tip koristi se uglavnom u plitkoj vodi. Kao rezultat punjenja donjih zgrada instalacije vodom, oni tonu na dno mora. Radna platforma je iznad površine vode.

SSDR se uglavnom koristi za bušenje istražnih i istražnih bušotina u vodenim područjima na dubinama mora od 100 do 300 m ili više.

BS imaju visoku manevarsku sposobnost i brzinu kretanja, veću autonomiju u odnosu na SSDR i stoga se koriste za bušenje istražnih i istražnih bušotina u udaljenim područjima na dubinama mora od 1500 m i više.

Glavna stanja PBS-a zavise od klase i namjene: prijenos na novu tačku, instalacija na mjestu bušenja, bušenje i uklanjanje iz završenog bušenja bušotine.

Postoje dvije vrste izvlačenja dizalice: kratko (prijelaz) od tačke do tačke unutar istražene strukture i dugotrajno tegljenje na velike udaljenosti izvan istraženog područja.

MODU se destilira i vuče uz ograničenja zbog vremenskih uvjeta. Po završetku transporta, SSDR se usmjerava na mjesto bušenja i, u skladu sa shemom, transportiraju se sidra i sidreni lanci.

Glavne tehničke karakteristike nekih PBU su date u tabeli. 1.3.

Funkcije bušenja u uvjetima na moru i na kopnu su ekvivalentne. Međutim, postoji niz razlika, koje se uglavnom odnose na projektovanje gornjeg (podmorskog) dijela bušotina, bušenje iz bušotina, opremanje čela bušotine protuprovalnim zaštitama, konzervaciju bunara itd.

Prije bušenja, bunar se opravdava i odabire njegov dizajn. Koncept dizajna uključuje koncentrični raspored kolona spuštenih u bušotinu sa naznakom njihovih prečnika, dubine spuštanja, visine cementne suspenzije koja se pumpa u bušotinu nakon njih, prečnika svrdova koji se buše ispod svake kolone. .

Strogo govoreći, konstrukcija bušotine je skup elemenata rudničkog radnog nosača sa poprečnim dimenzijama koje su nesrazmjerno male s njegovom dubinom i dužinom, što savremenom tehničko-tehnološkom opremom obezbjeđuje bez nezgoda, vodeći računa o zaštiti. podzemlja, ekonomična izgradnja hermetičkog prostorno stabilnog kanala između fluidno zasićenih formacija i ostatka eksponiranog geološkog preseka, kao i dnevne površine, koja se eksploatiše u zadatim režimima i vremenu u zavisnosti od namene (proučavanje geološki presek, istraživanje i procena nosivosti gasa i nafte ležišta, proizvodnja proizvoda, održavanje ležišnih pritisaka, praćenje režima rada polja i dr.). Na sl. 1.6, prikazan je profil bunara, a na sl. 1.6, b grafički prikazuje radni dijagram njegovog dizajna. Iznad svakog reda kablova za kućište dat je njihov prečnik (u mm), a ispod - potezima je naznačena dubina ugradnje (u m) i porast cementne suspenzije, iznad kojih je označena visina njenog uspona; ponekad je dat broj bita.

Svaka struna spuštena u bunar ima svoje ime. Prvi, najkraći, naziva se pravac. Postavlja se prije bušenja i štiti ušće bušotine od erozije tla cirkulirajućim isplakom. Drugi stup, koji služi za pokrivanje nestabilnih gornjih stijena i vodonosnici, naziva se provodnik. Dno provodnika, kao i dno svih stupova koji se spuštaju nakon njega, završava se kratkom zadebljanom cijevi zvanom cipela. Prilikom bušenja bunara u uslovima permafrosta,

Rice. 1.6. Pa dizajn

ploča i provodnik se biraju uzimajući u obzir sprečavanje odmrzavanja stijena. Kako bi se spriječile ili eliminirale komplikacije koje nastaju ili su moguće tijekom bušenja, međukona se spušta. Možda ih ima nekoliko. Posljednja kolona namijenjena eksploataciji produktivnog horizonta naziva se proizvodni niz. Prilikom izračunavanja broja žica koje se spuštaju u bunar, smjer i provodnik se ne uzimaju u obzir.

Niz koji obuhvata određeni interval bez pristupa ušću bušotine naziva se lajner (tajni niz). Obloge se često koriste za pričvršćivanje dubokih bunara (slika 1.7).

Ponekad se žice omotača spuštaju u dijelovima - sekcijama. Proces spuštanja čaure u ovom slučaju se naziva sekcijski, a konopac se naziva.

Prilikom bušenja dubokih bušotina u teškim geološkim uvjetima koriste se višestubne strukture. Vrlo često, izlaz bit ispod srednjih stupova doseže 1500 m ili više. U ovim uvjetima se u obloženoj bušotini izvodi velika količina bušaćih radova, cijevi i bušaće cijevi se značajno troše, a njihov vijek trajanja se smanjuje. Habajući prstenovi se koriste za smanjenje habanja. Zaštitnik (slika 1.8) se sastoji od dvije zamjenjive gumene školjke 2, ojačane metalnim okvirom, međusobno povezane klinastim spojnim iglama 1. Unutar okvira je pričvršćena fleksibilna brtva 3 čije su ivice omotane prema unutra. Metalni okvir 4 je na površini premazan specijalnim ljepilom prilikom gumiranja. Dizajn štitnika osigurava njegovo samozaglavljivanje na bušaćoj cijevi. Štitnici se lako ugrađuju na bušaću cijev, kako iznad rotora tokom operacija okidanja, tako i na mostu za bušenje.

Zaštitnik promjera 114 mm se postavlja na bilo koji dio cijevi i samozaglavljuje kada se štitnik kreće gore-dolje po bušaćoj koloni; štitnik prečnika 140 mm se ugrađuje ispod brave bušaće cevi i samozaglavljuje kada se štitnik pomera gore duž bušaće kolone.

Za cementiranje ulja i gasne bušotine koristi se cementni malter - mješavina veziva (cementa) pomiješana s određenom količinom vode, često uz dodatak kemijskih reagensa. Zbog činjenice da su se pojavila rješenja, čiju čvrstu fazu predstavlja ne samo portland cement (a ponekad i ne uključuje potonje), ispravnije ih je nazvati cementnim kašama. Suspenzija za fugiranje može se dati općenitiju formulaciju: ovo je otopina dobivena nakon miješanja cementa s vodom (ili drugom tekućinom) tretirana kemijskim aditivima (ili bez njih)

527 425 295 219 146

Rice. 1.7. Dizajn bunara sa 219 mm košuljicom

Rice. 1.8. Samozaključujući štitnik:

a - za bušaće cijevi prečnika 114 mm; b - za bušaće cijevi prečnika 140 mm

za poboljšanje kvaliteta maltera i kamena ili za olakšavanje procesa.

Bunarski cement je proizvod koji se sastoji od jednog ili više veziva (portland cement, šljaka, vapno, organski materijali, itd.), mineralnih (kvarcni pijesak, azbest, glina, šljaka itd.) ili organskih (pamučno vlakno, otpad od proizvodnje celuloze itd. .) aditivi koji omogućavaju da se nakon mešanja sa vodom ili drugom tečnošću dobije rastvor, a potom i kamen uslovljenog kvaliteta.

Uspješnost radova cementiranja determinisana je tehnikom i tehnologijom procesa cementiranja, kvalitetom pripremnih radova, materijalom za zatrpavanje i potpunošću zamjene bušaće tekućine zasipanjem.

Postoji nekoliko načina bušenja, ali je mehaničko bušenje našlo industrijsku primjenu. Mehaničko bušenje se deli na udaraljke i rotacijski.

Kod udarnog bušenja (Sl. 31) alat za bušenje se sastoji od svrdla 1, udarne šipke 2, brave za užad 3. Na bušotini je postavljen jarbol 12, koji u gornjem dijelu ima blok 5, poteznicu valjak balansera 6, pomoćni valjak 8 i bubanj bušaće mašine 11. Uže je namotano na bubanj 11 mašine za bušenje. Alat za bušenje je okačen na uže 4, koje je prebačeno preko bloka 5 jarbola 12. Kada se zupčanici 10 okreću, klipnjača 9 klipno podiže i spušta ram za balansiranje 6. Kada se okvir spušta, vučni valjak 7 povlači uže i podiže alat za bušenje iznad dna bunara. Kada se okvir podigne, uže se spušta, bit pada na lice Sl. 31. Šema šok-konop i uništava stijenu. Cilindričnost -tog bušenja bušotine osigurava se okretanjem svrdla

kada se izdiže iznad dna, zbog odvrtanja pri izdizanju i uvijanja pri udaru svrdla o stijenu. Za čišćenje dna od uništene stijene (mulja) podiže se bušaća platforma

u njega se spušta alat iz bunara i bailer (izduženi cilindar tipa kante sa ventilom na dnu). Kada se bajler uroni u mešavinu koja se sastoji od uništenog kamena i tečnosti, ventil u bajleru se otvara i bajler se puni tom mešavinom, a zatim se kladioničar diže. Kada se bailer podigne, ventil na dnu se zatvara i smjesa se diže na površinu. Bailer se spušta u bušotinu sve dok se dno rupe potpuno ne očisti od izbušenog kamena. Nakon čišćenja dna bušotine od usjeka, alat za bušenje se ponovo spušta u bunar, a bušenje bušotine se nastavlja. Kako bi se spriječilo urušavanje zidova bušotine tokom bušenja, u nju se spušta obložna struna koja se sastoji od metalnih cijevi za kućište koje su međusobno povezane navojem ili zavarivanjem. U procesu produbljivanja bušotine, obložna cijev se nadograđuje i spušta, pa se proces bušenja nastavlja sve dok se obložna cijev ne može spustiti. U ovom slučaju, bunar se produbljuje sa malo manjeg prečnika, spušta se kroz 1. kolonu. A može doći i vrijeme kada se 2. ili 3. kolona cijevi ne spušta, a zatim se spušta druga, manjeg promjera, itd. dok se ne dostigne projektna dubina bušotine. Metoda udarnog bušenja se koristi na malim dubinama pri bušenju bunara, u industriji uglja i rudarstvu itd. Trenutno se ne koristi udarna metoda za bušenje naftnih i plinskih bušotina.

Učinak udarnog bušenja u velikoj mjeri ovisi o pravi izbor za datu vrstu kamena. Za bušenje mekih i srednje tvrdih stijena koriste se I-bitovi (sl. 32). Imaju široku i relativno tanku oštricu sa bočnom površinom sečiva dleta u obliku slova I (Sl. 32 a). Za bušenje tvrdih stijena koriste se teška dlijeta (Sl. 32.). b). Prilikom bušenja u tvrdim pukotinskim stijenama koriste se poprečna svrdla (Sl. 32 c).

Povećanje visine pada alata dovodi do povećanja efikasnosti udara, ali se u tom slučaju smanjuje broj udaraca po jedinici vremena. Praksa je pokazala da je optimalna dužina hoda valjka za izvlačenje 350-1000 mm, a broj udaraca u minuti 40-50.

Rice. 32. Bitovi za udarno bušenje: 1 - oštrica; 2 - vrat; 3 - glava s navojem; 4 - oštrica; 5 - navoj; a- ugao vrha oštrice

Da bi se povećala efikasnost udarnog bušenja, potrebno je pravovremeno očistiti dno bušotine od bušaćih rezova.

Rotaciono bušenje. Naftne i plinske bušotine se trenutno buše metodom rotacionog bušenja. Kod rotacionog bušenja dolazi do uništenja stijene zbog rotacionog svrdla. Pod težinom alata, svrdlo ulazi u stijenu i pod utjecajem okretnog momenta uništava stijenu. Obrtni moment se prenosi na svrdlo pomoću rotora postavljenog na ušću bušotine kroz bušaću kolonu. Ova metoda bušenja naziva se rotaciono bušenje. Ako se obrtni moment prenosi na svrdlo iz dubinskog motora (turbobušilica, električna bušilica), tada se ova metoda naziva turbinsko bušenje.

Turbodrill - to je hidraulična turbina koju pokreće bušaći fluid koji se pumpama upumpava u bunar.

električna bušilica je zapečaćeni motor struja napaja se kablom sa površine.

Bušenje bunara se vrši pomoću opreme za bušenje (Sl. 33).

Uništavanje stijena se vrši uz pomoć svrdla (1) spuštenog na bušaće cijevi (20) na dno. Rotacijsko kretanje svrdla prenosi se motorom u bušotini (22) ili rotorom (13) kroz bušaću kolonu (rotaciono bušenje). Rotor je montiran na ušću bušotine. Niz bušaćih cijevi sastoji se od cilindra kvadratnog presjeka (11) (koji se u praksi naziva kvadrat) i bušaćih cijevi (20) spojenih s njom potporom (19). Niz bušaće cijevi prolazi kroz rotor i vješa se na kuku (9) opreme za bušenje. Rotacijsko kretanje niza bušaće cijevi sa svrdlom vrši se kroz rotor (Sl. 41). Rotor predstavlja konusni zupčanik lanac pokretan dizelskim ili električnim motorom. U unutrašnjoj šupljini ležišta (1) rotora na ležaju je postavljen sto (2) sa konusnim zupčanikom, koji je u zahvatu sa konusnim zupčanikom postavljenim na osovinu (6). Na drugom kraju osovine (nije prikazano na slici) je montiran lančani točak preko kojeg se rotacija stola prenosi sa motora. Sto rotor ima rupu u sredini, čiji promjer ovisi o maksimalnoj veličini svrdla koja se kroz njega provlači prilikom spuštanja ili podizanja bušaće kolone. Nakon spuštanja bušaćih cijevi svrdlom, dva umetka (4) se ubacuju u otvor stola rotora, a unutar njih dvije stege (3) koje čine rupu kvadratnog presjeka. U ovoj rupi se nalazi cev za vođenje, takođe kvadratnog presjeka.

On opaža obrtni moment sa stola rotora i slobodno se kreće duž ose rotora. Rotirajući sto je zaštićen kućištem (5). Saplitanje i zadržavanje

Rice. 33. Instalacija za bušenje bunara

na težinu niza bušaćih cijevi izvode se mehanizmom za podizanje. Mehanizam za podizanje sastoji se od vučne konstrukcije 4 (vidi sliku 33), električnog ili dizel motora (pogona) (5), sistema opreme (7), pokretnog bloka (8), krunskog bloka (gornjeg bloka), okretni (6) i kuka (9). Kao okvir dizalice mehanizma za dizanje služi bušilica (12). Da bi se smanjila sila na čelično uže (7) sistema za kretanje, koristi se sistem lančane dizalice.

Polyspast - to je sistem pokretnih i fiksnih blokova kroz koje se provlači čelično uže. Jedan kraj užeta je fiksiran na glavi bunara, dok je drugi kraj namotan na bubanj vitla (uže za trčanje). Na gornjem nosećem dijelu bušaće opreme ugrađen je blok fiksnih valjaka koji se naziva krunski blok(Sl. 34).

Rice. 34. Krunski blok: 1 - remenice; 2 - osovina; 3 - okvir; 4 - sigurnosni poklopac; 5 - pomoćne remenice

Pokretni blok se zove tackled blok (Sl. 35). Najčešće se krunski blok sastoji od šest valjaka sa žljebovima za žičano uže, a pokretni blok se sastoji od pet valjaka sa žljebovima. Na taj način bunar izlazi na površinu, gdje kroz žlijebove (14) ulazi u sistem. postrojenja za tretman. U sistemu postrojenja za prečišćavanje, bušotina se čisti od čestica kamena, ponovo ulazi u prijemni rezervoar (18) i proces bušenja se nastavlja.

Kod turbinske metode bušenja, tekućina za bušenje je radna tekućina za pogon hidrauličnog motora za bušenje - turbobušilice.

Tekućina za bušenje obavlja niz važnih funkcija prilikom bušenja bunara. Uz stalnu cirkulaciju tokom bušenja, tečnost za bušenje hladi konuse burgije, izvlači čestice uništene stene sa dna bušotine na površinu, sprečava moguće emisije nafte i gasa tokom procesa bušenja i sprečava urušavanje i uništavanje zidova. bušotine tokom bušenja. Za svako polje, u zavisnosti od rudarskih i geoloških uslova, strukture i sastava stena, ležišnog pritiska itd. pripremljena je odgovarajuća tečnost za bušenje. Formulacija i sastav tečnosti za bušenje moraju biti specificirani u tehničkom projektu za bušenje bušotine. Tečnost za bušenje mora biti dovoljno pokretna, dobro zadržati čestice uništene stijene, ne filtrirati se u stijene itd. U osnovi se kao tečnost za bušenje koristi rastvor isplake, koji se priprema po posebnoj recepturi, tj. rastvor gline u vodi sa odgovarajućim aditivima. Ponekad se koriste otopine na bazi ulja.

Tokom bušenja, kada kelly (kvadrat) uđe u otopinu do svoje pune dužine, alat za bušenje se podiže iz bušotine za dužinu kvadrata pomoću vitla i vješa se pomoću elevatora ili klinova na osovina rotora. Vodeća cijev (kvadrat) se odšrafljuje zajedno sa zakretnom i spušta u obložnu cijev unaprijed postavljenu u kosoj bušotini tzv. pit. Dužina jame treba biti jednaka dužini vodeće cijevi. Jama se buši pre početka bušenja bušotine u desnom uglu derika. Zatim se bušaća kolona gradi tako što se na nju zašrafi dvocijev (dvije zašrafljene između kućišta, sila na užetu za trčanje bit će deset puta manja od stvarne težine bušaće kolone koja se podiže.

Tokom procesa bušenja potrebno je rotirati cijev bušaće cijevi sa svrdlom i istovremeno u ove cijevi unositi tekućinu za bušenje kako bi se izbušena stijena izvela. U tu svrhu između kuke (9) i kvadrata (11) montira se (ovješen) poseban uređaj koji se naziva okretni(6). Da bi stenu uništenu u donjoj rupi izneli na površinu, ohladiti svrdlo, aktivirati motore u bušotini (turbobušilice) u bušotini, stalno cirkuliše glinast rješenje. Isplaka za bušenje, pripremljena na površini, iz rezervoara (18) se uzima klipnom pumpom za bušenje (16) sa motorom (17) i kroz injekcioni cevovod (15) kroz specijalno savitljivo crevo visokog pritiska (10) ispod Pritisak se dovodi preko okretaja u bušaće cijevi.

Okretni sastoji se od šupljeg tijela, unutar kojeg se nalazi horizontalna potporna platforma sa potisnim kotrljajućim ležajem, na koju se oslanja rotirajući dio - rotor, na koji je pomoću navojnih spojeva pričvršćena kolona bušaće cijevi. U gornjem dijelu tijela okretaja, kroz mlaznicu se pumpa tekućina za bušenje, koja kroz šuplji rotor prolazi u bušaću kolonu. Izlazeći kroz rupe svrdla, tekućina za bušenje, miješajući se s česticama uništene stijene, uzdiže se kroz prsten

Rice. 35. Pokretni blok: 1 - pomicanje; 2 - remenice; 3 - osovina; 4 - sigurnosni poklopci; 5 - obrazi; 6 - minđuša

bušaće cijevi), izvadite je iz elevatora ili klinova, spustite u bunar do dužine dvocijevne, objesite elevatorima ili klinovima na sto rotora, podignite keli okretanjem iz otvora, pričvrstite ga na bušaće kolone, osloboditi bušaću kolonu iz klinova ili elevatora, spustiti svrdlo na donju rupu i bušenje bušotine se nastavlja.

Za zamjenu istrošenog svrdla drugim, alat za bušenje se podiže, svrdlo se zamjenjuje, alat sa svrdlom se spušta i nastavlja se bušenje bušotine. Kada se bubanj vitla okreće, uže za kretanje se namotava ili odmotava od bubnja, te se zbog toga podiže ili spušta pokretni blok sa kukom. Na kuku uz pomoć remena i elevatora okačena je bušaća traka koja se podiže ili spušta. Prilikom podizanja, alat za bušenje se uvija u sekcije, koje se nazivaju svijeće, i postaviti u kulu fenjer na svijećnjak. Sekcije, ili svijeće, imaju dužinu ovisno o visini bušaće opreme. Dakle, sa visinom tornja od 41 metar, dužina svijeća je 25-36 metara. Spuštanje bušaćeg alata (bušaćeg niza) u bunar vrši se obrnutim redoslijedom. Oprema za bušenje - ovo je metalna konstrukcija iznad bušotine za spuštanje i vađenje alata za bušenje sa svrdlom, bušaćih motora, obložnih cijevi, postavljanje bušaćih postolja nakon izvlačenja iz bušotine itd.

Towers release toranj(Sl. 36) i jarbol(Sl. 37).

Kula toranj BM-41 (sl. 37) je pravilna krnja tetraedarska metalna piramida. Sastoji se od četiri noge (1), kapije (2), balkona (3) gornjeg (jahaćeg) radnika, krune blok platforme (4), koza (5), poprečnih pojaseva (6), spojnica (7 ) i ljestve (8 ).

Stubovi jarbola proizvode se jednostruki i dvonosni A-oblika. Najčešće korišteni tornjevi u obliku slova A.

Toranj u obliku slova A (slika 37) sastoji se od nosača za podizanje (1), dijelova jarbola (2,3,4,6), protupožarnih stepenica (5), montažnih koza (7), okvira krunskog bloka ( 8), strije (9,10,14), momci (11), tunelske stepenice (12), balkon (13)

Rice. 36. Toranj VM-41: 1 - noga; 2 - kapija; 3 - balkon; 4 - platforma bloka ispod krune; 5 - koze za montiranje; 6 - poprečni pojasevi; 7 - spojnice; 8 - stepenice za marširanje

Rice. 37. Toranj jarbola tipa A: 1 - podizni stalak; 2, 3, 4, 6 - dijelovi jarbola; 5 - požarne stepenice; 7 - montažne koze za popravku krunskog bloka; 8 - okvir bloka ispod krune; 9, 10, 14 - strije; 11 - proteza; 12 - tunelske stepenice; 13 - balkon; 15 - sigurnosni pojas; 16 - stepenice u sredini leta; 17 - šarka

radni, sigurnosni pojas (15), merdevine (16), šarke (17).

Tornjevi se proizvode u nekoliko modifikacija. Glavne karakteristike stubova su nosivost, visina, kapacitet "skladišta" (mesto za postolje bušaćih cevi), dimenzije donjeg i gornjeg postolja, te težina (masa stuba).

Kapacitet podizanja stuba je maksimalno, maksimalno dozvoljeno opterećenje stuba u procesu bušenja bušotine. Visina tornja određuje dužinu svijeće koja se može izvaditi iz bunara, čija veličina određuje trajanje operacija okidanja.

Za bušenje bunara do dubine od 400-600 m koristi se derik visine 16-18 m, do dubine od 2000-3000 m - visine 42 m, a do dubine od 4000 do 6500 m - 53 m.

Kapacitet "prodavnice" pokazuje kolika je ukupna dužina bušaćih cijevi promjera 114-168 mm u njih. Dimenzije gornje i donje osnove karakterišu uslove bušaće posade, uzimajući u obzir postavljanje opreme za bušenje, alata za bušenje i sredstava za mehanizaciju operacija okidanja. Dimenzije gornje osnove kula su 2x2 ili 2,6x2,6 m, a donje 8x8 ili 10x10 m.

Ukupna masa uređaja za bušenje je desetine tona.

Za mehanizaciju operacija okidanja koriste se sistem za kretanje i vučna konstrukcija. Pokretni sistem se sastoji od stacionarnog krunskog bloka (sl. 34), koji je ugrađen u gornji deo bušaće opreme, pokretnog bloka (sl. 35), spojenog na krunski blok sa pokretnim užetom, čiji je jedan kraj pričvršćen je za bubanj vitla, a drugi kraj je fiksiran na kuku za bušenje. Tackle sistem je lančana dizalica (blok sistem) dizajnirana da smanji napetost užeta za hvatanje i da smanji brzinu spuštanja alata za bušenje, omotača i bušaćih cijevi.

Alat za bušenje je okačen na kuku: pri bušenju, uz pomoć okretaja, i pri operacijama okidanja, uz pomoć priveznica i elevatora (Sl. 38). Izvlačenje se koristi za:

"*%" 1) držati na težini alata za bušenje; *" " 2) spuštanje i podizanje bušaćih i obložnih cijevi.

Rice. 38. Šema ovjesa bušaće cijevi tokom operacija okidanja: a - shema; b - elevator: 1 - bušaća cijev; 2 - lift; 3 - veza

Oprema za bušenje je opremljena vučenjem određenog kapaciteta. Za mehanizaciju uvrtanja i odvrtanja alatnih spojeva bušaćih cevi koriste se automatske kliješta za bušenje AKB-ZM i kliješta za vješanje PKB-1, pneumatska klinasta hvataljka PKR-560 za mehanizovano hvatanje i otpuštanje bušaćih cijevi. Ključ AKB-ZM (Sl. 39) je ugrađen između vitla i rotora 4 na temelju.

Glavni dijelovi ključa su blok ključeva 1, kolica sa pneumatskim cilindrima 2, postolje 3 i kontrolna tabla 4.

Uvrtanje i odvrtanje bušaćih cijevi vrši se pomoću bloka ključa postavljenog na nosač, koji se pomiče uz pomoć dva pneumatska cilindra duž vodilica: ili prema bušaćoj cijevi ugrađenoj u rotor, ili od nje. Stezni uređaji, kao i mehanizam za pomeranje bloka ključeva, pokreću se pneumatskim cilindrima koji se aktiviraju sa kontrolne table 4. U tu svrhu se komprimovani vazduh dovodi u sistem iz prijemnika.

Rice. 39. Ključ za bušenje AKB-ZM: 1 - blok ključa; 2 - kolica sa pneumatskim cilindrima; 3 - stalak; 4 - kontrolna tabla

Nedavno su proizvedeni ključevi AKB-ZM2, čiji je dizajn zasnovan na ključevima AKB-ZM. Na bazi kliješta za bušenje AKB-ZM2 razvijena je i masovno proizvedena kliješta AKB-ZM2-E2 sa dvostranim električnim pogonom rotatora u fabrici Ižnjeftemaš (Izhevsk).

Karakteristično	AKB-ZM2	AKB-ZM2-E2
Nominalni promjer ušrafljenih (odšrafljenih) cijevi, mm: kućište za bušenje	108-216 114-194	108-216 114-194
Rotator drive	pneumatski motor	email motor
Frekvencija rotacije uređaja za stezanje cijevi, o/min: pri prvoj brzini pri drugoj brzini	60-105
Obrtni moment dopune (prekidanja) (kNm): pri prvoj brzini, ne manji od: pri drugoj brzini, ne manji od: maksimalnog (sa dva ili tri pričvršćivanja)	1,2 30	1,25 2,5
Pogonska snaga, kW		15/7,5
Pritisak vazduha u mreži, MPa	0,7-0,9	0,7-0,9
Ukupne dimenzije, mm Blok ključeva sa nosačem i stubom Upravljačka ploča Upravljačka stanica	1730x1013x2380 870x430x1320	1730x1020x2700 790x430x1320 700x650x1600
Ključna masa, kg

Glavni mehanizam koji obavlja operacije uvrtanja i odvrtanja cijevi je blok ključeva.

Na vodilicama, blok ključa se pomiče duž nosača pod djelovanjem dva pneumatska cilindra dvostrukog djelovanja, osiguravajući dovod steznog uređaja do bušaće cijevi i uklanjanje iz nje. Rotacija uređaja za stezanje cijevi ključnog bloka - od zračnog motora kroz mjenjač. Nosač se slobodno okreće u gornjem dijelu stuba, a njegov položaj tokom rada je fiksiran. Kočija sa blokom ključeva može se kretati duž stuba po visini. Ključ je donjim dijelom žice čvrsto pričvršćen za bazu bušaće opreme. Upravljačka ploča omogućava daljinsko upravljanje radom ključa.

Obim ključa AKB-ZM2-E2 i opseg zavrtanja-odvrtanja priključaka je sličan ključu AKB-ZM2.

Ključ PKB-1 je okačen u opremu za bušenje na užetu. Visina njegovog ovjesa regulirana je pneumatskim cilindrom sa kontrolne ploče.

Posljednjih godina, za mehanizaciju procesa nabijanja i lomljenja bušaćih i obložnih cijevi pri bušenju naftnih i plinskih bušotina razvijena je i koristi se automatska dvobrzinska bušaća kliješta sa pneumatskim pogonom AKB-4. , koji je razvijen na bazi korišćene kliješta AKB-ZM2 i ima visok koeficijent unifikacije sa njim. Ključ je jednostavan za rukovanje i održavanje, pouzdan u radu.

Prednosti baterije ključa-4:

Visok obrtni moment - 70 kNm - omogućava vam da radite bez upotrebe mašinskih ključeva;

Zakretni moment se primjenjuje na spoj koji se zavrta bez udara, zbog čega se habanje bušaćih cijevi i krekera samog ključa značajno smanjuje;

Ograničivač obrtnog momenta instaliran na ključu omogućava vam da uspostavite veze sa unapred određenim momentom, po dostizanju kojeg se zračni motor isključuje.

Tehničke karakteristike baterije-4:

1. Nazivni promjer cijevi koje se ušrafljuju ili odvrću, mm

bušenje - 108-216; kućište - 114-194;

2. Pogon rotatora - klipni pneumatski motor;

3. Pogonska snaga, kW-13;

4. Pritisak vazduha u mreži, MPa - 0,7-1,0; ,sh5. Obrtni moment, kNm: i "i pri prvoj (brzi) brzini - 5,0;

% pri drugoj (sporoj) brzini - 70,0;

6. Ukupne dimenzije, mm

blok ključeva sa nosačem i stubom 1780x1230x2575; "kontrolna tabla 870x430x 1320;

težina ključa, kg - 2700.

; PKR-560 pneumatska klinasta hvataljka se koristi za mehaničko hvatanje i oslobađanje bušaćih i obložnih cijevi. Montira se u rotor i ima četiri klina kojima se upravlja putem daljinskog upravljača pomoću pneumatskog cilindra. , Prilikom bušenja bunara koriste se i okret, muljne pumpe, tlačno crijevo i rotor.

Okretni(Sl. 40) služi za povezivanje nerotirajućeg sistema za kretanje i bušaće kuke na rotirajuće bušaće cevi i za uvođenje tečnosti za ispiranje pod visokim pritiskom u njih.

blatne pumpe koriste se za ubrizgavanje tečnosti za bušenje u bušotinu. Prilikom bušenja bunara koriste se klipne dvocilindrične pumpe dvostrukog djelovanja.

Trenutno je postrojenje Izhneftemash savladalo proizvodnju muljnih pumpi NB 32, NB-50, NB-80, NB 125Izh (horizontalne dvocilindrične pumpe dvostrukog djelovanja, pogonjene integriranim reduktorom).

Pumpe NB32, NB50, NB80 se koriste za pumpanje tekućine za ispiranje (voda, mulj) u bunare.

pirinač. 40. Okretni: 1 - ležajevi; 2 - tijelo; 3 - uljne brtve; 4 - veza; 5 - tlačna cijev; 6 - poklopac kućišta; 7 - prtljažnik

bušotina, tokom geoloških istraživanja i strukturno istražnog bušenja na

nafte i gasa.

Pumpa NB 125Izh se koristi:

Za ubrizgavanje tekućine za ispiranje prilikom bušenja naftnih i plinskih bušotina;

za ubrizgavanje tečnog medija pri izvođenju operacija ispiranja i ceđenja u procesu remonta bušotine;

za ubrizgavanje vode, rastvora polimera u produktivnu formaciju za intenziviranje proizvodnje nafte; za pumpanje raznih neagresivnih tekućina, uključujući naftu.

Specifikacije pumpe.

Naziv pumpe	Hod klipa, mm	Visina usisavanja, m
NB32
NB50
NB80
NB125

Tlačne i dovodne pumpe.

