1. Что такое скважина
 Скачать 0.81 Mb.
|
|
1. Что такое скважина? Скважина – горная выработка круглого сечения, сооружаемая без доступа в нее людей, у которого длина во много раз больше диаметра. 2. На какие категории делятся скважины? 1) Опорные: изучение состава и возраста слагающих пород в неизведанных районах. 2) Параметрические: уточнение геологического строения и перспектив нефтегазоносности. 3) Структурные: выявление перспективных площадей и подготовка к поисково-разведочному бурению. 4) Поисковые: открытие новых залежей. 5) Разведочные: на площадях с установленной нефтегазоносностью для изучения размеров и строения залежи для подсчета запасов. 6) Эксплуатационные: добыча УВ из недр. 7) Нагнетательные: воздействие на пласт реагентами. 8) Наблюдательные: контроль за разработкой. 3. Какие существуют способы бурения скважин? Вращательный. Вращательно-ударный (с пневмоударом). Ударно-вращательный. Вибрационный (рыхлые породы). Вибрационно-вращательный (более плотные породы). 4. Опишите схему вращательного бурения, нарисуйте порядок расположения бурового инструмента (от долота до кронблока). При роторном бурении мощность от двигателей передается черед лебедку к ротору. Ротор вращает бурильную колонну и привинченное к ней долото. БК состоит из ведущей трубы и привинченных к ней специальным переводником бурильных труб. При бурении забойным двигателем долото привинчено к валу, а БК к корпусу двигателя. Вращается вал с долотом, БК воспринимает реактивный момент вращения, который гасится невращающимся ротором. Буровой насос, приводящийся в работу от двигателя, нагнетает буровой раствор по манифольду в стояк-трубу, далее в гибкий буровой шланг, вертлюг и в БК. Дойдя до долота, промывочная жидкость проходит через него и по пространству между стенкой скважины и БК поднимается. 5. Из каких элементов состоит полный цикл строительства скважины? Подготовительные работы: строительство площадки, дорог. Монтаж БУ. Процесс бурения. ГИС. Подготовка ствола. Спуск эксплуатационной колонны. Цементаж. Опрессовка: подается давление для проверки герметичности. Акустические работы по качеству цементажа. Перфорация колонны. Освоение. 6. Что называется буровой установкой? Какой состав БУ? БУ – комплекс буровых машин, механизмов и оборудования, смонтированный на точке бурения и обеспечивающий с помощью бурового инструмента самостоятельное выполнение технологических операций по строительству скважин. Состав: Вышка для подвешивания талевой системы и размещения бурильных труб, Оборудование для подачи и вращения инструмента, Оборудование для спуска и подъема, Насосы для прокачивания промывочной жидкости, Силовой привод, Механизмы для автоматизации и механизации СПО, Контрольно-измерительные приборы и вспомогательные устройства. 7. Какие существуют методы монтажа и транспортировки несамоходных БУ? Агрегатный – индивидуальная транспортировка каждого агрегата по отдельности, первичный монтаж, большой комплекс трудостроительных работ (опорные скважины). Мелкоблочный – узлы и агрегаты монтируют на металлических основаниях, 15-20 шт, универсальный транспорт или вертолете (разведочное бурение, эксплуатационное в сложных условиях). Крупноблочный – два-три блока по 60-120 т, установка блоков на фундамент, металл основание и кинематически связанные, исключаются работы, не в центральных районах (тяжеловозы, подкатные тележки на гусеничном/пневмоколесном ходу). 8. Каково назначение буровых вышек? Какие существуют типы вышек? Буровая вышка – сооружение, устанавливаемое над буровой скважиной для спуска и подъема бурового инструмента, забойных двигателей, обсадных труб Предназначена для подъема и спуска бурильной колонны и обсадных труб в скважину, удержания бурильной колонны на весу во время бурения, размещения в ней талевой системы, бурильных труб и части оборудования Буровые вышки различаются по грузоподъемности, высоте и конструкции. А-образные, Башенные. А-образные вышки, состоящие из двух опор, удерживаемых в вертикальном положении с помощью подкосов или портального сооружения и канатных оттяжек, более трудоемки в изготовлении и поэтому более дороги. Они менее устойчивы, но их проще перевозить с места на место и затем монтировать. Для бурения скважин на глубину от 300 до 500 м используется вышка высотой 16-18 м, глубину от 2000 до 3000 м - высотой 42 м и на глубину от 4000 до 6500 м - высотой 53 м. 9. Для чего предназначены буровые лебедки? Из каких основных узлов состоит БЛ? Вокруг него намотан бурильный канат. Соединен с двигателем и зубчатой системой, при помощи которой осуществляется процесс управления спуска и подъема талевого блока и крюка. Для передачи мощности от двигателя к ротору. Буровая лебедка состоит из сварной рамы, где установлены: Подъёмный и трансмиссионный вал, Мотор, Коробка передач, Кабельный барабан, Тормозная система, состоящая из основного (ленточного) тормоза и вспомогательного (регулирующего) тормоза, Пульт управления. 