Процес буріння нафтових свердловин

Буріння - це процедура розламування гірських порід спеціальної бурильної технікою. Буріння, як і багато інших технології, має кілька напрямків.

Буріння нафтової свердловини

Процес буріння включає в себе розламування гірських порід за допомогою бурильної техніки, в результаті чого виходить свердловина.

Ці напрямки залежать від положення гірського пласта:

  • вертикальне;
  • похило-спрямоване;
  • горизонтальне.

Процес прокладання в землі спрямованого циліндричного стовбура називають бурінням. Згодом цей канал називають свердловиною. В діаметрі вона повинна бути менше довжини. Устя свердловини (початок) розташовується на поверхні. Забоєм і стволом називають дно і стіни свердловини відповідно.

Підготовка до процесу

При бурінні свердловин спочатку:

бурильна машина

Процес буріння неможливий без спеціальної бурильної техніки.

  1. На ділянку буріння підвозять бурильну техніку.
  2. Потім починається процес буріння. Він полягає в поглибленні ствола свердловини шляхом промивання його і буріння.
  3. Щоб уникнути обвалення стінок свердловин проводять розєднання пластів - роботи по зміцненню пластів землі. Для цього в пробурену землю опускають і прокладають труби, які зєднуються в колони. Потім весь простір між трубами і землею цементують (тампонируют).
  4. Останній етап робіт називається освоєння свердловин. У нього входить розтин останнього шару, установка привибійної зони, а також перфорація і виклик відтоку.

Для того щоб почати буріння спочатку, потрібно здійснити підготовчі роботи.

Спочатку оформляють документи, що дозволяють вирубку і розчищення лісового масиву, але для цього потрібно отримати згоду лісгоспу. При підготовці ділянки для буріння проводять такі роботи:

Вирубка лісу під свердловини

Перед тим як почати буріння свердловин, необхідно розчистити ділянку від дерев.

  • розбивка зон на ділянки за координатами;
  • вирубка дерев;
  • планування;
  • зведення селища робітників;
  • підготовка основи для бурової;
  • приготування і розмітка майданчика;
  • установка фундаментів під цистерни на ПММ складі;
  • пристрій обволок складу, приготування обладнання.

Наступний етап робіт - це підготовка вишкомонтажних обладнання. Для цього:

  • виробляють монтаж техніки;
  • монтаж ліній;
  • монтаж подвишечних підстав, підстав і блоків;
  • монтаж і підйом вишки;
  • пуско-налагоджувальні роботи.

попередні роботи

Перевірка обладнання

Після того, як бурова машина встановлена, прибуває спецкомісія на перевірку обладнання, техніки і якості праці.

Коли бурильна установка готова, починаються роботи з приготування до буріння. Як тільки бурова машина встановлена і зведення споруд закінчено, бурову перевіряє спецкомісія. Майстер бригади буріння, приймаючи комісію, разом з нею стежить за якістю робіт, перевіряє техніку і виконання охорони праці.

Наприклад, світильники за способом виконання мають бути у вибухонебезпечному кожусі, по шахті повинно бути розподілено аварійне освітлення на 12 V. Всі зауваження вироблені комісією повинні бути враховані до початку робіт з буріння.

До того як почати бурові роботи, техніка оснащується відповідним обладнанням: шурфом під квадрат, буровими трубами, долотом, пристосуваннями малої механізації, обсадними трубами під кондуктор, контрольно-вимірювальними приладами, водою і т. Д.

На буровій повинні бути будиночки для житла, альтанка, їдальня, лазня для сушіння речей, лабораторія для аналізу розчинів, інвентар для гасіння пожеж, допоміжний і робочий інструмент, плакати з техніки безпеки, аптечки і медикаменти, склад для бурильного обладнання, вода.

Схема установки вишки для буріння

Схема установки вишки для буріння.

Після того як вишка для буріння була встановлена, починається ряд робіт по переоснащенню талевої системи, в процесі чого здійснюється установка обладнання та апробування засобів малої механізації. Технологія забуріванія починається з установки щогли. Її напрямки повинно бути встановлено точно по центру осі вишки.