Naziv pumpe	snaga, kWt	Zamjenjivi promjer čahure, mm	Zapremina, m 3 / sat	Maksimalni pritisak, MPa	Broj dvostrukih udaraca u minuti
NB32			15,8	4,0
	20,9	4,0
	26,3	3,2
	32,4	2,6
NB50			20,9	6,3
	26,3	5,0
	32,0	4,1
	39,6	3,4
NB80			19,8	10,0
	26,0	8,0
	32,7	6,3
	40,3	5,2
	50,4	4,3
NB 125IZH			25,2	17,0
	32,0	13,0
	43,5	10,0
	54,0	8,8
NB 125IZH WT.			33,0	13,0
	42,0	10,0
	57,0	7,5
	71,0	6,0

Na bazi muljnih pumpi fabrika proizvodi pumpne jedinice ANB 22, AN-50 i AN-125.

Pumpne jedinice se sastoje od okvira na koji je ugrađena muljna pumpa, elektromotor i klinasti remen.

ANB 22 jedinica ima mjenjač s tri brzine koji vam omogućava promjenu protoka pumpe u širokom rasponu.

Pored navedenih pumpi, postrojenje je ovladalo i proizvodi pumpu za cementiranje NTs 320. NTs 320 je horizontalna dupla klipna pumpa dvostrukog djelovanja sa integriranim pužni zupčanik, namenjen za injektiranje tečnih medija (glina, cement, rastvori soli) tokom operacija ispiranja i ceđenja i cementiranja naftnih i gasnih bušotina tokom njihovog bušenja i remonta.

Dizajn pumpe je razvijen na bazi 9T pumpe.

Korisna snaga pumpe je 108 kW.

Omjer prijenosa par crva - 22.

Pritisak i zapreminski protok pumpe.

Crevo pod pritiskom(crijevo za bušenje) služi za dovod tekućine za ispiranje pod pritiskom do okretnice.

Rotor(Sl. 41) služi za rotaciju bušaće kolone frekvencijom od 30-300 o/min tokom bušenja, za percepciju reaktivnog momenta žice, za zadržavanje težine bušaćih ili obložnih cijevi postavljenih na njenom stolu, na elevatoru ili klinovima prilikom sastavljanja svijeća tokom povratnih operacija, ribolova i drugih radova.

Rice. 41. Rotor: 1 - ležaj; 2 - sto sa ojačanim zupčanikom; 3 - stezaljke; 4 - košuljice; 5 - kućište; 6 - osovina

Rotor se sastoji od okvira 1, u čijoj je unutrašnjoj šupljini postavljen sto 2 sa ojačanim zupčanikom na ležaju, vratilo 6 s jedne strane i konusni zupčanik s druge strane, kućište 5 sa vanjskim rebrastim površine, košuljice 4 i stezaljke 3 za vodeću cijev. Tokom rada, rotacijsko kretanje od vitla se prenosi na osovinu pomoću lančanog prijenosa i pretvara se u translacijsko okomito kretanje vodeće cijevi koja je stezama stegnuta u rotacionom stolu.

Aktuator daje snagu vitlu, muljnim pumpama i rotoru. Pogon opreme za bušenje je dizel, električni, dizel-električni i dizel-hidraulični.

Dizel pogon Primjenjuje se na mjestima bušenja gdje nema električne energije potrebne snage.

Električni pogon jednostavan za instalaciju i rad, visoku pouzdanost i ekonomičnost.

Dizel-električni dizel pogon koji rotira generator koji zauzvrat napaja električni motor.

Dizel-hidraulični pogon se sastoji od motora sa unutrašnjim sagorevanjem i turbo mjenjača. Ukupna snaga pogona bušaćih uređaja je od 1000 do 4500 kW, koja se raspoređuje na pogon bušaćih pumpi i rotora.

Cirkulacioni sistem služi za prikupljanje i prečišćavanje korišćenog isplaka, priprema novih porcija i pumpanje očišćenog isplaka u bunar.

Bušilice

Dlijeto je alat za bušenje za mehaničko uništavanje stijena u procesu bušenja bunara. Upotreba rotacionog bušenja bladed i kornet bits.

Oštrica su svrdla za rezanje i smicanje namijenjena bušenju viskoznih i plastičnih stijena niske tvrdoće (viskozne gline, krhki škriljci itd.) i niske abrazivnosti, najčešće se koriste u rotacionom bušenju.

Konusni bitovi su komadići za rezanje i abrazivno djelovanje s dijamantskim ili tvrdolegiranim mlaznicama za rezanje stijena. Najčešće korišteni trokonusni bitovi.

Konusna svrdla se koriste u rotacionom bušenju za bušenje stijena e-različitih fizičkih i mehaničkih svojstava, uključujući i pri izmjeni visokoplastičnih niskoviskoznih stijena sa stijenama srednje tvrdoće.

Konusni nastavci su izrađeni od visokokvalitetnih čelika sa naknadnom hemijsko-termijskom obradom dijelova koji se troše, a zupci su izrađeni od tvrdih legura.

Dijamantska dlijeta. Dijamantska svrdla se koriste za bušenje tvrdih stijena. Rezne ivice ovih bitova su opremljene umjetnim dijamantima. Dijamantska dlijeta su spiralno, radijalno i stupio. Kod spiralnih dijamantskih bitova radni dio ima spirale opremljene umjetnim dijamantima i rupama za ispiranje. Spiralna dijamantska svrdla se koriste u turbinskom bušenju za uništavanje niskoabrazivnih i srednje abrazivnih stijena.

U radijalnim dijamantskim bitovima radna površina se sastoji od radijalnih izbočina u obliku sektora, opremljenih dijamantima, a između njih se nalaze rupe za ispiranje.

Ova svrdla se koriste u rotacionom i turbinskom bušenju za uništavanje tvrdih stijena i niskoabrazivnih stijena srednje tvrdoće.

Stepenasti dijamantski bitovi imaju radnu površinu u obliku stepenastog oblika. Stepenasta svrdla se koriste u metodama rotacionog i turbinskog bušenja pri bušenju niskoabrazivnih mekih i srednje tvrdih stijena.

Vijek trajanja i penetracija po bitu dijamantskih bitova je mnogo duži od ostalih bitova. Zbog toga se smanjuje broj operacija isključenja tokom bušenja bunara.

Dobri rezultati u proizvodnji burgija, burgija ojačanih sintetičkim dijamantima za bušenje vertikalnih, usmjerenih, horizontalnih bušotina i bočnih horizontalnih bušotina postignuti su u zajedničkom rusko-američkom preduzeću u Udmurtiji JV "UDOL" ("Udmurt bits"). Ovdje se proizvodi više od 50 standardnih veličina raznih bitova, glava jezgra i kalibratora:

a) dijamantska dlijeta razni modeli;

b) lopatice RDS dimenzija od 119 do 259 mm;

c) burgije sa PC karbidnim rezačima;

d) bitovi bicentrični SR za bušenje uz istovremeno razvrtanje bušotine od 120,6x141,9 do 215,9xx250 mm;

D i e) bušaće glave za jezgrovanje, kao i uzorkovanje jezgra;> . projektili za bušenje u horizontalnim bušotinama; o "e) kalibratori.

Bicentri izvan centra (bicentrični) su visoko efikasni i pouzdani. Stopa penetracije s njihovom upotrebom povećava se za 3-5 puta.

Bitovi za jezgrovanje. Za izradu stratigrafskog presjeka, proučavanje litoloških karakteristika produktivnih stijena, određivanje sadržaja nafte ili plina u stijenama itd. u bušotinama pri bušenju se biraju stubovi nerazrušene stijene produktivnog horizonta (jezgra). Za uzorkovanje i podizanje na površinu jezgre koriste se specijalne nastavke za jezgro (Sl. 42). Takvo svrdlo se sastoji od glave za bušenje (1) i kompleta jezgra pričvršćenih na telo glave bušilice pomoću navojne veze. Glave za bušenje su konusne, dijamantske

i karbida. Rezači u bušaćoj glavi su montirani tako da se stijena u središtu dna bušaće bušotine ne uništi, zbog čega se formira jezgro (2). Bušaće glave za bušenje bunara sa jezgrom proizvode se uglavnom sa četiri i šest konusa, mada postoje i osmokonusne. U glavama za bušenje dijamantskih i tvrdih legura, elementi za rezanje stijena su smješteni na način da omogućavaju zabijanje uništenih stijena samo po obodu donje rupe, ostavljajući nerazrušeni kameni stup u sredini. Stub stijene pri daljem bušenju bušotine ulazi u set jezgra, koji se sastoji od tijela (4) i jezgra. 42. Šema uređaja ^ zvano lonkovy bit: 1 - bušenje nosivost tla. Gruntonoska obes-glava; 2 - jezgro; 3 - nosač tla; čuva sigurnost jezgra 4 - tijelo kompleta jezgra; 5 - prilikom bušenja bunara, kuglasti ventil i prilikom podizanja alata za bušenje

alat na površinu. U donjem dijelu bagera ugrađeni su razbijači jezgra i držači jezgara, a u gornjem dijelu je postavljen kuglični ventil (5) koji osigurava prolaz tekućine iz bagera kada se napuni jezgrom. Za uzorkovanje jezgra koriste se nastavci za jezgro sa uklonjivim i neuklonjivim nosačem tla. Kada se koristi svrdlo za jezgro sa odvojivom glavom, nosač zemlje sa jezgrom se podiže spuštanjem u rupu za bušenje.

uže od čeličnog užeta sa hvatačem. Nakon podizanja hvatača, iz bagera se uklanja jezgro, bager oslobođen od jezgre se ugrađuje u korito kompleta jezgra, a nakon spuštanja alata za bušenje, bušenje se nastavlja sa uzorkovanjem jezgra u narednom intervalu. Bušaće glave za uzorkovanje jezgra, proizvođača JV "UDOL", obezbeđuju uklanjanje jezgra od 85-100%.

Cijevi za bušenje

Cijevi za bušenje prilikom bušenja bunara koriste se za prijenos rotacije na bit tokom rotacijskog bušenja, dovod tekućine za ispiranje u turbobušilicu tokom turbinskog bušenja, stvaranje opterećenja na svrdlu, dovod tečnosti za bušenje na dno bušotine za hlađenje svrdla, za podizanje na površinu uništene stijene podići i spustiti svrdlo, turbobušilicu, električnu bušilicu, nosače zemlje itd.

Pri bušenju bušotina koriste se čelične bušaće cijevi (SBT) sa krajevima postavljenim iznutra i izvana, sa zavarenim spojnim krajevima, sa blokirajućim obujmicama, sa stabilizirajućim obujmicama, kao i cijevi za bušenje od lakih legura (LBT).

Čelične bušaće cijevi izrađuju se od ugljičnog i legiranog čelika. Bušaće cijevi sa izbačenim krajevima iznutra i izvana prečnika do 102 mm i više proizvode se u dužinama većim od 11,5 m. Cijevi dužine 6 m se isporučuju u kompletu sa spojnicama, a cijevi dužine 8 i 11,5 m se isporučuju bez spojnica. Za spajanje bušaćih cijevi koriste se brave za bušenje: ZN - brave sa normalnim prolaznim otvorom; ZŠ - brave sa širokim prolaznim otvorom; ZU - brave sa uvećanim prolaznim otvorom. Brave ZN i ZŠ se koriste za spajanje bušaćih cijevi sa krajevima koji su iznutra iskrivljeni, a brave ZU se koriste za spajanje bušaćih cijevi sa krajevima koji su izvana izbočeni.

Bušaće cijevi se proizvode sa vanjskim prečnikom od 60, 73, 89, 102, 114, 127, 140 i 169 mm i debljinom stijenke od 7 do 11 mm. Kako bi se smanjio broj zavrtanja i odvrtanja cijevi tokom kružnih operacija, cijevi koje koriste navojne spojnice

borba je povezana u sekcije (svijeće). Dijelovi bušaćih cijevi međusobno su povezani prilikom spuštanja u bušotinu pomoću posebnih navojnih brava, koje se sastoje od bradavice s vanjskim konusnim navojem i spojnice s unutarnjim konusnim navojem.

Međusobno povezani dijelovi bušaće cijevi nazivaju se bušaća kolona. Prva gornja cijev u bušaćoj koloni naziva se kelly (kvadratni profil). Posljednja bušaća cijev na dnu naziva se prsten za bušenje (DC), koji se postavlja iznad svrdla. Ogrlica za bušenje je dizajnirana da poveća težinu svrdla i poveća stabilnost dna bušaće kolone. Izrađen je od cijevi debelih zidova. Upotreba obujmica za bušenje omogućava stvaranje opterećenja na donjoj rupi sa setom međusobno povezanih nekoliko cijevi debelih stijenki, čime se poboljšavaju uvjeti rada bušaće kolone. Kako bi se smanjila težina cijele bušaće kolone pri bušenju dubokih bušotina, umjesto čeličnih bušaćih cijevi, bušaće cijevi od aluminijskih legura (legura aluminija sa bakrom i magnezijumom), koje se nazivaju bušaće cijevi od lakih legura (LBT), se koriste. Bušaće cijevi od lake legure proizvode se sa unutrašnjim nagnutim krajevima prečnika 73, 93, 114, 129 i 147 mm. Na krajevima ovih cijevi izrezan je standardni navoj. Međusobno su povezani uz pomoć posebnih čeličnih brava za bušenje. Upotreba bušaćih cijevi od lakih legura omogućava smanjenje težine bušaće kolone za gotovo dva ili više puta. Bušaće cijevi se proizvode u tvornicama dužine 6,8 i 11,5 m. Svijeće se sklapaju dužine 25-36 m.

Downhole motori

Turbodrills. U turbinskom bušenju, svrdlo se pokreće motorom u bušotini koji se zove turbobur. Turbodrill - ovo je nizbrodski motor koji pretvara energiju pokretnog toka isplake u mehaničko kretanje - rotaciju osovine turbobušotine spojene na svrdlo.

Rice. 43. Stupanj turbine

Turbobušilica je višestepena turbina sa brojem stupnjeva od 25 do 350. Svaki stepen turbine (Sl. 43) sastoji se od statora (1) čvrsto spojenog na tijelo turbobušilice i rotora (2) postavljenog na osovinu turbobušilice. . U statoru i rotoru, protok tekućine za bušenje mijenja smjer i, tečeći od stupnja do stupnja, daje dio hidrauličke snage svakog stupnja. Snaga proizvedena na osovini turbobušilice u svim fazama se zbraja na osovini turbobušilice i prenosi na svrdlo.

Smatra se da je za efikasan rad turbobušilice potrebno imati oko stotinu turbina. U svakoj turbini, lopatice rotora su ravnomjerno postavljene duž perimetra. Prije svake turbine-rotora u kućištu turbobušilice ugrađuju se turbinski statori slične konstrukcije. Svaki par turbina sa rotorom i statorom čini stepen turbo bušilice. U modernim turbobušilicama broj takvih stupnjeva dostiže tri stotine. Protok bušaćeg fluida prvo udari u lopatice turbine statora, promijeni smjer i udari u lopatice rotora, a zatim ponovo promijeni smjer, a rezultirajuća radijalna sila kroz turbine rotora pokreće osovinu turbobušilice. Industrija proizvodi jednosječnu višestepenu turbobušilicu. Proizvode se i dvo-, tro- i četvorodelne turbobušilice koje imaju do 230, 270 i 280 turbina. Turbobušilice sa više sekcija koriste se za bušenje dubokih bušotina.

Za uzorkovanje jezgra pri bušenju bušotina turbinskom metodom koriste se jezgrene turbobušilice (turbobiti) sa uklonjivim nosačem tla. Turbobušilice se proizvode uglavnom sa vanjskim prečnikom od 102 do 235 mm, tj. mogu se koristiti za bušenje bušotina sa bitovima različitih prečnika.

Koriste se i niskofrekventni niskofrekventni hidraulični motori - to su vijčani (pomišni) motori sa brzinom osovine od 90 do 300 o/min. Vijčani dubinski motor sastoji se od dva dijela: motora i vretena.

Dio motora sastoji se od spiralnog rotora (unutrašnji vijak) i statora sa unutrašnjim zavrtnjem. Na rotoru je vijak kraći za jedan zub, a osa rotora je pomaknuta u odnosu na osu statora. Tečnost za bušenje, prolazeći kroz otvor vijčanog mehanizma, rotira vijak rotora.

Vijak rotora je spojen na osovinu, na čijem se kraju nalazi navoj za uvrtanje nastavka.

Električne bušilice. Električna bušilica je nizbrodski elektromotor, uz pomoć kojeg se svrdlo okreće na dnu bušotine. U kućište električne bušilice postavljen je trofazni AC motor. Elektromotor se napaja strujom sa površine preko posebnog kabla koji se nalazi unutar bušaćih cevi. Ispod zakretnice se nalazi prstenasti strujni kolektor na koji se preko kabla dovodi električna struja.Ceo kabl je podeljen na posebne delove.Svaki sekcija ima dužinu jednaku dužini postolja bušaće cijevi.Spajanje i odspajanje kabelskih sekcija prilikom uvrtanja i odvrtanja svijeća pri operacijama okidanja vrši se pomoću posebnih brava (kontakta) na svakoj cijevnoj svijeći.Prilikom uvrtanja upornih cijevi šipka ulazi u rukav i zatvara električni kontakt, a kada se odvrne kontakt se otvara. U procesu bušenja, bušaća kolona miruje i kroz nju se bušaća tečnost dovodi do dna bušotine. Brzina rotacije rotora ne ovisi o količini tekućine za bušenje koja se dovodi na dno bušotine.

Nedostatak električnog bušenja je neugodnost snabdijevanja električnom bušilicom električnom energijom i poteškoća u osiguravanju pouzdanosti brtvljenja električne bušilice od ulaska isplake za bušenje. U električnom bušenju koriste se električne bušilice prečnika 170, 215 i 250 mm i svrdla 190,5; 244.5; 295,3 mm.

I . Tehnički dio. Značajka i Kratki opis uređaja.

Postrojenja za bušenje i konstrukcije……………………………………………………………………4

Sistem putovanja………………………………………………………………………………………………….………..5

Crtanje……………………………………………………………………..……………………………...6

Rotori………………………………………………………………………………………………..………………………….7

Blatne pumpe i oprema za cirkulacioni sistem…………..……………………………8

Okretnice……………………………………………………………………………………..………………….…………9

Pogoni bušaćih uređaja…………………………………………………………………………….9

Oprema za zaptivanje ušća bušotine…………………………………..…………………………10

II . Tehnološki dio.

1. Bušenje naftnih i plinskih bušotina……………………………………..14

Upoznavanje sa metodama ručnog dodavanja svrdla, bušenja

sa kontrolorom bitova, učenje bušenja sa rotorom……………………………………………..14

Upoznavanje sa metodologijom racionalnog razvoja

Lot………………………………………………………………………………………………………………………………15

Obavljanje osnovnih poslova u softveru otvorenog koda uz pomoć specijal

oprema…………………………………………………………………………………….16

Priprema cijevi za provlačenje, ugradnja lifta

na rotor, skidanje sa rotora, postavljanje cijevi na klinove…………………………………………17

Provjera navoja za zaključavanje, zavrtanje BT ključem

čiju bateriju, ponovno pričvršćivanje i otkopčavanje brava spojeva sa

korištenjem ključeva UMK……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………

Pregled i mjerenje BT i UBT, ugradnja BT na svijećnjak, na-

okretanje i tokarenje bitova…………………………………………………………………………19

Ispiranje bunara…………………………………………………………………………………………….20

BHA i regulisanje režima bušenja u cilju borbe protiv samopro-

proizvoljna zakrivljenost bunara……………………………………………………………………………….22

2. Upoznavanje sa bušenjem bunara sa grmljem……………………………….23

3. Pokretanje i cementiranje kolovoznih cijevi………………………………..24

4. Otvaranje i ispitivanje naftnih horizonata………………………..26

5. Hitni radovi u bušotini…………………………………………………….………..27

6. Eliminacija gasnog ulja i emisija gasova…………………………………….…….28

I . Tehnički dio

Karakteristike i kratak opis uređaja

Oprema za bušenje i postrojenja

Proces bušenja je praćen spuštanjem i podizanjem bušaće žice u bušotinu, kao i održavanjem na težini. Masa alata s kojim je potrebno raditi u ovom slučaju doseže stotine kilonnjutona. Da bi se smanjilo opterećenje užeta i smanjila instalirana snaga motora, koristi se oprema za dizanje (slika 2.2), koja se sastoji od tornja, vučne konstrukcije i sistema tackle (polispast). Putni sistem se, pak, sastoji od fiksnog dijela - krunskog bloka (fiksnih blokova kotura) postavljenog na vrhu lanterne tornja, i pokretnog dijela - pokretnog bloka (pokretnog bloka kotura), putujućeg užeta, kuke i remena . Oprema za dizanje sastavni je dio svake bušaće opreme, bez obzira na način bušenja.

Oprema za bušenje je dizajnirana za podizanje i spuštanje bušaće kolone i obložnih cijevi u bušotinu, zadržavanje bušaće žice okačene tokom bušenja, kao i za postavljanje u nju pokretnog sistema, bušaćih cijevi i neke od opreme neophodne za proces bušenja. . Najozbiljnija opasnost pri radu na bušaćim uređajima je njihovo djelomično ili potpuno uništenje. Glavni razlog za pad ili uništenje stubova je nedovoljan nadzor nad njihovim stanjem tokom dugotrajnog rada. Iz tih razloga uvedene su izmjene u sigurnosnim pravilima koje predviđaju obavezne periodične provjere stubova, uključujući potpunu demontažu i reviziju njihovih dijelova, kao i ispitivanja sa opterećenjem montiranih stubova.

Osim toga, dizalica se mora pažljivo pregledati i provjeriti svaki put prije bušenja, prije pokretanja kolovoza, puštanja zaglavljene bušilice ili kolone, u slučaju nesreće i nakon jakog vjetra (15 m/s za otvorene površine, 21 m/s za šumska i tajga područja, kao i kada je kula izgrađena u jami). Tornjevi tipa jarbola montiraju se u vodoravnom položaju, a zatim se pomoću posebnih uređaja podižu u vertikalni položaj. Transport tornja se vrši u sastavljenom obliku zajedno sa platformom jahača u horizontalnom položaju na posebnom transportnom uređaju. Istovremeno, putni sistem se ne demontira zajedno sa tornjem. Ukoliko je zbog uslova terena nemoguće transportovati toranj u celini, rastavlja se na delove i transportuje po delovima univerzalnim transportom.U praksi bušenja, pored stubova tipa jarbola, i dalje se koriste kule tipa kule. korišteni, koji se sklapaju metodom odozgo prema dolje. Prije početka montaže, lift se montira na postolje tornja. Nakon što je montaža tornja završena, lift se demontira.

Uporedo sa montažom bušaće opreme i montažom derick-a, vrši se i izgradnja objekata u blizini bunara. Tu spadaju sljedeće strukture: 1) Redukcijska (agregatna) šupa, dizajnirana za sklonište motora i prijenosnih mehanizama vitla. Pričvršćen je za toranj sa strane svoje stražnje ploče u smjeru suprotnom od staza. Dimenzije ograde za zupčanike određuju se prema vrsti instalacije. 2) Prostorija za pumpe za smještaj bušaćih pumpi i energetske opreme. Građena je ili kao produžetak bočne strane lanterne tornja za ostavu, ili odvojeno uz bočnu stranu tornja. Zidovi i krov spremišta za prijenosnike i pumpe, ovisno o specifičnim uvjetima, oblažu se daskama, valovitim gvožđem, štitovima od trske, gumenim tkaninama ili polietilenskom folijom. Upotreba nekih bušaćih uređaja zahtijeva kombinaciju zupčanika i spremišta za pumpe. 3) Prijemni most namenjen za polaganje bušaće cevi i drugih cevi i pomeranja opreme, alata, materijala i rezervnih delova duž njega. Prijemni mostovi su horizontalni i kosi. Visina ugradnje prihvatnih mostova regulirana je visinom ugradnje okvira bušaće opreme. Širina prihvatnih mostova je do 1,5...2 m, dužina do 18 m. 4) Sistem uređaja za čišćenje bušaće isplake, kao i skladišta hemikalija i rasutih materijala. 5) Niz pomoćnih konstrukcija pri bušenju: na elektro pogonu - transformatorske platforme, na motorima sa unutrašnjim sagorevanjem (ICE) - platforme na kojima se nalaze kontejneri za goriva i maziva itd.

Sistem putovanja

U procesu bušenja bunara, sistem za podizanje obavlja različite operacije. U jednom slučaju se koristi za okidanje za zamjenu dotrajalog svrdla, spuštanje, podizanje i držanje bušaćih nizova na težini tokom bušenja, pecanja ili drugih radova u bušotini, kao i za spuštanje obložnih cijevi. U drugim slučajevima osigurava stvaranje potrebne sile na kuku za izvlačenje zaglavljene bušaće kolone iz bušotine ili u slučaju nesreće s njom. Kako bi se osigurala visoka efikasnost u ovim različitim poslovima, sistem za dizanje ima dvije vrste brzina kuke za dizanje: tehničku za okidanje i tehnološku za druge operacije.

Zbog promjene težine bušaće kolone tokom podizanja, kako bi se vrijeme svelo na minimum, sistem dizanja mora biti u mogućnosti mijenjati brzine dizanja prema opterećenju. Takođe služi za držanje bušaće kolone spuštene u bušotinu tokom bušenja.

Sistem za podizanje instalacije (slika III.1) je mehanizam lančane dizalice, koji se sastoji od krunskog bloka 4, putujući (pokretni) blok 2, čelično uže 3, što je fleksibilna veza između vuče 6 i mehanizam 7 za pričvršćivanje fiksnog kraja užeta. krunski blok 4 instaliran na gornjoj platformi bušaće opreme 5. pokretni kraj ALI konopac 3 pričvršćen za bubanj vitla 6, i fiksni kraj B- kroz fiksiranje 7 do osnove tornja. Na putujući blok je pričvršćena kuka 1 , na kojoj je na karike okačeno dizalo za cijevi ili okretnica. Trenutno su blok za kretanje i kuka za podizanje u mnogim slučajevima kombinovani u jedan mehanizam - blok kuke.

Drawworks

Vitlo je glavni mehanizam sistema za podizanje bušaće opreme. Namijenjen je za izvođenje sljedećih operacija: spuštanje i podizanje bušaćih i obložnih cijevi; držanje niza cijevi na težini tokom bušenja ili ispiranja bušotine; podizanje bušaće žice i cijevi tokom produžetka ; prijenos rotacije na rotor; popunjavanje i lomljenje cijevi; pomoćni radovi na uvlačenju alata, opreme, cijevi i sl. u opremu za bušenje; podizanje sastavljenog tornja u vertikalni položaj.

Vučna konstrukcija se sastoji od zavarenog okvira na koji su ugrađene osovine za podizanje i prijenos, mjenjač, ​​kočioni sistem, uključujući glavnu (tračna) i pomoćna (podešavanje) kočnice, te upravljačku ploču. Svi mehanizmi su prekriveni sigurnosnim štitnicima. Osovina za podizanje vitla, primajući rotaciju od mjenjača, pretvara rotacijsko kretanje pogonskog pogona u translacijsko kretanje užeta za kretanje, čiji je pokretni kraj pričvršćen na bubanj osovine za podizanje. Opterećena kuka se diže s potrošnjom energije, ovisno o težini podignutih cijevi, a spušta se pod djelovanjem vlastite težine cijevi ili pokretnog bloka, kuke i lifta, kada se dizalo spušta za sljedeću svijeću.

Vitla su opremljena uređajima za napajanje pri podizanju tetive i kočionim uređajima za apsorpciju oslobođene energije pri spuštanju. Da bi se povećala efikasnost tokom podizanja kuka sa neopterećenim liftom ili stubom promenljive težine, vitla ili njihovi pogoni su višebrzinski. Prebacivanje sa velike brzine na malu brzinu i obrnuto se vrši pomoću frikcionih radnih spojki, obezbeđujući glatko uključivanje i minimalno vreme utrošeno na ove operacije. Prilikom podizanja stubova različite težine, brzine u mjenjačima se povremeno mijenjaju. Operativna kontrola brzine kutije nije potrebna.

Snaga koja se prenosi na vitlo karakterizira njegova glavna operativna i tehnička svojstva i predstavlja klasifikacijski parametar.

Rotori su dizajnirani da rotiraju vertikalno ovješene bušaće kolone ili da apsorbuju reaktivni moment kada se buši sa motorima u bušotini. Oni takođe služe da izdrže težinu bušaćih ili kućišta postavljenih na njen sto, na elevator ili klinove. Rotori se također koriste za lomljenje cijevi i dopunjavanje u saplitanju, pecanju i hitnim operacijama. Rotor je, takoreći, reduktor sa konusnim zupčanikom, čiji je pogonski konusni kotač postavljen na čahuru spojenu na stol. Vertikalna os stola nalazi se duž ose bunara.

Na sl. V.1 prikazuje dijagram rotora. Tabela 5 ima rupu prečnika 250-1260 mm, u zavisnosti od veličine rotora. U otvor stola ugrađuju se ulošci 7 i obujmice vodeće cijevi 6, kroz koji se prenosi obrtni moment. Veliki zakošeni točak 4 prenosi rotaciju na sto rotora, ojačan

na glavnom 3 i pomoćnom 2 nosači montirani u kućište 1, koji istovremeno formira uljnu kupku za podmazivanje mjenjača i ležajeva.

Gornji dio stola je zaštićen ogradom. 8. pogonsko vratilo velike brzine 10 postavljena vodoravno na ležajeve 11, opažanje radijalnih i horizontalnih opterećenja. Shaft 10 Pogon: u rotaciji od lančanika 12 ili pomoću jarma kardanskog vratila koji se nalazi na kraju osovine. Rotor je opremljen čepom 9, kada je omogućeno, rotacija tabele postaje nemoguća. Fiksiranje stola rotora neophodno je tokom okidanja i bušenja sa dubinskim motorima za percepciju reaktivnog momenta.

Blatne pumpe i oprema za cirkulacioni sistem

Blatne pumpe i cirkulacijski sistem obavljaju sljedeće funkcije:

Ubrizgavanje tečnosti za bušenje u bušaću kolonu kako bi se obezbedila cirkulacija u bušotini tokom bušenja i efikasno čišćenje dna i bušotine od useka, ispiranja, likvidacije akcidenata, stvarajući brzinu porasta fluida u prstenastom prostoru dovoljnu da dovede stenu do površina;

Hidraulično napajanje svrdla, koje obezbeđuje visok protok (do 180 m/s) rastvora iz njegovih mlaznica za delimično uništavanje stene i čišćenje dna rupe od izbušenih čestica;

Napajanje hidrauličkog motora u bušotini.

Na sl. VII. Na slici 1 prikazana je šema cirkulacije tečnosti za bušenje i približna raspodela gubitaka pritiska u pojedinim elementima cirkulacionog sistema bušotine dubine 3000 m pri rotacionom bušenju.

Tokom procesa bušenja, u većini slučajeva, rastvor cirkuliše u zatvorenom krugu. Iz tenkova 13 očišćena i pripremljena otopina ulazi u pumpe za povišenje tlaka 14, koje ga napajaju bušaćim pumpama /. Potonji pumpa otopinu pod visokim pritiskom (do 30 MPa) kroz ispusni vod, kroz uspon 2, fleksibilni rukav 3, okretni 4, Kelly 5 k wellhead 6. Dio pritiska pumpi se koristi za savladavanje otpora u sistemu uzemljenja. Zatim, tekućina za bušenje prolazi kroz bušaću kolonu 7 (bušaće cijevi, ovratnik za bušenje i motor za bušenje 9) na bit 10. Na ovom putu, pritisak otopine opada zbog utroška energije za savladavanje hidrauličkog otpora.

