Es ist wichtig zu beachten, dass Ölbohrungen und Gasbrunnen kann nur unter strikter Einhaltung aller Regeln und Auflagen durchgeführt werden. Und das ist überhaupt nicht verwunderlich, denn es muss mit recht gefährlichem und sensiblem Material gearbeitet werden, dessen Gewinnung in jedem Fall eine kompetente Vorgehensweise erfordert. Und um alle Aspekte der Arbeit damit zu verstehen, ist es zunächst notwendig, alle Grundlagen dieser Materie und ihrer Komponenten zu berücksichtigen.

Ein Brunnen ist also eine Bergbauöffnung, die ohne menschlichen Zugang erstellt wird und eine zylindrische Form hat – seine Länge ist um ein Vielfaches größer als sein Durchmesser. Der Anfang des Brunnens wird als Mündung bezeichnet, die Oberfläche der zylindrischen Säule wird als Stamm oder Wand bezeichnet und der Boden des Objekts wird als Boden bezeichnet.

Die Länge des Objekts wird vom Mund bis zum Boden gemessen, während die Tiefe durch die Projektion der Achse auf die Vertikale gemessen wird. Der Anfangsdurchmesser eines solchen Objekts überschreitet maximal 900 mm nicht, während der Enddurchmesser in seltenen Fällen weniger als 165 mm beträgt – das ist die Besonderheit des als Öl- und Gasbohrungen bezeichneten Prozesses und seiner Merkmale.

Merkmale des Bohrens von Öl- und Gasquellen

Die Erstellung von Bohrlöchern als separater Prozess besteht hauptsächlich aus Bohrungen, die wiederum auf folgenden Vorgängen basieren:

• Der Vorgang der Vertiefung, wenn Gestein durch ein Bohrwerkzeug zerstört wird,


• Entfernen von Schotter aus einem Brunnen,


• Verstärkung des Schachts mit Futterrohrsäulen bei zunehmender Grubentiefe,


• Durchführung geologischer und geophysikalischer Arbeiten zur Suche nach produktiven Horizonten,


• Zementierung des Produktionsstrangs.

Klassifizierung von Öl- und Gasquellen

Es ist bekannt, dass notwendige Materialien, deren Abbau geplant ist, können in unterschiedlichen Tiefen liegen. Daher kann auch in unterschiedlichen Tiefen gebohrt werden. Wenn es sich dabei um eine Tiefe von bis zu 1500 Metern handelt, gelten Bohrungen als flach, bis zu 4500 als mittel und bis zu 6000 als tief.

Heutzutage werden Öl- und Gasquellen bis in extrem tiefe Horizonte gebohrt, die tiefer als 6.000 Meter sind – in dieser Hinsicht ist die Kola-Bohrung mit einer Tiefe von 12.650 Metern sehr bezeichnend.

Wenn wir Bohrmethoden betrachten und uns dabei auf die Methode der Gesteinszerstörung konzentrieren, dann können wir hier als Beispiel mechanische Methoden nennen, zum Beispiel Rotationsmethoden, die mit einer elektrischen Bohrmaschine und Schraubenmotoren im Bohrloch umgesetzt werden.

Es gibt auch Schockmethoden. Sie verwenden auch nichtmechanische Methoden, darunter elektrische Impulse, Sprengstoffe, elektrische, hydraulische und andere. Sie alle werden nicht sehr häufig verwendet.

Funktioniert beim Bohren nach Öl oder Gas

IN klassische Version Beim Bohren nach Öl oder Gas werden Bohrer verwendet, um Gestein aufzubrechen, und Bohrflüssigkeitsströme reinigen ständig den Boden. In seltenen Fällen wird zum Spülen ein gasförmiges Arbeitsreagenz verwendet.

Das Bohren erfolgt in jedem Fall vertikal, Schrägbohren kommt nur bei Bedarf zum Einsatz, es kommen auch Cluster-, Richt-, Doppelbohr- oder Mehrlochbohren zum Einsatz.

Brunnen werden mit oder ohne Kernprobenentnahme vertieft; die erste Option wird bei Arbeiten entlang der Peripherie und die zweite Option im gesamten Bereich verwendet. Wird ein Kern entnommen, wird dieser auf den Durchgang von Gesteinsschichten untersucht und in regelmäßigen Abständen an die Oberfläche gehoben.