10. Для чего предназначена талевая система? Из каких элементов она состоит? Талевая система – связующее звено с кронблоком и талевым блоком и имеет мертвый конец закрепленный нижу пола БУ. Другой конец талевого каната наматывается вокруг барабан лебедки (ходовой канат). Предназначена для преобразования вращательного движения барабана лебедки в поступательное вертикальное перемещение крюка и уменьшение нагрузки на ветви каната. 11. Что представляет собой кронблок, талевый блок, крюк и крюкоблок? Кронблок – системы шкивов, по которым двигается канат в верхней части буровой установки. Талевый блок – подвижная система шкивов. Крюк подвешен на талевом блоке, предназначен для удержания бурильной колонны. Крюкоблок – один механизм, состоящий из талевого блока и подъемного крюка. 12. Какие канаты применяют в талевых системах БУ? Стальные круглые шестипрядные канаты двойной свивки из одинаковых канатов. Число проволок 19-37. Свивают вокруг металлического или органического сердечника. Используется высокоуглеродистая и высокомарганцевистая канатная проволока. 13. Какие механизмы и инструменты применяются для производства спускоподъемных операций? Спускоподъемный комплекс БУ представляет собой полиспастный механизм, состоящий из кронблока, талевого блока, стального каната, являющегося гибкой связью между буровой лебедкой и механизмом крепления неподвижного конца. Подвижный конец каната крепится к барабану лебедки, а неподвижный к основанию вышки. К талевому блоку присоединяется крюк, на котором подвешивается на штропах элеватор для труб. При вращении барабана лебедки талевый канат наматывается на барабан или сматывается с него, что обеспечивает спуск или подъем талевого блока и крюка. 14. При помощи какого оборудования осуществляется вращательное бурение? При вращательном бурении разрушение породы происходит в результате одновременного воздействия на долото нагрузки и крутящего момента. Роторное бурение. Мощность от двигателей передается через лебедку к ротору, ротор вращает бурильную колонну и долото. Бурильная колонна состоит из ведущей трубы и привинченных к ней бурильных труб. Следовательно, углубление долота в породу происходит по движении вдоль оси скважины вращающей бурильной колонны. Бурении забойным двигателем. Долото привинчено к валу, а бурильная колонна в корпусу двигателя. При работе двигателя вращается вал с долотом, в бурильная колонна воспринимает реактивный момент вращения корпуса двигателя, который гасится невращающимся ротором. 3 вида: турбобур, винтовой двигатель, электробур. 15. Каково назначение и устройство вертлюгов и буровых шлангов? Вертлюг: поддерживает на весу колонну бурильных труб, позволяет бурильной колонне вращаться, позволяет осуществлять подачу промывочной жидкости при вращении бурильной колонны, предотвращение скручивание каната. Шланг: гибкое соединение между вершиной вертикальной трубы и вертлюгом, обеспечивающее вертикальное перемещение, подает буровой раствор в бурильную колонну. Состоит из: внутреннего резинового слоя, нескольких слоев прокладок из прорезиненной ткани с соответственным количеством промежуточных слоев резины, металлических плетенок и наружного слоя резины. 16. Что понимается под силовым приводом БУ? Силовой привод БУ – комплекс передач и механизмов, осуществляющих преобразование энергии двигателя в механическую и обеспечивающих управление механической энергии. Привод основных исполнительных механизмов буровой установки — лебедки, ротора и буровых насосов называется главным приводом. В зависимости от вида двигателя и типа передачи привод может быть электрическим, дизельным, дизель-гидравлическим и газотурбинным. В современных БУ наиболее широко применяются электрический, дизельный и дизель-гидравлический приводы. Силовые приводы подразделяются на индивидуальный и групповой. Индивидуальный привод приводит в действие один исполнительный механизм (ротор, лебедку или насос), а групповой — два и более исполнительных механизма (лебедку, ротор и один или два насоса). 17. Для чего предназначена буровая колонна? Назовите ее основные элементы. БК соединяет долото (забойный двигатель и долото) с наземным оборудованием. Передача вращения от ротора к долоту, восприятие реактивного момента забойного двигателя, подвод бурового раствора к долоту и забою скважины, создание нагрузки на долото, подъем и спуск долота. Состоит из свинченных друг с другом ведущей трубы 4, бурильных труб 8 и утяжеленных труб 12 13. Верхняя часть, представленная ведущей трубой 4, присоединяется к вертлюгу 1 с помощью верхнего переводника ведущей трубы 3 и переводника вертлюга 2. Ведущая труба присоединяется к первой бурильной трубе 8 с помощью нижнего переводника ведущей трубы 5, предохранительного переводника 6 и муфты присоединяется к бурильной трубе с помощью переводника 11, а нижняя через переводник 14 к долоту. 18. Что представляют собой трубы бурильные ведущие? Для чего они нужны? Для передачи вращения БК от ротора или реактивного момента от забойного двигателя к ротору при одновременном осевом перемещении БК и передаче бурового раствора от вертлюга в БК. При бурении применяют ВБТ сборной конструкции, состоящие из квадратной штанги 2 с просверленным каналом, верхнего штангового переводника (ПШВ) 1 с левосторонней резьбой и нижнего штангового переводника (ПШН) 3 с правосторонней резьбой.  