Шпаргалка по "Нефтегазовому делу"

Данная функция  определили внешний вид и конструкцию  породоразрушаюших инструментов, предназначенных  для колонкового бурения, то есть вооружение, расположенное кольцеобразно  вокруг всего свободного прохода  для поступающего в него керна. Дополнительные требования к данному типу инструментов определяет получение полноценных  необходимых образцов с не только наиболее эффективным разрушением  всех пород на забое, но также и  должную сохранность всех образцов при их формировании и передвижении в приёмную трубу.

Наиболее  примечательной характеристикой колонкового  породоразделяющего оборудования является коэффициент керноотбора. Он равняется  отношению диаметра получаемого  образца к наружному диаметру породоразделяющего инструмента. Отбор  кернов, то есть образцов, происходит специальными колонковыми наборами или снарядами, а также грунтоносками, которые  бывают различных видов. Самые простые  из них состоят их коронки, колонковой трубы, переходника и кернорвателя.

В качестве основного  оснащения для колонкового набора используются алмазные коронки для  бурения. Они бывают однослойные  типов 01А3, 02КС, 01А4, 05КС и так далее, а также импрегнированные, то есть 02И4, 02И3 и прочие. В настоящее время для большей эффективности снаряд оснащают дополнительным алмазным расширителем, которые служат специально для поддержания необходимого размера скважины и для поддержания стабильности колонковой трубы во время проведения бурильных работ. Данные расширители имеют свой тип - РСА.

Буровая коронка  имеет вид кольца с прикреплённой  к нему резьбой, а сами резцы располагаются  на боковых частях и нижнем торце. Для проведения бурильных работ  в мягких или средних по твердости  породах, используются твердосплавные или же алмазные коронки. Для пород  твердых или абразивных принято  применять импрегнированные коронки, которые гораздо сильнее насыщены маленьким алмазным зерном.

 

11.Типы буровых промывочных жидкостей и области их применения.

Отличительная особенность вращательного способа бурения – применение промывки скважин в процессе бурения.

При бурении скважин используют следующие промывочные жидкости:

• глинистые растворы,
• техническую воду,
• полимерные растворы.
• биополимерные растворы

Критерием выбора бурового раствора являются геологические данные разреза. При бурении под направление и кондуктор используется глинистый раствор, наработанный на предыдущей скважине или приготовленный из глинопорошка. Бурение артезианских скважин под эксплуатационную колонну начинается на технической воде или глинистой суспензии с плотностью 1030кг/м3.

Особое внимание уделяется промывочным жидкостям  для вскрытия продуктивных горизонтов. До недавнего времени вскрытие продуктивных пластов технологически мало отличалось от разбуривания вышележащих пород. Однако в последнее время поднимается проблема сохранения естественных фильтрационно-емкостных свойств продуктивных горизонтов при их разбуривании.

Системы растворов должны быть подобраны таким образом, чтобы обеспечить:

• качественную очистку ствола скважины от выбуренной породы;
• снижение гидравлических сопротивлений;
• устойчивость стенок скважины;
• сохранение коллекторских свойств продуктивного пласта;
• максимальное облегчение освоения скважины после бурения;
• обеспечить безаварийную и качественную проводку скважины.

Полимерные  промывочные жидкости характеризуются  повышенной вязкостью при малых  концентрациях, способностью образовывать прочные изолирующие пленки на поверхности  стенок скважины и бурильных труб. Полимерные растворы по своим технологическим свойствам существенно превосходят воду и глинистые растворы: онb в большей степени повышают устойчивость стенок скважин к воздействиям потока жидкости, обеспечивают смазочный эффект и возможность применения скоростных режимов бурения, исключают прихваты бурильного инструмента. Это позволяет применять их при бурении на объектах со сложными геологическими условиями. 

 

 

12.Буровое оборудование для строительства морских скважин.

Самоподъемная буровая платформа (рис. 29) представляет собой плавучий понтон 1 с вырезом, над которым расположена буровая вышка. Понтон имеет трех-, четырех- или многоугольную форму. На ней размещаются буровое и вспомогательное оборудование, многоэтажная рубка с каютами для экипажа и рабочих, электростанция и склады. По углам платформы установлены многометровые колонны-опоры 2.  

