|
|
Курсовой проект. Смирнов Егор Курсовой проект. Курсовой проект по предмету Буровые и промывочные жидкости Смирнов Е. В. Проверил Чуктуров Г. К. Уфа 2022
4.1.Технология приготовления бурового раствора
При приготовлении буровых растворов требуется обеспечить с помощью специальных устройств хорошее диспергирование твердой фазы и перемешивание её с жидкостью. В качестве такого устройства для приготовления раствора из бентонитового глинопорошка использовалась глиномешалка типа МГ-2-4. Исходный раствор готовился по требуемой плотности дисперсионной среды и дисперсной фазы-смеси воды и бентонитового глинопорошка.
В процессе бурения приходится обрабатывать буровой раствор химическими реагентами для обеспечения требуемых параметров стабильности и тиксотропии.
4.2.выбор оборудования для приготовления раствора
В современных условиях бурения для приготовления буровых растворов используется следующее оборудование:
блок приготовления раствора БПР-70 или БПР-40 с выносными гидроэжекторными смесителями и загрузочными воронками;
емкости циркуляционной системы с гидравлическими и механическими перемешивателями;
диспергатор;
насосы.
При выборе оборудования для приготовления растворов необходимо учитывать комплектование и состав циркуляционных систем буровых установок различных типов.
5.Управление свойствами растворов в процессе бурения 5.1.Контроль параметров буровых растворов
Показатели свойств бурового раствора не реже одного раза в неделю должны контролироваться лабораторией буровых растворов предприятия с выдачей буровому мастеру результатов и рекомендаций по приведению параметров бурового раствора к указанным в проекте.
Для контроля свойств раствора используются приборы, входящие в комплект лаборатории буровых растворов КЛР-1. Комплект включает плотномер, прибор СНС, ВСН-3, цилиндр стабильности ЦС-2, УТ-1 (установку для термообработки буровых растворов), рычажные весы ВРП-1, вискозиметр ВРБ-1, фильтр-пресс ФЛР-3, термометр ТР-1, прибор для определения газосодержания ПГР-1, секундомер, набор индикаторной бумаги, отстойник ОМ-2, набор реактивов и посуды для химических анализов.
С помощью стандартного набора химреактивов и лабораторной посуды должно контролироваться содержание в буровом растворе ионов калия и кальция, коллоидной фазы, песка, проводиться необходимый анализ фильтрата раствора и т.д. Обработка бурового раствора химическими реагентами и утяжелителем проводится в соответствии с разработанной рецептурой и регистрируется в журнале контроля параметров бурового раствора.
В процессе бурения и промывки скважины свойства бурового раствора должны контролироваться с периодичностью, установленной буровым предприятием для данной площади, согласно РД 39-2-645-81 (Методика контроля параметров буровых растворов) и РД 39-2-985-83 (Методика контроля параметров процесса промывки скважин).
Таблица 7 - Периодичность контроля параметров бурового раствора
Параметр
|
Частота измерений параметров
|
Неосложненное бурение
|
Бурение в осложненных условиях
|
При начавшихся осложнениях или выравнивании раствора
|
Плотность, УВ
|
Через 1 ч
|
Через 0,5 ч
|
Через 5-10 мин
|
ПФ
|
1-2 раза в смену
|
2 раза в смену
|
Через 1 ч
|
СНС
|
1-2 раза в смену
|
2 раза в смену
|
Через 1 ч
|
Температура
|
–
|
2 раза в смену
|
Через 2 ч
|
Содержание песка
|
2 раза в смену
|
2 раза в смену
|
–
|
5.2.Технология и средства очистки буровых растворов
Эффективная очистка буровых растворов от выбуренной породы, является важнейшим фактором снижения затрат материалов на регулирование параметров буровых растворов, повышения технико-экономических показателей бурения скважин, улучшения качества вскрытия продуктивных пластов.
Очистка бурового раствора от выбуренной породы и газа должна осуществляться комплексом средств, предусмотренных проектом на строительство скважины, в последовательности:
скважина-блок грубой очистки (вибросито) - дегазатор - блок тонкой очистки (песко- и илоотделитель, ) - блок регулирования твердой фазы (гидроциклонные глино отделители, центрифуга). Широко применяется импортная система очистки американской фирмы DERRIC. В частности на скважине были установлены вибросита и центрифуга этой фирмы. Вибросита просты в обслуживании имеют две сетки, что обеспечивает более эффективную очистку.
Так как бурение скважины требует качественной очистки бурового раствора от выбуренной породы. Поэтому прежде чем приступить к забуриванию, следует убедиться в наличии сеток на вибросите с различными диаметрами ячеек в зависимости от интервала бурения и буримости породы, состояния оборудования для приготовления и очистки.
На всем протяжении бурения была организована четырехступенчатая очистка бурового раствора.
Рис. 1. Принципиальная схема блока приготовления и очистки
бурового раствора:
1-скважина; 2-вибросита; 3-пескоотделитель; 4-ЦСГО;
5-илоотделитель; 6-центрифуга; 7-емкости для раствора; 8-буровые насосы; 9-мерная емкость V=10 м3.