19. Какие существуют разновидности бурильных труб? Ведущие бурильные трубы: передача вращения БК от ротора или реактивного момента от забойного двигателя к ротору при одновременном осевом перемещении БК и передаче бурового раствора от вертлюга в БК. Стальные бурильные трубы: предназначены преимущественно для роторного способа бурения, но также используются и при бурении с забойными гидравлическими двигателями. Легкосплавные бурильные трубы: применяют при бурении с использованием забойных гидравлических двигателей. Позволяет значительно облегчить бурильную колонну без потери необходимой прочности. Утяжеленные бурильные трубы: для увеличения и жесткости БК в ее нижней части устанавливают УБТ, позволяющие при относительно небольшой длине создавать частью их веса необходимую нагрузку на долото. 20. Каково предназначение замков для БТ? Какие типы замков используются? Для свинчивания в колонну геологоразведочных труб, обеспечивают стабильное соединение. Состоит из конической резьбы с крупным шагом и упорных поверхностей, обеспечивающего герметичность, а также быстроту его сборки и разборки. Различают замки с нормальным (ЗН), с широким (ЗШ) и увеличенным (ЗУ) проходным отверстием. Замки ЗН и ЗШ применяют для соединения бурильных труб с концами, высаженными внутрь, замки ЗУ- для бурильных труб с концами, высаженными наружу. 21. Для чего предназначены утяжеленные БТ? Утяжеленные бурильные трубы: для увеличения и жесткости БК в ее нижней части устанавливают УБТ, позволяющие при относительно небольшой длине создавать частью их веса необходимую нагрузку на долото. Горячекатанные преимущественно при бурении с забойными гидравлическими двигателями, изготавливают из стали методом прокатки, поэтому недостаточно прочные. Сбалансированные преимущественно при роторном способе бурения; канал просверлен, что обеспечивает прямолинейность, наружная поверхность с механической обработкой, поэтому равная толщина стенки; обкатка резьбы роликами и фосфатирование повышают прочностные показатели. 22. Что относится к элементам БК? Охарактеризуйте каждый из них. ведущие трубы, бурильные трубы, бурильные замки, переводники, центраторы бурильной колонны, утяжеленные бурильные трубы. Ведущие трубы предназначены для передачи вращения от ротора к бурильным трубам. Бурильные трубы составляют основную часть колонны. При роторном бурении колонна бурильных труб служит для передачи вращения долоту и для подачи бурового раствора к забою скважины. Бурильные замки соединяют между собой отдельные БТ. Переводники предназначены для соединения элементов БК, имеющих разные размеры или разнотипные резьбы, а также для присоединения подсобных и ловильных инструментов к бурильным трубам. Центраторы бурильной колонны служат для предупреждения искривления ствола скважины при бурении забойными двигателями. Утяжеленные бурильные трубы, устанавливаемые непосредственно над долотом или забойным двигателем, создают необходимую жесткость в нижней части бурильной колонны и обеспечивают нагрузку на долото в заданных пределах. 23. Приведите основные данные о резьбе. Профиль витков резьбы треугольный с закругленными впадинами. Угол при вершине профиля равен 60°. Резьба всех соединений колонны бурильного инструмента коническая. Уклон, образующий конуса для мелкой трубной резьбы, составляет 1° 47’24» — углу между образующей конуса и прямой, параллельной оси трубы. Число ниток трубной резьбы равно 8 на 24,5 мм с шагом 3,175 мм, число ниток замковой резьбы 5 на 25,4 мм с шагом 5,08 мм или 4 на 25,4 мм с шагом 6,35 мм. Резьба может иметь как правое, так и левое направление. Трубной резьбой снабжены бурильные трубы, соединительные муфты, трубные концы замков и переводников. Трубы бурильные с блокирующими (стабилизирующими) поясками (ТБНК и ТБВК) имеют трапецеидальную резьбу (шаг 5,08 мм, профиль 30°, конусность 1:32; условное обозначение резьбы ТТ) и зарезьбовый конический поясок, обеспечивающий высокую прочность и герметичность соединения. 24. Каковы условия работы колонны БТ? При роторном бурении БК. Верхняя часть БК под действием сил собственного веса и перепада давления в промывочных отверстиях долота находится в растянутом, а нижняя, воспринимающая реакцию забоя, в сжатом состоянии. Следовательно, в БК имеется сечение, в котором отсутствуют осевые растягивающие и сжимающие силы. Выше этого сечения действуют напряжения растяжения, возрастающие к вертлюгу, а ниже него - напряжения сжатия, увеличивающиеся к долоту. Передаваемый БК вращающий момент приводит к возникновению в ней напряжении кручения, а вращение колонны с определенной частотой порождает центробежные силы и, следовательно, изгибающие напряжения. Первые уменьшаются от вертлюга к долоту. а вторые имеют максимальное значение в нижней части БК. Одновременное действие на БК перечисленных выше сил осложняет условия ее работы при роторном способе бурения. При бурении с забойными двигателями БК не вращается и испытывает в основном в растянутой и сжатой частях колонны соответственно напряжения растяжения и сжатия. Изгибающие нагрузки, возникающие при потере сжатой частью прямолинейной формы невелики. Незначителен и реактивный момент забойного двигателя, и поэтому касательные напряжения, действующие на эк в направлении к вертлюгу, не достигают опасных значений. 