Рис. 29. Самоподъемная буровая платформа в транспортном положении:

1 - плавучий понтон; 2 - подъемная  опора; 3 - буровая вышка; 
4 - поворотный (грузовой) кран; 5 - жилой отсек; 6 - вертолетная площадка; 
7 - подвышенный портал; 8 - главная палуба

В точке бурения с помощью  гидравлических домкратов колонны  опускаются, достигают дна, опираются  на грунт и заглубляются в него, а платформа поднимается над  поверхностью воды. После окончания бурения в одном месте платформу переводят в другое.

Надежность установки самоподъемных  буровых платформ зависит от прочности  грунта, образующего дно в месте  бурения.

Полупогружные буровые платформы (рис. 30) применяют при глубинах 300...600 м, где неприменимы самоподъемные платформы. Они не опираются на морское дно, а плавают над местом бурения на огромных понтонах. От перемещений такие платформы удерживаются якорями массой 15 т и более. Стальные канаты связывают их с автоматическими лебедками, ограничивающими горизонтальные смещения относительно точки бурения.

Рис. 30 Полупогружная буровая платформа:

1 - погружной понтон; 2 - стабилизационная колонна; 3 - верхний корпус; 
4 - буровая установка; 5 - грузовой кран; 6 - вертолетная площадка.

Первые полупогружные платформы  были несамоходными, и их доставляли в район работ с помощью  буксиров. Впоследствии платформы были оборудованы гребными винтами с приводом от электромоторов суммарной мощностью 4,5 тысяч кВт.

Недостатком полупогружных платформ является возможность их перемещения  относительно точки бурения под  воздействием волн.

Более устойчивыми являются буровые платформы гравитационного типа. Они снабжены мощным бетонным основанием, опирающемся на морское дно. В этом основании размещаются не только направляющие колонны для бурения, но также ячейки-резервуары для хранения добытой нефти и дизельного топлива, используемого в качестве энергоносителя, многочисленные трубопроводы. Элементы основания доставляются к месту монтажа в виде крупных блоков.

Морское дно в месте установки  гравитационных платформ должно быть тщательно подготовлено. Даже небольшой уклон дна грозит превратить буровую в Пизанскую башню, а наличие выступов на дне может вызвать раскол основания. Поэтому перед постановкой буровой «на точку» все выступающие камни убирают, а трещины и впадины на дне заделывают бетоном.

Все типы буровых платформ должны выдерживать напор волн высотой  до 30 м, хотя такие волны и встречаются  раз в 100 лет.

 

13.Аварии в бурении, виды аварий. Их профилактика и способы ликвидации.

Основными видами аварий являются прихваты, поломка в скважине долот и

турбобуров, поломка и отвинчивание бурильных труб, падение бурильного инструмен-

та и других предметов в скважину.

      В основном прихваты бурильных и обсадных колонн происходят по следующим

причинам.

      1.  Вследствие перепада давлений в скважине в проницаемых пластах и непо-

 средственного контакта некоторой части бурильных и обсадных колонн со стенками

 скважины в течение определенного времени.

      2.  При резком изменении гидравлического давления в скважине в результате

 выброса, водопроявления или поглощения бурового раствора.

      3.  Вследствие нарушения целостности ствола скважины, вызванного  обвалом,

 вытеканием пород или же сужением ствола.

      4.  При  образовании сальников на долоте  в процессе  бурения  или во время

 спуска и подъема бурильного инструмента.

      5.  Вследствие заклинивания бурильной и обсадной колонн в желобах,  заклини-

 вания бурильного инструмента из-за попадания в скважину посторонних предметов,

 заклинивания нового долота в суженной части  ствола из-за сработки по диаметру

 предыдущего долота.

      6.  В результате оседания частиц выбуренной породы или твердой фазы глини-

 стого раствора при прекращении циркуляции  бурового раствора.

      7.  При неполной циркуляции бурового  раствора через долото за счет пропусков

 в соединениях бурильной колонны.

      8.  При преждевременном схватывании цементного  раствора в кольцевом про-

 странстве при установке цементных мостов.