Після центрування вишки проводиться буріння під напрямок. Це опускання труби для зміцнення свердловин і заливка її верхнього кінця, який повинен у напрямку збігатися з жолобом, цементом. Після того, як напрям в процесі буріння свердловин було встановлено, ще раз перевіряють центрування між осями ротора і вишки.

У центрі свердловини виробляють буріння під шурф для квадрата і в процесі обсаджують трубою. Буріння шурфу свердловини виповнюється турбобуром, який з метою уникнення надто швидкого обертання утримується прядивним канатом. Одним кінцем він кріпиться до ноги вишки, а другий утримується в руках через блочок.

завершення

Після підготовчих робіт, за 2 дні до пуску бурової, організовується конференція, де бере участь вся адміністрація (головний інженер, технолог, головний геолог і т. Д.). На конференції обговорюють:

Схема будови геологічних порід на місці виявлення нафти

Схема будови геологічних порід на місці виявлення нафти: 1 - глини, 2 - пісковики водонасичені, 3 - нафтова поклад.

  • будова свердловини;
  • будова порід в місці геологічного розрізу;
  • ускладнення, які можуть виникнути в процесі буріння і т. д;
  • потім розглядають нормативну карту;
  • обговорюються роботи по безаварійної і швидкісний проводці.

Процес буріння може бути розпочато при оформленні наступних документів:

  • геолого-технічного наряду;
  • дозволу про введення бурової в дію;
  • нормативної карти;
  • вахтовий журнал;
  • журналу з бурових розчинів;
  • журналу ведення охорони праці;
  • обліку роботи дизелів.

На буровій можуть застосовуватися такі види механізмів і матеріалів:

  • цементування обладнання;
  • плакати з написами про безпеку і про охорону праці;
  • каротажне обладнання;
  • питна вода та технічна;
  • вертолітний майданчик;
  • цементні розчини і бурові;
  • хімічні реагенти;
  • обсадні труби і бурильні.
Схема обладнання для перфорації стовбура свердловини

Схема обладнання для перфорації стовбура свердловини.

Буріння свердловин - метод вирубування гірської породи при якому утворюється шахта. Такі шахти (свердловини) відчувають на наявність нафти і газу. Для цього роблять перфорацію стовбура свердловини для провокування припливу нафти або газу з продуктивного горизонту. Потім проводиться демонтаж бурильної техніки і всіх вишок. На свердловині встановлюється пломба із зазначенням назви і терміну буріння. Після цього сміття знищується, все комори зариваються, а металобрухт утилізується.

Зазвичай спочатку максимальний діаметр свердловин не перевищує 900 мм. В кінці він рідко коли досягає 165 мм. Процес буріння є кілька процесів, в ході яких відбувається будівництво стовбура свердловини:

  • процес поглиблення дна свердловин за допомогою розфарбовування гірських порід буровим інструментом;
  • видалення розламаною породи з шахти свердловини;
  • кріплення стовбура свердловин;
  • проведення геолого-геофізичних робіт з дослідження породи розлому і виявлення продуктивних горизонтів;
  • спуск і цементування глибини.

За глибиною свердловини бувають наступних типів:

  • дрібна - глибиною 1500 м;
  • середня - глибиною до 4500 м;
  • глибока - 6000 м;
  • надглибока - понад 6000 м.

Процес буріння - це розламування гірських порід буровими долотами. Розламані частини цієї породи вичищають потоком промивного (рідкого) розчину. Глибина свердловин збільшується в процесі руйнування вибою по всій площі.

виникаючі ускладнення

Обвал стінок свердловини

Обвал стінок свердловини може статися внаслідок нестійкої структури породи.

При процесі буріння свердловини можуть виникнути деякі ускладнення. Це можуть бути:

  • обвали стін шахти;
  • поглинання промивної рідини;
  • аварії;
  • неточне просвердлення стовбура свердловин і т. д.

Обвали можуть виникнути внаслідок нестійкої структури породи. Їх ознакою можуть служити;

  • підвищений тиск;
  • занадто сильна вязкість промивної рідини;
  • занадто велика кількість уламків при промиванні шахти.