25. Расскажите о правилах эксплуатации БК? Внутренние нагрузки на разрушение: при расширении, сжатии и предел прочности на разрыв компонентов БК не должны превышать технических характеристик. Изгибающиеся напряжения в пределах БК должны быть минимизированы. УБТ должны обеспечить полный вес, требуемый для бурения. КНБК (компоновка низа БК) должна быть стабилизирована, чтобы управлять искривлением скважины. 26. Как классифицируются долота по характеру разрушения породы? Режуще-скалывающее: вязко-пластичные малоабразивные породы. Дробяще-скалывающие: твердые, крепкие. Истирающе-режущие: средней твердости и при чередовании высокопластичных маловязких пород. 27. Каким образом классифицируются долота по назначению? Бурение сплошным забоем. Специальное в пробуренной скважине для выравнивания ствола. Бурильные головки для колонкового бурения. 28. Расскажите о лопастных долотах для сплошного бурения. Двух-трехлопастное. Для разбуривания пластичных, рыхлых и слабосцементированных пород. 2-лопастные: диаметр 76-161мм, обычная промывка. 3-лопастные: диаметр 120-490мм, обычная и гидромониторная промывка. На передней грани фрезеруются пазы, заполняются зернистым твердым сплавом (релитом). В боковых гранях сверлятся отверстия в шахматном порядке, там запресовываются цилиндрические зубки из твердого сплава, наплавляется слой твердого сплава. 29. Какие виды шарошечных долот изготавливаются в настоящее время? Расскажите об их устройстве. Одношарошечное долото: твердосплавные, бурят породы средней твердости, состоят из корпуса, выполненного вместе с цапфой, на которой монтируется шарошка сферической формы. Диаметр: 139,7-244,5мм Двухшарошечное долото: бурение геологоразведочных скважин, диаметр 59-151мм. Трехшарошочное долото: по материалу: с фрезерованной сталью (для малообразивных). По расположению и по конструкции: центральная промывка, боковая – гидромонитры, с центральной продувкой воздуха, с боковой продувкой. Промывочные каналы: Ц – центральная промывка, Г – боковая гидромониторная, П – центральная продувка, ПГ – боковая продувка. Опоры шарошек: В – на подшипниках качения, Н – один подшипник качения, НУ – один подшипник с резервуарами смазки, АУ – два подшипника скольжения с герметизацией. 30. Расскажите об алмазных долотах для сплошного разрушения забоя. В чем особенность и преимущества долот, оснащенных алмазотвердосплавными резцами? Высококачественная сталь с алмазными поликристаллическими резцами. Второстепенные резцы для ограничения проникновения от перегрузки. Свыше 3 км. В 20-30 стойкость больше. 91-391мм. 31. Из каких основных частей состоят снаряды для колонкового бурения? Каковы особенности работы со снарядом для колонкового бурения? Бурильная головка, Внешний корпус, Внутренняя колонковая труба, Кернодержатель. При работе снарядами для колонкового бурения со съемной грунтоноской керн извлекается специальным ловителем на канате, бурильную головку поднимают после полной ее отработки. При спуске ловитель захватывает грунтоноску за головку, соединяют с колонковой грубой. После захвата грунтоноски ловителем производится подъем с помощью лебедки. В бурильные трубы сбрасывают пустую, головкой на опору. Приемник отобранного керна – колонковая труба. При колонковом бурении используют 1, 3, 4 и 6 шарошечные долота. Специфические особенности: Необходимо осмотреть, Желательно без расширения ствола, Следить за индикаторами массы, При спуске инструмента не доходят до забоя 10-12 м включают буровые насосы, Снарядом бурят без отрыва от забоя, Перед отрывом керна необходимо вращать инструмент до снятия осевой нагрузки, Отрыв керна – непрерывная промывка, замедленный подъем, подъем и спуск на забой без вращения, Минимум время выравнивания параметров промывочной жидкости, Отвинчивать БТ нельзя. 32. Какие существуют долота для специальных целей? Назовите их конструктивные особенности. • Расширители – расширение диаметра скважины при проходке долотами сплошного и колонкового бурения, центрирование инструмента. Шарошечные, лопастные - форма рабочих органов – чаще применяются – 3х шарошечные. Жесткозакрепленные, разборные и раздвижные – по способу крепления. • Фрезерные – бурение в малоабразивных породах, разбуривание цементных мостов и металла в скважине. Дфтс – долота фрезерные твердосплавные спиральные, рабочая часть долота сферическая. Забой промывается через центровой и боковые каналы, керн 3-5 мм, который разрушается пластинками и выносится по боковым каналам. • РТБ – серийные 3-х шарошечные долота и ДРБ (наличие фрезерованных зубьев), дорогостоящий корпус ДРБ, поэтому сменные лапы. • Вставные долота для турбинного и роторного бурения без подъема бурильной колонны для смены долота. Новое долото спускается, отработанное поднимается внутри бурильной колонны, для турбинного бурения – конструкция турбобура с вставным ротором с вставным долотом (механизма долота и режущих шарошечных комплектов). 