КП Оборудование для очистки бурового раствора 21.06.20. Регламентом наименование междисциплинарного курса Технология бурения нефтяных и газовых скважин тема курсового проекта Оборудование для очистки бурового раствора
 Скачать 1.57 Mb.
|
III. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ РАЗДЕЛ3.1. Обслуживание оборудования блоков очистки бурового раствораПорядок пуска, остановки и обслуживание вибросит: - Пуск – перед подачей раствора на сито смочить поверхность сетки водой. Включить двигатели. Подавать раствор на сито. - Остановка – после прекращения подачи раствора на сито, промыть поверхность сетки водой, отключить двигатели. Проверить целостность сетки. При порывах размером более 100 мм, допускающих проход шлама через сетки, заменить кассету. - Обслуживание – смазка подшипников – ежемесячно. Для смазки применять Литол-2. В зимнее время перед пуском после длительной остановки необходимо прогревать подшипниковый узел. Ежедневно проверять крепление двигателя к виброраме. При смене кассет натяжение производить, начиная со средних болтов. Следить за наличием резиновых подкладок на всех продольных и поперечных ребрах. - Контроль за работой вибросит осуществляется визуальный контроль за расположением границы раствора на ситовом полотне и транспортированием шлама. Иногда при поступлении на сито рыхлого глинистого шлама может нарушиться его транспортирование. В этом случае необходимо время от времени промывать шлам струёй воды, не останавливая вибросито. Так же поступают, если раствор периодически прорывается до конца нижней кассеты. Для обеспечения надежной работы двигателей вибросит, необходимо тщательно выполнять указания инструкции по эксплуатации по соединению кабеля с двигателем. Регулярно контролировать состояние кабеля, особенно на клеммах двигателя. Порядок пуска, остановки и обслуживание песко- и илоотделителей: - Пуск и остановка – запустить насос. Проверить давление на нагнетательной линии. Остановка: выключить насос, промыть водой отвод пульпы. При длительной остановке насосов в зимнее время закрыть задвижку на всасывающей линии насоса и слить остатки раствора из насоса и трубопроводов. - Обслуживание – при значительной течи через сальник насоса подтянуть грундбуксу. При полной затяжке грундбуксы заменить сальниковую набивку. - Контроль за работой песко- и илоотделителей – контроль осуществляется как визуально, так и путем измерений. Для измерений необходимы манометр на входе в коллектор и ареометр. Под песковыми насадками песко- и илоотделителей иногда устанавливают вибросита с мелкоячеистыми сетками. Опыт эксплуатации таких установок показывает их высокую эффективность. Порядок пуска, остановки и обслуживание центрифуг: Перед пуском центрифуги необходимо: – проверить наличие масла в редукторе центрифуги, отвернув пробку редуктора. Уровень масла должен быть на 20… 30 мм ниже внутренней поверхности заливного отверстия; – проверить исправность механизма блокировки редуктора, для чего необходимо поворотом рычага редуктора опрокинуть рычаг механизма блокировки, при этом рычаг последнего должен повернуться на 90°, и нажать на ролик конечного выключателя до его срабатывания; – убедиться в отсутствии осадка в роторе, для чего необходимо вручную провернуть ротор; – убедиться, что 2 винта дренажных отверстий на большой цапфе ротора завинчены до упора. Порядок работы: - Произвести пуск электродвигателя привода центрифуги. - Подать воду в центрифугу. Через 5–10 мин. подачу воды прекратить, включить насос и подать раствор на разделение. - При остановке глиноотделителя прекращают подачу раствора и подают воду в ротор для промывки. После промывки ротора в течение 5–10 мин. отключают электродвигатель привода центрифуги. 