Tada bušaća tekućina, zbog razlike pritisaka unutar bušaćih cijevi i na dnu bušotine, velikom brzinom izlazi iz mlaznica svrdla, čisteći dno i svrdlo od usjeka. Ostatak energije fluida troši se na podizanje usjeka i savladavanje otpora u prstenastom prstenu 8.

Podignut na površinu do usta 6 istrošena otopina prolazi kroz oluke 11 na jedinicu za čišćenje 12, odakle se uklanjaju u štalu 15 krhotine, pijesak, mulj, plin i druge nečistoće ulaze u rezervoare 13 sa uređajima 16 da vrati svoje parametre i ponovo se šalje na pumpe za povišenje pritiska.

Linija za ubrizgavanje se sastoji od cjevovoda visokog pritiska koji prenosi otopinu od pumpi / do uspona 2 i fleksibilan rukav 3, povezivanje uspona 2 sa okretnim 4. Tlačni vod je opremljen ventilima i instrumentima. Za rad u područjima sa hladnom klimom predviđen je cevovodni sistem grijanja.

Odvodni sistem je opremljen uređajima za čišćenje i pripremu bušaće tečnosti, rezervoari, usisni vod, filteri, ubrizgavanje centrifugalne pumpe, ventili i posude za skladištenje rastvora.

okretni

Okretnica je srednja karika između progresivno pokretnog bloka za kretanje s kukom, bušaće čahure i rotirajuće bušaće kolone, koja je preko vodeće cijevi spojena na okretno vratilo pomoću navoja za zaključavanje. Kako bi se osigurala opskrba tekućinom za bušenje ili plinom, pokretni okretač je spojen na tlačni vod pomoću fleksibilnog crijeva za bušenje, čiji je jedan kraj pričvršćen za okretni izlaz, a drugi za uspon.

Okretnice imaju uređaje za punjenje, ispuštanje ulja i kontrolu njegovog nivoa, kao i odušivač za balansiranje sa atmosferski pritisak pare unutar kućišta koje nastaju tokom zagrevanja tokom rada. Ovaj uređaj ne propušta ulje pri transportu okretnog elementa u horizontalnom položaju.

Veličina okretaja određena je dinamičkim opterećenjem koje može da podnese pri rotaciji bušaće kolone, dozvoljenim statičkim opterećenjem i brzinom rotacije, maksimalnim radnim pritiskom dizanog bušaćeg fluida, težinom i ukupnim dimenzijama. Svaki okretni element ima standardni lijevi konusni navoj za zaključavanje za spajanje na vodeću cijev u dvije do tri veličine. Tijelo okretaja je napravljeno u aerodinamičnom obliku tako da se ne lijepi za dijelove tornja prilikom kretanja. Okretnice su prilagođene za transport bilo kojim transportnim sredstvom bez pakovanja.

Pogoni za bušenje

Pogon bušaće opreme je skup motora i transmisije koji regulišu njihov rad i uređaja koji pretvaraju toplotnu ili električnu energiju u mehaničku, kontrolišu mehaničku energiju i prenose je na pogonsku opremu - pumpe, rotor, vitlo, itd. Pogonska snaga (na ulazu u prenos) karakteriše njegova glavna potrošačka i tehnička svojstva i predstavlja klasifikacioni (glavni) parametar.

U zavisnosti od primarnog izvora energije koji se koristi, pogoni se dele na autonomne, nezavisne od sistema napajanja, i neautonomne, zavisne od sistema napajanja, koje napajaju industrijske električne mreže. Autonomni pogoni uključuju motore sa unutrašnjim sagorevanjem (ICE) sa mehaničkim, hidrauličnim ili električnim prenosom. U neautonomne pogone spadaju: elektromotori jednosmerna struja napajaju industrijske AC mreže.

U skladu sa kinematikom instalacije, pogon može imati tri glavne verzije: pojedinačnu, grupnu i kombinovanu ili mješovitu.

Individualna vožnja- svaki aktuator (vitlo, pumpa ili rotor) pokreću elektromotori ili motori sa unutrašnjim sagorevanjem nezavisno jedan od drugog. Ovaj tip pogona se više koristi kod elektromotora. Kada se koristi, postiže se visoka manevarska sposobnost u rasporedu i postavljanju opreme za bušenje na podloge tokom ugradnje.

Grupna vožnja- nekoliko motora je povezano subirnim prijenosom i pokreće nekoliko pokretača. Koristi se u motorima sa unutrašnjim sagorevanjem.

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

Potrošači energije opreme za bušenje su:

u procesu bušenja - muljne pumpe, rotor (u slučaju rotacijskog bušenja), uređaji za pripremu i čišćenje bušaće tekućine od usjekotina; kompresor, pumpa za vodu itd.;

pri spuštanju i podizanju cijevnog niza - vitlo, kompresor, pumpa za vodu i mehanizirani ključ.

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

Karakteristike fleksibilnosti- sposobnost pogonskog pogona da se automatski ili uz sudjelovanje operatera u procesu brzog prilagođavanja promjenama opterećenja i brzina rotacije aktuatora. Fleksibilnost karakteristike ovisi o koeficijentu prilagodljivosti, opsegu regulacije frekvencije rotacije osovina pogonskog pogona i odzivu gasa motora.

Faktor fleksibilnosti karakteristika je određena omjerom promjene brzine i odstupanja momenta opterećenja uzrokovanog njom. On je proporcionalan omjeru prijenosa i obrnuto proporcionalan faktoru preopterećenja.

pokupiti naziva se intenzitet implementacije prelaznih pojava, odnosno vrijeme tokom kojeg motor i pogonski pogon reagiraju na promjene opterećenja i mijenjaju brzinu.

Prilagodljivost- svojstvo pogona da mijenja obrtni moment i brzinu u zavisnosti od momenta otpora. Samoprilagodljivost - svojstvo motora da se prilagodi vanjskom opterećenju. Umjetna prilagodljivost - svojstvo mjenjača da prilagođava karakteristike motora promjeni vanjskog opterećenja.

Oprema za zaptivanje glave bunara

Trenutno, prilikom bušenja ne samo istražnih, već i proizvodnih bušotina, široko se koristi oprema za zaptivanje ušća bušotine. Ranije se ova oprema uglavnom koristila za kontrolu emisija tekućina i plinova tokom AHRP. U vezi sa upotrebom lakših bušaćih tečnosti, pritisak u bušotini tokom procesa bušenja se reguliše pomoću preventivnih sredstava. Zahtjevi za zaštitu okoliša i nedra zemlje su se promijenili.

Za zaptivanje ušća bunara koriste se tri vrste prevencija: ram - gluvi ili prolazni da potpuno blokiraju rupu ili prstenasti prostor, ako u bušotini postoji cijev; univerzalni - za zatvaranje rupe u bušotini, ako sadrži bilo koji dio bušaće žice: brava, cijev, Kelly; rotirajući - za zaptivanje glave bunara s cijevi koja se rotira u njemu ili vodećom cijevi. Ni ram ni univerzalni preventori nisu dizajnirani da rotiraju tetivu ako su potpuno zatvoreni.

Ram BOPs

Preventor (Sl. XIII.2) se sastoji od čeličnog livenog kućišta 7, na koje su poklopci / četiri hidraulična cilindra pričvršćeni klinovima 2. u šupljini ALI cilindar 2 postavljen glavni klip 3, montiran na stabljiku 6. Unutar klipa se nalazi pomoćni klip 4, uposlenik za popravku matrica 10 zatvorene rupe G bušotina. Da bi se rupa zatvorila pomoću kalupa, tekućina koja kontrolira njihov rad ulazi u šupljinu ALI, pod čijim se uticajem klip kreće s lijeva na desno.

Pomoćni klip 4 također se pomiče udesno, a u konačnom položaju pritisne prsten za zaključavanje 5 i time popravlja matrice 10 u zatvorenom stanju, što isključuje njihovo spontano otvaranje. Da otvorim rupu G buretu, morate pomaknuti matrice ulijevo. Da bi se to postiglo, kontrolna tekućina mora biti dovedena pod pritiskom u šupljinu B, koja pomiče pomoćni klip 4 po zalihama 6 lijevo i otvara zasun 5. Ovaj klip, nakon što je stigao do graničnika u glavnom klipu 3, pomiče ga ulijevo i tako otkriva kockice. U tom slučaju se upravljačka tekućina, smještena u šupljini £, istiskuje u upravljački sistem.

Umire 10 Preventori se mogu zameniti u zavisnosti od prečnika cevi koje se zaptiva. Kraj matrice po obodu je zapečaćen gumenom manžetnom 9, poklopac 1 - brtva //. Svaki od preventera se kontroliše nezavisno, ali oba ovna svakog preventera rade istovremeno. rupe 8 u kućištu 7 služe za spajanje prevencije na razdjelnik. Donji kraj kućišta je pričvršćen za prirubnicu glave bunara, a na njegov gornji kraj pričvršćen je univerzalni preventor.

Kao što možete vidjeti, hidraulički kontrolirani ram BOP trebao bi imati dvije kontrolne linije: jednu za kontrolu fiksiranja položaja ovnova, drugu za njihovo pomicanje. Hidraulički kontrolirani BOP se uglavnom koriste za bušenje na moru. U nekim slučajevima, donji preventor je opremljen ovnovima sa noževima za rezanje cijevi u bušotini.

Univerzalni preventori

Univerzalni preventor je dizajniran da poboljša pouzdanost brtvljenja glave bunara. Njegov glavni radni element je moćna prstenasta elastična zaptivka koja, kada je preventor otvoren, omogućava prolaz bušaće kolone, a kada je preventor zatvoren, dolazi do sabijanja, usled čega gumena brtva sabija cijev (kelly , zaključavanje) i zaptiva prstenasti prostor između bušaće kolone i kućišta . Elastičnost gumene brtve omogućava zatvaranje prevencije na cijevima različitih promjera, na bravama i prstenovima za bušenje. Upotreba univerzalnih prevencija omogućava rotaciju i hodanje tetive sa zapečaćenim prstenastim razmakom.

O-prsten se komprimira ili direktnom hidrauličnom silom koja djeluje na zaptivni element ili ovom silom koja djeluje na zaptivku kroz poseban prstenasti klip.

Univerzalne prevencije sa sfernim zaptivnim elementom i sa konusnom zaptivkom proizvodi VZBT.

Univerzalni hidraulični preventor sa sferičnom zaptivkom klipa (slika XIII.4) sastoji se od kućišta 3, prstenasti klip 5 i prstenastu gumeno-metalnu sfernu brtvu /. Zaptivka ima oblik masivnog prstena, ojačanog metalnim umetcima s dva trojna za krutost i smanjenje habanja zbog ravnomjernije raspodjele naprezanja. Klip 5 stepenastog oblika sa centralnom rupom. Zaptivač / fiksiran poklopcem 2 i odstojni prsten 4. Tijelo, klip i poklopac čine dvije hidraulične komore u BOP-u ALI i B,čahure klipa izolovane jedna od druge.

Kada se radna tečnost dovodi ispod klipa 5 kroz otvor na telu prevencije, klip se pomera prema gore i sabija zaptivku/oko sfere tako da se širi prema centru i sabija cijev unutar prstenastog zaptivača. U tom slučaju, pritisak tekućine za bušenje u bušotini će djelovati na klip i komprimirati brtvu. Ako u bušotini nema stuba, brtva u potpunosti pokriva rupu. Gornja komora B služi za otvaranje prevencije. Kada se ulje ubrizgava u njega, klip se pomera prema dole, istiskujući tečnost iz komore A u odvodnu liniju.

Rotacioni preventori

Rotacioni preventor se koristi za zaptivanje glave bušotine pri bušenju tokom rotacije i povrata bušaće kolone, kao i pri okidanju i povećanom pritisku u bušotini. Ovaj preventor zaptiva kelly, lock ili bušaće cevi, omogućava podizanje, spuštanje ili rotaciju bušaće kolone, bušenje sa povratnim ispiranjem, sa gaziranim isplakama, sa pročišćavanjem gasovitim agensom, sa ravnotežnim sistemom hidrostatskog pritiska na formaciju, ispitivanje formacija u proces gasa pokazuje.

II . Tehnološki dio

1. Bušenje naftnih i gasnih bušotina

Upoznavanje sa metodama ručnog dodavanja svrdla, bušenje sa regulatorom pomaka svrdla, obuka bušenja sa rotorom.

Kada se bit dovede do dna, potrebno je stvoriti određeno opterećenje na njemu. Ova operacija se izvodi sa konzole bušača. Bušilica, koristeći takozvani žarač, spušta alat, a zatim postepeno, vrlo polako rasterećuje teret sa kuke na svrdlo. Opterećenje na žičanoj liniji određuje se indikatorom težine. Na indikatoru, cijena podjele može biti različita. Kada je sistem za kretanje okačen, ali kuka nije opterećena, indikator težine će pokazati vrijednost koja odgovara težini sistema za kretanje.

WOB ne bi trebao biti jednak ne više od 75% težine bušaće obujmice. Na primjer, postoji raspored: 100 m bušaće ogrlice i 1000 m bušaćih cijevi. Neka težina UBT žice bude 150 kN, a težina BT žice 300 kN. Ukupna težina BC-a u ovom slučaju će biti 450 kN. Otprilike 2/3 težine ogrlice za bušenje mora se ubaciti na klanje, tj. u ovom slučaju 100 kN. Da biste to učinili, struna se glatko spušta za 9 m (dužina cijevi za slaganje) do dna. Trenutak kontakta nastavka s dnom određen je indikatorom težine: strelica pokazuje smanjenje težine na udici. Nakon toga, potrebno je vrlo polako otpustiti vitlo i postepeno opterećivati ​​bit sve dok strelica na indikatoru težine ne pokaže 35 tona. na indikatoru mase, oscilacija strelice možda neće uvijek biti primjetna. Pokazuje koliko je podjela prešla strelica na indikatoru težine, tj. 3 Wernerove podjele su jednake 1 podjelu indikatora mase.

Rotori se koriste za prenos rotacije na bušaću kolonu tokom bušenja, kako bi je držali suspendovanom tokom kružnih putovanja i pomoćnih radova.

Rotor je mjenjač koji prenosi rotaciju na vertikalno ovješeni stup s horizontalnog prijenosnog vratila. Okvir rotora percipira i prenosi na bazu sva opterećenja koja se javljaju tokom operacija bušenja i okidanja. Unutrašnja šupljina kreveta je uljna kupka. Na vanjskom kraju osovine rotora, na ključu, može se nalaziti lančanik ili poluspojnica kardanskog vratila. Prilikom odvrtanja svrdla ili da bi se spriječila rotacija bušaće kolone od djelovanja neaktivnog momenta, rotor se zaključava zasunom ili mehanizmom za zaključavanje.Kada se rotacija prenosi na rotor sa motora preko vitla, rotor brzina se mijenja pomoću prijenosnih mehanizama vitla ili promjenom lančanika. Kako se rad vitla ne bi povezivao s radom rotora, u nekim slučajevima, pri rotacijskom bušenju, koristi se pojedinačni pogon na rotor, odnosno nije povezan s vitlom.

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

Kada počne bušenje, klinovi se uklanjaju iz rotora, čime se oslobađa kvadratna rupa košuljica. Zatim se u ovu rupu učvršćuje takozvani kelbus - matica koja je pomično pričvršćena na vodeću cijev, koja se pomiče gore-dolje duž nje. Dalje, uz pomoć mjenjača, postavljaju se potrebni okretaji rotora, a on se pokreće sa konzole bušilice.

Upoznavanje sa metodologijom racionalnog razvoja bitova.

Da bi se bit racionalno razradio, potrebno je ispuniti stopu penetracije. Kako se dno bušotine produbljuje, alat za rezanje stijena se troši, a kako bi se spriječilo habanje prije vremena, potrebno je pratiti način bušenja.

Režim bušenja uključuje broj obrtaja rotora ili motora u nizu, WOB i pritisak pumpe (na usponu). Dakle, za ispravan razvoj svrdla, opterećenje na njemu treba biti više od 75% težine bušaće ogrlice. Preopterećenje svrdla može dovesti do njegovog prijevremenog trošenja ili loma konusa, a podopterećenje može dovesti do pada penetracije. Brzina rotora i pritisak na usponu se postavljaju prema geološko-tehničkoj liniji.

Za racionalan razvoj svrdla potrebno ga je ubaciti na dno bez rotacije i uključiti okretaje tek nakon kontakta s dnom. Ali prije početka bušenja potrebno je "uletjeti" svrdlo 30-40 minuta kako bi ono ušlo. Istovremeno, težina svrdla bi trebala biti mala - oko 3-5 tona.Prilikom bušenja turbobušilicom ili vijčanim motorom za spuštanje bušotine, svrdlo se dovodi u donju rupu već u rotaciji. U tom slučaju možete ili zaustaviti ispiranje i spustiti bit na dno, ili, bez zaustavljanja ispiranja, postepeno učitati bit do potrebne vrijednosti.

Kodiranje istrošenosti konusnog nastavka:

B - trošenje oružja (najmanje jedna kruna)

B1 - smanjenje visine zuba za 0,25%

B2 - smanjenje visine zuba za 0,5%

B3 - smanjenje visine zuba za 0,75%

B4 - potpuno trošenje zuba

C - strugotina zuba u %

P - istrošenost nosača (najmanje jedan rezač)

P1 - radijalni zazor glodala u odnosu na osovinu osovine za bitove

prečnik manji od 216 mm 0-2 mm; za bitove veće od

216 mm 0-4 mm

P2 - radijalni zazor glodala u odnosu na osovinu osovine za bitove

prečnik manji od 216 mm 2-5 mm; za bitove veće od

216 mm 4-8 mm

P3 - radijalni zazor glodala u odnosu na osovinu osovine za bitove

prečnik manji od 216 mm veći od 5 mm; za bitove veće od

216 mm preko 8 mm

P4 - uništavanje kotrljajućih elemenata

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

D - redukcija prečnika bita (mm)

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

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

ASh (A2) - u slomu i ostavljajući konus na dnu

AC (A3) - ostavljajući šapu na dnu

Uzroci abnormalnog habanja konusnih nastavki:

1) Veliki broj polomljenih zuba:

Pogrešan izbor bita

Pogrešna obrada

Prekoračenje brzine

Metalni radovi

2) Jako habanje prečnika:

Velika brzina

Stiskanje čunjeva kao rezultat spuštanja u deblo smanjenog promjera

3) Erozija konusnog tijela:

Velika potrošnja tečnosti za ispiranje

4) Prekomjerno trošenje ležajeva:

Nedostatak stabilizatora iznad svrdla ili između prstenova za bušenje

Velika brzina

Značajno vrijeme mehaničkog bušenja

5) Blokiranje međukrušnih prostora u rezačima sa izbušenim kamenom i čvrstom fazom:

Nedovoljna potrošnja pankreasa

Dlijeto je dizajnirano za tvrđe formacije

Bit je spušten u zonu dna rupe ispunjenu reznicama

6) Veliki broj izgubljenih zuba:

Erozija konusnog tijela

Značajno vrijeme mehaničkog bušenja

Obavljanje osnovnih poslova tokom softvera otvorenog koda uz pomoć posebne opreme

Glavna jedinica u realizaciji putovanja je teglica, koju pokreće pogonski pogon. Za najbolju upotrebu snage tokom podizanja kuka s promjenjivim opterećenjem, prijenosi pogona vitla ili pogon vitla trebaju biti višebrzinski. Vitlo se mora brzo prebaciti s velikih brzina dizanja na niske i natrag, osiguravajući planirano uključivanje uz minimalno vrijeme utrošeno na ove operacije. U slučaju lijepljenja i zatezanja tetive, vučnu silu prilikom podizanja treba brzo povećati. Prebacivanje brzina za podizanje stupova različitih masa vrši se periodično.

Pomoćna vitla i pneumobrancheri se koriste za izvođenje radova na povlačenju tereta i uvrtanju cijevi tokom SPO.

Pneumatski razbijači su dizajnirani za otpuštanje spojeva alata bušaćih cijevi. Pneumobrancher se sastoji od cilindra u kojem se kreće klip sa šipkom. Cilindar je na oba kraja zatvoren poklopcima, od kojih jedan ima zaptivku šipke. Metalni kabel je pričvršćen na šipku na suprotnoj strani klipa, čiji je drugi kraj stavljen na ključ mašine. Pod dejstvom komprimovanog vazduha, klip se pomera i rotira ključ mašine kroz sajlu. Maksimalna sila koju razvija pneumatski cilindar pri pritisku komprimiranog zraka od 0,6 MPa je 50...70 kN. Hod klipa (šipke) pneumatskog cilindra je 740 ... 800 mm.

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

• kombinovanje u vremenu podizanja i spuštanja cijevnog niza i neopterećenog elevatora sa radnjama postavljanja postolja na postolje, njegovog skidanja sa postolja, kao i uvrtanja ili zavrtanja postolja sa bušaćom kolonom;
• mehanizacija ugradnje svijeća na svijećnjak i njihovo odvođenje u centar, kao i hvatanje ili otpuštanje niza bušaće cijevi automatskim liftom.

ASP mehanizmi uključuju: mehanizam za podizanje (podizanje i spuštanje odvojeno okrenute svijeće); mehanizam za hvatanje (hvatanje i držanje odvrnute svijeće prilikom podizanja, spuštanja, prijenosa sa rotora na svijećnjak i obrnuto); mehanizam za postavljanje (pomicanje svijeće od sredine bunara i nazad); centralizator (držanje gornjeg dijela svijeće u sredini tornja prilikom uvrtanja i uvrtanja); automatski lift (automatsko hvatanje i oslobađanje BT stuba tokom spuštanja i uspona); magacin i svijećnjak (držanje odvrnutih svijeća u okomitom položaju).

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

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

Prije izvlačenja cijevi na platformu potrebno je izvršiti vizualni pregled tijela cijevi i navoja. Za preciznu analizu poziva se tim detektora grešaka, koji pomoću instrumenata utvrđuje prikladnost cijevi za upotrebu na bušaćim postrojenjima. Osim toga, potrebno je, po potrebi, očistiti navojne spojeve cijevi, a zatim ih podmazati grafitnom mašću ili mašću. Nakon toga, cijevi se isporučuju na prijemne mostove.

Tokom bušenja, bušaće cijevi se jedna po jedna vuku od staza do rotora uz pomoć pomoćnog vitla. Zatim se isporučena cijev zašrafljuje na strunu, a dno se dodatno produbljuje dužinom produžene cijevi.

Podizanje i spuštanje bušaćih cijevi radi zamjene istrošenog svrdla sastoji se od istih ponovljenih operacija. Štaviše, mašine uključuju operacije podizanja svijeće iz bunara i praznog lifta. Sve ostale operacije su mašinski ručne ili ručne i zahtijevaju veliki fizički napor. To uključuje:

· pri dizanju: sletanje kolone na lift; odvrtanje navojne veze; postavljanje svijeće na svijećnjak; spuštanje praznim liftom; prebacivanje karika na natovareni lift i podizanje stuba do visine svijeće;

· pri spuštanju: izvlačenje svijeće iza prsta i sa svijećnjaka; uvrtanje svijeće na stup; spuštanje strune u bunar; spuštanje kolone na lift; transfer linkova do besplatnog lifta. Uređaji za hvatanje i vješanje stupova razlikuju se po veličini i nosivosti.

Obično se ova oprema proizvodi za bušaće cijevi veličine 60, 73, 89, 114, 127, 141, 169 mm sa nominalnim kapacitetom nosivosti 75, 125, 140, 170, 200, 250, 320 tona. cijevi prečnika od 194 do 426 mm, klinovi u četiri veličine: 210, 273, 375 i 476 mm, dizajnirani za nosivost od 125 do 300 tona.

Dizalo se koristi za hvatanje i zadržavanje težine cijevi za bušaće kolone (obočilo) tokom operacija okidanja i drugih radova u bušaćoj platformi. Koriste se različite vrste elevatora, koje se razlikuju po veličini ovisno o promjeru cijevi za bušenje ili kućište, nosivosti, konstruktivnoj upotrebi i materijalu za njihovu izradu. Lift je okačen na kuku za podizanje uz pomoć remena.

Klinovi za bušaće cijevi se koriste za vješanje alata za bušenje u stol rotora. Ubacuju se u konusni otvor rotora. Upotreba klinova ubrzava rad na operacijama okidanja. U posljednje vrijeme se široko koriste automatske klinaste hvataljke s pneumatskim pogonom tipa PKR (u ovom slučaju klinovi se ubacuju u rotor ne ručno, već uz pomoć posebnog pogona, kojim upravlja konzola bušača).

Za spuštanje teških struna za kućište koriste se klinovi sa nerazdvojenim tijelom. Ugrađuju se na posebne jastučiće iznad glave bunara. Klin se sastoji od masivnog tijela koje prima težinu cijevi omotača. Unutar tijela nalaze se matrice dizajnirane da zahvate cijevi kućišta i drže ih u suspendiranom stanju. Podizanje i spuštanje kalupa vrši se okretanjem ručke u jednom ili drugom smjeru oko klina, što se postiže prisustvom kosih ispravljačkih izreza u tijelu, po kojima se valjci kalupa kotrljaju uz pomoć poluge.

Provjera navoja brave, zavrtanje BT uz pomoć ključeva za baterije, ponovno pričvršćivanje i otkopčavanje spojeva brave uz pomoć UMK ključeva

U procesu SPO potrebno je više puta zavrtati i odvrnuti cijevi. Da bi se ove operacije pojednostavile, oprema za bušenje je opremljena posebnom opremom. Za izradu i odvrtanje bušaćih i kućišnih cijevi koristi se poseban alat. Kao takav alat koriste se različiti ključevi. Neki od njih su namijenjeni za uvrtanje, a drugi - za pričvršćivanje i odvajanje navojnih spojeva stupa. Tipično, lagani, svestrani ključevi za prethodno nanošenje su dizajnirani za brave jednog promjera, a teški mašinski ključevi za pričvršćivanje i spojeve bez navoja dizajnirani su za dvije, a ponekad i više veličina bušaćih cijevi i brava.

Ključ za lanac se koristi za ručno okretanje cijevi. Sastoji se od ručke i lančića sa uređajem za pričvršćivanje. Za hvatanje cijevi, lanac se omota oko nje i fiksira se na vrhu ručke. Rad sa lančanim ključem je veoma dugotrajan, pa se koristi druga oprema.

Automatska klešta za bušenje akumulatora je namenjena za mehanizovano uvrtanje i uvrtanje cevi. Kontrolna tabla se nalazi na stanici bušača i opremljena je sa dve poluge: jedna kontroliše pomeranje samog ključa prema rotoru i nazad i mehanizma za hvatanje cevi, a uz pomoć druge cevi se zašrafljuju. . AKB uvelike pojednostavljuje proces softvera otvorenog koda.

Operacije pričvršćivanja i otkopčavanja navojnih spojeva bušaćih i obložnih kolona izvode se pomoću dva UMK mašinska ključa; dok je jedan ključ (odlaganje) fiksiran, a drugi (zavrtnji) je pomičan. Tasteri su okačeni u horizontalnom položaju. Da bi se to postiglo, metalni valjci su ojačani na posebnim "prstima" u blizini paluba i kroz njih se ubacuje čelično uže ili jedan pramen putnog užeta. Jedan kraj ovog užeta je pričvršćen za vješalicu za ključeve, a drugi kraj je pričvršćen za protuteg koji balansira ključ i olakšava pomicanje ključa gore ili dolje.

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

Pregled i mjerenje BT i kragne, ugradnja BT na svijećnjak, zavrtanje i odvrtanje dlijeta

Prije početka bušenja potrebno je pregledati sve cijevi koje se nalaze na platformi za bušenje. Posebnu pažnju treba obratiti na provjeru navojnih spojeva. Navoj na bušaćim cijevima se haba tijekom rada, pa se dužina navoja i njegov promjer moraju periodično mjeriti. To se radi uz pomoć mjerne trake. Dozvoljena odstupanja u veličinama navoja su 3-4 mm. Za provjeru veličine cijevi koriste se posebni šabloni. Prečnik svakog šablona odgovara određenom prečniku cevi.

U procesu produbljivanja bušotine, bušaća kolona stalno raste. Da bi se to učinilo, bušaća cijev se vuče od mostova pomoću pomoćnog vitla do rotora, zakači se elevatorom, a zatim zašrafi na navoj cijevi postavljene na klinove.

Kada je potrebno podići strunu, cijevi se odvrću svijećama kako bi se skratilo vrijeme putovanja. U tom slučaju potrebno je podići gornji kraj cijevi iznad stola rotora, staviti ga na klinove i pričvrstiti na dizalo. Zatim se stub podiže u visinu svijeće, sjeda na klinove, svijeća se odvrne ključem za bateriju, namota se prstom jahaćeg i poluprijašnjeg radnika i stavi na svijećnjak. Nakon izvršenih potrebnih operacija (promjena bitova, BHA), struna se sa svijećama spušta na dubinu bušenja.

Uvrtanje i odvrtanje konusnog nastavka se vrši uz pomoć naslona za ruku. Dlijeto se postavlja ručno ili uz pomoć pomoćnog vitla u naslonu za ruke. Unutar njega se nalaze 3 izbočine koje idu između rezača. Zatim se stezna glava postavlja na obloge rotora, a svrdlo se zašrafljuje na obujmicu ili podlošku bušilice. Uložak se montira na rotor pomoću posebnog postolja tako da iznad stola ostane samo jedan navoj, a zatim se zašrafi na cijev.

Pa ispiranje

Ispiranje bunara je glavni dio bušenja. Koliko će bunar biti doveden do projektovane dubine ovisi o pravilno odabranoj formulaciji rješenja.

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

Najjednostavniji dijagram toka (slika 7.2) uključuje posudu za miješanje komponenti bušaće tekućine 1, opremljen mehaničkim i hidrauličnim mešalicama 9, hidromlazni mikser 4, opremljen lijevom za punjenje 5 i klizna kapija 8, centrifugalna ili klipna pumpa 2 (obično jedna od pumpi za povišenje pritiska) i razdjelnici.

Prema ovoj shemi, priprema otopine se provodi na sljedeći način. u kontejneru 1 napuniti izračunatu količinu disperzionog medija (obično 20-30 m 3) i pomoću pumpe 2 kroz ispusni vod sa ventilom 3 napaja se kroz hidroejektorsku mješalicu 4 u zatvorenoj petlji. Torba 6 s Praškasti materijal se pokretnim liftom ili transporterom transportuje do platforme rezervoara, odakle se uz pomoć dva radnika doprema na platformu 7 i ručno pomera u levak 5. okruženje. Suspenzija se odvodi u posudu, gde se temeljno meša mehaničkom ili hidrauličnom mešalicom 9. Brzinom ubacivanja materijala u komoru ejektorske mešalice kontroliše se kliznim zatvaračem 8, a vakuum u komori se kontroliše zamenjivim mlaznice od tvrde legure.

Glavni nedostatak opisane tehnologije je loša mehanizacija rada, neravnomjerno dovođenje komponenti u zonu miješanja i loša kontrola procesa. Prema opisanoj shemi, maksimalna brzina pripreme otopine ne prelazi 40 m 3 /h.

Trenutno se u domaćoj praksi široko koristi progresivna tehnologija za pripremu otopina za bušenje od praškastih materijala. Tehnologija se zasniva na upotrebi komercijalno dostupne opreme: jedinice za pripremu rastvora (BPR), eksterne hidroejektorske mešalice, hidrauličnog disperzera, CS rezervoara, mehaničkih i hidrauličnih mešalica i klipne pumpe.

Za čišćenje bušaće tekućine od usjeka koristi se kompleks različitih mehaničkih uređaja: vibrirajuća sita, hidrociklonski separatori mulja (separatori pijeska i mulja), separatori, centrifuge. Osim toga, u najnepovoljnijim uvjetima, prije čišćenja od usjeva, bušaća isplaka se tretira flokulantnim reagensima, koji omogućavaju povećanje efikasnosti uređaja za čišćenje.

