Бурение скважин
Сегодняшнее состояние нефтегазовой геологии характеризуется 1. Истощением легкодоступных богатых месторождений, что вовлекает в область активного поиска средние и мелкие месторождения, трудные для поисков и разведки. 2. Пересмотром традиционных взглядов на строение Земли, и, следовательно, модернизацией моделей происхождения углеводородов и формирования их залежей. 3. Активным внедрением математических и статистических методов(благодаря развитию компьютерных технологий) в прогноз нефтегазоносности; “взрывным” усовершенствованием сейсмических методов поисков и разведки месторождений; применением косвенных методов геологического изучения недр – аэро - и космических, тепловых, геохимических и т. д. 4. Вовлечением в область нефтегазовой геологии шельфа. 5. Поисками месторождений на больших глубинах.
Ресурсы и запасы • Ресурсы - то, что может быть в недрах (основание для поиска) • Запасы - то, что найдено (основание для разведки) • Категории D -> А по мере изученности • Начальные - до разработки • Геологические – то, что есть в недрах • Извлекаемые - что может быть добыто • Балансовые - экономически выгодные для разработки (ставят на Государственный баланс), промышленные - нормально-рентабельные и условно-рентабельные, непромышленные • В процессе геолого-разведочных работ ресурсы становятся запасами, и категория их повышается
Коэффициент успешности поисков нефтегазовых месторождений в среднем по миру составляет 0, 3 (только каждый третий разбуренный объект оказывается месторождением).
Понятие о скважине • Бурение – процесс сооружения скважины путем разрушения горных пород. • Скважина – горная выработка круглого сечения, сооружаемая без доступа в нее людей, у которой длина во много раз больше диаметра. • Верхняя часть скважины называется устьем, а днозабоем. Боковая поверхность – стенка, а пространство, ограниченное стенкой – ствол скважины. • Длина скважины – это расстояние от устья до забоя по оси ствола, а глубина – проекция длины на вертикальную ось.
Элементы конструкции скважин • • 1 - обсадные трубы; 2 -цементный камень; 3 -пласт; 4 -перфорация в обсадной трубе и цементном камне; I – направление; II –кондуктор; III – промежуточная колонна; IV – эксплуатационная колонна.
Виды скважин • • 1. Опорные 2. Параметрические 3. Структурные 4. Поисковые • • 5. Разведочные 6. Эксплуатационные 7. Нагнетательные 8. Наблюдательные
Классификация способов бурения
Схема ударного бурения • • • 1 – долото; 2 - ударная штанга; 3 - канатный замок; 4 - канат; 5 - блок; 6 – буровой станок.
Вращательное бурение • При данном способе породы дробятся не ударами, а вращающимся долотом, на которое воздействует осевая нагрузка. • Крутящий момент передается на долото - или с поверхности от вращателя (ротора) через колонну бурильных труб (роторное бурение) - или от забойного двигателя (турбобура, электробура, винтового двигателя), установленного непосредственно над долотом.
Схема установки для бурения глубоких скважин Подаваемая для очистки забоя промывочная жидкость совершает непрерывный кругооборот: буровой насос нагнетательная линия - вертлюг - бурильная колонна - забойный двигатель - долото забой -кольцевое пространство между бурильной колонной и стенками скважиныжелоба и устройства для очистки промывочной жидкости - приемная емкость для очищенного раствора подпорный насос - всасывающая линия бурового насоса. • 1 – долото; 2 – утяжеленная бурильная труба; 3 – переводник; 4 – центратор; 5 – муфтовый переводник; 6, 7 – утяжеленные бурильные трубы; 8 – переводник; 9 – предохранительное кольцо; 10 – бурильные трубы; 11 – предохранительный переводник; 12, 14 – переводники штанговые; 13 – ведущая труба; 15 – переводник вертлюга; 16 – вертлюг; 17 – стояк; 18 – шланг; 19 – крюк; 20 – талевый блок; 21 – вышка; 22 – кронблок; 23 – редуктор; 24 – лебедка; 25 – ротор; 26 – шламоотделитель; 27 – буровой насос
Турбобур – это гидравлическая турбина, приводимая во вращение с помощью нагнетаемой в скважину промывочной жидкости. Винтовой двигатель – разновидность забойной гидравлической машины, в которой для преобразования энергии потока промывочной жидкости в механическую энергию вращательного движения использован винтовой механизм. Электробур – электродвигатель, защищенный от проникновения жидкости, питание к которому подается по кабелю с поверхности.
Классификация способов бурения по характеру разрушения горных пород на забое различают: • 1. Сплошное бурение • 2. Колонковое бурение При сплошном бурении разрушение пород производится по всей площади забоя. Колонковое бурение предусматривает разрушение пород только по кольцу с целью извлечения керна.