33. Какие существуют типы перфораторов? Пулевой перфоратор — это многоствольное, сконструированное для опускания в скважину. Перфоратор располагают на заданной глубине и приводят в действие электрическим выключателем с пульта управления на поверхности. Перфорация осуществляется на большой скорости пулями калибром 11-13 мм. Снарядные перфораторы- Для прострела обсадных труб, цементного кольца и пласта, сложенного устойчивыми породами, в нагнетательных скважинах, выстрел из которых производится разрывными снарядами диаметром 22 — 32 мм. После выстрела снаряд проходит в породу на глубину 200 — 250 мм и там разрывается. В результате взрыва в породе образуется каверна диаметром до 300 мм. Кумулятивные перфораторы наиболее распространены, позволяющие пробивать отверстия кумулятивной струей в стальных обсадных трубах, цементном камне и создавать глубокие каналы в прилегающей к призабойной зоне породы. Гидропескоструйная перфорация- При этом методе через насосно-компрессорные трубы, спущенные в эксплуатационную колонну, под большим давлением нагнетают жидкость с песком. На конце труб устанавливается струйный аппарат, из сопел которого с большой скоростью выбрасывается жидкость с песком. Эта смесь вызывает быстрое абразивное разрушение обсадной колонны, цементного кольца и породы. При гидропескоструйной перфорации обсадная колонна и цементное кольцо не трескаются. Этот метод также позволяет регулировать глубину и диаметр получаемых отверстий. 34. Расскажите о способах освоения продуктивных горизонтов в эксплуатационных скважинах? 1) Перед вскрытием водозакрывающую колонну устанавливают в кровле вскрытого продуктивного пласта, спускают фильтр. 2) При отсутствии водозакрывающей колонны после вскрытия истощенного пласта спускают обсадную колонну с фильтром против пласта и при помощи манжетной заливки центрируют ее выше нефтеносного пласта. 3) В скважинах с высоким пластовым давлением должно осуществляться полное вскрытие пласта с последующем спуском эксплуатационной колонны со сплошной цементировкой и простреливанием отверстий против продуктивных горизонтов. 35. Расскажите об особенностях освоения и испытания разведочных скважин. 1) Перед вскрытием водозакрывающую колонну устанавливают в кровле вскрытого продуктивного пласта, спускают фильтр. 2) При отсутствии водозакрывающей колонны после вскрытия истощенного пласта спускают обсадную колонну с фильтром против пласта и при помощи манжетной заливки центрируют ее выше нефтеносного пласта. 3) В скважинах с высоким пластовым давлением должно осуществляться полное вскрытие пласта с последующем спуском эксплуатационной колонны со сплошной цементировкой и простреливанием отверстий против продуктивных горизонтов. 36. Какие основные противопожарные мероприятия необходимо соблюдать при освоении и испытании скважин? Наличие технических средств обнаружения нефтегазопроявления проявления продуктивного пласта на начальной стадии для предотвращения фонтанирования – акустическая система. 37. Какие основные мероприятия необходимо осуществлять при освоении и испытании скважин для сохранения окружающей среды? Наличие технических средств обнаружения нефтегазопроявления проявления продуктивного пласта на начальной стадии для предотвращения фонтанирования – акустическая система. 38. Какие существуют методы заканчивания скважин и вскрытия продуктивных горизонтов? 1) Перед вскрытием водозакрывающую колонну устанавливают в кровле вскрытого продуктивного пласта, спускают фильтр. 2) При отсутствии водозакрывающей колонны после вскрытия истощенного пласта спускают обсадную колонну с фильтром против пласта и при помощи манжетной заливки центрируют ее выше нефтеносного пласта. 3) В скважинах с высоким пластовым давлением должно осуществляться полное вскрытие пласта с последующем спуском эксплуатационной колонны со сплошной цементировкой и простреливанием отверстий против продуктивных горизонтов. 39. Что понимается под опробованием горизонта? Под опробованием пласта понимается комплекс работ, проводимых в целях вызова притока из пласта, отбора проб пластовой жидкости, оценки характера насыщенности пласта и определения его ориентировочного дебита. 40. Каким образом опробуется и испытывается продуктивный горизонт в процессе бурения? А) В состав пластоиспытателя входят следующие основные узлы: циркуляционный клапан, переводник с глубинным регистрирующим манометром, запорный поворотный клапан ЗПК, гидравлический испытатель пластов ИПГ, ясс, безопасный переводник, пакер, фильтр-хвостовик, опорный башмак. Под действием усилия сжатия за счет разгрузки на забой части веса колонны бурильных труб пакерующее устройство изолирует подлежащий испытанию объект от остальных проницаемых зон в стволе скважины и от воздействия гидростатического столба жидкости; на этой стадии надпакерная и подпакерная зоны сообщаются между собой по истечении определенного времени срабатывает гидравлическое реле и закрывается уравнительный клапан а затем открывается приемный клапан ИПГ, через который подпакерное пространство сообщается с внутренней