      9.  При отключении электроэнергии или выходе из строя подъемных двигателей

 буровой установки.

Поломка долот вызывается спуском  дефектных долот при отсутствии надлежа-

щей проверки их, чрезмерными нагрузками на долото и передержкой долот  на забое.

Заклинивание  шарошек возникает  вследствие  прекращения вращения шарошек на  за-

бое скважины, т. е. происходит прихват  их на осях. Чаще всего происходит поломка

подшипников шарошек колонковых и  трехшарошечных долот.

      Поломки турбобура  происходят вследствие разъедания  буровым раствором, раз-

винчивания и вырывания верхней  резьбы корпуса из нижней резьбы переводника  и от-

винчивания ниппеля с оставлением  в скважине турбины.

      Наибольшее число  аварий с бурильными трубами  при бурении гидравлическими

забойными двигателями связано  с разъеданием резьб промывочной  жидкостью.

      Падение бурильной  колонны в скважину, являющееся  одним из самых тяжелых

видов аварии, происходит вследствие толчков и ударов бурильной колонны  о выступы

на стенках скважины, открытия элеватора  при случайных задержках бурильной  колон-

ны во время спуска, резкой посадки  нагруженного элеватора на ротор  при неисправно-

сти тормоза лебедки и при  обрыве талевого каната и падении  талевого блока на ротор.

4.3.  МЕРЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ АВАРИЙ:

      4.3.1. С БУРИЛЬНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ.

      Для предупреждения прихватов необходимо:

      1.  применять высококачественные  глинистые растворы, дающие тонкие плот-

 ные корки на стенках скважин, снижать липкость глинистого раствора, вводить сма-

 зывающие добавки;

      2.  обеспечивать максимально возможную  скорость восходящего потока глини-

 стого раствора; перед подъемом бурильной колонны промывка скважин должна про-

 изводиться до полного удаления выбуренной породы и приведения параметров гли-

 нистого раствора в соответствие с указанными в ГТН;

      3.  обеспечивать полную очистку глинистого раствора от обломков выбуренной

 породы;

      4.  регулярно прорабатывать в процессе бурения зоны возможного интенсивно-

 го образования толстых корок;

      5.  утяжелять глинистый раствор при вращении бурильной колонны;

      6.  следить в глубоких скважинах за температурой восходящего глинистого рас-

 твора;

      7.  при вынужденных остановках необходимо;

       (а)   через каждые 3-5 мин. расхаживать бурильную колонну и проворачивать

            ее ротором;

       (b)   при отсутствии электроэнергии подключить аварийный дизель-генератор

            бурильную колонну периодически расхаживать;  при его отсутствии  бу-

            рильный инструмент следует разгрузить примерно на вес, соответствую-

            щий той части колонны труб, которая находится в необсаженном интер-

            вале ствола, и прекратить промывку, периодически возобновляя ее при

            длительной остановке;

       (с)   в случае выхода из строя пневматической муфты подъемного, механизма

            следует немедленно установить аварийные болты  расхаживать буриль-

            ную колонну или поднимать ее;

     8.  для предотвращения прихвата бурильной колонны при использовании утяже-

ленного глинистого раствор следует систематически применять профилактические до-

бавки

      Основными мерами предупреждения аварий с бурильными трубами являются:

     1.  организация учета и отработка бурильных труб в  строгом соответствии с ин-

струкцией;

     2.  технически правильный монтаж труб и замков,  обеспечиваемый  предвари-

тельным осмотром и обмером;

     3.  организация обязательной профилактической проверки всех труб после окон-

чания бурения скважины путем наружного осмотра,  проверки основных размеров и

гидравлического испытания;

     4.  обязательное крепление всех замковых, соединений машинными;

     5.  использование предохранительных колпаков или колец, навинчиваемых на

резьбу замков;

     6.  бесперебойное снабжение буровых специальными  смазками.

      Для предотвращения открытия элеватора  при  спуске бурильной  колонны бу-

рильщикам необходимо хорошо знать состояние ствола скважины, наличие в ней усту-

пов и при приближении к ним замедлять спуск.

 

 

      4.3.2. С ДОЛОТАМИ.