Erdöl- und Erdgasbohrungen werden heute sowohl an Land als auch auf See durchgeführt, und zwar mit speziellen Bohrinseln, die Drehbohrungen mit speziellen Bohrrohren ermöglichen, die durch kupplungssichere Gewindeverbindungen verbunden sind.

Manchmal werden auch durchgehende flexible Rohre verwendet, die auf Trommeln aufgewickelt sind und eine Länge von etwa 5.000 Metern oder mehr haben können.

Daher kann man solche Arbeiten nicht als einfach bezeichnen – sie sind sehr spezifisch und komplex, und ein besonderer Schwerpunkt sollte auf neue Technologien gelegt werden, deren Erforschung selbst für Fachleute dieser Branche eine schwierige Aufgabe sein kann.

Neue Technologien zum Bohren von Öl- und Gasquellen auf der Ausstellung

Der Austausch von Informationen und das Erlernen neuer Dinge können optimale Fortschritte gewährleisten, und deshalb darf dieses Bedürfnis einfach nicht außer Acht gelassen werden.

Wenn Sie sich entscheiden, sich modernen Errungenschaften anzuschließen und in ein professionelles Umfeld einzutauchen, finden genau zu diesem Zweck professionelle Veranstaltungen statt, an denen Sie unbedingt teilnehmen sollten. Die Rede ist von Ausstellungen, die jährlich auf dem Expocentre-Messegelände stattfinden und an den Eröffnungstagen Hunderte und Tausende von Spezialisten auf diesem Gebiet zusammenbringen.

Auf der Jahresausstellung „Neftegaz“ Sie können leicht auf neue Entwicklungen zugreifen, fortschrittliche Technologien studieren (z. B. Öl- und Gasbohrtechnologien), siehe moderne Ausrüstung und gleichzeitig im erforderlichen Umfang nützliche Kontakte knüpfen, Kunden und Partner finden.

Gelegenheiten wie diese sollten Sie sich nicht entgehen lassen, denn sie kommen nicht oft vor und können mit der richtigen Herangehensweise zu erheblichen Fortschritten führen!

Lesen Sie unsere anderen Artikel.

Für die meisten Menschen bedeutet der Besitz einer eigenen Öl- oder Gasquelle die Lösung finanzieller Probleme für den Rest des Lebens und ein Leben, ohne an irgendetwas zu denken.
Aber ist es so einfach, einen Brunnen zu bohren? Wie ist es aufgebaut? Leider stellen sich nur wenige Menschen diese Frage.

Der Bohrbrunnen 39629G befindet sich ganz in der Nähe von Almetyevsk, im Dorf Karabasch. Nach dem nächtlichen Regen lag alles rundherum im Nebel und ständig liefen Hasen vor dem Auto her.

Und schließlich tauchte die Bohrinsel selbst auf. Dort wartete bereits der Bohrturmmeister auf uns - Hauptmann Auf der Baustelle trifft er alle betrieblichen Entscheidungen und ist für alles, was beim Bohren passiert, sowie der Leiter der Bohrabteilung verantwortlich.

Unter Bohren versteht man grundsätzlich die Zerstörung von Gestein am Boden (am tiefsten Punkt) und den Abtransport des zerstörten Gesteins an die Oberfläche. Eine Bohranlage ist ein Komplex von Mechanismen wie Bohranlage, Schlammpumpen, Bohrschlamm-Reinigungssystemen, Generatoren, Wohnräumen usw.

Die Bohrstelle, an der sich alle Elemente befinden (wir werden weiter unten darüber sprechen), ist ein von der fruchtbaren Bodenschicht befreites und mit Sand gefülltes Gebiet. Nach Abschluss der Arbeiten wird diese Schicht wiederhergestellt und es entsteht somit keine nennenswerte Belastung für die Umwelt. Eine Sandschicht ist erforderlich, weil... Bei den ersten Regenfällen verwandelt sich der Lehm in einen unpassierbaren Schlamm. Ich selbst habe gesehen, wie der mehrere Tonnen schwere Ural in solch einer Gülle stecken geblieben ist.
Aber das Wichtigste zuerst.