Uprkos činjenici da je sistem za čišćenje složen i skup, u većini slučajeva njegova upotreba je isplativa zbog značajnog povećanja brzina bušenja, smanjenja troškova regulacije svojstava tečnosti za bušenje, smanjenja stepena bušenja. kompliciranje bušotine, te zadovoljenje zahtjeva zaštite okoliša.

Kao dio cirkulacijskog sistema, uređaji se moraju instalirati u strogom redoslijedu. U ovom slučaju, shema prolaska otopine mora odgovarati sljedećem tehnološkom lancu: bunar - separator plina - jedinica za čišćenje grubog mulja (vibrirajuća sita) - degazer - jedinica za fino čišćenje mulja (separatori pijeska i mulja, separator) - sadržaj i sastav čvrste faze kontrolna jedinica (centrifuga, hidrociklonski separator gline).

Naravno, u nedostatku gasa u tečnosti za bušenje, koraci otplinjavanja su isključeni; kada se koristi ne-ponderirana otopina, u pravilu se ne koriste separatori gline i centrifuge; kod čišćenja teških bušotina, hidrociklonski separatori mulja (separatori pijeska i mulja) se obično isključuju. Drugim riječima, svaka oprema je dizajnirana da obavlja sasvim specifične funkcije i nije univerzalna za sve geološke i tehničke uvjete bušenja. Stoga se izbor opreme i tehnologije za čišćenje bušaćeg fluida od usjekotina zasniva na specifičnim uslovima bušenja bušotine. A da biste napravili pravi izbor, morate poznavati tehnološke mogućnosti i osnovne funkcije opreme.

BHA i kontrola režima bušenja za suzbijanje spontane zakrivljenosti bušotine

Tehničko-tehnološki razlozi dovode do spontane zakrivljenosti bušotine zbog činjenice da uzrokuju savijanje donjeg dijela bušaće kolone i neusklađenost ose svrdla u odnosu na centar bušotine. Da biste isključili ove procese ili smanjili vjerovatnoću njihovog nastanka, potrebno je:

1. povećati krutost dna bušaće kolone;

2. isključiti zazore između centralizatora i zida bušotine;

3. smanjiti WOB;

4. u slučaju bušenja s downhole motorima periodično rotirati bušaću kolonu.

Da bi se ispunila prva dva uslova, potrebno je ugraditi najmanje dva centralizatora pune veličine: iznad svrdla i na tijelo okovratnika za bušenje (ili na RD). Instalacija 2 - 3 centralizatora pune veličine omogućava povećanje krutosti BHA i smanjenje šanse za savijanje čak i bez smanjenja WOB-a.

U nekim slučajevima, pilot sklopovi se koriste kada se bušotina buši stepenasto: pilot - svrdlo malog prečnika - produžetak - svrdlo - razvrtač - obujmica za bušenje - bušaća kolona. Poželjno je koristiti kragne što većeg prečnika. Ovo povećava krutost BHA i smanjuje praznine između cijevi i zida bušotine.

2. Upoznavanje sa bušenjem podmetača

Grupa bušotina je takav raspored kada su ušća blizu jedno drugom na istoj tehnološkoj platformi, a dna bušotina su u čvorovima razvojne mreže ležišta.

Trenutno se većina proizvodnih bušotina buši u klasterima. To se objašnjava činjenicom da klaster bušenje ležišta može značajno smanjiti veličinu površina koje zauzimaju bušenje, a zatim i proizvodne bušotine, putevi, dalekovodi i cjevovodi.

Ova prednost je od posebnog značaja prilikom izgradnje i eksploatacije bunara na plodnim zemljištima, u rezervatima, u tundri, gde se poremećeni površinski sloj zemlje obnavlja nakon nekoliko decenija, u močvarnim područjima, što otežava i značajno povećava troškove građevinski i instalaterski radovi na bušaćim i operativnim objektima. Bušenje podmetača je neophodno i kada je potrebno otvoriti naftna ležišta ispod industrijskih i civilnih objekata, ispod dna rijeka i jezera, ispod zone šelfa sa obale i nadvožnjaka. Posebno mjesto zauzima klasterska izgradnja bušotina na teritoriji Tjumenske, Tomske i drugih regija Zapadnog Sibira, što je omogućilo uspješno izvođenje izgradnje naftnih i plinskih bušotina na ostrvima za zatrpavanje u udaljenim, močvarnim i naseljenim područjima. region.

Lokacija bunara u jastuci bunara zavisi od uslova terena i predloženih sredstava komunikacije između jastučića i baze. Grmlje koje nije povezano stalnim putevima sa bazom smatra se lokalnim. U nekim slučajevima, grmlje može biti osnovno kada se nalazi na autoputevima. Na lokalnim bunarima, u pravilu su raspoređeni u obliku lepeze u svim smjerovima, što omogućava maksimalan broj bunara na jastučiću.

Bušaća i pomoćna oprema montirana je tako da prilikom premeštanja bušaće opreme iz jedne bušotine u drugu, bušaće pumpe, prihvatne jame i deo opreme za čišćenje, hemijski tretman i pripremu tečnosti za ispiranje ostaju nepomični do završetka izgradnje. izgradnja svih (ili dijela) bunara na ovoj podlozi.

Broj bunara u grupi može varirati od 2 do 20-30 ili više. Štoviše, što je više bušotina u podlozi, to je veće odstupanje dna od bušotina, dužina bušotine se povećava, dužina bušotine se povećava, što dovodi do povećanja troškova bušenja bunara. Osim toga, postoji opasnost od susreta sa prtljažnikom. Stoga postaje neophodno izračunati potreban broj bunara u grupi.

U praksi bušenja podloge, glavni kriterijum za određivanje broja bušotina u podlozi je ukupan protok bušotine i gasni faktor nafte. Ovi pokazatelji određuju opasnost od požara bunara tokom otvorenog toka i zavise od tehničkog nivoa opreme za gašenje požara.

Znajući približan broj bunara u jastučiću, oni nastavljaju sa izradom plana jastučića. Plan bušotine je šematski prikaz horizontalnih projekcija bušotina svih bušotina izbušenih iz date bušotine. Plan podloge uključuje raspored ušća bušotina, redoslijed njihovog bušenja, smjer kretanja mašine, projektne azimute i pomake donjih rupa. Zadatak se završava izgradnjom šeme košnice.

3. Pokretanje i cementiranje gudača omotača

Nakon što se izbuši potreban interval stijena, potrebno je spustiti obložnu kolonu u bušotinu. Konopac se koristi za jačanje zidova bunara, za izolaciju upijajućih slojeva i vodonosnih slojeva.

Konopac omotača se sastoji od cijevi na utičnicama, navojnim ili zavarenim spojevima bez rukava i spušta se u bunar dio po dio ili u jednom koraku od ušća do dna. U jednom koraku, struna se spušta u slučaju dovoljne stabilnosti zidova bunara i kapaciteta podizanja sistema za kretanje. Prilikom fiksiranja dubokih bunara treba koristiti OK bez spojeve navojne ili zavarene spojeve.

Srednji OK su nekoliko tipova:

1) čvrsta - preklapanje cele bušotine od dna do glave bunara, bez obzira na oslonac prethodnog intervala;

2) obloge - za fiksiranje samo otvorenog intervala bunara sa preklapanjem dna prethodnog OK za određenu količinu;

3) tajne kolone - posebne QAP, koje služe samo za pokrivanje intervala komplikacija i nemaju veze sa prethodnim kolonama.

Sekciono odvijanje obložnih kolona i pričvršćivanje bušotina košuljicama nastalo je, prvo, kao praktično rešenje problema provođenja teških obložnih kolona i, drugo, kao rešenje problema pojednostavljenja konstrukcije bunara, smanjenja prečnika omotača, kao i kao praznine između struna i zidova bunara, smanjujući potrošnju metala i materijala za čep.

Za uspješno cementiranje i efikasnije spuštanje OK koristi se tehnološka oprema. Oprema uključuje sljedeće uređaje: glave za cementiranje, odvojne čepove za cementiranje, nepovratne ventile, papuče stubova, vodeće mlaznice, centralizatore, strugače, turbulizatore, mlaznice za cipele dužine 1,2-1,5 m sa rupama prečnika 20-30 mm u spirali, prstenasto hidraulični pakeri tipa PDM, stepenice za cementiranje itd.

CEMENTING HEAD

Glave za cementiranje su dizajnirane da stvore čvrstu vezu između kolone omotača i injekcionih linija jedinica za cementiranje. Visina glava za cementiranje treba da omogući njihovo postavljanje u podizne karike voznog sistema i da se uz odgovarajuću opremu koriste za cementiranje sa razvrtanjem obložnih kolona.

ČEPI ZA ODJELJIVANJE CEMENTA

Čepovi za ceđenje su dizajnirani da odvajaju cementnu kašu od tečnosti za ceđenje kada se istisne u anulus bunara.Postoje modifikacije čepova, kod kojih se u gornjem delu tela sa unutrašnje strane pravi navoj za čep. površine, bez koje se ovi čepovi mogu koristiti kao sekcioni čepovi.Donji čep se ubacuje u kućište kolone neposredno pre pumpanja cementne suspenzije kako bi se sprečilo njeno mešanje sa tečnošću za bušenje, a gornji čep nakon celokupne zapremine cementna suspenzija je pumpana. Centralni kanal u donjem čepu blokiran je gumenom membranom, koja se lomi pri slijetanju na "zaustavni prsten" i otvara kanal za potiskivanje cementnog maltera.

KONTROLNI VENTILI

TsKOD nepovratni ventili su dizajnirani za kontinuirano samopunjenje kolone obložnice bušaćim fluidom kada se spušta u bunar, kao i za sprečavanje povratnog toka cementne suspenzije iz prstena i zaustavljanje odvajajućeg cementnog čepa. Ventili tipa TsKOD se spuštaju u bunar pomoću omotača bez zaporne kugle, koja se pumpa u kolonu nakon što se spusti na prethodno određenu dubinu. Kuglica, prolazeći kroz razdvojene podloške i membranu, zauzima radni položaj. unutrašnji prečnik koji je manji od prečnika kugle, potonja se spušta u niz prije spajanja bušaćih cijevi na sekciju. U tom slučaju je isključeno samopunjenje kolone tekućinom, a pri spuštanju kolone potrebno je dodati tekućinu za bušenje u skladu sa zahtjevima plana rada. Gornji dio ventila ima unutrašnju potpornu krajnju površinu koja djeluje kao "zaustavni prsten" za zaustavljanje odvajajućeg cementnog čepa. U ovom slučaju nije potrebna ugradnja potisnih prstenova.

COLUMN SHOES

Papuče stubova koriste se za opremanje dna kolona za cevi od cevi prečnika 114-508 mm i namenjene su za vođenje struna duž bušotine i zaštitu od oštećenja prilikom spuštanja u procesu oblaganja naftnih i gasnih bušotina na dnu bušotine. temperature do 250 °C.

CENTRATORI

Centralizatori su dizajnirani da obezbede koncentrično postavljanje kolone obložnice u bušotinu kako bi se postigla kvalitetna izolacija formacija tokom cementiranja. Osim toga, oni olakšavaju rad kolone omotača smanjujući sile trenja između kolone i zidova bušotine, pomažu da se poveća stepen istiskivanja bušaćeg fluida cementnim isplakom zbog neke turbulencije tokova u bušotini. području njihove ugradnje, olakšavaju rad na kačenju skrivenih žica i spajanju sekcija zbog centriranja njihovih gornjih krajeva u bunar.

SCRAPER

Strugači se koriste za razbijanje glinenog kolača na zidovima bunara kako bi se poboljšalo prianjanje cementne suspenzije na stijenu, posebno kod cementiranja bunara sa razvrtanjem.

Tokom spuštanja bunara, možda će biti potrebno ispiranje bunara. U ovom slučaju, podmetač u ravnini se zašrafi na osovinu sa navojem za zaključavanje na vrhu i trapeznim navojem na dnu. Zatim, kada su potrebne radnje završene, glava za cementiranje se zašrafljuje na kućište.

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

Trajanje stvrdnjavanja cementnih maltera za provodnike je postavljeno na 16 sati, a za srednje i proizvodne žice - 24 sata. Trajanje stvrdnjavanja raznih cementnih smjesa (bentonit, šljaka i dr.) određuje se ovisno o podacima njihovih preliminarnih test, uzimajući u obzir temperaturu u bušotini.

Proces cementiranja bunara izvodi se kompleksom posebne opreme, koja se postavlja u skladu s prethodno razvijenom shemom.

Jedinice za cementiranje su dizajnirane za ubrizgavanje cementne suspenzije i potisnog fluida u bunar, kao i za dovod tečnosti za zatvaranje u uređaj za mešanje tokom pripreme rastvora. Osim toga, koriste se za pranje i cijeđenje pješčanih čepova, ispitivanje tlaka cijevi, stupova, razdjelnika, hidrauličko miješanje gnojiva itd.

Mašine za miješanje cementa namijenjene su za pripremu cementnih maltera za cementiranje bunara, raznih mješavina za čepljenje; mogu se koristiti za pripremu normalnih i ponderiranih tekućina za bušenje od glinenog praha.

U skladu sa namenom i prirodom posla, mašine za mešanje se montiraju na automobile ili prikolice.Glavne komponente mašina za mešanje su rezervoar, mehanizam za utovar i istovar i uređaj za mešanje za pripremu rastvora.

4. Otvaranje i ispitivanje naftnih horizonata

Bušenje bunara završava se otvaranjem rezervoara nafte, tj. komunikacija ležišta nafte sa bušotinom. Ova faza je veoma odgovorna iz više razloga. Smjesa nafte i plina u rezervoaru je pod visokim pritiskom, čija vrijednost može biti nepoznata unaprijed. Pri pritisku koji premašuje pritisak kolone tečnosti koja ispunjava bunar, tečnost se može izbaciti iz bušotine i dolazi do otvorenog strujanja. Ulazak tekućine za ispiranje (u većini slučajeva to je otopina gline) u rezervoar nafte začepljuje njegove kanale, ometajući protok nafte u bušotinu.

Ispuhivanje se može izbjeći postavljanjem preventivnih mjerača na izvorištu ili korištenjem tekućine za ispiranje velike gustine. Sprečavanje prodiranja rastvora u rezervoar ulja postiže se unošenjem različitih komponenti u rastvor, koje su po svojstvima slične tečnosti rezervoara, na primer emulzije na bazi ulja.

Budući da se nakon otvaranja naftnog rezervoara, obložna kolona spušta u bušotinu i cementira, čime se blokira i rezervoar nafte, potrebno je ponovo otvoriti rezervoar. To se postiže pucanjem kroz stub u intervalu formiranja perforatorima. Geofizička služba ih spušta u bunar na sajli.

Trenutno je savladano i koristi se nekoliko metoda perforacije bunara:

1) Perforacija metka

Perforacija bušotina mecima sastoji se u spuštanju u bunar na sajlu posebnih uređaja - perforatora, u čijem se tijelu ugrađuju barutana punjenja sa mecima. Primajući električni impuls sa površine, punjenja eksplodiraju, dajući mecima veliku brzinu i veliku prodornu moć. To uzrokuje uništavanje metala stupa i cementnog prstena. Broj rupa u stupu i njihova lokacija duž debljine formacije izračunavaju se unaprijed, stoga se ponekad spušta vijenac perforatora.

2) Perforacija torpeda

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

3) Kumulativna perforacija

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

4) Perforacija hidropjeskarenjem

Kada se koristi hidro-pjesak-mlaz perforacija, rupe se formiraju u stupu zbog abrazivnog djelovanja mješavine pijeska i tekućine koja teče brzinom do 300 m/s iz kalibriranih mlaznica pod pritiskom od 15...30 MPa .

Izrada naftnih bušotina je skup radova koji se izvode nakon bušenja, sa ciljem da se izazove protok nafte iz ležišta u bušotinu. Činjenica je da je u procesu otvaranja, kao što je ranije spomenuto, moguće da bušaća tekućina i voda uđu u ležište, što začepljuje pore ležišta i potiskuje naftu iz bušotine. Stoga spontani dotok nafte u bunar nije uvijek moguć. U takvim slučajevima pribjegavaju umjetnom priljevu, koji se sastoji u obavljanju posebnih radova.

Dotok može biti uzrokovan zamjenom fluida veće gustine u bušotini fluidom manje gustine. U tom slučaju se smanjuje pritisak koji stupac tekućine vrši na formaciju, a samim tim dolazi i do dotoka nafte iz bušotine. Ova metoda je jednostavna i ekonomična, ali efikasna u slučaju male kontaminacije formacije.

Ako zamjena otopine vodom ne donese rezultate, tada se priliv uzrokuje pomoću kompresora. Vazduh komprimovan kompresorom se dovodi u cijev. Istovremeno, moguće je potisnuti stub tečnosti od cevne papuče, čime se smanjuje protivpritisak na formaciju na značajne vrednosti. U nekim slučajevima može biti efikasno da se periodično doprema vazduh kompresorom i tečnost pumpnom jedinicom, stvarajući uzastopne eksplozije vazduha. Broj takvih porcija plina može biti nekoliko, a oni, šireći se, izbacuju tekućinu iz bureta. Kako bi se povećala efikasnost pomaka po dužini cijevnog niza, ugrađuju se startni ventili-otvori kroz koje komprimirani zrak, krećući se kroz cijevni prostor, ulazi u KZP i počinje podizati tekućinu kako u prstenastom prostoru tako iu cijev .

Dotok može biti uzrokovan i metodom brisa. Metoda se sastoji od ubacivanja posebnog klipnog štapa opremljenog nepovratnim ventilom u cijev. Krećući se prema dolje, klip propušta tekućinu kroz sebe, kada se diže, ventil se zatvara, a cijeli stup tekućine koji se nalazi iznad njega prisiljava se da se uzdiže s klipom, a zatim izbacuje iz bunara. Kako podignuti stup tečnosti može biti veliki (do 1000 m), pad pritiska na formaciju može biti značajan. Proces brisa se može ponoviti više puta, što omogućava značajno smanjenje pritiska.

Kada cijev još nije uvučena u bunar, dotok može biti uzrokovan metodom implozije. Ako se posuda ispunjena zrakom pod tlakom spusti u bunar, a zatim odmah komunicira ovu posudu s bušotinom, tada će se oslobođeni zrak kretati iz zone visokog tlaka u zonu niskog tlaka, uvlačeći tekućinu i na taj način stvarajući smanjeni pritisak na formiranje. Sličan efekat se može postići ako se pumpni i kompresorski pogoni koji su prethodno ispražnjeni od tečnosti spuste u bunar i tečnost iz bunara trenutno prođe u njih. U tom slučaju, povratni pritisak na formaciju će se smanjiti, a dotok tekućine iz formacije će se povećati. Stimulacija dotoka je praćena uklanjanjem mehaničkih nečistoća koje se tamo unose iz rezervoara, tj. čišćenje formacije.

5. Hitni radovi u bunaru

Za hitan rad koristi se alat za pecanje. Dizajn ribolovnog alata je vrlo raznolik. Međutim, prema principu hvatanja, mogu se podijeliti u tri glavne grupe:

a) Alati za pljosnati ribolov koji rade na principu uklinjavanja predmeta izvan ili unutar hvatača;

b) Ribarski alat s puškom, koji radi na principu rezanja konca na predmetu uz istovremeno navrtanje hvatača na njemu;

c) Drugi alat.

Razmotrite neke vrste alata za ribolov.

Vanjska cijev je dizajnirana za hvatanje cijevi, šipki ili drugih predmeta u bušotini za tijelo ili za rukav. To je podijeljeni češalj koji se postavlja u tijelo i fiksira na cijevi. Predmet koji se hvata prekriven je hvataljkom, koji pri ulasku prema gore povećava prečnik rupe, prolazeći predmet u hvatač. Kada se istegne, klizač se spušta, a njegovi zupci se urezuju u tijelo predmeta, zaglavljujući ga u hvataču.

Unutrašnje koplje je dizajnirano da se spusti u zahvatnu cijev. Sastoji se od tijela na koje je pričvršćena ploča, povezana šipkom i pokretnim prstenom. Tijelo se ubacuje u zahvatnu cijev, dok se matrica diže, smanjujući prečnik hvatača i stvarajući uslove za ulazak. Kada se rastegne, matrica se spušta, povećavajući promjer tijela hvatača i zaglavljujući cijev.

Operativni prečnik je namijenjen za hvatanje cijevi ili šipki spojnicom uz pomoć ravnih opruga pričvršćenih na unutrašnjoj površini karoserije. Kada se približavaju objektu, opruge se razilaze, prolazeći ga unutar hvatača, a zatim se konvergiraju.

Ventil za hvatanje šipki se koristi za hvatanje šipki kvačilom. Sastoji se od tijela u kojem su pričvršćene padajuće matrice s oprugom. Ploče se otvaraju, prolazeći pored objekta, a zatim se spajaju.

Glodalo sa unutrašnjim zupcima koristi se za glodanje gornjih krajeva cijevi ili šipki za hitne slučajeve kako bi potom mogli raditi kao sigurnosni hvatači. Sastoji se od tijela u kojem su urezani uzdužni zubi.

Radna slavina je dizajnirana za pecanje pomoću unutrašnjeg navoja cijevi ili spojnice. Sastoji se od tijela, na kojem se u njegovom skraćenom dijelu nalazi nit. Može se narezati na ulovljiv predmet i zatim uhvatiti.

Zvono je dizajnirano da uhvati cijev za vanjski navoj. Zvono je granasta cijev, na čijoj je unutrašnjoj površini izrezan navoj za bravu. Dužina konca je otprilike 35 cm.

6. Eliminacija gasnog ulja i emisija

Postoje dvije metode:

metoda balansiranog pritiska u rezervoaru

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

Postoje četiri načina za implementaciju ove metode:

1) metoda kontinuiranog ubijanja bunara: proces ispiranja i ubijanja
početi odmah provoditi na otopini s gustinom potrebnom za izvođenje
uslovi - R zab > R rezervoar. Ovom metodom, najniža
pritisak, stoga je najsigurniji. Međutim, za njegovu implementaciju
potrebno je imati adekvatnu zalihu utega i instant preparata
isplaka za bušenje.

2) Metoda čekanja na ponderisanje: nakon detekcije manifestacije se zatvaraju
dobro i nastavite sa pripremom rastvora potrebne gustine i
potreban volumen. Dok pripremate rastvor, zadržite konstantan pritisak in
bušaće cijevi, što osigurava konstantan pritisak u rezervoaru tokom uspona
pakovanje tečnosti. Nedostatak ove metode je potreba za ispravnim
kontrolu pritiska plutajućeg pakovanja tečnosti, tj. tako da pritisak ne bude
prekoračena dozvoljena oprema, a moguće je i zaglavljivanje bušenja
alat, jer bunar ostaje bez cirkulacije. Prednost ove metode
nad prethodnim je da možemo pripremiti rješenje istog
gustine, kao i kod ove metode, najmanji maksimum
pritisak, od kada se gas još nije približio ustima i počela je teška otopina
punimo KZP, sve više otvaramo prigušnicu, dakle,
plinski omotač se više rasteže i gubi pritisak kada se približi ustima.

3) Metoda dvostepenog gašenja bunara. U prvoj fazi jeste
ispiranjem tečnosti iz bunara na istom rastvoru na kome je dobijena manifestacija.
U isto vrijeme počinju pripremati otopinu s gustinom potrebnom za
dobro ubijanje. U drugoj fazi ubijanja vrši se injektiranje u bunar
ponderirano rješenje. Ova metoda je relativno jednostavnija od prethodne dvije
bezbedno, ali tokom njegove implementacije stvaraju se najveći pritisci u
dobro.

4) Dvostepena proširena metoda. U prvoj fazi sa protupritiskom
ispiranje nadolazećeg bunarskog fluida vrši se na istom rastvoru, na kome je dobijena manifestacija. Nakon što se formacijski fluid ispere, bez zaustavljanja cirkulacije, gustina cirkulišućeg rastvora se povećava na potrebnu gustinu, čime se formacija u razvoju ubija. Ova metoda se koristi u nedostatku posuda potrebnih za pripremu otopine.

korak po korak metoda ubijanja bunara:

Korištenju ove metode pribjegava se kada pri korištenju prethodnih metoda nastaju pritisci koji premašuju dozvoljeni tlak na ušću bušotine.

Bibliografija

1. Korshak A.A. Shammazov A.M./Osnove poslovanja s naftom i gasom

2. Oprema za naftna polja. Imenik.

3. Ilsky A.L. Shmidt A.P./Mašine i mehanizmi za bušenje

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

1. Kratka istorija razvoja bušenja

Na osnovu arheoloških nalaza i istraživanja utvrđeno je da je prije oko 25 hiljada godina primitivni čovjek u njima izbušio rupe za pričvršćivanje drški u izradi raznih alata. Kao radni alat služila je kremena burgija.

AT Drevni Egipat rotaciono bušenje (bušenje) korišteno je u izgradnji piramida prije oko 6000 godina.

Prvi izveštaji Kineza bunari za ekstrakciju vode i slane soli nalaze se u djelima filozofa Konfucija, napisanim oko 600. godine prije Krista. Bušotine su izgrađene udarnim bušenjem i dostigle su dubinu od 900 m. To ukazuje da se prije toga tehnika bušenja razvijala još najmanje nekoliko stotina godina. Ponekad su Kinezi prilikom bušenja naišli na naftu i gas. Dakle, za 221 ... 263 godine. AD u Sečuanu je iz bunara dubine oko 240 m vađen gas koji je korišćen za isparavanje soli.

Dokumentarni dokazi o tehnikama bušenja u Kini su rijetki. Međutim, sudeći po drevnom kineskom slikarstvu, bareljefima, tapiserijama, panelima i vezom na svili, ova tehnika je bila na prilično visokom stupnju razvoja.

Bušenje prvih bunara u Rusiji datira iz 9. veka i vezuje se za vađenje rastvora soli na području Stare Ruse. Rudarstvo soli bilo je jako razvijeno u XV..XVII vijeku, o čemu svjedoče otkriveni tragovi bušotina u okolini grada Solikamska. Njihova dubina je dostigla 100 m sa početnim prečnikom bunara do 1 m.

Zidovi bunara su se često urušavali. Stoga su se za njihovo pričvršćivanje koristila ili šuplja debla ili cijevi pletene od kore vrbe. Krajem XIX vijeka. zidovi bunara počeli su da se pričvršćuju željeznim cijevima. Bile su savijene od željeznog lima i zakovane. Prilikom produbljivanja bušotine, cijevi su napredovane nakon alata za bušenje (bit); za to su napravljeni manjeg prečnika od prethodnih. Ove cijevi su kasnije nazvane kućište. Njihov dizajn je vremenom poboljšan: umjesto zakovnjavanja, postali su bešavni s krajevima s navojem.

Prva bušotina u Sjedinjenim Državama izbušena je za vađenje slane vode u blizini grada Charlestona u Zapadnoj Virdžiniji 1806. godine. Kentucky je slučajno pronašao naftu.

Prvi spomen upotrebe bušenja za istraživanje nafte datira iz 30-ih godina 19. stoljeća. Na Tamanu su, prije kopanja naftnih bunara, izvršili preliminarno izviđanje bušilicom. Očevidac je ostavio sledeći opis: „Kada planiraju da kopaju bunar na novom mestu, prvo probaju zemlju bušilicom, uguraju je i dodaju malo vode kako bi lakše ušla i nakon što je izvade, hoće li biti nafte, onda na ovom mjestu počinju kopati četverokutnu rupu".

U decembru 1844., član Vijeća glavne uprave Zakavkaske teritorije V.N. Semjonov je poslao izvještaj svom rukovodstvu, gdje je pisao o potrebi ... produbljivanja nekih bušotina uz pomoć bušotine ... i ponovnog istraživanja nafte također bušotinom između bušotina Balakhani, Baibat i Kabristan. Kako kaže V.N. Semenov, ovu ideju mu je predložio menadžer naftnih i solnih polja Baku i Širvan, rudarski inženjer N.I. Voskobojnikov. Godine 1846. Ministarstvo finansija je izdvojilo potrebna sredstva i počelo je bušenje. Rezultati bušenja se pominju u memorandumu guvernera Kavkaza grofa Voroncova od 14. jula 1848. godine: "...u Bibi-Heybatu je izbušena bušotina u kojoj je pronađena nafta." Bilo je prva naftna bušotina na svetu!

Nedugo prije toga, 1846. godine, francuski inženjer Fauvel predložio je metodu za kontinuirano čišćenje bunara - njihovo pranje. Suština metode je bila da se sa površine zemlje kroz šuplje cijevi, voda upumpava u bunar, noseći komade stijene prema gore. Ova metoda je vrlo brzo stekla priznanje, jer. nije zahtevalo zaustavljanje bušenja.

Prva naftna bušotina u Sjedinjenim Državama izbušena je 1859. To je u oblasti Titesvillea u Pensilvaniji uradio E. Drake, koji je radio po instrukcijama kompanije Seneca Oil Company. Nakon dva mjeseca neprekidnog rada, radnici E. Drakea uspjeli su izbušiti bušotinu duboku samo 22 m, ali je ipak davala naftu. Do nedavno se ovaj bunar smatrao prvim u svijetu, ali pronađeni dokumenti o radu koji je vodio V.N. Semenov je obnovio istorijsku pravdu.

Mnoge zemlje pripisuju rođenje svoje naftne industrije bušenju prve bušotine koja je dala komercijalnu naftu. Dakle, u Rumuniji se odbrojavanje vodi od 1857. godine, u Kanadi - od 1858. godine, u Venecueli - od 1863. godine. U Rusiji se dugo vjerovalo da je prva naftna bušotina izbušena 1864. godine na Kubanu na obalama rijeke. Kudako pod vodstvom pukovnika A.N. Novosiltsev. Stoga je 1964. godine u našoj zemlji svečano obilježena 100. godišnjica domaće naftne industrije i od tada se svake godine obilježava „Dan radnika naftne i gasne industrije“.

Broj bušotina izbušenih na naftnim poljima krajem 19. stoljeća naglo je rastao. Tako ih je u Bakuu 1873. bilo 17, 1885. - 165, 1890. - 356, 1895. - 604, zatim 1901. - 1740. U isto vrijeme, dubina naftnih bušotina značajno se povećala. Ako je 1872. bio 55 ... 65 m, onda 1883. - 105 ... 125 m, a do kasno XIX in. dostigao 425...530 m.

Krajem 80-ih. prošlog vijeka u blizini New Orleansa (Luizijana, SAD). rotaciono bušenje za naftu sa ispiranjem bunara rastvorom gline. U Rusiji je rotaciono bušenje sa ispiranjem prvi put korišćeno u blizini grada Groznog 1902. godine, a nafta je pronađena na dubini od 345 m.

U početku se rotacijsko bušenje izvodilo rotacijom svrdla zajedno sa cijelom bušaćom kolonom direktno sa površine. Međutim, na velikoj dubini bunara, težina ove kolone je vrlo velika. Stoga je u 19. vijeku prvi prijedlozi za stvaranje dubinski motori, one. motori postavljeni na dnu cijevi za bušenje direktno iznad svrdla. Većina njih je ostala nerealizovana.

Po prvi put u svjetskoj praksi, sovjetski inženjer (kasnije dopisni član Akademije nauka SSSR) M.A. Kapeljušnjikov je izmišljen 1922 turbobušilica, koja je bila jednostepena hidraulična turbina sa planetarnim zupčanikom. Turbinu je pokretala tečnost za pranje. Godine 1935...1939. dizajn turbobušilice poboljšala je grupa naučnika na čelu sa P.P. Shumilova. Turbobušilica koju su predložili je višestepena turbina bez mjenjača.

