Буровая установка и ее основные элементы

В состав буровой установки входит:

1.Кронблок (неподвиж. блок шкивов) 2.Талевый канат. 3.Талевый блок. 4.Крюк. 5.Вертлюг. 6.Буровой шланг. 7.Ведущая труба(квадрат). 8.Ротор–для вращения бурильной колонны. 9. Лебедка для привода талевой системы. 10.Стальной канат – один конец, которого мертво закреплен за ногу вышки, другой конец на лебедку (служит для подъема и опускания обсадных и бурильных труб). 11.Двигатели. 12. Буровой насос–для прокачки бурового раствора и создания циркуляции. 13.Ёмкости для промывочной жидкости. 14.Участок для приготовления свежего бурового раствора и химической обработки с целью создания требуемых качеств бурового раствора.15. Бурильная колонна. 16.Турбобур. 17. Долото – им бурят. 18.Стенки скважины.

Бурение скважины – это процесс механического разрушения горных пород на забое и удаления разбуренной породы из ствола скважины на поверхность. Завершается бурение созданием конструкции скважины, вскрытием и освоением продуктивного пласта.

Для бурения нефтяных и газовых скважин применяется вращательное бурение с промывкой забоя буровым раствором (промывочная жидкость).

Сущ. два способа вращательного бурения: роторный и с забойным двигателем

1. Роторный - при помощи специального привода (ротора) и захвата, вращают ведущую трубу (квадрат) и соединенную с ней колону труб с долотом, разрушающим породу на забое.

2. Забойно – вращательный (с забойным двигателем) – при бурении между долотом и бурильными трубами установлен забойный двигатель, который вращает только долото, а колонна труб остается не подвижной. В этом случае не тратится энергия на вращение многотонной многокилометровой длины бурильных труб, что исключает трение труб и обвал стенок скважин.

В качестве забойного двигателя применяюттурбо и электробуры. Во время работы долота на забое, корпус и трубы не вращаются, вращается вал Турбобураза счет энергии потока жидкости, которая вращает турбинки (роторы).

В процессе бурения скважины ее непрерывно промывают жидкостью (водой, глинистым или специальным раствором), промывочная жидкость выносит с забоя кусочки разбуренной породы, охлаждает долото, удерживает стенки скважины от обвала (создает противодавление).

При бурении скважины промывочная жидкость от буровых насосов поступает в буровой шланг, потом в вертлюг, затем в буровую колону, по которой движется к турбобуру и долоту. Пройдя через турбобур и отверстия в долоте промывочная жидкость подхватывает кусочки породы, и между стенками скважины и буровой колонной поднимается вверх на поверхность. Здесь по желобу очищается от кусочков горной породы, облагораживается необходимыми добавками (реагентами) и вновь поступает в скважину. По мере продвижения долота вниз колона бурильных труб наращивается новыми трубами. При износе долота поднимают всю колону бурильных труб на поверхность, меняют и опускают обратно - это называется спускоподъемной операцией. Во время этой операции скважина обязательно должна быть заполнена промывочной жидкостью, а иначе в нее будут поступать пластовые воды, газ, нефть из вскрытых пластов . Давление столба промывочной жидкости должно быть больше чем в пластах т. к. возможен выброс ее из скважины или открытое фонтанирование газа. Лаборант на буровой следит за плотностью и состоянием раствора (промывочной жидкости). После бурения, скважину закрепляют стальными обсадными трубами, которые предназначены для закрепления стенок пробуренной скважины, а для создания герметичности заколонного пространства цементируют ее. После приступают к вскрытию продуктивного пласта.

Вскрытие продуктивного пласта - это сообщение его (пласта) с внутренним пространством обсадной колонны, т.е. создание отверстий при помощи перфораторов.

Осложнения при бурении:

1. Осыпь, обвалы стенок скважины.

2. Потеря бурового раствора в пустотах, щелях породы при бурении.

3. Прихват колонны бур. труб.

4. Поломка бур. труб и долота.

5. Выброс газа, нефти, воды.

Меры:

1. Для исключения осыпей и обвалов, стенки скважины обсаживают трубами, а также в бур. раствор добавляют жидкое стекло.

2. При больших потерях бурового раствора - бурильный инструмент вынимают, а скважину заполняют цементным раствором. После затвердевания, цементный камень разбуривается пикообразным долотом.