Долота режуще-скалывающего действия, разрушающие породу лопастями (лопастные долота)
Долота дробящее-скалывающего действия, разрушающие породу зубьями, расположенными на шарошках (шарошечные долота);
Долота режуще-истирающего действия, разрушение породы происходит алмазными зернами или твердосплавными штырями, которые расположены в торцевой части долота (алмазные и твердосплавные долота)
Буровая установка – это комплекс наземного оборудования, необходимый для выполнения операций по проводке скважины. • В состав буровой установки входят: • -буровая вышка; • -оборудование для механизации спускоподъемных операций (СПО); • -наземное оборудование, непосредственно используемое при бурении; • -силовой привод; • -циркуляционная система бурового раствора; • -привышечные сооружения.
• Буровая вышка – это сооружение над скважиной для спуска и подъема бурового инструмента, забойных двигателей, бурильных и обсадных труб, размещения бурильных свечей после подъема из скважины и защиты буровой бригады от ветра и атмосферных осадков. • Типы буровых вышек: • -башенные (1); • -мачтовые (одно- и двухопорные) (2).
Основные параметры вышки • Грузоподъемность – предельно-допустимая вертикальная статическая нагрузка, которая не должна быть превышена в процессе всего цикла проводки скважины. • Высота – определяет длину свечи, которую можно извлечь из скважины и от величины которой зависит продолжительность спуско-подъемных операций. • Емкость «магазинов» показывает какая суммарная длина бурильных труб диаметром 114 -168 мм может быть размещена в них. • Размеры верхнего и нижнего оснований характеризуют условия работы буровой бригады с учетом размещения бурового оборудования, бурильного инструмента и средств механизации спуско-подъемных операций. • Масса буровых вышек составляет несколько десятков тонн
Оборудование для механизации спуско-подъемных операций • I. Талевая система: 1 -крюк, 2 - талевый блок, 3 -канат, 4 -кронблок, 5 -верхняя площадка вышки, 6 -лебедка • II. Лебедка
Для механизации операций по свинчиванию и развинчиванию замковых соединений бурильной колонны внедрены автоматические бурильные ключи АКБ -3 М и подвесные ключи ПБК-1; • 1 - блок ключа, • 2 - каретка с пневматическими цилиндрами, • 3 – стойка, • 4 -пульт управления
Наземное оборудование, непосредственно используемое при бурении • • 1. Вертлюг 2. Буровые насосы 3. Напорный рукав 4. Ротор
1 – буровой насос; 2 – нагнетательный шланг; 3 – вертлюг – сальник; 4 – колонна бурильных труб; 5 – трубный фрезерный переходник; 6 – колонковая труба; 7 – коронка; 8 – система желобов; 9 – отстойник; 10 – приемный бак • Вертлюг – механизм, соединяющий невращающуюся талевую систему и буровой крюк с вращающимися бурильными трубами, а также обеспечивающий ввод в них промывочной жидкости под давлением. • К напорной трубе вертлюга присоединяется напорный рукав для подачи промывочной жидкости в скважину. • Буровые насосы служат для нагнетания бурового раствора в скважину. • Ротор передает вращательное движение бурильному инструменту, поддерживает на весу колонну бурильных или обсадных труб.
Силовой привод обеспечивает функционирование всей буровой установки – он снабжает энергией лебедку, буровые насосы и ротор. Привод буровой установки может быть: • Дизельный применяют в районах, не обеспеченных электроэнергией необходимой мощности. • Электрический - применяют в электрифицированных районах. Отличаются простотой в монтаже и эксплуатации, высокой надежностью и экономичностью. • Дизель-электрический – состоит из двигателя, который вращает генератор, питающий, в свою очередь, электродвигатель. • Дизель-гидравлический – состоит из двигателя внутреннего сгорания и турбопередачи.
Функциональная схема силовой установки: 1, 2, 3 –трансмиссии; 4 - ведущая ветвь каната; 5 - манифольд высокого давления со стояком и шлангом; 6 – вкладыши ротора.
Циркуляционная система буровой установки служит для сбора и очистки отработанного бурового раствора, приготовления его новых порций и закачки очищенного раствора в скважину. • • • 1 - устье скважины, 2 - желоб, 3 - вибросито, 4 -гидроциклоны, 5 - блок приготовления свежего раствора , 6 - емкости для химической обработки, 7 шламовый насос, 8 - емкости накопления и отстоя очищенного раствора, 9 - буровые насосы для закачки бурового раствора, 10 - нагнетательный трубопровод
Привышечные сооружения: • 1. Помещение для размещения двигателей и передаточных механизмов лебедки. • 2. Насосное помещение для размещения буровых насосов и их двигателей. • 3. Приемные мостки, предназначенные для транспортировки оборудования, инструмента, материалов и запасных частей. • 4. Запасные резервуары для хранения бурового раствора. • 5. Трансформаторная площадка для установки трансформатора. • 6. Площадка для размещения механизмов по приготовлению бурового раствора и хранения сухих материалов для него. • 7. Стеллажи для размещения труб.
Скачать презентацию Бурение скважин Сегодняшнее состояние нефтегазовой геологии характеризуется
3. Бурение.pptx