Вопросы к экзамену по дисциплине "Строительство нефтяных и газовых скважин"
 Скачать 371.21 Kb.
|
|
Основные элементы бурильной колонны: ведущая труба, бурильные трубы, утяжеленные бурильные трубы (УБТ).
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 -ведущие трубы, -стальные турубы, -легкосплавные трубы, -утяжеленные трубы
Для увеличения веса и жесткости БК в ее нижней части устанавливают УБТ, позволяющие при относительно небольшой длине создавать частью их веса необходимую нагрузку на долото. В настоящее время наиболее широко используются следующие типы УБТ: - - горячекатанные (УБТ), изготавливаемые по ТУ 14-3-385; - - сбалансированные (УБТС), изготавливаемые по ТУ 51-744. УБТ этих типов имеют аналогичную беззамковую (отсутствуют отдельные присоединительные концы) толстостенную конструкцию и поставляются в комплекте.
Для улучшения условной эксплуатации бурильной колонны, оказыающих влияние на скорость и качество бурения скважин.( фильты, обр клапан, предохр кольца-защита от износа кондуктора, ,переводники-для соединения, калибраторы-для выравнивания стенок скважины, центраторы-совмещение оси бурильной колонны с осью скважины.)
Совокупность факторов, влияющих на эффективность разрушения породы и эффективность износа долота, которые можно изменять в период работы долота на забое, называется режимом бурения, а сами факторы – параметрами режима бурения. К ним относятся:
Показатели работы долота
механическая скорость проходки Vм - количество метров, пробуренных за единицу времени Vм = hд / t, где: t - время, ч, hд - проходка, м;
Осложнения – это нарушение нормального цикла строительства скважины из-за неполадок, возникающих не по вине непосредственного исполнителя. Наибольший процент осложнений наблюдается при бурении разведочных и поисковых скважин, когда сведения о геологии разреза недостаточно ясны и достоверны.
ПОГЛОЩЕНИЕ гидродинамическое взаидействие, поступление бурового р-ра из скважины в пласт Оно может возникнуть в двух случаях: 1) Если в горной породе имеются более или менее крупные раскрытые трещины, каверны или другого рода полости, а давление, создаваемое на стенки скважины в процессе бурения или цементирования ее, больше пластового в данной породе, т.е. Рст=Ргд>Рпл, где: Рст – статическое давление столба жидкости в скважине на данной горной породе; Ргд – гидродинамическое давление на горную породу при спуске колонны труб, промывке и т.д. 2) Если под влиянием давления, создаваемого на стенки скважины, создаваемого на стенки скважины, раскрываются естественные микротрещины, которые в нормальных условиях сомкнуты, либо происходит ГРПороды, и в ней образуются новые трещины, т.е. Рст + Ргд > Рразрыва
Неправильно подобран буровой раствор (по плотности); Неверно проведены спускоподъёмные операции (бурильная колонна действует как поршень); Меры: уменьшение давления в скважине, снижение проницаемости, перекртиые зон поглощения ОК- хвостовиком т.п.
ГиНпроявления пердставляют собой поступление в скважину пластовых флюидов с последующим выходом на поверхность, когда Рпл больше Рст из-за недостаточной плотности бурового раствора, «эффект поршня» Последствия: Опасность самозгорания, загрязнение окр среды, потеря сырья, снижение продуктивности. Предупреждение: Гермитизация устья скважины, контроль плотности, долив бур раствора при поднятии БК, обратный клапан Ликвидация: Закрыть превентор,закачка нового бур. раствора для поднятия давления
Наиболее распространённые аварии с буровым инструментом. - обрывы труб и породоразрушающего инструмента. - развинчивание труб и породоразрушающего инструмента; - падение бурового снаряда, труб и посторонних предметов в скважину (следствие халатности буровой бригады, если устье скважины не закрыто пробкой во время профилактических и ремонтных работ). Причины: 1. Брак завода изготовителя: 2. Нарушения режима эксплуатации: 3. Нарушение технологии бурения скважины: Для ликвидации аварий применяют специальные ловильные инструменты: шлипс, колокол, метчик, магнитный фрезер, паук и другие. Однако лучше всего предотвращать аварии, строго соблюдая правила эксплуатации оборудования, своевременно осуществляя его дефектоскопию, профилактику и замену.