3.2. Требования промышленной безопасности при приготовлении, очистке и обработке буровых растворовПри бурении нефтяных и газовых скважин значительное число несчастных случаев происходит в процессе эксплуатации оборудования. Главные механики и энергетики отвечают за исправное состояние и своевременное испытание механического и энергетического оборудования. Начальник транспортного цеха отвечает за правильное содержание и безопасную эксплуатацию транспортных средств. Буровой мастер обязан организовать проведение всех работ в точном соответствии с требованиями технологии и правил безопасности, продлить в установленные сроки инструктаж рабочих. Новые работники к самостоятельной работе допускаются только после прохождения инструктажей по безопасному ведению работ, проверки знаний, в необходимых случаях, и соответствующего производственного обучения и стажировки. На предприятии проводится целый спектр инструктажей: вводный и инструктаж на рабочем месте, который в свою очередь подразделяется на первичный, периодический, внеочередной и специальный (целевой). При приготовлении промывочного раствора непосредственно на буровой последняя до начала проводки скважины обеспечивается требуемым количеством доброкачественной глины, На буровой устанавливается глиномешалка, сооружается навесы, сараи, площадки и емкости для хранения глины, бурого угля, химических реагентов и т.д. Для удобства обслуживания глиномешалки должны оборудоваться трапом шириной не менее 1,5 м с перилами. Угол наклона трапа не должен превышать 30°. Для улучшения качества промыв очных жидкостей их обрабатывают химическими реагентами. Приготовление химических реагентов для обработки промывочной жидкости в условиях буровой является трудоемким, опасным процессом. При подготовке химических реагентов рабочие должны соблюдать меры предосторожности. Необходимо учитывать, что едкий натр в сильной концентрации дает ожоги всех степеней, а в умеренных концентрациях обезжиривает кожу. При работе с едким натром рабочие не должны допускать попадания его на открытые части тела. При приготовлении химических реагентов возникает опасность ожогов рук, лица и глаз рабочих от попадания отлетевших частиц каустической соды и других реагентов для защиты от ожогов рабочие должны обязательно работать в резиновых сапогах, фартуке, перчатках и защитных очках или специальных масках сочками, причем всегда стоять с наветренной стороны. Перед ремонтом гидромешалки необходимо перекрыть нагнетательный трубопровод, а на проходной задвижке или пусковом устройстве насоса вывесить предупредительный плакат: «Не включать — работают люди». При размещении на буровой установок для дегазации необходимо обеспечить удобства при их обслуживании, а также отвод в сторону выделенного газа и легких углеводородов. В случае применения для дегазации промывочного раствора химических веществ, обладающих токсичными свойствами, необходимо применять соответствующие меры безопасности. 3.3. Требования экологической безопасности при приготовлении, очистке и обработке буровых растворовВсе технологические процессы бурения нефтегазовых скважин при соответствующих условиях нарушают природную экологическую безопасность. Нефть, ее соединения, нефтяной и буровой шлам, сточные воды, содержащие химические соединения, оказывают опасные воздействия на воздушную среду, воду, почву, флору, фауну и человека. Эти компоненты загрязнения окружающей среды в больших количествах проникают в водоемы, почву с буровыми стоками, при флюидопроявлениях на устье. Объем сточных вод при бурении изменяется от 25 до 40 м3/сут. К основным загрязнения вод относятся буровые растворы, шлам, химические реагенты, опасно загрязняющие подземные пресные воды, почву, наносят невосполнимый ущерб этим среде. Для предупреждения губительного влияния буровых растворов на экологическую систему необходимо и контролировать свойства бурового раствора. Для исключения попадания отходов бурения за пределы территории буровой площади и миграции загрязняющих веществ в природную среду следует предусматривать организованного сбора и хранения отходов, включающую: 1. строительство нагорной канавы или обваловками, окружающей буровую площадку от попадания на нее силового, поверхностного стока, а также заполнения паводковыми. 2. формирование путем соответствующей планировки технологических площадок, их гидроизоляцию и устройство трубопроводов и лотков для отвода стоков в места их сбора. 3. оборудование буровой замкнутой оборотной системы водоснабжения. 4. обустройство буровой системы сбора и хранения отходов бурения. Различные виды производственных технологических отходов образования в процессе строительства скважины, существенно отличающихся как по консистенции, так и по физико-химических свойствам. Поэтому с целью обработки отходов, в проекте следует предусмотреть по возможности их раздельные сбор и хранение путем сооружения на территории буровой земли амбаров трех видов: 1. для сбора буровых сточных вод и их отстоя после очистки. 