полостью бурильных труб, частично заполненных жидкостью; давление под пакером резко уменьшается до величины гидростатического давления столба жидкости в колонне труб, и на исследуемый пласт действует депрессия, приводящая к притоку пластового флюида внутрь бурильной колонны. При интенсивном притоке на конце отводного трубопровода на устье отмечается выход воздуха, жидкости, заполняющей колонну и даже пластового флюида; вращением колонны труб с поверхности закрывают запорный поворотный клапан и записывают кривую восстановления давления; на конечном этапе дают натяжку инструмента, под воздействием которой закрывается приемный клапан ИПГ, и некоторое время спустя открывается уравнительный клапан, восстанавливающий гидрав лическую связь подпакерной зоны с надпакерной. Давление в этих зона выравнивается, и под влиянием натяжения пакер восстанавливает свою форму. Б) Применяют различные глубинные инструменты, которые по конструктивному исполнению, особенностям применения и назначению можно условно разделить на три типа: а) пластоиспытатели, спускаемые в скважину на колонне труб; б) аппараты, сбрасываемые внутрь колонны бурильных труб сразу после вскрытия бурением намеченного объекта; в) аппараты, спускаемые в скважину на каротажном кабеле. Сбрасываемый внутрь бурильной колонны опробователь позволяет вызывать приток сразу после вскрытия продуктивного пласта и отбирать пробу пластовой жидкости. Для этого над долотом устанавливают специальное пакерующее устройство, которое при промывке скважины не препятствует циркуляции бурового раствора по затрубному кольцевому зазору. После спуска пробоотборника в пакерующее устройство открываются каналы, по которым буровой раствор под давлением подается под пакерующий элемент и вызывает его расширение вплоть до полного контакта со стенками ствола скважины и перекрытия кольцевого зазора; происходит изоляция призабойной зоны скважины от остального ствола. С повышением давления внутри бурильной колонны открывается клапан в пробоотборнике и давление в подпакерной зоне резко понижается, в результате чего пластовый флюид проникает в скважину и попадает в пробоотборник. Одновременно регистрирующим манометром записывается кривая восстановления давления. По истечении времени, отведенного для опробования пласта, давление в бурильной колонне снижают, в результате чего закрывается клапан в пробоотборнике и пакер постепенно возвращается в исходное положение. Пробоотборник захватывают овершотом и поднимают при помощи кабеля на поверхность. Иногда пробоотборник извлекают на поверхность вместе с бурильной колонной. 41. Каковы функции промывочной жидкости при вращательном способе бурения? Какие применяются типы промывочных жидкостей? Основные функции промывочных жидкостей: 1) Удаление продуктов разрушения с забоя 2) Удержание частиц выбуренной породы во взвешенном состоянии 3) Создание гидростатического равновесия, система «ствол-пласт» 4) Сохранение устойчивости стенок скважины 5) Сохранение проницаемости продуктов горной породы 6) Перенос энергии от насосов к забойным механизмам 7) Обеспечение проведения ГИС 8) Охлаждение породоразрушающего инструмента и бурильных труб 9) Предохранение бурового инструмента и оборудования от коррозии и абразивного износа 10) Закупоривание каналов с целью снижения поглощения бурового раствора и водопритоков 11) Предотвращение газо-, нефте-, водо проявлений 12) Облегчение процесса разрушения горной породы на забое 13) Снижение коэффициента трения 14) Сохранение заданных технологических характеристик 15) Экологическая чистота 16) Экономическая эффективность Промывочные жидкости классифицируются следующим образом: 1) на водной основе, представителями которой являются вода и глинистые растворы; 2) на неводной основе, к которым относятся углеводородные растворы (нефтяные); 3) аэрированные жидкости. (смесь пузырьков воздуха с промывочными жидкостями.) 42. Из каких глин и глиноматериалов приготавливаются глинистые растворы? Глинистые минералы: бентонитовые (монтмориллонит, бейделлит, нонтроиит, сапонит), каолиновые (каолинит, галлуазит, накрит) и гидрослюдистые (иллит, бравиазит). Наилучшими качествами для приготовления бурового раствора обладают бентонитовые. Они отличаются поведением в воде, что обусловливается физико-химическими свойствами монтмориллонита, который обладает способностью набухать в воде и распадаться на мельчайшие частицы. Поэтому бентонитовые глины, состоящие в основном из монтмориллонита, дают более вязкие растворы. 