1899. patentiran je u Rusiji električna bušilica, koji je električni motor spojen na dlijeto i okačen na uže. Moderni dizajn električne bušilice razvili su 1938. sovjetski inženjeri A.P. Ostrovsky i N.V. Aleksandrov, a već 1940. godine izbušena je prva bušotina električnom bušilicom.

Godine 1897, u Tihom okeanu u oblasti oko. Somerland (Kalifornija, SAD) je prvi put implementiran bušenje na moru. U našoj zemlji prva bušotina na moru izbušena je 1925. godine u zalivu Iljič (kod Bakua) na veštački stvorenom ostrvu. Godine 1934. N.S. Timofejev o o. Artem u Kaspijskom moru bušenje bunara, u kojoj se nekoliko bušotina (ponekad i više od 20) buši sa zajedničkog mjesta. Kasnije je ova metoda postala široko korištena u bušenju u skučenim prostorima (među močvarama, platformama za bušenje na moru, itd.).

Od početka 60-ih, kako bi se proučavala dubinska struktura Zemlje, svijet je počeo koristiti ultra-duboko bušenje.

2. Koncept bunara

Bušenje- ovo je proces izgradnje bunara uništavanjem stijena. dobro naziva se rudnik kružnog presjeka, izgrađen bez pristupa njemu za ljude, u kojem je dužina višestruko veća od prečnika.

Vrh bunara se zove usta, dno - klanje, bočna površina - zid i prostor omeđen zidom - bušotina. Pa dužina je udaljenost od usta do dna duž ose trupa, i dubina je projekcija dužine na vertikalnu osu. Dužina i dubina su numerički jednake samo za vertikalne bunare. Međutim, oni se ne poklapaju za devijantne i devijantne bunare.

Elementi dizajna bunara prikazani su na sl. 1. Početni odjeljak I zovu se bunari smjer. S obzirom da se ušće nalazi u zoni lako erodiranih stijena, potrebno ga je ojačati. S tim u vezi, smjer se izvodi na sljedeći način. Prvo se buši jama - bunar do dubine stabilnih stijena (4 ... 8 m). Zatim se u njega ugrađuje cijev potrebne dužine i promjera, a prostor između zidova jame i cijevi popuni se šljunkom i izlije cementnim malterom 2.

Rice. 1. Dizajn bunara:

Nizvodni dijelovi bunara su cilindrični. Neposredno iza pravca se buši dionica do dubine od 50 do 400 m prečnika do 900 mm. Ovaj dio bunara fiksiran je omotnom cijevi 1 (koja se sastoji od uvrnutih čeličnih cijevi), koja se naziva dirigent II.

Prstenasti prostor provodnika je cementiran. Uz pomoć provodnika izoluju se nestabilne, meke i napuknute stijene, koje otežavaju proces bušenja.

Nakon ugradnje provodnika, nije uvijek moguće izbušiti bušotinu do projektirane dubine zbog prolaska novih kompliciranih horizonta ili zbog potrebe pokrivanja produktivnih formacija koje se ne planiraju na ovoj bušotini. U takvim slučajevima ugrađuje se i cementira još jedan stup. III, pozvao srednji. Ako produktivna formacija za koju je bušotina namijenjena za razvoj leži vrlo duboko, tada broj međustupova može biti više od jednog.

Last Plot IV wells fix operativna kolona. Dizajniran je za podizanje nafte i plina od dna do bušotine ili za ubrizgavanje vode (gasa) u produktivnu formaciju kako bi se održao pritisak u njoj. Da biste izbjegli izlivanje nafte i plina in prekrivajućih horizonata, i vode u produktivne formacije, prostor između zida proizvodnog omotača i zida bunara se ispunjava cementnim malterom.

Za vađenje nafte i plina iz ležišta koriste se različite metode otvaranja i opreme iz dna. U većini slučajeva, u donjem dijelu proizvodnog niza, koji se nalazi u rezervoaru, probušiti (perforirati) veći broj rupa 4 u zidu kućišta i cementnom omotaču.

U stabilnim stijenama, zona dna bušotine je opremljena raznim filterima i nije cementirana, ili se obložna kolona spušta samo do vrha produktivne formacije, a njeno bušenje i rad se vrši bez fiksiranja bušotine.

Ušće bunara, u zavisnosti od namjene, opremljeno je armaturom (glava stuba, ventili, križ, itd.).

Prilikom traženja, istraživanja i razvoja naftnih i gasnih polja buše se referentne, parametarske, strukturne, prospekcijske, istražne, proizvodne, injekcione, osmatračke i druge bušotine.

referentne bušotine položeni su na područjima koja nisu istražena bušenjem, a služe za proučavanje sastava i starosti stijena koje ih sačinjavaju.

Parametrijski bunari položeni su u relativno proučenim područjima kako bi se razjasnila njihova geološka struktura i potencijal nafte i gasa.

Strukturni bunari se buše kako bi se identifikovala obećavajuća područja i pripremila za istražno bušenje.

istražne bušotine buše s ciljem otkrivanja novih industrijskih nalazišta nafte i plina.

istražne bušotine se buše u područjima sa utvrđenim komercijalnim potencijalom nafte i gasa radi proučavanja veličine i strukture ležišta, dobijanja potrebnih početnih podataka za proračun rezervi nafte i gasa, kao i projektovanje njegovog razvoja.

Proizvodni bunari položene u skladu sa razvojnom šemom ležišta i koriste se za dobijanje nafte i gasa iz unutrašnjosti zemlje

injekcione bušotine koriste se kada na eksploatisanu formaciju djeluju različita sredstva (ubrizgavanje vode, plina i sl.).

opservacijski bunari buše kako bi kontrolisali razvoj naslaga (promene pritiska, položaj kontakata voda-nafta i gas-nafta, itd.).

Osim toga, u potrazi, istraživanju i razvoju naftnih i plinskih polja, buše se kartografske, seizmičke, specijalne i druge bušotine.

3. Klasifikacija metoda bušenja

Klasifikacija metoda bušenja nafte i gasa prikazana je na sl. 2.

Prema načinu udara na stijene Razlikovati mehaničko i nemehaničko bušenje. Kod mehaničkog bušenja alat za bušenje direktno utiče na stijenu uništavajući je, a kod nemehaničkog bušenja dolazi do uništenja bez direktnog kontakta sa stijenom iz izvora udara na nju. Nemehaničke metode(hidraulične, termičke, elektrofizičke) su u razvoju i trenutno se ne koriste za bušenje naftnih i gasnih bušotina.

Mehaničke metode bušenje se deli na udarno i rotaciono.

Rice. 2. Klasifikacija metoda za bušenje bušotina za naftu i gas

Prilikom udarnog bušenja, uništavanje stijena vrši se svrdlom 1 okačenim na užetu (sl. 3). Alat za bušenje također uključuje udarnu šipku 2 i bravu za užad 3. Ovješen je na užetu 4, koji se prebacuje preko bloka 5 postavljenog na jarbol (nije prikazan konvencionalno). Pokretno kretanje alata za bušenje obezbeđuje mašina za bušenje 6.

Rice. 3. Šema udarnog bušenja:

1 - dlijeto; 2 - udarna šipka; 3 - brava za uže;
4 - uže; 5 - blok; 6 - mašina za bušenje.

Kako se bunar produbljuje, konopac se izdužuje. Cilindričnost bušotine osigurava se okretanjem svrdla tokom rada.

Za čišćenje dna od uništene stijene, alat za bušenje se povremeno uklanja iz bušotine i spušta u nju. bailer, kao duga kanta sa ventilom na dnu. Kada se bajler uroni u mješavinu tekućine (formacije ili izlivene odozgo) i izbušenih čestica stijene, ventil se otvara i bajler se puni ovom mješavinom. Kada se bailer podigne, ventil se zatvara i smjesa se preuzima.

Po završetku čišćenja dna, alat za bušenje se ponovo spušta u bušotinu i bušenje se nastavlja.

Kako bi se izbjeglo urušavanje zidova bušotine, u njega se spušta obložna cijev čija se dužina povećava kako se dubina bušotine produbljuje.

Trenutno se kod bušenja naftnih i gasnih bušotina u našoj zemlji ne koristi udarno bušenje.

Naftne i plinske bušotine se grade korištenjem rotaciono bušenje. Ovom metodom stijene se ne drobe udarcima, već se uništavaju rotirajućim bitom, koji je podvrgnut aksijalnom opterećenju. Obrtni moment se prenosi na svrdlo ili sa površine sa rotatora (rotora) preko bušaće kolone (rotaciono bušenje) ili sa niskog motora (turbobušilica, električna bušilica, vijčani motor) koji je instaliran direktno iznad svrdla.

Ovo je hidraulična turbina koju pokreće bušaći fluid koji se ubrizgava u bušotinu. električna bušilica je motor otporan na tekućine koji se napaja kablom s površine. - ovo je neka vrsta hidraulične mašine u rupi, u kojoj se energija protoka tečnosti za ispiranje pretvara u mehanička energija rotacijski pokret koristi zavrtnji mehanizam.

Po prirodi razaranja stijena na dnu Razlikovati kontinuirano i jezgro bušenje. At kontinuirano bušenje, uništavanje stijena vrši se na cijelom području lica. Kolinski bušenje predviđa uništavanje stijena samo duž prstena radi vađenja jezgro- cilindrični uzorak stijena za cijelu ili dio dužine bunara. Uz pomoć uzorkovanja jezgra proučavaju se svojstva, sastav i struktura stijena, kao i sastav i svojstva fluida koji zasićuje stijenu.

Sve burgije klasifikovani u tri tipa:

1. dijelovi rezanja i smicanja, uništavanje stijene oštricama (oštrica);
2. komadići djelovanja drobljenja i smicanja, uništavajući stijenu sa zupcima smještenim na čunjevima (konusni bitovi);
3. bitovi rezno-abrazivnog djelovanja, uništavaju stijenu dijamantskim zrncima ili iglicama od tvrdog legure, koje se nalaze u krajnjem dijelu svrdla (dijamantski i tvrdolegirani bitovi).

4. Oprema za bušenje, oprema i alati

Bušenje bunara vrši se uz pomoć opreme za bušenje, opreme i alata.

Oprema za bušenje

As downhole motors pri bušenju se koriste turbobušilica, električna bušilica i vijčani motor, postavljeni direktno iznad svrdla.

(Sl. 15) je višestepena turbina (do 350 stupnjeva), čiji se svaki stupanj sastoji od statora čvrsto spojenog na tijelo turbobušilice i rotora postavljenog na osovinu turbobušilice. Protok fluida, koji teče niz lopatice statora, teče na lopatice rotora, dajući dio svoje energije za stvaranje obrtnog momenta, ponovo teče na lopatice statora, itd. Iako svaki stupanj turbobušilice razvija relativno mali moment, zbog njihovog velikog broja ukupna snaga na osovini turbobušilice dovoljna je za bušenje najtvrđe stijene.

Rice. 15. Turbodrill:

a - opšti pogled; b - stepen turbobušilice; 1 - osovina; 2 - tijelo; 3 - rotor; 4 - stator.

At turbinsko bušenje kao radni fluid koristi se fluid za ispiranje, koji se kreće od površine zemlje duž bušaće kolone do turbobuše. Bit je kruto spojen na osovinu turbobušilice. Rotira se nezavisno od bušaće kolone.

Prilikom bušenja pomoću električne bušilice elektromotor se napaja preko kabla pričvršćenog unutar bušaćih cijevi. U tom slučaju se samo osovina motora okreće zajedno sa svrdlom, dok njeno tijelo i bušaća kolona ostaju nepomični.

Glavni elementi vijčani motor(Sl. 16) su stator i rotor. Stator je napravljen nanošenjem posebne gume na unutrašnju površinu čeličnog kućišta. Unutrašnja površina statora ima oblik višestruke spiralne površine. A rotor je napravljen od čelika u obliku vijka sa više pokretača. Broj spiralnih vodova je za jedan manji od broja statora.

Rice. 16. Vijčani motor:

a - opšti pogled; b - šupljine nastale između rotora (vijka) i statora;
1 - pod; 2 - tijelo dijela motora; 3 - stator; 4 - rotor;
5 - kardansko vratilo; 6 - kućište vretena; 7 - krajnja brtva;
8 - višeredni ugaoni kontaktni ležaj; 9 - radijalna guma
metalni nosač; 10 - osovina vretena.

Rotor se nalazi u statoru sa ekscentricitetom. Zbog toga, a i zbog razlike u broju ulaza u spiralne linije statora i rotora, njihove kontaktne površine formiraju niz zatvorenih šupljina - kapija između komora visokog pritiska na gornjem kraju rotora i smanjeni pritisak na dnu. Zatvarači blokiraju slobodan protok tekućine kroz motor, a što je najvažnije, u njima tlak tekućine stvara okretni moment koji se prenosi na bit.

alat za bušenje

alat, koristi se u bušenju, dijeli se na osnovni(bitovi) i pomoćni(bušaće cijevi, spojevi alata, centralizatori):

Dleta

/Osnovni alat za bušenje/

Dleta postoje oštrice, konus, dijamant i karbid.

Oštrice(Sl. 17) su dostupne u tri tipa: sa dvije oštrice, s tri oštrice i sa više oštrica. Pod dejstvom opterećenja na dno, njihove oštrice se urezuju u stenu, a pod uticajem obrtnog momenta, oni je usitnjavaju. U tijelu dolota postoje rupe kroz koje se tečnost iz bušaće kolone usmjerava na dno bušotine brzinom od najmanje 80 m/s. Oštrice se koriste pri bušenju u mekim visoko plastičnim stijenama s ograničenim obimnim brzinama (obično kod rotacijskog bušenja).

Rice. 17. Dlijeto za veslo:

1 - glava sa spojnim navojem; 2 - tijelo; 3 - oštrica;
4 - otvor za ispiranje; 5 - premaz od tvrde legure;
6 - rezna ivica.

Roller bits(Sl. 18) su dostupni sa jednim, dva, tri, četiri, pa čak i šest rezača. Međutim, najčešće korišteni trokonusni bitovi. Kada se bit rotira, rezači, kotrljajući se po dnu, izvode složeno rotacijsko kretanje s klizanjem. Istovremeno, zubi glodala udaraju o stijenu, drobe je i usitnjavaju. Valjci se uspješno koriste u rotacionom bušenju stijena sa širokim spektrom fizičkih i mehaničkih svojstava. Izrađeni su od visokokvalitetnih čelika uz naknadnu hemijsko-termičku obradu najkritičnijih i habajućih delova, a sami zupci su od tvrde legure.

Rice. 18. Konusni bit:

1 - tijelo sa glavom s navojem;
2 - šapa sa potporom; 3 - konus.

dijamantski bitovi(Sl. 19) sastoje se od čeličnog tijela i glave koja nosi dijamante od praškastog karbidnog punjenja. Središnji dio svrdla je konkavna površina u obliku stošca sa kanalima za ispiranje tekućine, a periferna zona je sferna površina koja se sa strane pretvara u cilindričnu.

Rice. 19. Dijamantsko dlijeto:

1 - tijelo; 2 - matrica; 3 - dijamantska zrna.

Postoje tri vrste dijamantskih bitova: spiralni, radijalni i stepenasti. U spiralnom dijamantu bitovi, radni dio ima spirale opremljene dijamantima i rupama za ispiranje. Bitovi ovog tipa su dizajnirani za turbinsko bušenje niskoabrazivnih i srednje abrazivnih stijena. Radijalni dijamant bitovi imaju radnu površinu u obliku radijalnih izbočina u obliku sektora, opremljenih dijamantima; između njih se postavljaju kanali za ispiranje. Vrtovi ovog tipa su dizajnirani za bušenje niskoabrazivnih stijena srednje tvrdoće i tvrdih stijena kako rotacijskim tako i turbinskim metodama bušenja. Stepeni dijamant bitovi imaju radnu površinu stepenastog oblika. Koriste se i za rotacijske i za turbinske metode bušenja pri zabijanju niskoabrazivnih mekih i srednje tvrdih stijena.

Upotreba dijamantskih svrdla omogućava velike brzine bušenja, smanjujući zakrivljenost bunara. Odsustvo kotrljajućih ležajeva i visoka otpornost na habanje dijamanata povećavaju njihov vijek trajanja do 200...250 sati neprekidnog rada. Time se smanjuje broj putovanja. Jedno dijamantsko svrdlo može izbušiti čak 15...20 konusnih bitova.

Karbidna dlijeta razlikuju se od dijamantskih po tome što su umjesto dijamanata ojačani supertvrdim legurama.

Bušaće cijevi, brave, centralizatori itd.

/Pomoćni alat za bušenje/

Bušenje cijevi su dizajnirane da prenose rotaciju na svrdlo (tokom rotacijskog bušenja) i da percipiraju reaktivni moment motora pri bušenju s dubinskim motorima, stvaraju opterećenje na svrdlu, dovode tekućinu za bušenje na dno bušotine kako bi ga očistili od izbušenog kamenite i ohladite burgiju, izvucite istrošeni nastavak iz bunara i spustite ga novi, itd.

Bušaće cijevi karakterizira povećana debljina stijenke i, u pravilu, imaju sužene navoje s obje strane. Cijevi su međusobno povezane uz pomoć bušaćih brava (sl. 20). Da bi se osigurala čvrstoća navojnih spojeva, krajevi cijevi su zadebljani. Prema načinu izrade cijevi mogu biti pune (Sl. 21) i sa zavarenim spojnim krajevima (Sl. 22). Za čvrste cijevi, zadebljanje krajeva može se osigurati namještanjem prema unutra ili prema van.

Rice. 20. Brava za bušenje:

a - bradavica za zaključavanje; b - kvačilo za zaključavanje

Rice. 21. Bušaće cijevi sa zavarenim spojnim krajevima

Rice. 22. Bušaće cijevi sa nagnutim krajevima:

a - sletanje unutra; b - sletanje napolju.

Za duboko bušenje koriste se čelične i lakolegirane bušaće cijevi nominalnih promjera 60, 73, 89,102,114,127 i 140 mm. Debljina stijenke cijevi je od 7 do 11 mm, a njihova dužina je 6, 8 i 11,5 m.

Uz uobičajenu upotrebu ogrlice za bušenje(UBT). Njihova svrha je stvaranje težine na svrdlu i povećanje stabilnosti donjeg dijela bušaće kolone.

Olovna cijev dizajniran za prenos rotacije sa rotora na bušaću kolonu (rotaciono bušenje) i za prenos reaktivnog momenta sa bušaće kolone na rotor (prilikom bušenja sa bušaćim motorom). Ova cijev je obično kvadratnog presjeka i prolazi kroz kvadratnu rupu u rotoru. Na jednom kraju, Kelly je spojen na okretni, a na drugom kraju, na konvencionalnu okruglu bušaću cijev.

Duljina čeonih površina određuje mogući interval bušenja bunara bez proširenja alata. S malom dužinom vodeće cijevi povećava se broj produžetaka i vrijeme utrošeno na bušenje bušotine, a s velikom dužinom njihov transport postaje teži.

Bušilice dizajniran za spajanje cijevi. Brava se sastoji od brave (sl. 20 a) i brave (sl. 20 b).

Kontinuirani viševezni sistem alata i opreme koji se nalazi ispod zakretnog elementa (kelly, bušaće cijevi sa bravama, downhole motor i bit) naziva se bušaći niz. Njegovi pomoćni elementi su podvodnici različite namjene, protektori, centralizatori, stabilizatori, kalibratori, skoro-bitni amortizeri.

Subs služe za spajanje elemenata u bušaćoj koloni sa navojem različitih profila, sa istim navojnim krajevima (navoj bradavica-navoj, spojno-spojni navoj), za spajanje dubinskog motora itd. Prema svojoj namjeni, podvodnice se dijele na prelazne, spojne i nipelaste.

zaštitnici dizajniran za zaštitu bušaćih cijevi i spojnih brava od površinskog habanja, a konopaca - od brisanja prilikom pomicanja bušaćih cijevi u njemu. Obično se koriste štitnici koji čvrsto prijanjaju, a to su gumeni prsten koji se nosi na bušaćoj koloni iznad brave. Vanjski prečnik štitnika je veći od prečnika brave.

Centralizatori koristi se za sprečavanje zakrivljenosti debla prilikom bušenja bunara. Bočni elementi centralizatora dodiruju zidove bušotine, osiguravajući poravnanje bušaćeg niza s njim. Centralizatori se nalaze u koloni bušaće cijevi na mjestima očekivane krivine. Prisutnost centralizatora omogućava korištenje većih aksijalnih opterećenja na svrdlu.

Stabilizatori- ovo su elementi za centriranje podrške za održavanje krutog poravnanja bušaće kolone u bušotini preko nekih od najkritičnijih sekcija. Od centralizatora se razlikuju po većoj dužini.

Kalibrator- vrsta alata za rezanje kamena za obradu zidova bunara i održavanje nominalnog prečnika njegovog debla u slučaju habanja svrdla. U bušaćoj koloni, kalibrator se postavlja direktno iznad svrdla. Istovremeno djeluje i kao centralizator i poboljšava radne uvjete svrdla.

Bit amortizer(prigušivač bušotine) se ugrađuje u bušaću kolonu između svrdla i obujmica za prigušivanje visokofrekventnih vibracija koje nastaju kada svrdlo radi na dnu bušotine. Smanjenje opterećenja od vibracija dovodi do povećanja vijeka trajanja bušaće kolone i svrdla. Postoje dvije vrste prigušnih uređaja: amortizeri mehaničkog djelovanja, uključujući elastične elemente (čelične opruge, gumeni prstenovi i kuglice) i prigušivači vibracija hidrauličkog ili hidromehaničkog djelovanja.

Primjer rasporeda bušaće žice

Primjer rasporeda bušaće žice prikazan je na sl. 23.

Rice. 23. Raspored bušaće žice:

1 - okretni prtljažnik; 2 - lijevi osmojni navoj; 3 - okretni sub; 4 - lijevi navoj za zaključavanje; 5 - gornji štap (PShV); 6 - vodeća cijev; 7 - desni navoj sa osam navoja; 8 - donja podna šipka (PShN); 9 - desni navoj za zaključavanje; 10 - sigurnosna podmornica (PBP); 11 - navoj za zaključavanje; 12 - kvačilo za zaključavanje; 13 - navoj u osam tačaka; 14 - bušaća cijev dužine 6 m; 15 - spojnica; 16 - bradavica; 17 - sigurnosni prsten; 18 - cijevi za bušenje (DC); 19 - dvoutičnica (PBM); 20 - centralizator; 21 - adapter adaptera; 22 - okovratnik za bušenje; 23 - dlijeto

5. Ciklus izgradnje bunara

Ciklus izgradnje bunara uključuje:

1. pripremni radovi;
2. montaža tornja i opreme;
3. priprema za bušenje;
4. proces bušenja;
5. pričvršćivanje bunara s obložnim cijevima i njegovo injektiranje;
6. otvaranje formacije i ispitivanje dotoka nafte i gasa.

Tokom pripremni rad biraju mjesto za bušotinu, postavljaju pristupni put, srušavaju sisteme napajanja, vodovoda i komunikacija. Ako je teren neravan, tada se planira lokacija.

Montaža tornja i opreme se proizvodi u skladu sa šemom njihovog postavljanja usvojenom za ove specifične uslove. Trude se da opremu postave na način da osiguraju sigurnost u radu, lakoću održavanja, nisku cijenu izgradnje i instalacijski radovi i kompaktnost u rasporedu svih elemenata bušaće opreme.

U opštem slučaju (Sl. 24), rotor 3 se nalazi u centru bušaće opreme 1, a pored njega se nalazi vitlo 2. i mešalica gline 17. Na suprotnoj strani vitla nalazi se stalak za sitni alat 14, regali 5 za polaganje bušaćih cijevi 4, prihvatni mostovi 12, platforma za istrošene nastavke 7 i platforma za ribolovni alat 10 (koristi se za otklanjanje nezgoda). Pored toga, oko opreme za bušenje nalaze se pomoćna kabina 8, platforma za alat 6, sistem za čišćenje 15 za iskorišćenu bušaću tečnost i rezervni kontejneri 16 za skladištenje tečnosti za bušenje, hemikalija i vode.

Rice. 24. Tipična shema postavljanje opreme,
alati, rezervni dijelovi i materijali na platformi za bušenje:

1 - oprema za bušenje; 2 - vitlo; 3 - rotor; 4 - bušaće cijevi;
5 - stalci; 6 - platforma za alat; 7 - mjesto potrošeno
bitovi; 8 - pomoćna kabina; 9 - zemljište gline; 10 - igralište
alat za pecanje; 11 - platforma za goriva i maziva;
12 - prihvatne staze; 13 - bravarski radni sto; 14 - stalak za laki alat;
15 - sistem za čišćenje; 16 - rezervni kontejneri; 17 - mikser gline;
18 - pogon; 19 - pumpe

Postoje sljedeće metode montaže bušaćih uređaja: jedinica po jedinicu, mali blok i veliki blok.

Po jediničnoj metodi, bušaća oprema se sklapa iz zasebnih jedinica za čiju isporuku se koristi drumski, željeznički ili zračni transport.

Metodom malih blokova, oprema za bušenje se sastavlja od 16...20 malih blokova. Svaki od njih je baza na koju se montira jedna ili više jedinica instalacije.

Metodom velikih blokova, instalacija se sastavlja od 2...4 bloka, od kojih svaki kombinira nekoliko jedinica i jedinica bušaće opreme.

Blok metode osiguravaju visoke stope ugradnje bušaćih uređaja i kvalitetu instalacijskih radova. Dimenzije blokova zavise od načina, uslova i udaljenosti njihovog transporta.

Nakon toga se uzastopno montiraju pokretni blok s krunastim blokom, zakretnom i vodećom cijevi, a na zakretno se pričvršćuje tlačno crijevo. Zatim se provjerava centriranje tornja: njegovo središte mora se podudarati sa središtem rotora.

Priprema za bušenje uključuje uređaj za usmjeravanje I (sl. 1) i probni rad opreme za bušenje.

Rice. 1. Dizajn bunara:

1 - kućište cijevi; 2 - cementni kamen; 3 - sloj;
4 - perforacija u kućištu od cementnog kamena;
I - pravac; II - dirigent; III - međustub;
IV - proizvodni niz.

Svrha smjera je gore opisana. Njegov gornji kraj je povezan sa sistemom za obradu koji je dizajniran za uklanjanje reznica iz bušaćeg fluida koji dolazi iz bušotine, a zatim ga dovode u prijemne rezervoare isplačnih pumpi.

Zatim se izbuši rupa za vodeću cijev i u nju se spuštaju obložne cijevi.

Postrojenje za bušenje je opremljeno svrdlima, bušaćim cijevima, ručnim i pomoćnim alatima, gorivima i mazivima, zalihama vode, gline i hemikalija. Pored toga, nedaleko od platforme nalazi se prostorija za odmor i jelo, sušara za kombinezone i prostorija za analizu bušotine.

Prilikom probnog bušenja provjerava se rad svih elemenata i komponenti uređaja za bušenje.

Proces bušenja počnite tako što ćete u početku zavrtati dleto na vodeću četvrtastu cijev. Rotacijom rotora rotacija se prenosi na bit kroz vodeću cijev.

Tokom bušenja, alat za bušenje se kontinuirano spušta (povlači) tako da se dio težine njegovog donjeg dijela prenosi na svrdlo kako bi se osiguralo efikasno lomljenje stijene.

Tokom bušenja, bušotina se postepeno produbljuje. Nakon što je sav kelly otišao u bunar, potrebno je izgraditi kolonu bušaće cijevi. Proširenje se izvodi na sljedeći način. Prvo zaustavite pranje. Zatim se alat za bušenje podiže iz bušotine tako da je Kelly potpuno izvan rotora. Pomoću pneumatskog klinastog držača alat se kači na rotor. Zatim se vodeća cijev odvrće od bušaće kolone i zajedno s okretajem spušta u jamu - blago nagnuti bunar dubine 15 ... 16 m, koji se nalazi u kutu bušaće opreme. Nakon toga, kuka se odvoji od zakretnog elementa, na kuku se okači još jedna prethodno pripremljena cijev, spojena je na bušaću kolonu okačenu na rotor, vrpcu se skida s rotora, spušta u bunar i ponovo kači na rotor. Kuka za podizanje ponovo se spaja na zakretni element i podiže sa vodećom cijevi iz otvora. Kelly je spojen na bušaću kolonu, potonji se skida sa rotora, uključuje muljnu pumpu i svrdlo se pažljivo dovodi do dna. Nakon toga se nastavlja bušenje.

Prilikom bušenja, svrdlo se postupno troši i postaje potrebno zamijeniti ga. Da bi se to postiglo, alat za bušenje, kao iu slučaju produžetka, podiže se na visinu jednaku dužini osovine, okači se na rotor, odvoji se od žice i spusti okretajem u jamu. Zatim se bušaća kolona podiže na visinu jednaku dužini stalka za bušenje, kanap se okači na rotor, postolje se odvaja od žice i njegov donji kraj se postavlja na posebnu platformu - svijećnjak, a gornji kraj se postavlja na poseban nosač koji se zove prst. U ovom nizu, sve svijeće se podižu iz bunara. Nakon toga, svrdlo se zamjenjuje i počinje spuštanje alata za bušenje. Ovaj proces se izvodi obrnutim redoslijedom od podizanja alata za bušenje iz bušotine.

Učvršćivanje bunara obložnim cijevima i njegovo fugiranje izvedeno prema šemi prikazanoj na sl. 1. Svrha začepljenja anulusa obložnih nizova je izolacija produktivnih formacija.

Iako su produktivne formacije već bile izložene tokom procesa bušenja, izolovane su obložnim cevima i začepljenjem tako da prodor nafte i gasa u bušotinu ne ometa dalje bušenje. Nakon završetka bušenja osigurati protok nafte i ponovo se otvaraju slojevi za proizvodnju gasa metoda perforacije. Poslije toga bunar se razvija one. izazivaju priliv nafte i gasa u njega. Zašto smanjiti pritisak tekućine za bušenje na dnu na jedan od sljedećih načina:

1. ispiranje- zamjena tečnosti za bušenje koja puni bušotinu nakon bušenja lakšom tečnošću - vodom ili uljem;
2. klipnja(brisanje) - snižavanje nivoa tečnosti u bušotini spuštanjem u cev i podizanjem specijalnog klipa (brisa) na čeličnom sajlu. Klip ima ventil koji se otvara tokom spuštanja i omogućava tečnosti da napuni cev kroz njega. Prilikom podizanja, ventil se zatvara, a cijeli stup tekućine iznad klipa izbacuje se na površinu.

Dosadašnje metode smanjenja pritiska bušaćeg fluida na dno, potiskivanja komprimovanim gasom i aeracije (zasićenje rastvora gasom) sada su iz bezbednosnih razloga napuštene.

Dakle, razvoj bunara, u zavisnosti od specifičnih uslova, može trajati od nekoliko sati do nekoliko meseci.

Nakon pojave nafte i gasa, bušotina je prihvaćena od strane operatera, a derik se pomera nekoliko metara da bi se izbušio sledeća bušotina jastučića ili se dovlači na sledeći.

6. Pranje bunara

Ispiranje bunara je jedna od najkritičnijih operacija koje se izvode tokom bušenja. U početku je svrha ispiranja bila ograničena na čišćenje dna rupe od čestica otjeca i njihovo uklanjanje iz bušotine, kao i na hlađenje svrdla. Međutim, kako se industrija bušenja razvijala, funkcije tečnosti za bušenje su se proširile. Sada ovo uključuje:

1. uklanjanje čestica reznica iz bunara;
2. prijenos snage na turbobušilicu ili vijčani motor;
3. sprečavanje ulaska nafte, gasa i vode u bunar;
4. držanje čestica izbušenog kamena u suspenziji kada je cirkulacija zaustavljena;
5. hlađenje i podmazivanje dijelova za trljanje;
6. smanjenje trenja bušaćih cijevi o zidove bušotine;
7. sprječavanje urušavanja stijena sa zidova bunara;
8. smanjenje propusnosti zidova bunara zbog stvaranja kore.