2. для сбора бурового шлама и отработанной промывочной жидкости. 3. на выкидах превентора для сбора продукции испытания скважины. Отходы и содержимое всех амбаров и емкостей вывозят на специальные места и их утилизации, обработки и захоронения. Буровую площадку рекультивируют, а устье обрабатывают и обсыпают по существующему регламенту об экологической охране. Раскрывая принципы, заложенные при разработке структуры, необходимо выделить в обобщенном виде, состоящие техногенного воздействия цикла строительства скважин компоненты природной среды: 1. нарушение целостности пластов, 2. поступление в недры чужеродных химических веществ, 3. поступление загрязняющих веществ в атмосферный воздух и водные объекты, 4. локальное механическое воздействие на грунты, 5. значительные объемы водопотребления при бурении. 6. образование производственно-технических отходов, содержащих химические реагенты, нефть, конденсат, растворимые и нерастворимые соли и др. 7. нарушение целостности местообитания растений и животных При использовании бурового раствора на углеводородной основе вопросам экологии следует уделять особое значение, так как в составе данных растворов используются токсичные, экологически небезопасные материалы и соединения вредные как окружающей среде, так и здоровью персонала. Однако при строгом соблюдении правил техники безопасности при ведении работ с токсичными материалами, технологии строительства отрицательное воздействие снижается до минимума. Необходимо иметь продуманную циркуляционную систему с многоступенчатой системой очистки закрытого типа, то есть без использования шламовых амбаров. Буровой раствор непрерывно очищается, поступая в процессе бурения в скважину, тем самым исключается его вредное воздействие на почву. Для того, чтобы оптимизировать оборудование очистки, при использовании бурового раствора на углеводородной основе, предлагаю использовать установку по осушению шлама Verti-G. Влажный буровой шлам поступает в верхнюю часть центрифуги, происходит осушение и буровой шлам выходит через нижнюю часть центрифуги. Отсепарированный буровой раствор выходит через боковые отверстия. Затем насыщенный шлам вывозится на битумные заводы, для дальнейшего использования в хозяйственных целях, тем самым отпадает надобность в захоронении токсичных отходов. Несмотря на то, что удельная токсичность растворов на углеводородной основе выше по сравнению с растворами на водной основе. В то же время, с точки зрения предотвращения загрязнения среды у буровых растворов на нефтяной основе есть определенные важные достоинства перед другими растворами: 1) Их применение позволяет снизить взаимодействие между породой пласта и раствором, что в свою очередь дает возможность уменьшить время промывки ствола скважины на 20% и более. 2) Сокращение циклов промывки уменьшает объем выбуренной породы, выносимой на поверхность, а также объем потребляемого бурового раствора, необходимый для бурения скважины. 3) Сокращение времени контакта пласта с раствором способствует повышению эффективности сепарации шлама: выбуренная порода не диспергируется до размеров частиц, затрудняющих их удаление с помощью системы очистки - виброситом, песко- и илоотделителями и центрифугой. 4) Высокая стоимость буровых растворов на нефтяной основе стимулирует к экономному их потреблению, недопущению утечек. 5) Растворы на нефтяной основе отличаются высокой стабильностью, что наравне с их высокой стоимостью является стимулирующим фактором к рециркуляции и повторному использованию. 6) Растворы на нефтяной основе во многих случаях способствуют повышению механической скорости проходки, что уменьшает воздействие процесса бурения на окружающую среду. ЗАКЛЮЧЕНИЕПроцессы очистки, приготовления и дегазации буровых промывочных жидкостей (буровых растворов) занимают важное место среди других процессов строительства и ремонта глубоких скважин. Современная буровая установка немыслима без эффективной системы удаления выбуренной породы и газа из промывочной жидкости. Длительное и многократное воздействие на буровой раствор высоких температур, сдвиговых напряжений, пластовых флюидов требуют не только глубокой очистки раствора от механических примесей, но и