43. Как изменяются свойства глинистых растворов в зависимости от времен, хим добавок и мех воздействия? Глинистый раствор имеет способность стареть. Вязкость и напряжение сдвига у большинства свежих растворов бывают меньше, а отстой больше, чем у старых растворов. При нагреве глинистого раствора ускоряется процесс его старения. Основным средством регулирования свойств буровых растворов является химическая обработка. Физико-химическая обработка глинистых растворов преследует следующие цели: улучшить глинизирующую способность раствора низкого качества путем увеличения степени дисперсности твердой фазы; снизить показатель фильтрации и толщину глинистой корки; регулировать статические напряжения сдвига; понизить вязкость, имеющую тенденцию к возрастанию в процессе бурения из-за насыщения растворов обломками выбуренной породы; получить растворы, которые не глинизировали бы нефтеносные и газоносные горизонты; противодействовать влиянию высоких температур; предотвращать поглощение промывочной жидкости либо снижать ее; сохранять глинизирующую способность раствора в случае притока воды с высокой концентрацией солей или при разбуривании соленосных глиноносных толщ; 44. Каким образом и чем определяется свойства глинистых растворов? Отличительными и главными свойствами глинистых растворов являются: • загустевать при покое и разжижаться при перемешивании; • сохранять структуру даже при перемешивании; • удерживать во взвешенном состоянии частицы выбуренной породы и утяжелителя; • образовывать глинистую корку; • чуткость к действию химических реагентов; • доступность и экономичность исходных материалов (глины и воды). 45. Каково назначение глинистых растворов при бурении в осложненных условиях? Глинистые растворы глинизируют стенки скважины, образуя тонкую плотную корку, которая препятствует проникновению фильтрата в пласты. Их плотность и вязкость таковы, что растворы удерживают шлам разбуренной породы даже в покое, предотвращая его оседание на забой при перерывах в промывке. 46. Расскажите о хим обработке и утяжелении глинистого раствора. Химическая обработка бурового раствора: введении в него определенных химических веществ с целью улучшения свойств без сильного изменения плотности. В глинистые буровые растворы вводят также смазочные добавки и пеногасители. Благодаря смазывающим добавкам улучшаются условия работы бурильной колонны и породоразрушающего инструмента в скважине. К утяжеленным глинистым растворам относятся растворы с повышенной плотностью (2,2 г/см3 и более), содержащие тонкодиспергированные утяжелители. Эти растворы применяют при бурении неустойчивых горных пород, а также для предупреждения водопроявлений, выбросов нефти и газа в пластах с высоким давлением. 47. Расскажите о полимерглинистых и безглинистых растворах. Полимерно-глинистые растворы. Это растворы на водной основе с невысоким содержанием твердой фазы. Содержание глины не превышает 2-2,5% объема. Общее содержание твердой фазы с учетом выбуренных глинистых пород может достигать 5-7%. Полимерные растворы предназначены для бурения скважин в не глиносодержащих породах с устойчивостью стенок скважины. Безглинистые буровые растворы - меловые, полимерные жидкости - не приводят к сильному загрязнению пластов, тк устойчивы к действию солей, не вступают в физико-химические реакции с породой пласта, легко поддаются обработке хим реагентами. 48. Чем характеризуются ингибированные и солестойкие буровые растворы? Ион калия обладает ингибирующим действием. Имея малый размер, подавляет процесс набухания глин. В результате такого хим взаимодействия происходят изменения минералогической природы глин, которые превращаются в водонечувствительный минерал – окристаллизованную гидрослюду. Интенсивность процесса насыщения глины ионами калия зависит от концентрации данных ионов, примесей солей, температуры и величины рН. Дешевым и доступным источником ионов калия является хлористый калий. Оптимальная концентрация этого ингибитора в растворе от 5 до 12%. Для эффективного ингибирования необходимо, чтобы концентрация хлорида калия в 3 раза превышала концентрацию других солей. Образуются в определенных температурных условиях нерастворимых в воде цементирующих веществ — гидросиликатов и гидроалюминатов двухвалентных металлов. При отсутствии двухвалентных катионов в буровом растворе и разбуриваемых породах происходит только химическое разрушение щелочью глинистых минералов без связывания продуктов разрушения в нерастворимые соединения. Недостатки этих растворов — низкая термостойкость и высокая щелочность. Так как при использовании данного раствора не исключен переход в него выбуренной породы, то возможно сильное загустевание и даже затвердение раствора. 49. Каковы особенности использования воды в качестве промывочной жидкости? Использование воды возможно при выполнении условий: 1) устойчивость разбуриваемых горных пород, высокая сопротивляемость их размывающему действию потока промывочной жидкости, 2) наличие буровых насосов, позволяющих создавать высокие скорости восходящего потока воды в затрубном пространстве; 3) бесперебойное снабжение технической водой. Преимущества: • Переход с глинистого раствора на воду позволяет увеличить производительность насосов в результате уменьшения плотности и вязкости прокачиваемой жидкости; • улучшается работа буровых насосов и гидравлических забойных двигателей. Вода содержит меньше шлама и песка по сравнению с глинистым раствором. Недостатоки: Проникая в нефтяные и газовые пласты, вода сильно затрудняет и усложняет их освоение, является причиной уменьшения возможного дебита нефти и газа. 50. Расскажите о буровых растворах на нефтяной основе. Дисперсионная среда РУО: дизельное топливо; нефть; УВрастворимые