Shodno tome, tečnosti za bušenje moraju zadovoljiti niz zahtjeva:

1. obavljaju dodijeljene funkcije;
2. nemaju štetan uticaj na alat za bušenje i motore u bušotini (korozija, abrazivno habanje, itd.);
3. lako se pumpa i čisti od mulja i plina;
4. biti bezbedni za servisno osoblje i okolinu;
5. biti pogodan za pripremu i čišćenje;
6. biti dostupan, jeftin i višekratan.

Vrste tečnosti za bušenje

• Prečišćavanje bušaćih tečnosti

Vrste tečnosti za bušenje

U rotacionom bušenju naftnih i gasnih bušotina kao tečnosti za ispiranje koriste se sledeći fluidi:

agensi na bazi vode ( procesna voda, prirodna isplaka za bušenje, glinena i neglinena isplaka);

agensi na bazi ugljovodonika;

emulgatori;

gasoviti i gazirani agensi.

tehnička voda- najpristupačnija i najjeftinija tekućina za ispiranje. Imajući niski viskozitet, lako se pumpa, dobro uklanja reznice sa dna bunara i hladi bit bolje od drugih tečnosti. Međutim, slabo zadržava čestice otjeca (posebno kada je cirkulacija zaustavljena), ne stvara otvrdnuću koru na stijenci bušotine, dobro se apsorbira u formacijama niskog pritiska, uzrokuje bubrenje glinenih stijena i pogoršava propusnost ležišta nafte i plina. .

prirodnog isplaka za bušenje naziva se vodena suspenzija koja nastaje u bušotini kao rezultat raspršivanja kamenih usjeva izbušenih na vodi.

Osnovna prednost korištenja prirodnih bušaćih tekućina je značajno smanjenje potrebe za uvoznim materijalima za njihovu pripremu i preradu, što dovodi do jeftinijih rješenja. Međutim, njihova kvaliteta i svojstva zavise od mineraloškog sastava i prirode gline koja se buši, načina i načina bušenja, te vrste alata za rezanje stijena. Često sadrže visok sadržaj abrazivnih čestica. Zbog toga se prirodni tečnosti za bušenje koriste u slučajevima kada geološki i stratigrafski uslovi ne zahtevaju visokokvalitetan fluid za bušenje.

Tečnosti za bušenje gline najčešće se koristi u bušenju bunara. Za bušenje su od najvećeg interesa tri grupe minerala gline: bentonit (montmorilonit, beidelit, nontroit, saponit itd.), kaolin (kaolinit, haloizit, nakrit i dr.) i hidromik (ilit, bravijazit itd.). Montmorilonit i drugi bentonit minerali imaju najbolje kvalitete u pogledu pripreme bušaćeg fluida. Dakle, od 1 tone bentonitne gline može se dobiti oko 15 m 3 visokokvalitetne glinene otopine, dok od gline srednjeg kvaliteta - 4 ... 8 m 3, a od gline niskog kvaliteta - manje od 3 m 3 .

Glineni rastvori gline zidove bunara, formirajući tanku gustu koru, koja sprečava prodiranje filtrata u formacije. Njihova gustina i viskoznost su takvi da isplaci zadržavaju bušotinu čak iu mirovanju, sprečavajući da se taloži na dnu rupe tokom prekida ispiranja. Ponderisani glineni rastvori, stvarajući veliki protivpritisak na formacije, sprečavaju prodiranje formacijskih voda, nafte i gasa u bušotinu i otvoreni tok tokom bušenja. Međutim, iz istih razloga je teško odvojiti čestice stijena u sistemu cirkulacije bušaće tekućine.

Koriste se i drugi fluidi za bušenje na bazi vode: nisko glinoviti (za bušenje gornjih slojeva vremenskih i napuknutih stena), slani (prilikom bušenja u debelim slojevima stena koje sadrže soli), inhibirane (tretirane hemikalijama za sprečavanje bubrenja izbušenih stena). stijene i prekomjerno obogaćivanje rastvora čvrstom fazom) i sl.

To bez gline uključuju tečnosti za bušenje pripremljene bez upotrebe gline. Fluid za bušenje kondenzovanih čvrstih materijala bez gline pripremljeno na vodenoj bazi. Disperzovana faza u njemu se dobija hemijski, kao rezultat interakcije jona magnezijuma u rastvoru sa alkalnom NaOH ili Ca (OH) 2. Hemijska reakcija dovodi do stvaranja mikroskopskih čestica magnezijum hidroksida Mg(OH) 2 u rastvoru. Rastvor dobija konzistenciju poput gela i nakon hemijske obrade pretvara se u sistem stabilan na sedimentaciju. Takvo rješenje zadržava svoja strukturna i mehanička svojstva sa bilo kojom mineralizacijom. Stoga se koristi u slučajevima kada je potrebno osigurati visoku stabilnost zidova bunara, ali je teško kontrolirati i regulirati salinitet otopine.

Druga vrsta neglinenih tečnosti za bušenje su otopine biopolimera. Biopolimeri se dobijaju izlaganjem određenih bakterijskih sojeva polisaharidima. Svojstva biopolimerne isplake je lako kontrolisati kao i svojstva najboljih bentonitnih isplaka. Međutim, neki od njih imaju flokulirajući učinak na reznice i na taj način sprječavaju stvaranje suspenzije. Osim toga, otopine biopolimera su termički stabilne. Njihovu upotrebu otežava relativno visoka cijena.

Fluidi za bušenje na bazi nafte su višekomponentni sistem u kojem je disperzioni (noseći) medij nafta ili tekući naftni derivati ​​(obično dizel gorivo), a disperzna (suspendovana) faza je oksidirani bitumen, asfalt ili posebno obrađena glina (hidrofobizirani bentonit).

Tečnosti za bušenje na bazi nafte ne utiču negativno na svojstva ležišta nafte i gasa, imaju mazivost: kada se koriste, smanjuje se potrošnja energije za rotaciju bušaće kolone u bušotini u praznom hodu i habanje bušaćih cevi i svrdla. smanjena. Međutim, cijena pripreme takvih tekućina za bušenje je prilično visoka, oni su zapaljivi i teško se uklanjaju iz alata i opreme.

Tečnosti za bušenje na bazi nafte koriste se za povećanje efikasnosti bušenja u stenama ležišta i održavanje njihove iskorišćenosti nafte i gasa na početnom nivou, kao i za bušenje bušotina u otežanim uslovima pri bušenju debelih pakovanja glina koje bubre i rastvorljivih soli.

At emulzione tečnosti za bušenje disperzioni medij je emulzija voda u ulju, a disperzna faza je glina. Tečnost za bušenje pripremljena na bazi emulzije voda u ulju naziva se inverzna emulzija ili invertna emulzija. Tekuća faza takve otopine sastoji se od 60 ... 70% nafte ili naftnih derivata, ostatak je voda. Međutim, sadržaj vode u invertnoj emulziji može se povećati na 80% ili više ako se u nju uvedu posebni emulgatori.

Emulzione tečnosti za bušenje se koriste prilikom bušenja u glinovitim naslagama i slojevima soli. Imaju dobra svojstva podmazivanja i pomažu u sprečavanju zaglavljivanja alata u bušotini.

Essence bušenje gasa Sastoji se od toga da se komprimirani zrak, prirodni plin ili izduvni plinovi motora s unutarnjim sagorijevanjem koriste za čišćenje dna, izvođenje bušaćih rezova na površinu, kao i za hlađenje svrdla. Upotreba gasovitih sredstava omogućava postizanje velikog ekonomskog efekta: mehanička brzina se povećava (za 10...12 puta) i penetracija po bitu (za 10 ili više puta). Zbog velikih brzina uzlaznog toka u prstenastom prostoru ubrzava se uklanjanje čestica izbušenih stijena. Upotreba gasovitih agenasa olakšava hidrogeološka posmatranja u bušotinama. Osim toga, povećava se faktor iskorištenja nafte i plina formacije.

Gazirane tečnosti za bušenje su mješavine mjehurića zraka sa tekućinama za ispiranje (voda, uljne emulzije itd.) u omjeru do 30:1. Da bi se povećala stabilnost gaziranih otopina, u njihov sastav se uvode reagensi - surfaktanti i sredstva za pjenjenje.

Aerirani bušaći fluidi imaju ista svojstva kao i fluidi od kojih su pripremljeni (za glinene fluide - formiraju glineni kolač, imaju viskozitet i napon smicanja i zadržavaju prirodnu propusnost zone formiranja dna rupe kada je otvorena). Istovremeno, velika prednost gaziranih fluida je mogućnost njihove upotrebe u teškim uslovima bušenja, uz katastrofalne gubitke bušaće tečnosti, i otvaranje proizvodnih formacija sa niskim pritiskom.

Osnovni parametri bušaćih tečnosti

Glavni parametri tečnosti za bušenje su gustina, viskoznost, indeks filtracije, statičko smično naprezanje, stabilnost, dnevni mulj, sadržaj pijeska, pH.

Gustina tekućine za ispiranje mogu biti različite: za isplake na bazi ulja je 890...980 kg/m3, za nisko glinene isplake - 1050...1060 kg/m3, za ponderisane isplake - do 2200 kg/m3 i više.

Izbor tečnosti za bušenje treba da obezbedi da hidrostatički pritisak kolone u bušotini do 1200 m dubine premašuje formacijski pritisak za 10...15%, a za bušotine dublje od 1200 m - za 5...10 %.

Viskoznost karakteriše svojstvo rastvora da se odupre njegovom kretanju.

Brzina filtriranja- sposobnost rastvora da pod određenim uslovima daje vodu poroznim stenama. Što je više slobodne vode u otopini i što je manje čestica gline, to više vode prodire u formaciju.

Statički posmični napon karakterizira silu koju je potrebno primijeniti da bi se rješenje izvuklo iz stanja mirovanja.

Stabilnost karakterizira sposobnost otopine da zadrži čestice u suspenziji. Određuje se razlikom gustine između donje i gornje polovine zapremine jednog uzorka nakon taloženja u trajanju od 24 sata.Za obične otopine njegova vrijednost ne smije biti veća od 0,02 g/cm 3, a za ponderisane otopine 0,06 g/ cm 3 .

Dnevni mulj- količina vode koja se dnevno oslobađa iz rastvora tokom njegovog nepomičnog skladištenja. Za visoko stabilna rješenja, vrijednost dnevnog mulja treba biti jednaka nuli.

Vrijednost pH pH karakteriše alkalnost tečnosti za bušenje. Pri pH > 7 rastvor je alkalni, pri pH = 7 neutralan, pri pH< 7 - кислый.

Hemijski tretman bušaćih tečnosti

Hemijska obrada bušaćeg fluida se sastoji od uvođenja određenih hemikalija u njega kako bi se poboljšala njegova svojstva bez značajnije promjene gustine.

Kao rezultat hemijskog tretmana postižu se sljedeći pozitivni rezultati:

• poboljšanje stabilnosti tečnosti za bušenje;
• smanjenje njegove sposobnosti filtriranja, smanjenje debljine i ljepljivosti kolača na zidu bunara;
• regulacija viskoznosti otopine u smjeru njenog povećanja ili smanjenja;
• dajući mu posebna svojstva (otpornost na toplinu, otpornost na sol, itd.).

Aditivi za podmazivanje i sredstva protiv pene se takođe uvode u tečnosti za bušenje gline. Zahvaljujući aditivima za podmazivanje, poboljšani su radni uslovi bušaće kolone i alata za rezanje kamena u bušotini. Defoamers sprečavaju stvaranje pene kada se gasna faza oslobodi iz tečnosti za pranje.

Priprema tečnosti za bušenje

Priprema tečnosti za bušenje je priprema tečnosti za bušenje sa potrebnim svojstvima kao rezultat obrade sirovina i interakcije komponenti.

Organizacija rada i tehnologija pripreme bušaćeg fluida zavise od njegove formulacije, stanja sirovina i tehničke opremljenosti. Razmotrite ih na primjeru pripreme glinene otopine.

Takvo rješenje se priprema ili centralno u fabrici gline, ili direktno na platformi za bušenje. Centralizovano snabdevanje tečnosti za bušenje preporučljivo je za dugotrajno bušenje velikih polja i bliske lokacije bušaćih uređaja, kada su za bušenje bunara potrebni bušaći fluidi sa istim ili sličnim parametrima. U ovom slučaju, sirovine se potpunije i ekonomičnije koriste, potrebno je manje energije u odnosu na pripremu isplake na bušaćim postrojenjima, cijena isplake je niža, bušaći radnici su oslobođeni teškog i napornog rada.

Najekonomičnija centralizovana priprema tečnosti za bušenje mlaznom metodom direktno u jami gline, koja se nalazi u blizini velike grupe bušaćih uređaja. Ako nema takvih uslova, pogon gline se nalazi u centru površine koja se buši, a grudasta glina se iz kamenoloma doprema drumskim, željezničkim ili vodnim transportom. U postrojenjima gline u hidrauličnim mikserima zapremine 20 ... 60 m 3 dnevno se priprema 400 ... 1000 m 3 rastvora gline. Isporučuje se na bušaće platforme cevovodom, cisternama ili specijalnim plovilima.

Uz veliku disperziju bušaćih uređaja, poteškoće dopremanja gotovog rješenja na njih (močvarni ili neravni teren, zimski uslovi itd.), potrebu za rješenjima različitih parametara, preporučljivo je pripremati glinene otopine direktno na platformu. Da bi se to postiglo, bušaće mašine su trenutno opremljene jedinicom za pripremu isplake od praškastih materijala.

Glineni prah se priprema u specijalnim tvornicama od visokokvalitetnih glina sušenjem i naknadnim mljevenjem u kugličnim mlinovima. Istovremeno, sadržaj vlage grudastih glina se ne smanjuje ispod 6%, a čestice gline ne smiju sinterirati. Postrojenja glinenog praha se grade na naslagama visokokvalitetnih glina ili direktno na mjestima potrošnje.

Jedinica za pripremu tečnosti za bušenje od praškastih materijala sastoji se od dva bunkera ukupne zapremine 42 m 3 sistema za dovod glinenog praha i hidrauličnog miksera (Sl. 25). Kada se voda dovodi velikom brzinom kroz cijev 10 u komoru za miješanje 2, stvara se vakuum i glineni prah ulazi u njega iz lijevka 1 hidrauličke miješalice. Dobivena smjesa ulazi u rezervoar 6, odakle se šalje u rezervne ili prijemne rezervoare za konačnu doradu rastvora. Kapacitet hidrauličnih miksera dostiže 80 m 3 rastvora na sat.

Rice. 25. Hidraulični mikser MG:

1 - konusni bunker (lijevak); 2 - komora za miješanje; 3 - otvor;
4 - poklopac kontejnera; 5 - odvodna cijev; 6 - kontejner;
7 - zavareni okvir (sanke); 8 - sjeckalica (cipela);
9 - okov; 10 - cijev za dovod tekućine

Prečišćavanje bušaćih tečnosti

Gotov fluid za bušenje kroz crevo za pritisak pričvršćeno na fiksni deo okretnog elementa, pumpama za bušenje se pumpa u bušaću kolonu. Prolazeći niz bušaće cijevi, velikom brzinom prolazi kroz rupe u svrdlu do dna bušotine, hvata čestice stijene, a zatim se diže između zidova bušotine i bušaćih cijevi. Nije ekonomski izvodljivo odbiti ponovnu upotrebu, a ne može se ponovo koristiti bez čišćenja, jer. u suprotnom dolazi do intenzivnog abrazivnog habanja opreme i bušaćih alata, smanjuje se sposobnost zadržavanja bušaćeg fluida, a smanjuje se mogućnost izvođenja novih velikih fragmenata stijene.

Takođe je potrebno provući novopripremljene glinene rastvore kroz sistem za čišćenje, jer mogu sadržavati grudve neispuhane gline, nereagovane hemikalije i druge materijale.

Čišćenje tečnosti za ispiranje Izvodi se kako prirodnim taloženjem kamenih čestica u olucima i rezervoarima, tako i prisilnim u mehaničkim uređajima (vibracionim sitama, hidrocikloni i sl.). Iskorišćeni fluid za bušenje (Sl. 14) iz bušotine 1 kroz sistem žlebova 2 ulazi u vibraciono sito 3, koje se nalazi na kosoj i vibrirajućoj mreži. Za daljnje čišćenje, bušaća tekućina se pumpa kroz 4 hidrociklona uz pomoć muljne pumpe 7, u kojoj je moguće odvojiti čestice stijene veličine do 10 ... 20 mikrona. Završno čišćenje otopine od najsitnijih suspendiranih čestica stijena provodi se u rezervoaru 6 uz pomoć kemijskih reagensa, pod čijom se djelovanjem čini da se vrlo male čestice lijepe, nakon čega se talože.

Rice. 14. Sistem cirkulacije blata:

1 - ušće bušotine; 2 - oluk; 3 - vibraciono sito; 4 - hidrociklon;
5 - jedinica za pripremu tečnosti za bušenje; 6 - kapacitet; 7 - pumpa za gnojenje;
8 - prijemni rezervoar; 9 - pumpa za bušenje; 10 - ispusni cjevovod.

Prilikom taloženja u rezervoarima 6 i 8, oslobađanje otopljenih plinova iz otopine se događa istovremeno.

Očišćeni bušaći fluid se ponovo dovodi u bunar pomoću pumpe 9 kroz injekcioni cevovod 10. Po potrebi se u sistem unosi dodatna količina svježe pripremljenog rastvora iz bloka 5.

7. Komplikacije tokom bušenja

U procesu bušenja bušotine moguće su razne vrste komplikacija, a posebno: urušavanje stijena, apsorpcija tekućine za ispiranje, prodor nafte, plina i vode, nezgode, zakrivljenost bunara.

klizišta

klizišta nastaju zbog njihove nestabilnosti (lomljenje, sklonost bubrenju pod uticajem vode). Karakteristične karakteristike kolapsi su:

1. značajno povećanje pritiska na pražnjenju pumpi za bušenje;
2. naglo povećanje viskoziteta tekućine za ispiranje;
3. uklanjanje njome velikog broja fragmenata urušenih stijena itd.

Apsorpcija tečnosti

Apsorpcija tečnosti- pojava u kojoj se tečnost ubrizgana u bušotinu delimično ili potpuno apsorbuje u formaciji. To se obično dešava pri prolasku formacija sa visokom poroznošću i propusnošću, kada je formacijski pritisak manji od pritiska kolone bušaće tečnosti u bušotini.

Intenzitet apsorpcije može biti od slabog do katastrofalnog, kada ispuštanje tekućine na površinu potpuno prestane.

Za sprečavanje apsorpcije koriste se sljedeće metode:

1. ispiranje lakim tečnostima;
2. otklanjanje apsorpcije začepljenjem kanala koji apsorbiraju tekućinu (zbog dodavanja inertnih punila - azbesta, liskuna, pirinčane ljuske, mljevenog treseta, piljevine, celofana; sipanje brzovezujućih smjesa itd.);
3. povećanje strukturnih i mehaničkih svojstava tečnosti za pranje (dodatkom tečnog stakla, kuhinjske soli, kreča, itd.).

Emisije nafte, plina i vode

Emisije plina, nafte i vode nastaju prilikom bušenja bušotina kroz formacije sa relativno visokim pritiskom koji premašuje pritisak tečnosti za bušenje. Pod dejstvom pritiska vode dolazi do njenog prelivanja ili šikljanja, a pod dejstvom pritiska nafte ili gasa do kontinuiranog šikljanja ili periodičnih emisija.

Mjere za izbjegavanje prodora plina, nafte i vode uključuju:

1. ispravan izbor gustine tečnosti za ispiranje;
2. sprečavanje snižavanja njenog nivoa tokom podizanja bušaće kolone i tokom upijanja tečnosti.

Stege alata za bušenje

Stege alata za bušenje nastaju iz sljedećih razloga:

1. stvaranje guste i ljepljive kore na zidovima bušotine, na koju se alat za bušenje lijepi kada se ne kreće;
2. zaglavljivanje bušaćeg alata u suženim dijelovima bušotine ili u slučaju oštre zakrivljenosti bušotine, u slučaju obrušavanja nestabilnih stijena, u slučaju slijeganja izbušene stijene u slučaju prestanka cirkulacije.

Uklanjanje lijepljenja je složena i dugotrajna operacija. Stoga je potrebno poduzeti sve moguće mjere da ih izbjegnemo.

nezgode

nesreće, koji nastaju tokom bušenja mogu se podijeliti u četiri grupe:

1. nezgode sa bitovima (odvrtanje nastavka prilikom spuštanja alata zbog njegovog nedovoljnog pričvršćivanja, lomljenje nastavka zbog preopterećenja itd.);
2. nezgode sa bušaćim cijevima i bravama (lom cijevi duž tijela; skidanje navoja cijevi, brava i podmetača itd.);
3. nezgode sa motorima u bušotini (odvrtanje; lomljenje osovine ili kućišta, itd.);
4. nezgode sa kolonama (njihovo drobljenje; uništavanje navojnih spojeva; upadanje pojedinih dijelova cijevi u bunar i sl.).

Za otklanjanje nezgoda, specijal alati za pecanje(Sl. 26): slip, zvono, slavina, magnetni ruter, pauk i drugo. Ipak, najbolje je spriječiti nesreće strogim poštivanjem pravila za rad s opremom, provođenjem njene detekcije kvarova, prevencije i zamjene na vrijeme.

Rice. 26. Alati za pecanje:

a - listići; b - zvono; c - slavina; g - magnetna glodalica; d - pauk

Pa zakrivljenost

Kod bušenja vertikalnih bunara na rotacioni način, spontano dobro zakrivljenost, one. odstupanje njihovog trupa od vertikale. Zakrivljenost vertikalnih bušotina povlači niz problema: kršenje planirane mreže za razvoj naftnih i plinskih polja, povećano trošenje bušaćih cijevi, pogoršanje kvalitete izolacijskih radova, nemogućnost korištenja štapnih pumpi tokom rada bušotine itd. .

Uzroci zakrivljenosti bunara su geološki, tehnički i tehnološki faktori. Geološki - uključuje prisustvo slojeva sa strmim uronima u dijelu bušotine; česta izmjena stijena različite tvrdoće; prisustvo u stijenama kroz koje bunar prolazi, pukotine i pećine. Tehnički faktori koji doprinose zakrivljenosti bunara su neusklađenost ose bušaće opreme sa centrom rotora i osi bušotine; kosi položaj stola rotora; upotreba zakrivljenih bušaćih cijevi itd. Tehnološki faktori koji uzrokuju zakrivljenost bušotina uključuju stvaranje previsokih aksijalnih opterećenja na bitu; nesklad između vrste svrdla, količine i kvaliteta tekućine za bušenje i prirode stijena koje se prolaze.

U skladu sa gore navedenim faktorima, preduzimaju se mere za sprečavanje zakrivljenosti bunara. U teškim geološkim uslovima koristi se poseban raspored dna bušaće kolone, uključujući kalibratore i centralizatore. Osim toga, potrebno vam je:

• ugradnja opreme se vrši u skladu sa tehničkim specifikacijama;
• odabrati vrstu bita prema vrsti stijena;
• smanjiti WOB itd.

8. Devijantni bunari

Bušotine za koje je projektom predviđeno određeno odstupanje donje rupe od vertikale, a bušotina se izvodi duž unaprijed određene putanje, nazivaju se koso usmerena.

Kosi bunari se buše kada produktivni slojevi leže ispod voda mora, jezera, rijeka, ispod teritorija naselja, industrijskih objekata, u močvarama, kao i za smanjenje troškova izgradnje objekata za bušenje.

Trenutno razvijeni tipovi profila za usmjerene bušotine podijeljeni su u dvije grupe: profili konvencionalnog tipa (koji predstavljaju krivu liniju koja leži u vertikalnoj ravni) i profili prostornog tipa (u obliku prostornih krivih).

Tipovi profila usmjerenih bunara uobičajenog tipa prikazani su na sl. 27. Profil tipa A sastoji se od tri sekcije: vertikalni 1, presek nagiba bušotine 2 i pravolinijski kosi presek 3. Preporučuje se za upotrebu kod bušenja plitkih bušotina u jednoslojnim poljima, ako se očekuje veliki pomak dna bušotine. .

Rice. 27. Vrste profila usmjerenih bunara:

1 - kosi presjek; 2 - dio skupa ugla nagiba trupa;
3 - pravolinijski nagnuti presjek; 4 - dio za smanjenje ugla nagiba prtljažnika

Profil tipa B razlikuje se od prethodnog po tome što umjesto pravolinijskog nagnutog presjeka ima presjek 4 prirodnog smanjenja kuta nagiba. Ovaj profil se preporučuje za upotrebu na velikim dubinama bunara.

Profil tipa B sastoji se od pet sekcija: vertikalni 1, presek povećanja ugla bušotine 2, pravolinijski kosi presek 3, presek smanjenja ugla nagiba 4 i opet - vertikalni 1. Preporučuje se upotreba pri bušenju dubokih bušotina koje seku nekoliko produktivnih formacija.

Profil G tipa razlikuje se od prethodnog po tome što su sekcije 3 i 4 zamijenjene sekcijom spontano smanjenje ugla nagiba 4. Ovaj profil se preporučuje za bušenje dubokih bušotina kod kojih su moguća odstupanja u donjem dijelu bušotine.

Profil tipa D sastoji se od vertikalnog preseka 1 i preseka zadatog ugla debla 2. Karakteriše ga velika dužina drugog preseka. Profil se preporučuje da, ako je potrebno, održava zadati ugao ulaska u rezervoar i otvara ga na maksimalnu snagu.

Kao što se može vidjeti sa sl. 27, sve vrste profila imaju vertikalni presjek na početku. Njegova dubina bi trebala biti najmanje 40 ... 50 m. Kraj okomite dionice je tempiran na stabilne stijene, gdje možete postići zenitni ugao od 5 ... 6 stepeni u jednom letu.

Za odstupanje bušotine od vertikale koriste se posebni uređaji za skretanje: zakrivljena bušaća cijev, zakrivljena podloga, ekscentrična bradavica i deflektori raznih vrsta.

Posljednjih godina sve su rasprostranjeniji vertikalni i kosi bunari s dugim horizontalnim završecima. To se radi kako bi se povećala površina kroz koju ulje ulazi u bušotinu i, shodno tome, povećao protok. Istovremeno, postalo je moguće vaditi naftu u industrijskom obimu, za koju se ranije smatralo da se ne može povratiti, zbog niske snage i niska propusnost rezervoara. Osim toga, horizontalni kraj bunara nalazi se u formaciji iznad donje vode, što omogućava produženje perioda suvog rada.

9. Super duboki bunari

Prva američka naftna bušotina proizvodila je naftu sa dubine od oko 20 m. U Rusiji su prve naftne bušotine imale dubinu manju od 100 m. Vrlo brzo je njihova dubina dostigla nekoliko stotina metara. Do kraja 60-ih godina u SSSR-u prosječna dubina bušotina za proizvodnju nafte i plina bila je 1710 m. Najdublje nalazište nafte u našoj zemlji otkriveno je u regiji Groznog na dubini od 5300 m, a dobijen je industrijski plin u Kaspijskoj depresiji sa dubine od 5370 m.

Najdublji rezervoar gasa u Evropi na polju Magossa (Sjeverna Italija) leži na dubini od 6100 m. Najveća dubina na svijetu iz koje se vrši komercijalna proizvodnja plina je 7460 m (Teksas, SAD).

Opći trend proizvodnje nafte i plina iz sve dubljih horizonata može se ilustrirati sljedećim brojkama. Još prije 20 godina glavna proizvodnja nafte (66%) vršila se iz najmlađih kenozojskih stijena. Iz starijih mezozojskih stijena vađeno je 19% nafte, a iz najstarijih paleozojskih stijena - 15%. Sada se situacija promijenila: mezozojske stijene postale su glavni dobavljači nafte, a zatim paleozojske stijene.

Dakle, jedan od zadataka bušenja ultra-dubokih bušotina je potraga za naftnim i plinonosnim horizontima na velikim dubinama. Samo ultra-duboko bušenje može staviti tačku na spor između pristalica organske i neorganske hipoteze o porijeklu nafte. Konačno, ultra-duboko bušenje je neophodno za detaljnije proučavanje unutrašnjosti zemlje. Zaista, danas znamo višestruko više o dalekom svemiru nego o onome što je ispod nas nekoliko desetina kilometara dalje.

Bušenje ultra dubokih bunara povezano je s velikim poteškoćama. Pritisak i temperatura rastu sa dubinom. Dakle, čak i na dubini od 7000 m hidrostatički pritisak jednako 70 MPa, 8000 m -80 MPa, itd. A u rezervoaru može biti duplo više. Kako zadržati ovog "dunja" u "boci"? Pumpe visokog pritiska su potrebne za snabdevanje tečnosti za ispiranje. Kakva bi ova tečnost trebala biti ako temperatura na dnu rupe dostigne 250 °C? Kako rotirati višekilometarski niz bušaćih cijevi? Kako uopće koristiti cijevi za bušenje, ako čelične cijevi izdržati njihovu težinu do dubine od 10 km?

Na neka od pitanja je već odgovoreno. Za bušenje ultra dubokih bušotina koristi se tečnost za bušenje ponderisane tako da svojom težinom „začepi“ bunar. Izuzetno duboke bušotine se buše pomoću motora za spuštanje, a cijevi za bušenje su izrađene od lagane i izdržljive legure aluminija.

Era dubokog bušenja započela je 1961. godine implementacijom američkog Mohol projekta. Bunar je položen na dnu Tihog okeana u blizini ostrva Guadelupe ispod sloja vode od četiri kilometra. Pretpostavljalo se da će bunar, prošavši 150 m rastresitog dna i 5,5 km čvrstih podložnih stijena, zaroniti u plašt - sljedeći sloj naše planete nakon kore. Međutim, bušenje je stalo nakon prvih 36 metara. Razlog je taj što nakon vađenja prve jezgre nije bilo moguće pronaći ušće već započete bušotine, uprkos korištenju najsavremenijih alata za pretraživanje.

Godine 1968. izvršen je drugi napad na plašt sa posebno opremljenog broda za bušenje (sl. 28). Međutim, 1975. godine, kada su otkriveni gornji bazaltni slojevi okeanskog dna, bušenje je obustavljeno zbog tehničkih poteškoća.

Rice. 28. Opšti izgled broda za bušenje:

1 - brod; 2 - teretna dizalica; 3 - helikopter
područje; 4 - oprema za bušenje

Nakon toga su izbušene ultra duboke bušotine na kopnu. Godine 1970. bušotina 1-SL-5407 je izbušena u Louisiani sa dubinom od 7803 m.

Vizuelni prikaz modernog ultradubokog bunara i njegove opreme može se dobiti na primjeru jedne od najdubljih bušotina na svijetu. 1-Beiden, bušeno u državi Okhlacoma. Dubina bušotine je 9159 m. Bušenje je počelo 1970. godine i trajalo je 1,5 godine. Visina opreme za bušenje je 43,3 m, nosivost 908 tona, snaga vuče 2000 kW, a svaka od dvije isplačne pumpe je 1000 kW. Ukupni kapacitet sistema za cirkulaciju tla za mulj 840 m\ Ušće bunara je opremljeno ventilima protiv ispuhivanja koji su dizajnirani za pritisak od 105,5 MPa.