6.Мероприятия по экологической безопасности
применения растворов
Задача охраны природы при разработке нефтяных и газовых залежей состоит в предотвращении потерь природного газа, нефти и выполнении специальных мероприятий по защите окружающей среды - воздушного бассейна, водоемов и земной поверхности от вредного воздействия отходов производства, а также защиты земель от эрозии, особенно опасной в зоне распространения многолетнем мерзлых грунтов. Для исключения или сведения к минимуму вредного воздействия на окружающую среду при различных видах работ на лицензионном участке предусмотрен комплекс специальных мероприятий.
Строительство разведочной скважины возможно с использованием традиционных технологий и материалов. Однако требуется применять эффективную систему очистки бурового раствора и утилизации отходов бурения, исключающих попадания их на рельеф местности. Применяемые химические реагенты и материалы должны быть малоопасными с экологической точки зрения и должны иметь установленные значения ПДК для водоемов санитарно-бытового и рыбохозяйственого назначения. При отсутствии ПДК и методов анализов веществ в буровых сточных водах, использование их для приготовления (обработки) бурового и тампонажного растворов запрещается.
Физико-географические условия работы строительства скважин по рабочему проекту предъявляют ряд требований комплексу природоохранных мероприятий по защите почв и водных объектов при строительстве скважины. Общее руководство организаций работ по выполнению природоохранных мероприятий и по контролю в соответствии с требованиями законодательных актов и нормативных документов осуществляет руководитель предприятия или главный инженер.
Бурение скважины при определенных условиях может сопровождаться:
химическим загрязнением почв, грунтов, горизонтов подземных вод, поверхностных водоёмов, атмосферного воздуха веществами и химическими реагентами, используемыми при проводке скважины, а также пластовым флюидом;
физическим нарушением почвенно-растительного покрова, грунтов зоны аэрации, природных ландшафтов на буровых площадках и по трассам линейных сооружений;
изъятием водных ресурсов и т.д.;
Возможные основные источники и виды негативного воздействия на окружающую природную среду при строительстве скважины следующее:
автодорожный транспорт, строительная техника;
буровые растворы, материалы и реагенты для их приготовления и обработки;
тампонажные растворы, материалы и реагенты для их приготовления и обработки;
горюче-смазочные материалы;
продукты сгорания топлива;
хозяйственно-бытовые отходы вывозятся на свалку ближайшего населенного пункта;
перетоки пластовых флюидов по затрубному пространству скважины из-за некачественного цементирования колонн;
продукты аварийных выбросов скважины.
6.1.Природоохранные мероприятия при строительстве
К природоохранным мероприятиям при строительстве скважин относится:
профилактические (технические и технологические) мероприятия, направленные на предотвращения (максимальное снижение) загрязнения и техногенного нарушения природной среды (безамбарное бурение);
сбор, очистка, обезвреживание, утилизация и захоронение отходов строительства скважин;
6.2.Сбор, очистка, обезвреживание отходов бурения
С целью предупреждения попадания в почву, поверхностные и подземные воды, отходов бурения и испытания скважин, хозбытовых стоков, загрязненных дождевых стоков с площадки буровой, до начала бурения скважин организуется система сбора, накопления и учета отходов бурения, включающая:
обваловку ограждающую отведенный участок от попадания на него склонового поверхностного стока;
установку ёмкостей, обеспечивающих сбор отходов бурения;
размеры ёмкостей определяются объёмами образующихся отходов бурения;
дно и стенки амбара должны гидроизолироваться цементно - глинисто-полимерными композициями, цементо - глинистой пастой. Кроме того, гидроизоляция дна может осуществляться буровым раствором толщиной не менее 10 см. По согласованию с местными органами СЭС и охраны природы могут быть использованы, кроме указанных материалов (композиций), и другие составы, которые способны формировать надежные гидроизоляционные покрытия на проницаемом грунте. На данный момент буровые установки начинают оснащаться оборудованием, позволяющим бурить безамбарным способом;
выбор направления утилизации или сбора очищенных вод
производится в каждом конкретном случае в соответствии с почвенно-ландшафтными, горно-геологическими и природно-климатическими условиями строительства скважины.
7. ДЕЙСТВИЕ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ЧЕЛОВЕКА
По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности и токсичности (ГОСТ 12.1.007-76):
1. Вещества чрезвычайно опасные и чрезвычайно токсичные.
2. Вещества высокоопасные и высокотоксичные.
3. Вещества умеренно опасные и умеренно токсичные.
4. Вещества малоопасные и малотоксичные.
Классы токсичности и опасности вредных веществ устанавливаются в зависимости от норм и показателей.
Отнесение вредного вещества к классу опасности производится по показателю, значение которого соответствует наиболее высокому классу опасности.
Наименее опасным является четвертый класс, который свидетельствует о безвредности применяемых материалов. Поэтому материалы и химические реагенты, используемые при приготовлении технологических жидкостей, во избежание отрицательного воздействия на окружающую среду и обслуживающий персонал, должны соответствовать этому классу опасности.
