Бурение нефтяных и газовых скважин

• Название: Бурение нефтяных и газовых скважин
• Дата: 14.06.2022
• Размер: 165.5 Kb.
• Имя файла: lektsii_dlya_ND.doc
• Тип: Курс лекций; #591422
• страница: 1 из 7

Группы: НД-16-1 и НД-16-2

«Технология освоения морских нефтегазовых месторождений»

Литература. 1. Бурение нефтяных и газовых скважин (курс лекций): учебник. А.Г.Калинин. РГГРУ.-М.: изд. ЦентроЛитНефтеГаз. 2008. 2. Калинин А.Г., Ганджумян Р.А., Мессерман А.Г. Справочник инженера-технолога по бурению глубоких скважин. Под ред. Проф. Калини на А.Г.-М. : ООО «недраБизнессцентр. 2005. 3. Булатов А.И., Проселков Ю.М. Морские нефтегазовые сооружения. Техника и технология разработки и эксплуатации морских нефтегазовых месторождений. Краснодар: Просвещение Юг. 2006 бурового мастера. 4. Справочник бурового мастера. Под общей редакцией В.П. Овчинникова и др. Том2-ой,- М.: «Инфа-Инженерия»,2006. 5. Булатов А.И., Проселков Ю.М., Шаманов С.А. Техника и технология бкрения нефтяных и газовых скважин: Учеб.для вузов.-М.: ООО «Недра-Бизнессцентр». 6. Галабурда В.К. Морские буровые установки. Крепление морских глубоких нефтяных скважин. Учеб.Пособие.-Мурманск: из-во МГТУ,2003. 7. Вяхирев Р.И., Никитин Б.А., Мирзоев Д.А. Обустройство и освоение морских нефтегазовых месторождений.- 2-е изд.доп.-М.: Из-во Академия горных наук,2001. 8. Скрыпник С.Г. Техника для бурения нефтяных и газовых скважин на море.- М.: Недра.1989. 9. Симаков Г.В., Шхинек Г.В., Смелов В.А. Морские гидротехнические сооружения на континентальном шельфе.- Л.: Судостроение,1989. 10. Галахов И.Н., Литонов О.Е., Алисейчик А.А. Плавучие буровые установки. Л.: Судостроение,1981. 11. Агагусейнов Ю.А.Вишневская Э.Л., Кулиев И.П. и др. Самоподъемные плавучие буровые установки.- Недра,1979.
17.03.2020г. Лекция. Компенсаторы вертикальных перемещений бурильной колонны при бурении с плавучих буровых установок (ПБУ).

Компенсаторы предназначены для снижения влияния вертикальных перемещений полупогружной плавучей буровой установки (ППБУ) или бурового судна (БС) на бурильную колонну и стабилизации в заданных пределах осевой нагрузки на долото. Вертикальные перемещения ПБУ приводят к нарушению технологического режима бурения, к отрыву долота от забоя и даже к авариям.
Классификация компенсаторов.

1. 
   В зависимости от места расположения цилиндров компенсаторов в талевой системе компенсаторы подразделяются на два типа:
   

а) Компенсаторы, устанавливаемые на кронблоке.

б) Компенсаторы, устанавливаемые на талевом блоке.

2. В зависимости от количества цилиндров компенсаторы могут содержать от одного до четырех цилиндров.

3. В зависимости от способа управления компенсаторы бывают двух типов:

а) Компенсаторы пассивные,

б) Компенсаторы активные.


Компенсаторы на талевом блоке.

Основными частями компенсатора являются: цилиндры, штоки с поршнями, траверса с крюком, гидролинии, гидропневматический аккумулятор с разделительным поршнем и блок воздушных баллонов.

В этом компенсаторе его цилиндры жестко связаны с талевым блоком, а штоки соединены через траверсу с бурильной колонной.