Поглинання промивання відбувається через те, що розчин, залитий в шахту, повністю засмоктується пластом. Зазвичай це відбувається тоді, коли пласти мають пористу структуру або велику проникність.

Буріння - це процес, при якому обертається снаряд доводять до забою, а потім піднімають знову. При цьому свердловини просверливаются до корінних порід, врізаючись на 0,5-1,5 м. Після цього в гирлі опускається труба для запобігання розмиву і для того, щоб промивна рідина, виходячи зі свердловини, потрапляла в жолоб.

Схема глибини і нахилу нафтової свердловини

Схема глибини і нахилу нафтової свердловини.

Частота обертання бурового снаряда і шпинделя залежить від фізичних властивостей гірських порід, діаметра і виду бурової коронки. Швидкістю обертання управляє регулятор подачі, створює потрібне навантаження на коронку. При цьому він створює певний тиск на різці снаряда і стінки забою.

Перш ніж почати буріння свердловини потрібно скласти її проектний креслення, де вказані:

  • фізичні властивості порід: їх твердість, стійкість і водонасиченому;
  • глибина і нахил свердловини;
  • кінцевий діаметр свердловини, на який впливає твердість порід;
  • способи буріння.

Складання проекту свердловин починається з вибору її глибини, діаметра після закінчення буріння, кутів забуріванія, структури.

Глибина картіровочние свердловин залежить від геологічного аналізу з подальшим його картированием.

способи буріння

Процес різання свердловин, як і будь-яка інша технологія, має кілька видів:

  • ударно-канатне;
  • роторное;
  • буріння з забійними двигуном;
  • турбінне;
  • з гвинтовим двигуном;
  • електробурів.
Схема установки для ударно-канатного буріння свердловин

Схема установки для ударно-канатного буріння свердловин.

Ударно-канатний спосіб буріння свердловин вважається самим випробуваним. При ньому шахта свердловини утворюється за рахунок періодичних ударів долота по забою. Цей процес відбувається під дією ваги самого долота і важкої штанги. Підняття долота разом зі штангою, які закріплені на канаті, відбувається за рахунок балансира бурового механізму.

При роторному способі обертання інструменту передається за допомогою ротора. При цьому виді буріння свердловин ротор встановлюється на гирлі крізь колону бурильних труб, які грають роль повного вала. При бурінні маленьких свердловин (з невеликим діаметром стовбура) процес відбувається за рахунок шпиндельних двигунів.

Привід ротора здійснюється від карданного валу, сполученого з лебідкою. Або це може бути ланцюгова передача від одного двигуна. Перевага приводу в тому, що він може регулювати швидкість обертання більше з широким діапазоном, знижує навантаження на лебідку і зменшує її зношуваність.

Ротор для буріння вибирається за ступенем навантаження, потужності, а також по діаметру шахти. Роторне буріння має 2 канали передачі енергії для забою:

  • механічний від приводу;
  • гідравлічний від насосів.
Установка для буріння свердловин роторним і турбінним способами і за допомогою електробура

Установка для буріння свердловин роторним і турбінним способами і за допомогою електробура.

При бурінні турбінним способом, в процесі роботи бурильна колона не обертається, а переймає обертається момент від забійного двигуна. При цьому методі передається і гідравлічна енергія.

Турбінний спосіб - передача обертання долота від вала турбіни, яка приводиться в обертання за рахунок руху потоку розчину. Виходить, що при турбінному способі в процесі задіяний тільки 1 канал передачі енергії до забою.

Турбобур, що стоїть над інструментом, є машиною, яка призводить процес перетворення гідравлічної енергії тиску потоку використовуваної рідини в механічну, спрямовану на обертання інструменту.

Процес буріння є опускання, підйом бурильної колони в свердловину і підтримання її у висячому положенні. Бурильна колона - це опущена в шахту збірка з труб, скріплених між собою бурильними замками. Її завдання - подача гідравлічної та механічної енергії до долоту.


» » » Процес буріння нафтових свердловин