ПАВ. Дисперсная фаза РУО: высокоокисленный битум; гидроокись кальция (CaO); глина; небольшое количество эмульгированной воды. Преимущества: обладают высокой стабильностью во времени; инертны в отношении глин и солей; обладают хорошими антикоррозионными и триботехническими свойствами; могут утяжеляться любыми стандартными утяжелителями; обладают высокой термостойкостью (до 220°С); почти не фильтруются в проницаемые пласты. Недостатки: высокая стоимость и дефицитность основных компонентов; пожароопасность; трудность очистки от шлама; трудность проведения электрометрических работ. Область применения РУО: вскрытие продуктивных нефтяных пластов с низким пластовым давлением; при бурении скважин в условиях высоких положительных и отрицательных забойных температур, а также для проходки соленосных толщ и высокопластичных глинистых пород. 51. Как приготавливаются буровые растворы? Приготовление бурового раствора - получение промывочной жидкости с необходимыми свойствами в результате переработки исходных материалов и взаимодействия компонентов. Наиболее простая технологическая схема включает емкость для перемешивания компонентов бурового раствора, оснащенную механическими и гидравлическими перемешивателями, гидроэжекторный смеситель, оснащенный загрузочной воронкой, насос и трубопроводы. В емкость заливается расчетное количество дисперсионной среды и насосом перекачивается через нагнетательную линию через гидроэнжекторный смеситель по замкнутому циклу. Компоненты будущего бурового раствора подаются как правило в мешках с помощью кранов или манипуляторов, возможна подача россыпью посредством транспортеров. В загрузочную воронку компонент загружается вручную, откуда с помощью гидровакуума подается в камеру гидроэнжекторного смесителя, где и происходит его смешивание с дисперсионной средой. Суспензия сливается в емкость, где она тщательно перемешивается механическими или гидравлическими перемешивателями. Скорость подачи материала в камеру энжекторного смесителя регулируются шиберной заслонкой, а значение вакуума в камере — сменными твердосплавными насадками. 52. Каким образом и при помощи чего очищается промывочная жидкость от обломков выбуренной породы? Для очистки бурового раствора от шлама используется комплекс различных механических устройств: вибрационные сита, гидроциклонные шламоотделители (песко- и илоотделители), сепараторы, центрифуги. В наиболее неблагоприятных условиях перед очисткой от шлама буровой раствор обрабатывают реагентами-флокулянтами, которые позволяют повысить эффективность работы очистных устройств Каждый аппарат, используемый для очистки раствора от шлама, должен пропускать количество раствора, превышающее максимальную производительность промывки скважины (исключая центрифугу). В составе циркуляционной системы аппараты должны устанавливаться в строгой последовательности. При этом схема прохождения раствора должна соответствовать следующей технологической цепочке: скважина - газовый сепаратор - блок грубой очистки от шлама (вибросита) - дегазатор - блок тонкой очистки от шлама (песко- и илоотделители, сепаратор) - блок регулирования содержания и состава твердой фазы (центрифуга, гидроциклонный глиноотделитель). Разумеется, при отсутствии газа в буровом растворе исключают ступени дегазации. При использовании неутяжеленного раствора, как правило, не применяют глиноотделители и центрифуги, а при очистке утяжеленного бурового раствора обычно исключают гидроциклонные шламоотделители (песко-и илоотделители). 53. Как следует выбирать тип промывочной жидкости? Факторы, влияющие на выбор бурового раствора. 1. степень устойчивости горных порол и способность бурового раствора разупрочнять породы; 2. растворимость горных пород в воде и способность промывочной жидкости растворять соленосные породы; 3. способность разбуриваемой породы к диспергированию и образованию с водой устойчивых дисперсных систем: способность промывочной жидкости к гидратации и диспергированию выбуренной породы; 4. характеристика неустойчивых глинистых пород: минералогический состав, вид поглощенных катионов, влажность, степень уплотнения, минерализация (активность) порового раствора, физические свойства, структура и текстура; 5. величины пластового давления и давления поглощения (значения коэффициентов аномальности и индекса давления поглощения) и способность промывочной жидкости создавать противодавление на пласты; 6. температура горных пород и термостойкость промывочной жидкости; 7. наличие в разрезе коррозионных и опасных для здоровья флюидов; 8. способность промывочной жидкости загрязнять продуктивные пласты; 9. способность промывочной жидкости обеспечивать высокие показатели работы долот; 10. способ бурения; 11. наличие источников водоснабжения, характер и степень минерализации воды, предназначенной для приготовления промывочной жидкости; 12. географическое местоположение скважины. Экологические соображения, требования к утилизации сточных вод и шлама; 13. доступность места расположения скважины, объем транспортировки материалов, транспортные расходы; 14. затраты на бурение интервала.  |