В процессе вертикальной качки ПБУ вышка вместе с цилиндром перемещаются вверх и вниз, а бурильная колонна остается неподвижной. При перемещении ПБУ вверх нагрузка на долото несколько уменьшаются, а при опускании ПБУ происходит некоторое увеличение нагрузки на долото.

В пассивных компенсаторах происходит естественный процесс сжатия и расширения газа в баллонах аккумулятора в зависимости от нагрузки на крюке. При этом точность поддержания нагрузки на долото составляет в пределах 4-10%.

В современных ПБУ компенсаторы являются активными, т.к. имеют следящее устройство, которое обеспечивает точность нагрузки на долото в пределах 0,2-3% ( чаще 1,5-3%), т.е. Рт. = Рн.+- ^Р, где Рт.- текущая нагрузка на долото; Рн.- нагрузка на долото в начальный момент при спокойном положении ПБУ; ^Р- изменение нагрузки на долото при качке ПБУ.

Водоотделяющая колонна (морской стояк, райзер).

Назначение.

1. 
   Соединение подводного устьевого оборудования с плавучей буровой установкой.
   

2. 
   Изоляция скважины от морской воды.
   

3. 
   Направление в скважину бурового инструмента при проведении спускоподъемных операций.
   

4. 
   Предохранение бурильной колонны от непосредственного воздействия морских волн и течений.
   

5. 
   Обеспечение замкнутой циркуляционной системы промывочной жидкости.
   

Длина водоотделяющей колонны может достигать 2000-3000м и более. Обычно она состоит из труб длиной 12м и диаметром 406 и 610 мм, соединенных между собой особыми замковыми соединениями.
Основными элементами и устройствами водоотделяющей колонны являются :
1. Верхний шаровой шарнир.

2. Компенсатор вертикальных перемещений.

3. Натяжное устройство.

4. Поплавки или плавучие камеры.

5. Нижний шаровой шарнир.

6. Гидравлические соединительные муфты.

Назначение устройств.

1. 
   Верхний шаровой шарнир служит для снижения напряжений в колонне от бортовой и килевой качек ПБУ.
   

2. 
   Компенсатор вертикальных перемещений предназначен для устранения влияния вертикальных перемещений ПБУ на морской стояк. Величина хода компенсатора может достигать 15-18м и более.
   

3. 
   Натяжное устройство предотвращает изгиб водоотделяющей колонны от сжатия под действием собственного веса и обеспечивает постоянное растягивающее усилие в колонне независимо от вертикальных перемещений ПБУ.
   

Число натяжных связей зависит от глубины моря (Нм) :
1. При Нм до 900м рекомендуется до 8 натяжных устройств.

2. При Нм до 1800м и более – 12-14 устройств.

4. 
   Поплавки или плавучие камеры применяются при глубине моря 300-500м и более.
   

Они служат для облегчения водоотделяющей колонны и придания ей некоторой плавучести.

В зависимости от материала поплавковые камеры бывают полиэтиленовые, из специальной смолы с заполнителем в виде стеклянных шариков, пенопластовые и комбинированные.

5. 
   Нижний шаровой шарнир предназначен для компенсации угловых смещений водоотделяющей колонны, вызываемых горизонтальными перемещениями ПБУ и изгибом от воздействия внешних факторов.
   

6. 
   Гидравлические соединительные муфты служат:
   
   1. 
      Верхняя муфта для отсоединения колонны от превенторного блока.
      
   2. 
      Нижняя муфта для отсоединения колонны вместе с превенторным блоком.
      

При большой длине водоотделяющая колонна от действия различных нагрузок имеет пространственную форму искривления.

Критериями безопасной работы колонны являются :

1. 
   Величина нижнего угла отклонения при бурении должна быть не более 2-3 градусов.
   
2. 
   Горизонтальное смешение ПБУ должно составлять не более 6% от глубины моря.
   

Управление морским стояком осуществляется перемещением ПБУ для уменьшения угла отклонения и горизонтального смещения, а также дополнительным натяжением колонны.