Konstrukcijski, bunar se sastoji od šahtnog pravca prečnika od 0,9 m do dubine od 18 m, provodnika prečnika od 0,5 m do dubine od 1466 m, obložnih cevi do dubine od 7130 m i proizvodnih kolona. Za bušotinu je ukupno utrošeno oko 2200 tona čeličnih obložnih cijevi, 1705 tona cementa i 150 dijamantskih bitova. Ukupni troškovi bušenja bunara iznosili su 6 miliona dolara.

Početkom 1975. godine u SSSR-u je bilo deset bunara čija je dubina prelazila 6 km. To uključuje Aral-Sorskaya u Kaspijskoj niziji sa dubinom od 6,8 ​​km, Biikzhalskaya u Azerbejdžanu sa dubinom od 6,7 km, Sinevidnaya (7,0 km) i Shevchenkovskaya (7,52 km) u zapadnoj Ukrajini, Burunnaya (7,5 km) na Sjevernom Kavkazu itd. Najdublji bunar na svijetu, bunar Kola, prešao je granicu od 12 km.

10. Bušenje bušotina na moru

Trenutno, udio nafte izvađene iz morskih polja iznosi oko 30 % sve svjetske proizvodnje, a još više plina. Kako ljudi dolaze do ovog bogatstva?

Najjednostavnije rješenje je zabiti šipove u plitkoj vodi, na njih postaviti platformu, a na nju je već postavljena bušaća i potrebna oprema.

Drugi način je da se "proširi" obala popunjavanjem plićaka zemljom. Tako je 1926. godine popunjen zaliv Bibi-Heybat u regiji Baku i na njegovom mjestu stvoreno je naftno polje.

Nakon otkrića velikih nalazišta nafte i gasa u Sjevernom moru prije više od pola stoljeća, rođen je hrabar projekat njegovog isušivanja. Činjenica je da prosječna dubina većeg dijela Sjevernog mora jedva prelazi 70 m, a neki dijelovi dna prekriveni su tek četrdesetmetarskim slojem vode. Stoga su autori projekta smatrali da je svrsishodno uz pomoć dvije brane - preko Engleskog kanala u regiji Dover, kao i između Danske i Škotske (dužine više od 700 km) - odsjeći ogroman dio sjevera More i ispumpajte vodu odatle. Na sreću, ovaj projekat je ostao samo na papiru.

Godine 1949. izbušena je prva naftna bušotina u SSSR-u na otvorenom moru u Kaspijskom moru, 40 km od obale. Tako je počelo stvaranje grada na čeličnim gomilama, nazvanog "Naftne stijene". Međutim, izgradnja nadvožnjaka koji se protežu na mnogo kilometara od obale je veoma skupa. Osim toga, njihova izgradnja je moguća samo u plitkoj vodi.

Prilikom bušenja naftnih i plinskih bušotina u dubokim morima i oceanima, tehnički je teško i ekonomski neisplativo koristiti stacionarne platforme. Za ovaj slučaj stvorene su plutajuće bušaće platforme koje su sposobne mijenjati područja bušenja samostalno ili uz pomoć tegljača.

Postoje podizne platforme za bušenje, polupotopljene platforme za bušenje i platforme za bušenje gravitacionog tipa.

Podizna platforma za bušenje(Sl. 29) je plutajući ponton 1 sa izrezom iznad kojeg je smještena bušaća platforma. Ponton ima tro-, četvero- ili poligonalni oblik. U njoj se nalazi bušaća i pomoćna oprema, višespratna kabina sa kabinama za posadu i radnike, elektrana i skladišta. Na uglovima platforme postavljeni su višemetarski potporni stupovi 2.

Rice. 29. Podizna platforma za bušenje u transportnom položaju:

1 - plutajući ponton; 2 - nosač za podizanje; 3 - oprema za bušenje;
4 - rotaciona (teretna) dizalica; 5 - dnevni prostor; 6 - heliodrom;
7 - izdignuti portal; 8 - glavna paluba

Na mjestu bušenja, uz pomoć hidrauličnih dizalica, stupovi se spuštaju, stižu do dna, naslanjaju se na tlo i zalaze duboko u njega, a platforma se uzdiže iznad površine vode. Nakon što se bušenje završi na jednom mjestu, platforma se prenosi na drugo.

Pouzdanost ugradnje podiznih platformi za bušenje ovisi o čvrstoći tla koje formira dno na mjestu bušenja.

Polupotopljene platforme za bušenje(Sl. 30) se koriste na dubinama od 300 ... 600 m, gdje platforme za podizanje nisu primjenjive. Ne počivaju na morskom dnu, već plutaju iznad mjesta bušenja na ogromnim pontonima. Takve platforme sprečavaju pomicanje sidra teških 15 tona ili više. Čelični užad povezuju ih s automatskim vitlima koja ograničavaju horizontalne pomake u odnosu na točku bušenja.

Rice. 30 Polupotopljena platforma za bušenje:

1 - potopni ponton; 2 - stabilizacijski stup; 3 - gornji dio tijela;
4 - oprema za bušenje; 5 - teretna dizalica; 6 - heliodrom.

Prve polupotopne platforme nisu bile samohodne, a dopremane su na radno područje uz pomoć tegljača. Nakon toga, platforme su opremljene propelerima koje su pokretali elektromotori ukupnog kapaciteta 4,5 hiljada kW.

Nedostatak polupotopnih platformi je mogućnost njihovog pomicanja u odnosu na točku bušenja pod utjecajem valova.

su stabilniji platforme za bušenje gravitacionog tipa. Opremljeni su moćnim betonska podloga odmara na morskom dnu. Ova baza sadrži ne samo stubove za vođenje za bušenje, već i ćelije-rezervoare za skladištenje proizvedene nafte i dizel goriva koje se koristi kao energent, te brojne cjevovode. Osnovni elementi se isporučuju na mjesto ugradnje u obliku velikih blokova.

Morsko dno na lokaciji gravitacionih platformi mora biti pažljivo pripremljeno. Čak i blagi nagib dna prijeti da se bušaća platforma pretvori u Kosi toranj u Pizi, a prisustvo izbočina na dnu može uzrokovati rascjep baze. Stoga se prije postavljanja bušenja "na točku" uklanjaju svi kamenčići koji strše, a pukotine i udubljenja na dnu zaptiveni su betonom.

Sve vrste platformi za bušenje moraju izdržati pritisak talasa do 30 m visine, iako se takvi talasi javljaju jednom u 100 godina.

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod

Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

STRUČNO OBRAZOVANJE

Yu.V. VADETSKY

BUŠENJE NAFTNIH I GASNIH BUŠINA

Udžbenik

priznao

Ministarstvo obrazovanja Ruske Federacije

kao udžbenik za obrazovne ustanove

početno stručno obrazovanje

Moskva

ACADEMA

2009

UDK 622.23/.24 BBK33.131 V12

Autor izražava duboku zahvalnost

Art. Istraživač JSC "VNIIOENG" V.A. Ershova

za pomoć u pripremi rukopisa za objavljivanje

Recenzent --

Glavni istraživač Instituta za probleme nafte i gasa Ruske akademije nauka V. I. Igrevskiy

Vadetsky Yu.V.

B12 Bušenje naftnih i gasnih bušotina: udžbenik za početak. prof. obrazovanje / Jurij Vjačeslavovič Vadetski. - M.: Izdavački centar "Akademija", 2003. - 352 str. ISBN 5-7695-1119-2

Udžbenik daje kratke informacije o opštoj i geologiji naftnih polja. Opisani su principi razvoja naftnih i gasnih polja, kao i načini eksploatacije naftnih i gasnih bušotina. Dati su podaci o uređajima za bušenje i načinima njihove konstrukcije.

Za učenike osnovnih stručnih škola.

UDK 622.23/.24 BBK33.131

© Vadetski Yu.V., 2003

© Obrazovno-izdavački centar "Akademija", 2003 ISBN 5-7695-1119-2

© Dizajn. Izdavački centar "Akademija", 2003

Uvod

Poglavlje 1 Sažetak opšte i naftne geologije

1.1. Osnovni pojmovi o građi i sastavu zemljine kore

1.2. Sklapanje i vrste nabora

1.3. Glavna fizička i mehanička svojstva stijena koja utiču na proces njihovog razaranja tokom izgradnje bunara

1.4. Formiranje naftnog i naftnog bazena

1.5. Pretraga, istraživanje i razvoj ležišta

Poglavlje 2 Opšte informacije o bušenju bunara i opremi koja se koristi za ovaj proces

2.1. Pojam bušotine, klasifikacija i namjena bunara

2.2. Tehnološka shema bušenja bušotina na rotacijski način

2.3. Ciklus izgradnje bunara. Bilans kalendarskog vremena i koncept brzine bušenja

2.4. Oprema za duboko bušenje

2.5. Postrojenja za bušenje i oprema za spuštanje i izvlačenje bušaće kolone

2.6. Oprema i alati za bušenje bunara

2.7. Opšte mjere zaštite prirode i životne sredine pri izgradnji bunara

2.8. Sheme lokacije zemljišnih objekata i opreme

2.9. Pripremni radovi za bušenje bunara

Poglavlje 3 Alat za razbijanje stijena

3.1. Namjena i klasifikacija alata za rezanje kamena

3.2. Nastavci za kontinuirano bušenje donje rupe

3.3. Konusni bitovi za kontinuirano bušenje u dnu rupe

3.4. Dijamantski bitovi i bitovi ojačani sintetičkim polikristalnim dijamantskim umetcima

3.5. Školjke za bušenje jezgre (prijemnici jezgra) i glave za bušenje za njih

3.6. Dlijeta za posebne namjene

Poglavlje 4 Bušaća struna

4.1. Opće odredbe

4.2. Dizajn elemenata bušaće kolone

4.3. Radni uslovi bušaćih kolona

4.4. Završetak i rad bušaće kolone

Poglavlje 5 Tehnologija ispiranja bunara i tečnosti za bušenje

5.1. Opće odredbe

5.2. Tečnosti za bušenje na bazi vode

5.3. Korišćenje vode kao tečnosti za ispiranje

5.4. Tečnosti za bušenje na bazi nafte (rno)

5.5. Bušenje bunara sa čišćenjem dna rupe vazduhom ili gasom. Gazirane tekućine za pranje i pjene

5.6. Oprema za pripremu i prečišćavanje bušaćih tečnosti

5.7. Odabir vrste tekućine za bušenje

5.8. Oblici organizacije uzgoja gline

Poglavlje 6 Komplikacije u procesu bušenja bunara

6.1. Opće odredbe

6.2. Komplikacije koje uzrokuju kršenje integriteta zidova bunara

6.3. Prevencija i kontrola gubitaka

6.4. Prevencija i kontrola pojava gasa, nafte i vode

6.5. Karakteristike bušenja bušotina u uslovima agresije vodonik sulfida

6.6. Komplikacije pri bušenju bušotina u permafrostu

Poglavlje 7 Režim bušenja

7.1. Opće odredbe

7.2. Uticaj parametara režima bušenja na kvantitativne i kvalitativne pokazatelje bušenja

7.3. Izbor metode bušenja

7.4. Karakteristike režima rotacionog bušenja

7.5. Karakteristike turbinskog režima bušenja

7.6. Osobitosti režima bušenja sa pužnim (pomičnim) dubinskim motorima

7.7. Značajke načina bušenja električnim bušilicama

7.8. Karakteristike načina bušenja dijamantskim svrdlima

7.9. Kontrola parametara režima bušenja

7.10. Alat feed

Poglavlje 8 Devijacija bunara i bušenje devijantnih bunara

8.1. Borba protiv zakrivljenosti vertikalnih bunara

8.2. Bušenje usmerenih bušotina

8.3. Bušenje bušotina

8.4. Bušenje višestranih (multilateralnih), horizontalno razgranatih i horizontalnih bušotina

Poglavlje 9 Otvaranje i ispitivanje produktivnih horizonata (slojeva) u procesu bušenja bunara

9.1. Otvaranje produktivnih horizonata (slojeva)

9.2. Uzorkovanje i ispitivanje produktivnih horizonata (slojeva) tokom bušenja

Poglavlje 10

10.1. Opće odredbe

10.2. Pa dizajn

10.3. Kućište

10.4. Uređaji i pribor za opremanje čaure

10.5. Uvođenje kabla u bunar

10.6. Dobro cementiranje

10.7. Cementni materijali i oprema za cementiranje bunara

10.8. Pripremni radovi i proces cementiranja

10.9. Završni radovi i verifikacija rezultata cementiranja

Poglavlje 11 Razvoj i ispitivanje bunara

11.1. Otvaranje produktivnih horizonata (slojeva) nakon rada i cementiranja proizvodnog niza

11.2. Razvoj i ispitivanje produktivnih horizonata (slojeva) nakon rada i cementiranja proizvodnog niza

Poglavlje 12 Nesreće pri bušenju

12.1. Vrste nezgoda, njihovi uzroci i mjere prevencije

12.2. Zaglavljena eliminacija

12.4. Organizacija rada u slučaju nezgode

Poglavlje 13. Posebnosti bušenja na moru

13.1. Opće odredbe

13.2. Oprema za podvodnu bušotinu

13.3. Neke karakteristike bušenja naftnih i plinskih bušotina na moru

13.4. Offshore usluga

Bibliografija

UVOD

Bušenje naftnih ili gasnih bušotina je složen i, u nekim slučajevima, opasan proces. Bušenje naftnih ili plinskih bušotina može se uspješno izvesti samo uz obavezno poštivanje brojnih pravila i propisa. Postoji mnogo takvih pravila i propisa, i svi su navedeni u ovom udžbeniku, ali među tom raznolikošću postoje ona glavna (ima ih samo sedam) koja treba zapamtiti i moraju se pridržavati. Njihova implementacija garantuje uspjeh.

Glavne odredbe koje garantuju uspješno bušenje bunara.

1. Svi članovi tima za bušenje, posebno bušači, treba da budu dobro upoznati sa geološko-tehničkim radnim redom (GTO), karakteristikama bušenja u prostoru, geološkim presekom (intervalima) bušotine. Posebnu pažnju treba obratiti na intervale u kojima su moguće komplikacije. Poduzimaju se potrebne mjere opreza kada se približavaju takvim intervalima.

2. Tim bušaće ekipe, posebno njena glavna karika - sat, mora biti druželjubiv i zalemljen. Ako sat uključuje osobu koja iz nekog razloga nije kompatibilna sa ostatkom tima, bolje je prebaciti ga u drugi sat, brigadu.

Proces bušenja nije uvijek miran i bezopasan, moguće su ekstremne situacije (akcidente, ispuštanje plinova, požari itd.) u kojima se od bušaće ekipe (sata) traži vještina, pribranost, hrabrost i posvećenost. U ovim uslovima, odnos između članova tima može igrati odlučujuću ulogu.

3. Svi članovi posade za bušenje, posebno bušači, moraju biti profesionalci u svojoj oblasti. Profesionalnost u bušenju postiže se stalnim usavršavanjem i stručnim usavršavanjem.

4. Proces bušenja je uglavnom konzervativan. Sastoji se od niza operacija, često ponavljanih, koje se nužno izvode određenim redoslijedom. Odstupanje od ovog pravila u većini slučajeva dovodi do komplikacija ili nezgoda. U tom smislu, sat za bušenje može se uporediti sa posadom aviona, kada i najmanje odstupanje od pravila dovodi do katastrofe.

5. Svi članovi tima dužni su da poštuju disciplinu u procesu izgradnje bunara. Najmanja mlitavost, pojava na poslu u stanju alkoholizma ili nakon burnog dana provedenog prethodnog dana prepun je ozbiljnih posljedica. Gubitak ili tupost budnosti često dovodi do nesreća, uključujući i one sa smrtnim ishodom. Svako odstupanje od opšteprihvaćenih normi ne bi trebalo da prođe nezapaženo.

6. Svaki član posade za bušenje mora se striktno pridržavati sigurnosnih propisa, biti u stanju da pruži prvu pomoć žrtvi, poznaje svoje dužnosti u slučaju ispuštanja gasa, požara i drugih ekstremnih situacija. Zadatak voditelja bušaća je da stalno izvodi vježbe i dovede radnje članova bušaće posade u tim situacijama do punog automatizma.

7. Svaki član posade za bušenje mora raditi samo ono što mu je propisano opisom posla. Sve ostale radnje izvode se samo po nalogu majstora za bušenje (bušača).

Kratke informacije iz istorije razvoja opreme i tehnologije bušaćih operacija. Teško je utvrditi u kom milenijumu prije nove ere čovjek je prvi put počeo koristiti naftu, ali je očigledno da se to dogodilo u vrlo davna vremena. U početku se ulje koristilo kao lijek protiv raznih bolesti: gube, upale očiju itd. U antičko doba ulje je bilo od velikog značaja i kao rasvjetni materijal.

Pod robnim sistemom, područje primjene nafte i prirodnog bitumena značajno se proširilo. Već su se koristili ne samo kao lijek i rasvjetni materijal, već i u građevinske svrhe. Prilikom gradnje zidova, bitumen se široko koristio pomiješan sa pečenom ciglom i šljunkom. Proširenje obima nafte u doba robovlasničkog sistema dovelo je do poboljšanja tehnologije njenog vađenja. Ranije korišten način prikupljanja nafte na mjestima gdje je izašla na površinu zemlje više nije mogao zadovoljiti potrebe za njom. Nastao je jamski (ili kopački) način vađenja nafte. Kopanki su bile plitke jame (do 2 m dubine), u koje je ubačen pleter da bi se zidovi zaštitili od urušavanja. Na dnu kopanke se nakupilo ulje koje je prodiralo kroz zemlju. Ulje iz kopača se periodično vadilo, kako se akumuliralo.

Velika geografska otkrića i procvat trgovinskih odnosa pod feudalnim sistemom značajno su doprinijeli razvoju niza industrija, uključujući i naftu. Povećana potražnja za naftom dovela je do razvoja novih tehnika za njeno vađenje. Stari način kopanja više nije mogao zadovoljiti potrebe novog društva za naftom. Pojavio se način vađenja bušotine, koji je bio savršeniji i isplativiji od jamskog (kopanja), jer je omogućavao eksploataciju dubljih produktivnih slojeva i povećanje proizvodnje nafte.

Ukidanje kmetstva uklonilo je prepreke industrijskom razvoju feudalno-kmetske Rusije. U ovom periodu značajno je porasla uloga naftne industrije u ukupnom industrijskom razvoju zemlje. Pogonima, fabrikama, željezničkom i vodnom saobraćaju bilo je potrebno gorivo, prvenstveno ugalj i nafta. Metoda bunara više nije mogla zadovoljiti potrebe društva s novom ekonomskom i političkom strukturom. Bila je potrebna bolja metoda za uništavanje stijena, a sa njom i novi način podizanja nafte na površinu zemlje. Bušenje bunara je bila takva metoda.

Vjeruje se da je Edwin Drake izbušio prvu komercijalnu naftnu bušotinu 1859. godine u Pensilvaniji (SAD). Otprilike u isto vrijeme počelo je bušenje bunara u Rusiji. Prve naftne bušotine izbušene su neefikasnom ručnom rotacionom metodom. Ubrzo su prešli na bušenje naftnih bušotina metodom ručne udarne šipke, koja se dugo koristila u bušenju bunara za slane vode i vodu.

Metoda bušenja na željeznim šipkama uz pomoć slobodno padajućeg alata (udarne šipke) široko se koristi u naftnim poljima Azerbejdžana. Metoda bušenja sa udarnim užadima postala je široko rasprostranjena u naftnoj regiji Grozny.

Prelazak sa ručne metode bušenja bušotina na mehaničku doveo je do potrebe rješavanja niza pitanja mehanizacije operacija bušenja. Veliki doprinos ovom radu dali su ruski rudarski inženjeri G. D. Romanovski (1825-1906) i S. G. Voislav (1850-1904). Kako se dubina naftnih bušotina povećavala, koja je do 1900. dostigla oko 300 m, nedostaci metode udarnog bušenja postajali su sve uočljiviji.

Bušenje dubokih naftnih ležišta zahtijevalo je poboljšanje tehnika bušenja bunara. Kod udarnog bušenja za 1 min. napravljeno od 26 do 40 padova i svaka 2 sata je bilo potrebno podizati alat za bušenje radi čišćenja dna rupe od izbušenog kamena. Zidovi bunara su uništeni, pa su morali biti pričvršćeni sa 12 ... 14 stupova. Potrošeno na to velika količina metal - više od 0,5 tona po metru prodora. Brzina penetracije tijekom udarnog bušenja bila je zanemariva. U predrevolucionarnim vremenima, u bušenju sa šipkama, nije bio veći od 34,6 m / st.-mjesec (metar po mašinskom mjesecu) sa prosječnom dubinom bunara od 300 ... 400 m, au Groznom je dostigao 90 m / st.mjesec sa prosječnom dubinom bušotine od 600 m. Udarna metoda je zamijenjena rotacijskim bušenjem, čime su ovi nedostaci otklonjeni. Prilikom rotacionog bušenja istovremeno se izvode i bušenje bušotina i uklanjanje izbušenog kamena na površinu uz pomoć bušaćeg fluida (uklanjanje izbušenog kamena cirkulirajućim tokom vode izumio je 1848. godine francuski inženjer Fovell). Od 1901. godine, kada je po prvi put u SAD-u primijenjeno rotacijsko bušenje sa ispiranjem dna bušotine cirkulirajućim protokom tekućine, počinje period razvoja i usavršavanja metode rotacionog bušenja. U Rusiji je prva bušotina dubine 345 m izbušena rotacionom metodom 1902. godine u regiji Grozni.

Jedan od najtežih problema koji se javljao pri bušenju bušotina, posebno rotacijskom metodom, bio je problem brtvljenja prstenastog prostora između obložnih cijevi i zidova bušotine. Ovaj problem je riješio ruski inženjer A. A. Bogushevsky, koji je 1906. godine patentirao metodu za upumpavanje cementne suspenzije u kolonu omotača sa njenim naknadnim pomjeranjem kroz dno (cipele) kolone omotača u prsten. Metoda Boguševskog se brzo proširila ne samo u Rusiji, već iu inostranstvu. Međutim, to nije spriječilo američkog inženjera Perkinsa 1918. da dobije patent za metodu cementiranja bunara koji ponavlja izum inženjera A.A. Bogushevsky.

Uz uspješno rješavanje praktičnih problema tehnologije bušenja, naučnici i inženjeri naše zemlje su veliku pažnju posvetili razvoju teorije. Veliku ulogu u razvoju naftne tehnologije odigrao je Rudarski časopis koji izlazi od 1825. U časopisu su objavljivani radovi najvećih stručnjaka za naftu tog vremena: G.D. Romanovskog, S. Gulišambarova, A. Vasiljeva, N.A. Sokolovskog, I. A. Vreme i dr. Od 1899. godine u Bakuu je počeo da izlazi časopis "Naftni posao".

Godine 1904-1911. objavljeno je četvorotomno klasično delo jednog od najvećih ruskih rudarskih inženjera I. N. Gluškova "Vodič za bušenje bunara", koje je dugo vremena stona knjiga svi naftaši.

Tokom Prvog svetskog rata i kasnije građanski rat Ruska naftna industrija je bila u padu. Obnova naftne industrije počela je odmah nakon oslobođenja naftnih oblasti od intervencionista i belaca.

Od 1924. godine započela je tehnička rekonstrukcija bušenja bušotina u naftnoj industriji SSSR-a. Najvažniji načini ove rekonstrukcije bili su sljedeći:

zamjena udarnog bušenja rotacijskim;

koristiti umjesto pare električnu energiju - najjeftinije.

U godinama predratnih petogodišnjih planova, industrija nafte i gasa se razvijala ubrzanim tempom. Od 1928. do 1940. godine proizvodnja nafte je porasla sa 11.625 hiljada tona na 31.121 hiljada tona, a bušenje bušotina za naftu i gas sa 362 hiljade metara na 1947 hiljada metara.

Tokom godina Velikog Otadžbinski rat naftni bušači pokazali su primjere herojstva u svom radu, organizirajući istraživanje i proizvodnju nafte i plina u istočnim dijelovima zemlje u teškim ratnim uslovima. Ovaj period karakteriše povećanje udela merača u istražnom bušenju sa 23% ukupne metraže 1940. godine na 42% 1945. godine, a udeo istočnih regiona u ukupnoj metraži u SSSR-u povećan je sa 21,8% 1940. godine na 52,5 % 1944. i 45 % 1945. godine

Razvoj bušenja naftnih i plinskih bušotina u SSSR-u je u velikoj mjeri bio određen hidrauličnim motorom za spuštanje bušotine, turboburom, koji su 1923. izumili M. A. Kapelyushnikov, S. M. Volokh i N. A. Korneev.

Godine 1923. u Azerbejdžanu je izbušena prva bušotina na svijetu pomoću jednostepene turbobušilice, nazvane Kapeljušnjikov turbobur. Turbobušilice Kapelyushnikov nisu našle široku primjenu, jer je s jednostepenom turbinom tekućina tekla kroz njene lopatice brzinom od 50 ... 70 m / s. Ovako velika brzina kretanja fluida koji nosi abrazivne čestice izbušenih formacija dovela je do izuzetno brzog pokretanja lopatica turbine. Osim toga, turbobušilica Kapelyushnikov imala je vrlo nisku snagu i nisku efikasnost (29 ... 30%). Snaga Kapeljušnjikovih turbobušilica bila je samo 3,5...11,0 kW.

Godine 1934. grupa inženjera predvođena P. P. Šumilovim predložila je novu turbobušilicu koja se suštinski razlikovala od turbobušilice Kapeljušnjikov. Predviđena je posebno dizajnirana višestepena turbina, broj stupnjeva u kojoj je dostigao 100 ... 150 kom. To je omogućilo povećanje snage turbobušilice i smanjenje brzine vrtnje turbine na 8,3 ... 11,7 o / s, i time eliminira potrebu za mjenjačem.

Prvi eksperimenti bušenja sa višestepenom turbobušilicom, izvedeni 1935-1936, potvrdili su sve prednosti novog dizajna. Daljnji rad na izradi turbobušilice za bušenje bušotina uglavnom se odvijao u pravcu poboljšanja dizajna. Ovaj rad je završen 1939-1940. stvaranje industrijskog tipa turbobušilice.

Od 1944. godine, metoda turbinskog bušenja se široko koristi u većini naftnih regija. U poslijeratnim godinama, turbinsko bušenje postalo je jedan od glavnih tipova bušenja u Sovjetskom Savezu.

Dizajn turbobušilica se stalno poboljšava. Razvijaju se novi tipovi hidrauličnih motora za spuštanje. Dakle, u drugoj polovini 1960-ih. razvijen je vijčani (deplasmanski) nizbrodski motor, koji se danas široko koristi.

Godine 1937-1938. Grupa inženjera pod vodstvom A.P. Ostrovskog razvila je dizajn nehidrauličnog motora za spuštanje bušotine - električne bušilice. Godine 1940. izvršena su prva ispitivanja na naftnim poljima Azerbejdžana, koja su pokazala svrsishodnost njegove upotrebe u bušenju bušotina. U budućnosti je dizajn električne bušilice značajno poboljšan, što je omogućilo da se uspješno koristi u nekim regijama zemlje.

Poslijeratne godine su obilježene značajnim povećanjem prodora, poboljšanjem dizajna alata za bušenje, povećanjem pogonske snage bušaćih uređaja, daljnjim usavršavanjem tehnologije bušenja bušotina itd.

Uprkos činjenici da se trenutno u našoj zemlji više od 90% ukupne zapremine bušenja vrši bušećim motorima, potencijalne mogućnosti rotacionog bušenja su daleko od iscrpljenosti, o čemu svedoče inostrana iskustva.

Već vek i po čovečanstvo buši bušotine za naftu i gas. Dostignuta je maksimalna dubina bunara - više od 12.000 m (Ruska Federacija, Kola superduboka). Ovo svedoči o ogromnim tehničkim poteškoćama sa kojima se čovek mora suočiti dok ulazi dublje u utrobu Zemlje. Tehnika i tehnologija bušenja opisana u ovom udžbeniku omogućiće dostizanje dubine od 15.000 ... 16.000 m, što će biti urađeno u narednim decenijama.

Terminologija. Proučavajući ovaj udžbenik, čitalac će naići na niz pojmova (pojmova) koji se susreću samo u proizvodnji bušotina. Nema toliko takvih pojmova, ali morate ih poznavati, i što je najvažnije, razumjeti njihovo značenje. Glavni od ovih pojmova su dati u nastavku.

Bušenje je proces formiranja rudnika, uglavnom kružnog presjeka, uništavanjem stijena uglavnom bušaćim alatom (rjeđe termičkim, hidroerozivnim, eksplozivnim i drugim metodama) uz uklanjanje produkata razaranja.

Bušotina (nafta, gas, voda, itd.) - struktura, pretežno kružnog poprečnog preseka, formirana bušenjem i pričvršćivanjem i koju karakteriše relativno mala površina presjeci u poređenju sa veličinom bočne površine i unapred određenim položajem u prostoru.

Alat za bušenje - opšti naziv mehanizama i uređaja koji se koriste u bušenju bunara i otklanjanju nezgoda koje se dešavaju u bušotinama.

Metoda udarnog bušenja -- metoda izgradnje bunara uništavanjem stijena uslijed udara alata za rezanje stijena na dno (dno) bušotine.

Rotaciona metoda bušenja je metoda izgradnje bunara uništavanjem stijena rotacijom kamenorezačkog alata pritisnutog na dno (dlijeto, kruna).

Tečnost za bušenje (flushing fluid) je tehnološki naziv za složeni višekomponentni dispergovani sistem suspenzije i gaziranih fluida koji se koriste za ispiranje bušotina tokom bušenja.

Obložne cijevi - cijevi namijenjene za oblaganje bunara, kao i izolaciju produktivnih horizonta tokom rada rezervoara nafte (gasa) (horizonta).

Kućište - niz koji se sastoji od uzastopno ušrafljenih (zavarenih) cijevi za kućište.

Prstenasti prostor - prostor između zidova bušotine (obodne kolone) i vanjskih zidova kolone bušaće cijevi, nastao tokom bušenja.

Istražno bušenje - bušenje bušotina u svrhu istraživanja nalazišta nafte (gasa). To je dio skupa radova koji omogućavaju procjenu komercijalne vrijednosti naftnog (gasnog) polja identifikovanog u fazi istraživanja i njegovu pripremu za razvoj.

Operativno bušenje - bušenje bušotina u svrhu razvoja naftnog (gasnog) polja.

Turbodrill je hidraulički motor za spuštanje bušotine dizajniran za bušenje bušotina u različitim geološkim uvjetima.

Metoda turbinskog bušenja - bušenje bunara uz pomoć turbobušila.

Električna bušilica je mašina za bušenje koju pokreće električna energija i koja daje rotaciono kretanje alatu za rezanje kamena.

Cementiranje (čepljenje) bunara je ubrizgavanje cementne suspenzije u prstenasti prostor između zidova bunara i obložne kolone.

Bušaća kolona je stepenasto šuplje vratilo koje povezuje svrdlo (alat za rezanje kamena) sa površinskom opremom (bušaća oprema) prilikom bušenja bušotine.

Postolje za bušenje -- dio bušaće kolone, jednodijelni tokom operacija okidanja; sastoji se od dvije, tri ili četiri bušaće cijevi spojene vijcima.

Oprema za bušenje je skup mašina i mehanizama dizajniranih za bušenje i oblaganje bunara.

Postrojenje za bušenje je konstrukcija postavljena iznad bušotine za spuštanje i podizanje alata za bušenje, motora za bušenje i cijevi za kućište.

Drawworks -- mehanizam dizajniran za spuštanje i podizanje niza bušaće cijevi, dovođenje burgije na dno bušotine, spuštanje kućišta, prijenos snage na rotor.

Putni (polispast) sistem bušaćih uređaja - niz mehanizama (krunski blok, putni blok, kuka ili blok kuke) koji pretvaraju rotacijsko kretanje bubnja vitla u translacijsko (vertikalno) kretanje kuke.