Тяжесть и глубина поражения человека и животных зависит от физико-химических свойств вещества и его состояния. К ядовитым относятся вещества, вызывающие любое ухудшение состояния здоровья и снижение работоспособности. К неядовитым относятся вещества, которые при прямом воздействии на организм не оказывают видимого ухудшения здоровья, но при длительном контакте действуют раздражающе на дыхательные пути, глаза и кожу. Например, газообразные вещества (метан, азот) при больших концентрациях снижают содержание кислорода, что отрицательно сказывается на органах дыхания человека. Вредные вещества могут находиться в разных агрегатных состояниях — газообразном, жидком и твердом.
Рассмотрим наиболее вредные для организма человека вещества. Из газообразных веществ самым опасным для органов человека является сероводород.
Сероводород (H2S) — бесцветный газ, с резким запахом тухлых яиц. Встречается в большинстве районов в нефтяных и природных газах. Отравление человека происходит через действие на центральную нервную систему и кровь. Поражение центральной нервной системы происходит за счет паралича дыхательных и сердечно-сосудистых центров. Наиболее опасен H2S воздействием на гемоглобин крови, может снижать поглощение кислорода на 80 — 85 %, снижать содержание эритроцитов и гемоглобина. Запах сероводорода организм человека ощущает при концентрации 0,0014 — 0,0023 мг/м3. При повышенных концентрациях H2S (до 100 мг/м3) наблюдается легкое отравление, а при 150 мг/м и более — поражение слизистых оболочек органов дыхания. При более высоком объемном содержании (0,1 — 0,3 %) смерть может наступить уже при двух-трехкратном вдохе. По мере увеличения концентрации сероводорода человеку может казаться, что запах H2S ослабевает. Это связано с кратковременной адаптацией организма. В смеси с другими вредными веществами токсичность сероводорода возрастает. Наибольшая токсичность сероводорода наблюдается в смеси с окисью углерода, азота, паров бензина и бензола, углекислого газа, сернистого ангидрида.
Сероуглерод (CS2) — бесцветная жидкость. В высококонцентрированном виде обладает приятным запахом. Действует на органы дыхания и пищеварения. При концентрации 15 — 20 мг/м3 может вызвать острые отравления организма, при умеренных концентрациях (до 15 мг/м3) могут возникнуть хронические заболевания.
Оксид углерода (СО) — бесцветный газ без запаха и вкуса, образуется при горении веществ, содержащих углерод. Такими источниками на объектах нефтедобычи могут быть агрегаты, автоцистерны, подъемники, которые участвуют в различных технологических операциях на устье скважин. При содержании 13 — 17 % оксид углерода может взорваться. При вдыхании и проникновении в организм поражает кровь, образуя метгемоглобин. Поэтому при поражении СО человек чувствует острую головную боль, тошноту, которая наступает при содержании 0,1 %. При объемном содержании более 0,5 % может наступить опасное отравление.
Предельные углеводороды (бутан, пентан, гексан, гептан, октан) являются наиболее инертными органическими соединениями. При попадании в организм человека оказывают наркотическое действие, вызывают потерю координации движения и расслабление организма. С ростом числа атомов углерода отрицательное действие на организм человека усиливается.
Оксид азота (NO) — бесцветный газ. При контакте с воздухом вступает в реакцию с кислородом, в результате которой образуется диоксид азота. Оказывает токсическое воздействие на состав крови и центральную нервную систему.
Диоксид азота (NO2) — газ, бурого цвета с резким и удушливым запахом. В зависимости от температуры окружающей среды может принимать различные агрегатные состояния. При температуре 294 К диоксид азота превращается в бесцветную жидкость с резким и удушливым запахом. Воздействует на органы дыхания, вызывает при длительном контакте заболевание бронхитом, астмой и эмфиземой легких.
Библиографический список
Конесев Г. В., Дихтярь Т.Д., и др. Учебно-методическое пособие по выполнению курсовой работы по дисциплине «Буровые промывочные и тампонажные растворы». – Уфа: УГНТУ, 2013. 23 с.
Булатов А. И., Аветисов А. Г. Справочник инженера по бурению: В 3 т.: 2-е изд., прераб. и доп.-М.: Недра, 1993-1995. Т 1-3.
Иогансен К. В. Спутник буровика: Справочник.-3-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1990.-303 с.: ил.
Булатов А. И., Пеньков А. И., Проселков Ю. М. Справочник по промывке скважин. – М.: Недра, 1984. 317 с.
Овчинников В.П. и др. Буровые промывочные жидкости: учебное по собие для вузов. – Тюмень: Изд-во « Нефтегазовый университет », 2011. -354с.
Рязанов Я.А. Энциклопедия по буровым растворам.- Оренбург: издательство «Летопись», 2005.— 664 с.
Жуковицкий С.Ю. Промывочные жидкости в бурении. –М.: Недра, 1976.- 176 с.
Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности.- М.: Госгортехнадзор России, 2013.- 121с.
|
|
|
Скачать 354 Kb.