непрерывной обработки раствора соответствующими материалами и реагентами, что в свою очередь предполагает оснащение наземной части бурового комплекса соответствующими техническими средствами. Углубление требований к качеству строительства скважин, связанное с истощением месторождений, ужесточение природоохранного законодательства, выход в нефтедобывающие районы со сложными климатическими и геолого-техническими условиями существенно повысили в последние годы уровень требований к технике и технологии очистки и приготовления буровых растворов. Поддержание свойств бурового раствора в заданных пределах особенно важно при вскрытии продуктивных пластов. Огромные затраты, понесенные при сооружении скважины, могут оказаться напрасными, если при вскрытии продуктивного пласта не была приготовлена промывочная жидкость с требуемыми свойствами и не было уделено достаточно внимания работе средств очистки. Трудно переоценить роль средств очистки в обеспечении экологической безопасности процесса бурения. Именно средства очистки и эффективная технология химической обработки раствора обеспечивают минимизацию объемов жидких отходов бурения, позволяют перейти к прогрессивной безамбарной технологии строительства нефтяных и газовых скважин. Для очистки бурового раствора от шлама используют комплекс различных механических устройств: вибрационные сита, гидроциклонные шламоотделители (песко- и илоотделители), сепараторы, центрифуги. Кроме того, в наиболее благоприятных условиях перед очисткой от шлама буровой раствор обрабатывают реагентами-флокулянтами, которые позволяют повысить эффективность работы очистных устройств. Несмотря на то, что система очистки сложная и дорогая, в большинстве случаев применение ее рентабельно вследствие значительного увеличения скоростей бурения, сокращения расходов на регулирование свойств бурового раствора, уменьшения степени осложненности ствола, удовлетворения требований защиты окружающей среды. При выборе оборудования для очистки буровых растворов учитывают многообразие конкретных условий. В противном случае возможны дополнительные затраты средств и времени. В настоящее время все большее применение находят вибросита и очистные системы импортного («Swaco») или отечественного производства («Нефтегезмаш-технологии»). Они отличаются высокими качеством изготовления и глубиной очистки. За период 2000–2017 гг. произошло достаточно полное переоснащение циркуляционных систем новым современным оборудованием, обеспечивающим решение технологических и экологических проблем в области промывки скважин. Его качество и надежность растут, как итог укрепляется тенденция закупки буровыми компаниями более дешевых изделий отечественного производства. Кроме ценовых вопросов, для буровых компаний тем самым решается и проблема запасных частей, сервиса и квалификации обслуживающего персонала. К сожалению, все современные разработки ранее и сейчас выполняются на инициативной основе и не финансируются ни бюджетом, ни нефтегазодобывающими предприятиями. Существующая тендерная система закупок зачастую производится при недостаточном участии технических специалистов, что приводит к приобретению более дешевого, но не всегда качественного оборудования. Вследствие этого научно-производственные компании, занимающиеся созданием новых изделий, ограничены в сбыте своей более современной продукции и в финансировании собственных научных разработок. Список литературыАбубакиров В.Ф., Архангельский В.А., Буримов Ю.Г., Малкин И.Б. "Буровое оборудование". Справочник в 2-х томах. 2000. Булатов А.И., Проселков Ю.М., Шаманов С.А. Техника и технология бурения нефтяных и газовых скважин: Учеб, для вузов. - М.: ООО "Недра-Бизнесцентр". 2003. Булатов А.И., Аветисов А.Г. Справочник инженера по бурению. – М.; Недра, 1996. Вадецкий Ю.В. «Бурение нефтяных и газовых скважин». Издание 5 М., Недра 1985. Иогансен К.В. Спутник буровика. М., Недра. 1981. Ильский А.П, и Шмидт А.П. «Буровые машины и механизмы». М.; Недра. 1989. Баграмов Р. А. Буровые машины и комплексы. М.: Недра. 1988. Волков А. С. Машинист буровой установки. ВИЭМС, МПР России. 2003. Северенчик Н. А. Машины и оборудование для бурения скважин. М.: Недра. 1986. Башаров М.М., Сергеева О.А. Устройство и расчет гидроциклонов. Казань: Вестфалика, 2012. http://izhdrill.ru http://hsbn.ru |