Rotor - mehanizam dizajniran da prenosi rotaciju na bušaću kolonu tokom bušenja, da drži na težini tokom operacija okidanja i pomoćnih radova.

Okretni mehanizam je mehanizam koji rotira bušaću traku okačenu na kuku i kroz nju dovodi tekućinu za bušenje.

Blatna pumpa je hidraulična mašina za pumpanje tekućine za ispiranje u bušotinu.

Platforma za bušenje -- instalacija za bušenje u vodenim područjima u svrhu istraživanja ili eksploatacije mineralnih sirovina ispod morskog dna.

Pogon za bušenje je skup mašina i mehanizama dizajniranih za pretvaranje električne energije ili energije goriva u mehaničku energiju.

Vibraciono sito (vibraciono sito) - mehanizam za čišćenje tečnosti za bušenje (tečnosti za ispiranje) od reznica i drugih mehaničkih nečistoća.

Hemijski reagensi - razni hemijske supstance dizajniran za kontrolu svojstava tečnosti za bušenje (tečnosti za ispiranje).

Kelly je cijev, obično kvadratnog presjeka, koja se postavlja na vrh bušaće kolone i prenosi rotaciju s rotora na nju.

Kelly Pit - Plitka bušotina izgrađena u blizini rotora i dizajnirana da spusti kely tokom ugradnje bušaće cijevi tokom perioda nebušenja.

Konusno svrdlo -- mehanizam koji se sastoji od sfernih ili cilindričnih konusa postavljenih na kotrljajuće ili klizne ležajeve (ili njihove kombinacije) na osovinama dijelova burgije.

Sječiva burgija - tijelo sa spojnim navojem, na koje su zavarene tri ili više oštrica.

Bušaće cijevi su glavni dio bušaće kolone. Bušaće cijevi se izrađuju bešavne, od karbonskih ili legiranih čelika.

Bušaće brave (brave za bušaće cijevi) - spojni element bušaćih cijevi za njihovo uvrtanje u stup. Bušaći spoj se sastoji od bradavice i čahure pričvršćene na krajevima cijevi za bušenje.

Obruči za bušenje (DC) su cijevi dizajnirane da stvaraju opterećenje na alatu za rezanje stijena i povećavaju krutost donjeg dijela bušaće kolone.

Indikator mase (težine) je uređaj pomoću kojeg se tokom procesa bušenja određuje aksijalno opterećenje svrdla. Ovaj uređaj također određuje opterećenje koje djeluje na kuku sistema za kretanje.

Gore navedeni su samo glavni termini koji se široko koriste u bušenju naftnih i plinskih bušotina. Stručnjak bilo kojeg nivoa uključen u bušenje naftnih i plinskih bušotina trebao bi tečno poznavati ovu terminologiju.

POGLAVLJE 1 SAŽETAK OPĆE I NAFTNE GEOLOGIJE

1.1 Osnovni pojmovi o strukturi i sastavu zemljine kore

Zemlja se sastoji od koncentričnih omotača (geosfere): spoljašnje, ili zemljine kore, međuprostora ili plašta i jezgra. Granica između zemljine kore i plašta je površina Mohorovichicha, koja leži na dubini od 30 ... 70 km na kontinentu i 5 ... 10 km ispod dna oceana. Granica između plašta i jezgra nalazi se na dubini od 2900 km. Jezgro, radijusa od 3400 km, nalazi se u centru Zemlje. Pretpostavlja se da se jezgro sastoji uglavnom od gvožđa i nikla. Gustoća materije u njemu je 6 ... 11 g / cm 3, a pritisak u samom središtu Zemlje je 4263000 kg / cm 2.

Zemljina kora nije u potpunosti istražena. Vjeruje se da je njegov donji sloj bazaltni sloj. Debeli bazaltni tepih je stelja na kojoj se naslanja granitni sloj, prekriven pokrovom sedimentnih stijena. Međutim, zemljina kora nema svuda troslojnu strukturu. Na primjer, okeansko dno se sastoji od bazaltnog sloja i vrlo tankog sloja sedimentnih stijena. A na nekim mjestima graniti izlaze pravo na površinu.

Zemljina kora je sastavljena od raznih stijena koje se sastoje od minerala. Po porijeklu stijene se dijele u tri glavne grupe: magmatske, sedimentne i metamorfne.

Magmatske stijene nastaju od magme Magma je supstanca Zemlje, koja je u rastopljenom stanju. kada se stvrdne na određenoj dubini (duboke ili intruzivne stijene) ili kada se izlije na površinu u obliku lave (stijene izlivene, ili efuzijske). Većina ovih stijena ima kristalnu strukturu; leže u zemljinoj kori, po pravilu, ne u slojevima, već u obliku tijela nepravilnog oblika.

Sedimentne stijene nastaju od proizvoda razaranja već postojećih stijena taloženih u vodenim bazenima ili na površini kopna u obliku mehaničkih i kemijskih padavina; u ovu grupu spadaju i sedimentne stijene nastale od otpadnih produkata organizama (organski sedimenti). Sedimentne stijene se po pravilu javljaju u zemljinoj kori u obliku slojeva.

Metamorfne stijene nastaju od magmatskih ili sedimentnih stijena koje su podvrgnute visokim pritiscima i temperaturama u utrobi zemljine kore. Ove stijene se u većini slučajeva razlikuju po slojevitosti i kristalnoj strukturi.

U zemljinoj kori, magmatske stijene zauzimaju 95%. Sve sedimentne i metamorfne stijene čine samo 5%. Međutim, nas zanimaju sedimentne stijene, budući da su nalazišta nafte i plina ograničena na potonje. bušenje naftnih polja

1.2 Preklapanje i vrste nabora

Sedimentne stijene su prvobitno bile taložene u horizontalnim slojevima zvanim stratumi. U budućnosti, kao rezultat izgradnje planina, tj. pod pritiskom bočnih i vertikalnih sila koje drobe horizontalne slojeve, nastaju nabori. Ponekad je dolazilo do pucanja slojeva, pri čemu su stariji napredovali prema mlađim pa čak i izlazili na površinu. Formiranje nabora, preloma i drugih neravnih terena, vulkanske pojave, potresi i druge manifestacije unutrašnjeg života Zemlje nazivaju se tektonskim pokretima.

Postoje mnoge fizičke pojave koje mogu uzrokovati tektonsko kretanje. Dobro poznatu pokretljivost tvari u utrobi Zemlje do dubine od približno 800 ... 1000 km treba smatrati utvrđenom činjenicom. Razlozi za to su različiti fizički i hemijski procesi koji se odvijaju na Zemlji. Ove procese treba posmatrati u međusobnoj vezi, uzimajući u obzir njihov istorijski razvoj.

Razmotrite nekoliko oblika nabora zemljine kore. Nabori koji se ispupčuju prema gore nazivaju se antiklinale, a nabori koji se ispupčuju prema dolje nazivaju se sinklinali. Najizdignutiji dio antiklinale naziva se kupola, a bočni dijelovi krila (slika 1.1, a).

Ako dođe do rasjeda sa formiranjem pukotine, duž koje se slojevi kreću u vertikalnim i kosim smjerovima jedan u odnosu na drugi (slika 1.1, b), a istovremeno se jedan dio nabora spušta, dok drugi ostaje u na istom mestu, tada nastaje rased. Ako se jedan dio nabora uzdiže i donekle preklapa drugi, tada nastaje reverzni rasjeda.

Glavni elementi koji karakterišu posteljinu su: dip, dip, dip i strike.

Pad slojeva je nagib slojeva zemljine kore prema horizontu. Najveći ugao (a) koji formira površina rezervoara sa horizontalnom ravninom naziva se ugao pada rezervoara (slika 1.1, c). Linija koja leži u ravni rezervoara i okomita na pravac njegovog pada naziva se potez rezervoara.

Gornja površina rezervoara (granica sa rezervoarom iznad) naziva se krov, donja je đon. Udaljenost između vrha i dna naziva se debljina formacije.

1.3 Glavna fizička i mehanička svojstva stijena koja utiču na proces njihovog razaranja tokom izgradnje bunara

Glavna fizička i mehanička svojstva stijena koja utiču na proces njihovog razaranja pri izgradnji bunara su elastičnost i plastičnost, tvrdoća, abrazivnost i kontinuitet.

Elastična svojstva stijena. Sve stijene pod utjecajem vanjskih opterećenja prolaze kroz deformacije koje nestaju nakon uklanjanja opterećenja ili ostaju. Prvi od njih se nazivaju elastične deformacije, a drugi - plastične. Većina minerala koji stvaraju stijene su elastično-krta tijela, tj. pokoravaju se Hookeovom zakonu i raspadaju se kada naprezanja dosegnu granicu elastičnosti. Kod jednostavnog istezanja ili kompresije elastičnog tijela, relativno istezanje ili kompresija proporcionalno je normalnom naprezanju:

gdje je E Youngov modul; e - deformacija.

Stijene su elastično-krta tijela i poštuju Hookeov zakon samo pod dinamičkim opterećenjem. Elastična svojstva stijena karakteriziraju modul elastičnosti (Youngov modul) E i Poissonov omjer p, (d = e x / e i gdje je e x poprečna deformacija; J y je uzdužna deformacija). Modul elastičnosti stijena ovisi o njihovom mineraloškom sastavu, vrsti opterećenja i veličini primijenjenog opterećenja, strukturi, teksturi i dubini stijena, sastavu i strukturi cementne tvari u klastičnim stijenama, stupnju vlažnosti, pijeskovitosti. i sadržaj karbonata u stijenama.

Poissonov omjer za većinu stijena i minerala je u rasponu od 0,2 ... 0,4, a samo za kvarc je abnormalno nizak - oko 0,07, što je zbog posebnosti strukture njegove kristalne rešetke.

Plastična svojstva stijena (plastičnost). Uništavanju nekih stijena prethodi plastična deformacija, koja počinje kada napon u stijeni prijeđe granicu elastičnosti. Plastičnost ovisi o mineraloškom sastavu stijena i opada s povećanjem sadržaja kvarca, feldspata i nekih drugih minerala. Gline i stijene koje sadrže soli imaju visoka plastična svojstva. Pod određenim uvjetima, neke stijene su podložne puzanju. Puzanje se manifestira u stalnom porastu deformacije pri konstantnom naprezanju. Značajno puzanje je karakteristično za gline, glinene škriljce, slane stijene, muljove i neke varijante krečnjaka.

Tvrdoća stijena. Pod tvrdoćom stijene podrazumijeva se njena sposobnost da se odupre prodiranju (unošenju) alata za rezanje stijene u nju.

U geologiji se široko koristi Mohsova skala tvrdoće minerala, prema kojoj se uvjetna tvrdoća minerala određuje metodom grebanja. Ova skala se zasniva na tvrdoći minerala koji se najčešće nalaze u stijeni, a manje tvrdim od njih dodijeljeni su niži brojevi:

1 - talk;

2 - gips ili kamena sol;

3 - krečnjak ili kalcit;

4 - fluorit;

5 - apatit;

6 - feldspat;

7 - kvarc;

8 - topaz;

9 - korund; 10 je dijamant.

Na osnovu brojnih studija, L. A. Shreiner je predložio klasifikaciju stijena koja se razlikuje od Mohsove skale tvrdoće po tome što u najpotpunijoj mjeri uzima u obzir glavne fizičke i mehaničke osobine stijena koje utječu na proces bušenja (Tablica 1.1).

U grupu I spadaju stijene koje ne daju opću krhku lom (slabo cementirani pijesci, ilovače, krečnjačko-školjke, laporci, gline sa čestim naslagama pješčenjaka, laporaca i dr.). U II grupu spadaju elastično-plastične stijene (škriljci, dolomitski krečnjaci, jaki anhidriti, dolomiti, konglomerati na silicijumskom cementu, kvarc-karbonatne stijene i dr.). Grupa III uključuje elastično-krte, uglavnom magmatske i metamorfne stijene.

U pravilu, prema tvrdoći stijena koje učestvuju u formiranju naftnih naslaga, spadaju u prvih osam kategorija.

Tabela 1.1

Schreinerova klasifikacija stijena

Abrazivnost stijena. Abrazivnost stijene podrazumijeva se kao njena sposobnost da istroši alat za rezanje stijene u kontaktu s njim u procesu njihove interakcije. Abrazivnost stijena se očituje u procesu abrazivnog (uglavnom mehaničkog) habanja i njegova je karakteristika. Stoga se pokazatelji abrazivnosti mogu smatrati pokazateljima mehaničkih svojstava stijena.

Abrazivnost stijene, kao i svaki drugi pokazatelj mehaničkih svojstava, odražava njeno ponašanje pod određenim ispitnim ili radnim uvjetima. Koncept abrazivne sposobnosti usko je povezan s konceptom vanjskog trenja i habanja. Abrazivna svojstva stijena nisu dovoljno proučavana. Na trenje značajno utiče okolina. Koeficijent trenja o stijenu, čija je površina navlažena otopinom gline, manji je od istog koeficijenta trenja o stijenu navlaženu vodom, a znatno je niži od koeficijenta trenja o suhu stijenu.

Među stijenama najveću abrazivnost imaju kvarcni i feldspat pješčenici i alevci (cementirane stijene klastičnog zrna veličine od 0,01 do 0,1 mm). Razvijeno je nekoliko klasifikacija za abrazivnost stijena.

Kontinuitet stijena. Ovaj koncept je predložen za procjenu strukturnog stanja stijena i njihove sposobnosti da prenesu udare unutar stijene, na primjer, pritisak vanjskog tekućeg ili plinovitog medija. Stepen pogodnosti za takav udar određen je intrastrukturnim poremećajima u stijeni (pukotine, pore, površine labavog kontakta zrna itd.).

1.4 Formiranje nafte i akumulacije ulja

Teorija porijekla nafte je od velike važnosti, jer omogućava razumno traženje naftnih i plinskih polja. Trenutno postoje dvije teorije: organska i neorganska.

Teorija organskog porijekla ulja temelji se na sljedećem.

Nakon smrti životinjskog ili biljnog organizma, počinje proces njegovog raspadanja. Ako se to dogodi sa slobodnim pristupom kisika, tada se velika većina ugljika biljnih i životinjskih organizama vraća u atmosferu u obliku ugljičnog dioksida, a ulje sadrži 86% ugljika. U ovom slučaju samo mali dio organskih ostataka pada u povoljne uslove za njihovo očuvanje.

Ako nema kisika, dolazi do razgradnje zbog vitalne aktivnosti bakterija - mikroorganizama koji mogu živjeti bez kisika. Uloga ovih bakterija svodi se na ekstrakciju kisika i stvaranje stabilnih organskih spojeva (početni materijal za stvaranje ulja).

Najpovoljnija područja za akumulaciju izvorišta organskog materijala za naftu su estuari (uvale), lagune (jezera povezana s morem uskim tjesnacem), ušća (ljevkasta duboka ušća rijeka koje se ulivaju u more).

Teorija neorganskog porijekla nafte je sljedeća.

Nafta dolazi iz Zemljinog omotača, gdje je dobila zajedno sa ostalim komponentama tokom formiranja planete iz oblaka plina i prašine i detritalne materije. Oslobađanje i početno nakupljanje ugljovodonika nafte povezano je s procesima u gornjem dijelu Zemljinog omotača, koji su uzrok tektonskih kretanja. Kretanje nafte iz zona njene akumulacije u subcrustalnom području u zamke - naslage smještene u gornjim horizontima zemljine kore, događa se duž šupljina gornjih dijelova dubokih rasjeda, koji prosijeku bazaltne, granitne i sedimentne slojeve. zemljine kore.

Postojeće teorije o poreklu nafte zasnovane su na pretpostavci da nafta iz matičnog sloja migrira (istiskuje se) iz matičnog sloja usled povećanja pritiska stene u obližnje stenske naslage veće propusnosti i ispunjene vodom. Istovremeno, nafta i gas istiskuju vodu i skupljaju se u najuzvišenijem dijelu konstrukcije ili u područjima zatvorenim nepropusnim naslagama, koje zaustavljaju dalje kretanje tečnosti, formirajući naftni rezervoar.

Rezervoar nafte je rezervoar sastavljen od stena dovoljno propusnih i ispunjen naftom. Nafta, gas i voda su u rezervoarima pod visokim pritiskom. Stene koje leže iznad produktivnog horizonta vrše pritisak na ovaj sloj svojom masom. Prije otvaranja proizvodnog horizonta, pritisak u njemu na cijelom području je ujednačen, u trenutku njegovog otvaranja ova ravnoteža se narušava i, ako pritisak na rezervoar iz gornjih slojeva premašuje pritisak iz stupca tečnosti punjenje bunara počinje tečenje.

Nivoi tečnosti u bušotinama mogu biti statični ili dinamički. Statički nivo karakteriše rezervoarski pritisak. Dinamički je nivo tečnosti koji se uspostavlja u bušotini kada mu se tečnost doda ili ispumpa. Ovaj nivo karakteriše pritisak na dnu bušotine tokom njenog rada.

1.5 Pretraga, istraživanje i razvoj ležišta

Prospekcija i istraživanje je skup radova na otkrivanju mineralnih nalazišta i procjeni njihove pogodnosti za industrijski razvoj.

Glavna pitanja u istraživanju mineralnih nalazišta su sljedeća:

određivanje oblika i zapremine industrijskog dela ležišta. U zavisnosti od veličine proučavanog dela ležišta, izračunavaju se određene rezerve minerala;

utvrđivanje kvalitativnih karakteristika minerala u bliskoj vezi sa tehničkim zahtjevima za sirovine;

identifikacija prirodnih faktora koji određuju uslove eksploatacije (sastav i odnos stijena koje okružuju ležište, uglovi nagiba stijena, navodnjavanje ležišta, tvrdoća i lomljenost stijena, itd.).

Razvoj naftnog ležišta znači kontrolu procesa kretanja tečnosti ili gasa u ležištu do dna proizvodnih bušotina. Racionalan sistem razvoja naftnog polja je onaj u kome se ono buši sa minimalnim dozvoljenim brojem bušotina, čime se obezbeđuju visoke stope izvlačenja nafte iz ležišta, visoka konačna iskorišćenost nafte, minimalna kapitalna ulaganja po toni nadoknadivih rezervi i minimalni trošak nafte.

Debljina produktivnih slojeva naftnih polja može varirati od nekoliko desetina do stotina i hiljada metara. Višeslojna ležišta se razvijaju po sistemu odozdo prema gore, kada se slojevi puštaju u proizvodnju uzastopno, počevši od donjeg horizonta do gornjeg. Horizont od kojeg počinje razvoj naziva se referentnim ili osnovnim. Takav sistem omogućava da se prilikom bušenja do baznog horizonta, odabirom tla i primjenom geofizičkih metoda, prouče sve naftonosne formacije koje se nalaze iznad i istovremeno ih pripreme za razvoj. Pomaže u smanjenju broja istražnih bušotina na polju i smanjenju procenta neuspješnih proizvodnih bušotina, budući da se bušotine u kojima nafta nije dobijena u osnovnom horizontu mogu vratiti u gornje formacije. Sve ovo smanjuje iznos kapitalnih troškova za bušenje operativnih, a posebno istražnih bušotina.

Prekriveni slojevi se puštaju u rad nakon potpunog iscrpljivanja referentnog horizonta. Kako bi se smanjio ovaj jaz i, shodno tome, osigurala maksimalna proizvodnja nafte u kratkom vremenu, radi se na istovremenom radu nekoliko horizonta. Veliku ulogu u poboljšanju efikasnosti razvoja naftnih polja odigrala je široka upotreba umjetne stimulacije ležišta kako bi se održala ili obnovila energija ležišta. Da bi se to postiglo, gas (vazduh) se pumpa u povišene dijelove rezervoara pod plinskim pritiskom i plinskim režimima ležišta ili voda u vodonosne zone pod vodenim režimom.

Zadržimo se na metodama eksploatacije naftnih bušotina.

Proces dizanja nafte ili gasa sa dna bušotine na dnevnu površinu može se desiti kako zbog prirodne energije tečnosti i gasa koji dolaze na dno, tako i zbog energije unesene u bušotinu sa dnevne površine. Ako se nafta i plin dovode na dnevnu površinu zbog prirodne energije ili poplave, tada se operacija naziva tečenjem. Ako bunar uopće ne teče ili je njegov protok nedovoljan, koristi se mehaničko crpljenje nafte iz bušotine. To se radi radom kompresora ili pumpe. Prilikom rada kompresora u bušotinu se ubrizgava komprimirani plin ili zrak koji ulazi u cipelu cijevi za podizanje spuštenih u bušotinu, miješa se s uljem i tu mješavinu izbacuje na površinu. Rad pumpe Obično se koristi u bunarima sa malim protokom.

test pitanja

1. Koje su glavne stijene zemljine kore?

2. Koje stijene se nazivaju sedimentnim?

3. Navedite glavne oblike nabora zemljine kore.

4. Koja je tvrdoća i abrazivnost stijena?

5. Koja je suština teorija organskog i neorganskog porijekla nafte?

6. Koje sile uzrokuju da se nafta kreće iz ležišta u bušotine?

7. Koja su glavna pitanja koja se postavljaju tokom istraživanja?

8. Koji razvojni sistem se naziva racionalnim?

9. Opišite kako se rade naftne bušotine.

POGLAVLJE 2 OPĆE INFORMACIJE O BUŠENJU I OPREMI KOJI SE KORISTI ZA IMPLEMENTACIJU OVOG PROCESA

2.1 Pojam bušotine, klasifikacija i namjena bunara

Bunar nastaje uzastopnim uništavanjem stijena i njihovim izvlačenjem na površinu. Početak bunara se naziva ušće, dno bunara se naziva dno. Prečnik bunara je u rasponu od 59...1000 mm. Prilikom konvencionalnog bušenja uništava se cjelokupna masa stijene. Prilikom bušenja sa odabirom unutrašnjeg stuba stijene (jezgra), uništava se samo prstenasti prostor u blizini zidova bušotine, a jezgro se vadi u netaknutom stanju radi proučavanja geološke strukture ležišta.

Namjena bunara može biti različita. Sve bušotine izbušene u svrhu regionalnog istraživanja, prospekcije, istraživanja i razvoja naftnih i plinskih polja ili ležišta podijeljene su u sljedeće kategorije.

1. Referentne bušotine se buše radi proučavanja geološke strukture i hidrogeoloških uslova velikih regiona, utvrđivanja opštih obrazaca distribucije kompleksa sedimenata pogodnih za akumulaciju nafte i gasa, kako bi se odabrala područja geoloških istraživanja nafte i gasa koja najviše obećavaju. .

2. Parametarske bušotine se buše radi proučavanja dubinske geološke strukture i komparativne procjene potencijala nafte i gasa mogućih zona akumulacije nafte i gasa, identifikacije područja koja najviše obećavaju za detaljne geološke radove, kao i radi dobijanja potrebnih informacija o geološkim i geofizičke karakteristike sedimentnog odsjeka kako bi se razjasnili rezultati seizmičkih i drugih geofizičkih studija.

3. Strukturalne bušotine se buše kako bi se identifikovale i pripremile za prospekcijsko i istražno bušenje perspektivnih područja (antiklinalni nabori, zone sijanja, klinanje itd.). Prema podacima dobijenim kao rezultat bušenja strukturalnih bušotina, određuju se elementi pojave slojeva (tektonika, stratigrafija i litologija) na različitim tačkama i sastavljaju profili ovog područja.

4. Istražne bušotine se buše na područjima pripremljenim geološkom prospekcijom (geološko istraživanje, strukturno bušenje, geofizička i geohemijska istraživanja ili kombinacija ovih metoda) u cilju utvrđivanja sadržaja nafte i gasa.

5. Istražne bušotine se buše u područjima sa utvrđenim komercijalnim sadržajem nafte i gasa kako bi se ocrtalo polje, izračunale rezerve i pripremilo za razvoj.

6. Proizvodne bušotine se buše za razvoj i eksploataciju nalazišta nafte i gasa. Ova kategorija uključuje procjenu (za procjenu rezervoara produktivnih horizonata), proizvodnju (proizvodnju), utiskivanje (za ubrizgavanje vode, zraka ili plina u proizvodne horizonte kako bi se održao pritisak ležišta i produžio period prirodnog toka) i posmatranje (kontrolno, pijezometrijsko ) bunari. U istu kategoriju spadaju i bušotine projektovane za termičku stimulaciju ležišta tokom razvoja ležišta sa visokoviskoznim uljima.

7. Izrađuju se specijalni bunari za ispuštanje industrijskih voda, uklanjanje otvorenih fontana nafte i gasa, pripremu objekata za podzemna skladišta gasa i utiskivanje gasa u njih, istraživanje i proizvodnju industrijskih voda.

Bušenje bunara koristi se ne samo u industriji nafte i plina. Bušotine se takođe buše u svrhu istraživanja i vađenja drugih minerala, vodosnabdevanja naselja, gašenja podzemnih požara, gasifikacije uglja, ventilacije rudnika, smrzavanja zemljišta pri potonuću rudnika, istraživanja tla na mestu predviđene izgradnje raznih objekata. industrijskih i civilnih objekata itd.

2.2 Tehnološka šema bušenja bušotina na rotacioni način

Metode bušenja mogu se klasifikovati prema prirodi uticaja na stijene: mehaničke, termičke, fizičko-hemijske, elektroiskre itd. Široko se koriste samo metode povezane s mehaničkim utjecajem na stijene; ostali nisu napustili fazu eksperimentalnog razvoja.

Mehaničko bušenje se izvodi udarnim, rotacionim i udarno-rotacionim metodama (potonji metod je do sada imao vrlo ograničenu upotrebu). Udarno bušenje naftnih i gasnih bušotina, koje je još uvek uobičajeno u mnogim zemljama, nije se koristilo na naftnim i gasnim poljima već nekoliko decenija Ruska Federacija. Prilikom bušenja naftnih i plinskih bušotina u Rusiji koristi se samo rotaciono bušenje. Ovom metodom bušenja, bušotina se, takoreći, buši kontinuirano rotirajućim bitom. Čestice izbušenog kamena tokom procesa bušenja izvode se na površinu mlazom tečnosti za bušenje koja neprekidno cirkuliše ili vazduhom ili gasom ubrizganim u bušotinu. U zavisnosti od lokacije motora, rotaciono bušenje se deli na rotaciono - motor se nalazi na površini i rotira svrdlo na dnu pomoću bušaće trake i bušenje sa dubinskim motorom (hidraulična ili električna bušilica) - motor je pomiče se na dno bunara i postavlja se iznad dlijeta.

Proces bušenja sastoji se od sljedećih operacija: okidanja (spuštanje bušaćih cijevi sa svrdlom u bušotinu na dno i podizanje bušaćih cijevi sa upotrijebljenim svrdlom iz bušotine) i rada svrdla na dnu (uništenje stijene od strane bušotine). bit). Ove operacije se periodično prekidaju kako bi se obložne cijevi uvukle u bunar kako bi se zidovi bunara zaštitili od urušavanja i odvojili horizonti nafte (gasa) i vode. Istovremeno, tokom bušenja bušotine obavlja se niz pomoćnih radova: uzimanje uzoraka jezgra, priprema tečnosti za ispiranje (bušaće isplake), karotaža, merenje zakrivljenosti, razvijanje bušotine u cilju izazivanja priliva nafte (gasa) u bušotinu itd. U slučaju nezgode ili komplikacija (kvar bušaćih cijevi, zalijepljenja alata i sl.) postoji potreba za dodatnim (hitnim) radovima. Za izvođenje navedenih operacija u procesu bušenja bunara koristi se uređaj za bušenje (slika 2.1).

Najgornja cijev u bušaćoj koloni nije okrugla, već kvadratna (može biti i šestougaona ili užljebljena). Zove se Kelly. Vodeća cijev prolazi kroz rupu okruglog stola - rotor, a pri bušenju bušotine, kako se rupa produbljuje, spušta se prema dolje.

Rotor je postavljen u centar bušaće opreme. Bušaće cijevi i osovina su iznutra šuplji. Vodeća cijev je na svom gornjem kraju spojena sa zakretnom. Donji dio okretaja, spojen na keliju, može se okretati sa bušaćom tepom, dok je gornji dio uvijek nepomičan.

Na otvor (vrat) fiksnog dijela okretnice spojeno je fleksibilno crijevo, kroz koje se tokom bušenja pumpama za bušenje u bušotinu pumpa tekućina za ispiranje. Potonji, nakon što je prošao kroz keli i cijelu bušaću kolonu, ulazi u bit i juri kroz rupe u njemu do dna bušotine (prilikom bušenja s hidrauličnim motorom, tekućina za ispiranje prvo ulazi u nju, tjerajući osovinu motora u rotaciju , a zatim u bit). Izlazeći iz rupa u bušotini, tečnost ispira dno, pokupi izbušene čestice stene i zajedno sa njima se uzdiže kroz prstenasti prostor između zidova bušotine i bušaćih cevi, gde ide do dovoda pumpe, koji se prethodno nalazi. očišćena od izbušenih čestica stijena na svom putu.

...

Slični dokumenti

priručnik, dodano 12.02.2010


Studija tehnoloških procesa bušenja naftnih i gasnih bušotina na primjeru NGDU "Almetievneft". Geološke i fizičke karakteristike objekata, razvoj naftnih polja. Metode za povećanje produktivnosti bunara. Sigurnosni inženjering.

izvještaj o praksi, dodan 20.03.2012


Primarne, sekundarne i tercijarne metode razvoja naftnih i gasnih polja, njihova suština i karakteristike. Pa i njegove vrste. Usmjereno (horizontalno) bušenje. Vještačka devijacija bunara. Bušenje bunara za naftu i gas.

seminarski rad, dodan 18.12.2014


Kratka istorija razvoja naftnog i gasnog biznisa. Pojam i namjena bunara. Geološke i terenske karakteristike proizvodnih slojeva. Osnove razvoja naftnih i plinskih polja i njihov rad. Razmatranje metoda za povećanu iskorištavanje nafte.

izvještaj o praksi, dodan 23.09.2014


Tehnologija bušenja naftnih i gasnih bušotina. Obrasci razaranja stijena. Bušilice. Bušaća traka, njeni elementi. Pa ispiranje. Turbinski i pužni motori za spuštanje. Osobitosti bušenja bušotina u ravnoteži "formiranja bunara".

prezentacija, dodano 18.10.2016


Proučavanje glavnih metoda bušenja naftnih i plinskih bušotina: rotacijski, hidraulični motori za bušenje i bušenje električnim bušilicama. Karakteristike uzroka i posljedica zakrivljenosti vertikalnih bunara, prirodne zakrivljenosti ose bunara.

seminarski rad, dodan 15.09.2011


Kriterijumi za dodjelu operativnih objekata. Sistemi razvoja naftnih polja. Postavljanje bunara na području ležišta. Pregled metoda za povećanje produktivnosti bunara. struja i remont bunari. Prikupljanje i priprema nafte, gasa, vode.

izvještaj o praksi, dodan 30.05.2013


Suština procesa bušenja, svrha i vrste bušotina. Pravila za projektovanje, ugradnju i rad bušaćih uređaja za bušenje naftnih i gasnih bušotina. Važnost pridržavanja sigurnosnih uputa prilikom izvođenja operacija bušenja.

kontrolni rad, dodano 08.02.2013


Projektiranje strukture naftnih bušotina: proračun dubine spuštanja provodnika i parametara profila debla. Izbor opreme na ušću bušotine, načina bušenja, rješenja za cementiranje i bitovi. Tehnološka oprema omotača i proizvodnih žica.

disertacije, dodato 19.06.2011


Opće informacije o industrijskom objektu. Geografski i ekonomski uslovi i geološka struktura ležišta. Organizacija i izrada bušaćih operacija. Metode za povećanje produktivnosti bunara. Održavanje i remont naftnih i plinskih bušotina.