Или: сразу устанавливают обсадную трубу и цементируют кольцевой зазор. Если потери бур. раствора незначительны, то в буровой раствор добавляют резиновую крошку, слюду и т.п.

3. Прихват бур. труб происходит при больших обвалах и искривлении труб. Прихват устраняется с помощью гидравлического удара, подачей жидкости разной плотности.

4. Поломка бур. труб и долота - ловильные работы (капитальный ремонт скважины). Поднятие обломков с помощью метчика (метчик врезается во внутренние поверхности трубы). Поднятие труб с помощью колокола; с помощью магнитных фрез.

5. Для предотвращения выброса нефти и газа применяется противовыбросное оборудование которым перекрывается устье скважины называется превентор.

МЕТОДЫ ВСКРЫТИЯ ПРОДУКТИВНЫХ ГОРИЗОНТОВ (ПЛАСТОВ)

Вскрытие пластов и освоение скважины должны быть проведены качественно. Под качеством технологии вскрытия пласта и освоения скважин следует понимать степень изменения гидропроводности пласта (или пропластков) после выполнения соответствующей операции. Оценку качества вскрытия пластов и освоения скважин следует производить по Временной методике оценке качества вскрытия пластов и освоения скважин.

Методы заканчивания скважин и вскрытия продуктивных горизонтов. В разрезе нефтяных и газовых месторождений встречается большое количество пористых пластов-коллекторов (песков, песчаников, известняков), разобщенных друг от друга глинами, мергелями, плотными песчаниками и другими породами. Эти пласты могут быть нефтеносными, газоносными, водоносными и сухими.

Особое внимание должно быть обращено на конструкцию забоя. Конструкцию забоя следует выбирать по РД.

В практике бурения применяют следующие основные конструкции забоев при заканчивании скважин (рис. 10.1.).

1. Установка водозакрывающей колонны в кровле продуктивного горизонта и цементирование с последующим вскрытием пласта и спуском специального фильтра (рис. 10.1, б) или хвостовика (рис. 10.1, д). В некоторых случаях в устойчивых породах продуктивной части разреза фильтр или хвостовик не спускаются и водозакрывающая колонна является эксплуатационной (рис. 10.1, а).

2. Полное вскрытие пласта со спуском комбинированной колонны с манжетной заливкой ее выше нефтеносного объекта и с фильтром в нижней части против пласта (рис. 10.1, в).

3. Полное вскрытие пласта со спуском колонны со сплошным цементированием и последующим простреливанием отверстий против продуктивных горизонтов (рис. 10.1, г).

Перечисленные методы направлены на то, чтобы не допустить закупорки пор и создать благоприятные условия для движения нефти из пласта в скважину.

ЗУМПФ – яма для мусора, шламоуловитель.

ПЕРФОРАЦИЯ СКВАЖИН

Перфорация- служит для получения притока нефти или газа между продуктивным пластом и скважиной. Связь между продуктивным пластом и скважиной после спуска колоны и ее цементирования, производят путем пробивки отверстий в колоне.

Перфорация бывает: пулевая, кумулятивная, гидропескоструйная и торпедирование.

Пулевая– прострел отверстии производится при помощи специального аппарата (перфоратора) имеющие пороховые заряды, оснащенные пулями.

Торпедирование – вместо пуль применяют специальные снаряды, которые пробивают обсадную колону, цементное кольцо и углубившись на некоторое расстояние в пласт разрываются, образуя в породе дополнительные трещины, улучшающие качество притока нефти из породы.

Кумулятивная– стенки колоны и цементный камень пробивают направленной струей газа и расплавленного металла, образовавшегося при взрыве специальных снарядов. Кроме того струя раскаленного газа проникает в пласт, создает каналы значительной глубины, что улучшает фильтрационные свойства призабойной зоны.

Гидропескоструйная– основным источником кинематической энергии яв. струя жидкости с абразивными компонентами н.р. песком, выходящая с большой скоростью из насадок перфоратора направленная в стенку скважины. Эта струя за короткое время образует отверстия в обсадной колоне и каналы в цементном кольце и породе.

Плотность перфорации (число отверстии на 1 метр интервала) пропорциональна продуктивности скважины.

Требования, предъявляемые к вскрытию продуктивного пласта.

1. необходимо предупредить возникновение открытого фонтанирования;

2. должны быть сохранены естественные фильтрационные свойства пласта;

3. обеспечена надлежащая полнота вскрытия, гарантирующая длительную безводную эксплуатацию скважин.