Am Bohrloch 39629G wurde ein Bohrgerät (eigentlich ein Turm) SBU-3000/170 (stationäres Bohrgerät, maximale Tragfähigkeit 170 Tonnen) installiert. Die Maschine wird in China hergestellt und schneidet im Vergleich zu dem, was ich zuvor gesehen habe, gut ab. Bohrinseln werden auch in Russland hergestellt, chinesische Bohrinseln sind jedoch sowohl in der Anschaffung als auch im Unterhalt günstiger.

An diesem Standort werden Clusterbohrungen durchgeführt, die typisch für Horizontal- und Richtbohrungen sind. Bei dieser Art des Bohrens liegen die Bohrlochköpfe nahe beieinander.
Daher ist die Bohranlage mit einem selbstfahrenden System auf Schienen ausgestattet. Das System funktioniert nach dem „Push-Pull“-Prinzip und die Maschine scheint sich mithilfe von Hydraulikzylindern selbst zu bewegen. Die Bewegung von einem Punkt zum anderen (die ersten zehn Meter) mit allen dazugehörigen Vorgängen dauert ein paar Stunden.

Wir gehen hinauf zur Bohrstelle. Hier finden die meisten Arbeiten der Bohrer statt. Das Foto zeigt die Rohre des Bohrstrangs (links) und einen Hydraulikschrauber, mit dessen Hilfe der Strang mit neuen Rohren verlängert und weiter gebohrt wird. Das Bohren erfolgt dank eines Bohrers am Ende der Säule und einer Rotation, die von einem Rotor übertragen wird.

Besonders gut hat mir der Bohrer-Arbeitsplatz gefallen. Es war einmal, in der Republik Komi, einen Bohrer, der alle Prozesse mit Hilfe von drei rostigen Hebeln und seiner eigenen Intuition kontrollierte. Um den Hebel von seinem Platz zu bewegen, hing er buchstäblich daran. Infolgedessen hätte ihn der Bohrhaken fast getötet.
Hier ist der Bohrer wie ein Kapitän Raumschiff. Er sitzt in einer isolierten Kabine, umgeben von Monitoren, und steuert alles mit einem Joystick.

Selbstverständlich wird die Hütte im Winter beheizt und im Sommer gekühlt. Darüber hinaus verfügt das Dach, ebenfalls aus Glas, über ein Schutznetz für den Fall, dass etwas aus der Höhe fällt, und einen Wischer zum Reinigen des Glases. Letzteres sorgt bei Bohrern für echte Freude :)

Lasst uns hinaufklettern!

Zusätzlich zum Rotor ist das Bohrgerät mit einem Top-Antriebssystem (hergestellt in den USA) ausgestattet. Dieses System kombiniert einen Ventilblock und einen Rotor. Grob gesagt handelt es sich hierbei um einen Kran, an dem ein Elektromotor befestigt ist. Das Top-Antriebssystem ist komfortabler, schneller und moderner als ein Rotor.

Video zur Funktionsweise des Top-Antriebssystems:

Vom Turm aus hat man einen tollen Ausblick auf das Gelände und die Umgebung :)

Neben schönen Aussichten befindet sich am obersten Punkt der Bohrinsel der Arbeitsplatz eines Reitpomburs (Bohrgehilfen). Zu seinen Aufgaben gehören Rohrinstallationsarbeiten und die allgemeine Aufsicht.

Da der Reiter während der gesamten 12-Stunden-Schicht und bei jedem Wetter und zu jeder Jahreszeit am Arbeitsplatz ist, ist für ihn ein beheizter Raum eingerichtet. Das ist bei den alten Türmen nie passiert!

Im Notfall kann der Fahrer mit einem Trolley evakuieren:

Beim Bohren eines Bohrlochs wird der Rumpf mehrmals gewaschen, um Bohrgestein (Schlamm) zu entfernen, und ein Futterrohrstrang, der aus vielen miteinander verdrillten Rohren besteht, wird hineingelassen. Einer der typischen Innendurchmesser des Gehäuses beträgt 146 Millimeter. Die Länge des Brunnens kann 2-3 Kilometer oder mehr erreichen. Somit übersteigt die Länge des Brunnens seinen Durchmesser um das Zehntausendfache. Beispielsweise hat ein 2-3 Meter langes Stück gewöhnlichen Fadens ungefähr die gleichen Proportionen.