Ка отклонение Рпл от Ргидр Рпл/Нзал. Ка<плотность<Кп аномальности показывает плотность раствора, ниже которой будут нефтегазоводопроявления, а поглощения показывает плотность раствора, выше которой будет поглощение раствора
·очистка забоя от выбуренной породы и транспортировка шлама на поверхность; ·интенсивное охлаждение долота и смазывание трущихся поверхностей;
Требования : ·облегчать разрушение породы долотом или, по крайней мере, не затруднять процесс разрушения и удаления обломков с поверхности забоя; ·должна обладать тиксотропной; ·не ухудшать коллекторские свойства продуктивных пластов; ·не вызывать коррозию и износ бурильного инструмента и бурового оборудования; ·обеспечивать получение достоверной геолого-геофизической информации при бурении скважины; ·инертность по отношению к разбуриваемым породам; ·обладать устойчивостью к действию электролитов, температуры и давления; ·не загрязнять продуктивные пласты и пласты, содержащие пресную воду; ·обладать низкими пожаровзрыво-опасностью и токсичностью, высокими гигиеническими свойствами, т.е. быть экологически чистой (по возможности); ·быть экономичной, обеспечивая низкую стоимость метра проходки.
Используется блоки приготовления б/р
Плюсы:Вода самая дешевая, охлаждает долото и поверхность БК, хорошо удаляет шлам,создает низкое Ргидр. Минусы: увлажняет породу, ( деформация, обваливание,)растворяет хемогенные породы, поглащается пластом, снижает коллекторские св-ва,коррозия.
Глинистые р-ры: коллоидный раствор, с присутствием глины. Состав глина и молекулы полимеров, утяжители, смазочные добавки ит.п. Свойства р-ра определяет глина.Чем больше в глине монтмориллонитов (минералов), чм больше тем лучше.
Коллоидно-хим системы, дисперсная среда к-ых яв-ся жидкие Нпродукты( диз.топливо).Яв-ся нефильт.жидкостями.Обеспечивают высокое качество вскрытия продук.пластов, в неуст. Породах .Недостатки: высокая стоимость, снижение изнокостойкости резиновых деталей, пожароопасность, загрязнение рабочих мест.
…Необходимо при изменении геологических условий бурения, при увеличении концентрации твердой фазы, попадание посторонних электролитов, нагрев до высоких t. Реагенты:
По ступеням : Вибросито-илопескоуловитель-центрифуга-газовый сепаратор-дегазатор.
В процессе бурения зачастую возникают различные непредвиденные ситуации, нарушающие запланированный ход производства и требующие принятия оперативных решений. Это связано, как правило, с геологическими осложнениями при бурении (уходами циркуляции, обвалами и др.), авариями с неожиданным выходом из строя бурового оборудования и породоразрушающего инструмента и т. п. По функциональному назначению устройства, предназначенные для контроля и управления процессом бурения скважин, можно подразделить на: 1) средства наземного контроля параметров режима углубления скважин; 2) средства автоматического регулирования подачи долота; 3) средства оперативной оптимизации процессов углубления скважин, 4) системы диспетчерского телеконтроля и управления буровыми процессами; 5) средства сбора и передачи технологической информации для последующей обработки и использования. ГИВ-гидравлический индикатор веса.связан с неподвижной частью талевого каната. На диаграмме ГИВ отражается изменения осевой нагрузки.И по не можно понять чем занималась в это время буровоая бригада.
Конструкция скважины – это ступенчатый ствол скважины, созданный буровыми долотами и ее техническое оснащение обсадными колоннами, зацементированными в стволе. Конструкцию скважины характеризуют число спущенных в нее обсадных колонн, их диаметр, глубина спуска, диаметр ствола (диаметр долота) под каждую колонну, и высота интервала цементирования. Направление (до 30 м) – колонна труб или одна труба, предназначенная для закрепления приустьевой скважины от размыва потоком восходящего раствора и обрушения 2. Кондуктор (до 500 м) – колонна обсадных труб, предназначенных для разобщения верхнего интервала разреза, изоляции пресноводных горизонтов от загрязнения, монтажа ПВО и подвески последующих ОК. Промежуточная - служит для разобщения несовместимых по условиям бурения зон при углублении скважины до полученных глубин. Их количество зависит от глубины и условий бурения скважины. 4. Промежуточные колонны могут быть нескольких видов: сплошные; хвостовики; потайные колонны. 5. Эксплуатационная колонна – последняя колонна обсадных труб, которой крепят скважину для разобщения продуктивных горизонтов от всех остальных пород и извлечения из скважины нефти и
Потайная колонна - это короткая обсадная колонна, которая не достигает поверхности Потайная колонна труб перекрывает глубинные водопритоки и трещиноватые породы, склонные к поглощению промывочной жидкости. Если углубление следующего участка ствола скважины без крепления предыдущего интервала ОК становится невозможным, то эти участки ствола скважины называют интервалами с несовместимыми условиями бурения.
По конструкции все обсадные трубы можно разделить на 2 группы: 1.Трубы, изготавливаемые в виде полого цилиндра круглого поперечного сечения с постоянной по длине толщиной стенки - основная. 2. Трубы, изготавливаемые в виде полого цилиндра круглого поперечного сечения, утолщенного на одном конце наружу.
Разработка конструкции скважины базируется на следующих основных геологических и технико-экономических факторах: 1) Геологические особенности залегания горных пород, их физико-механическая характеристика, наличие флюидсодержащих горизонтов, пластовые температуры и давления, а также давление гидроразрыва проходимых пород; 2) Назначение и цель бурения скважин; 3) Уровень организации техники, технологии бурения и геологическая изученность района буровых работ; 4) Уровень квалификации буровой бригады; 5) Способ бурения скважины, эксплуатации и ее ремонта.
Цементирование – процесс заполнения заданного интервала скважины суспензией вяжущих материалов, способной в покое загустевать и превращаться в твердое, непроницаемое тело.
Обратное, когда в кольцевое пространство сразу закачивается цементный раствор. Прямое, когда цементный раствор закачивается в О.К., а уже потом прдавливается в кольцевое пространство. Оно подразделяется на: А) Одноступенчатое (используется чаще всего). Б) Ступечатое - двухступенчатое (используется на интервалах большой протяжённости или с АНПД). Может быть с разрывом во времени и без разрыва во времени. Манжетное цементирование. Применяется, если нижний участок обсадной колонны составлен из труб с заранее профрезерованными отверстиями.
Едиными техническими правилами ведения работ при строительстве скважин предусмотрено цементирование ОК в следующих интервалах: - направление, кондукторы и потайные колонны – по всей длине; - промежуточные колонны во всех поисковых, разведочных, параметрических, опорных и газовых скважинах, вне зависимости от их глубины, и в нефтяных свыше 3000 м - по всей длине, а в нефтяных глубиной до 3000 м – в нижнем интервале, длиной не менее 500 м от башмака; - эксплуатационные колонны во всех скважинах, а также нефтяных глубиной более 3000 м – по всей длине, а в нефтяных менее 3000 м – от башмака колонны до сечения, расположенного не менее чем на 100-150 м выше нижнего конца предыдущей обсадной колонны. При выборе длины интервалов цементирования необходимо придерживаться следующих правил: В скважине, пробуренной через ММП, все ОК цементируются по всей длине, что снижает опасность повреждения их при повторном замерзании пород в случае длительного простоя скважины; Все проницаемые породы в интервале между башмаком рассматриваемой ОК и предыдущей должны быть надежно изолированы, чтобы не было перетоков пластовой жидкости из одного пласта в другой; Не должно быть разрывов сплошности цементного камня, т.к. участок ОК между двумя зацементированными интервалами может быть разрушен силами, которые возникают при изменении давлений и температур.
1)промывка скважины-2)прикручивание цемент головки3)закачка буферной жидкости ( нижняя разделительная пробка с мембраной)4)цементный раствор (верхняя разделительная пробка)5)продавочная жидкость( разрушится мембрана нижней пробки, -после того верхняя пробка сядет на нижнюю-резкий скачок давления-остановка ЦА)
ЦР бывает: тяжелым и облегченным. Для обычных тампонажных работ применяют ЦР Портландцемент М-200 И М-300. Для скважин применяются М-500, М-600. После застывания цемент модет: -сжиматься -расширяться Для высоких температур и давлений используют шлако -песчаные смеси. Св-ва ЦР: -ПЛОТНОСТЬ (1850 КГ/м3) |