Die Rohre werden durch eine spezielle Rutsche geführt:

Nach dem Einbringen der Verrohrung wird das Bohrloch erneut gespült und die Zementierung des Ringraums (des Raums zwischen der Bohrlochwand und der Verrohrung) beginnt. Zement wird der Ortsbrust zugeführt und in den Ringraum gedrückt.

Nachdem der Zement ausgehärtet ist, wird er mit einer Sonde (einem in das Bohrloch abgesenkten Gerät) überprüft. AKTs – akustische Zementierungskontrolle, das Bohrloch wird unter Druck gesetzt (auf Undichtigkeiten geprüft), wenn alles in Ordnung ist, wird weiter gebohrt – der Zementbecher wird angebohrt unten und das Gebiss bewegt sich weiter.

Der Buchstabe „g“ in der Bohrlochnummer 39629G bedeutet, dass das Bohrloch horizontal verläuft. Vom Bohrlochkopf bis zu einem bestimmten Punkt wird das Bohrloch ohne Abweichung gebohrt, dann aber mit Hilfe eines Gelenk-Rührkeils und/oder eines Dreh-Rührkeils horizontal ausgerichtet. Das erste ist ein Rohr mit Scharnier und das zweite ist ein Bohrer mit einer Richtdüse, die durch den Druck der Bohrflüssigkeit abgelenkt wird. Normalerweise wird die Laufauslenkung in Bildern in einem Winkel von fast 90 Grad dargestellt, in Wirklichkeit beträgt dieser Winkel jedoch etwa 5-10 Grad pro 100 Meter.

Um sicherzustellen, dass das Bohrloch dorthin gelangt, wo es hingehört, sind spezielle Leute tätig – „Schleuderer“ oder Telemetrieingenieure. Basierend auf Messwerten der natürlichen Radioaktivität von Gesteinen, des spezifischen Widerstands und anderer Parameter überwachen und passen sie den Bohrverlauf an.

Schematisch sieht das Ganze so aus:

Jede Manipulation mit irgendetwas am Boden (Boden) eines Brunnens wird zu einer sehr aufregenden Aktivität. Wenn Sie versehentlich ein Werkzeug, eine Pumpe oder mehrere Rohre in einen Brunnen fallen lassen, ist es gut möglich, dass Sie nie wieder das bekommen, was Sie fallen gelassen haben, und dann auf einen Brunnen verzichten können, der Dutzende oder Hunderte Millionen Rubel wert ist. Wenn Sie sich mit den Gehäusen und Reparaturgeschichten befassen, können Sie echte Perlenbrunnen finden, auf deren Boden sich eine Pumpe befindet, auf der ein Angelwerkzeug (zum Entfernen der Pumpe) und auf dem ein Werkzeug zum Herausziehen liegt der Fisch
letztes Werkzeug. In meiner Anwesenheit ließen sie zum Beispiel einen Vorschlaghammer in einen Brunnen fallen :)

Damit überhaupt Öl in das Bohrloch fließen kann, müssen Löcher in die Verrohrung und den dahinter liegenden Zementring gebohrt werden, da diese das Reservoir vom Bohrloch trennen. Diese Löcher werden mit Hohlladungen hergestellt; Sie sind im Wesentlichen die gleichen wie beispielsweise Panzerabwehrraketen, nur ohne Verkleidung, weil sie nirgendwohin fliegen müssen. Die Ladungen durchdringen nicht nur die Verrohrung und den Zement, sondern auch die Formation selbst Felsen mehrere zehn Zentimeter tief. Der gesamte Vorgang wird Perforation genannt.

Um die Werkzeugreibung zu verringern, zerstörtes Gestein zu entfernen, ein Ablösen der Bohrlochwände zu verhindern und den Unterschied zwischen Reservoirdruck und Druck am Bohrlochkopf (am Boden ist der Druck um ein Vielfaches höher) auszugleichen, wird das Bohrloch mit Bohrflüssigkeit gefüllt. Seine Zusammensetzung und Dichte werden je nach Art des Schnitts ausgewählt.
Die Bohrflüssigkeit wird von einer Kompressorstation gepumpt und muss ständig im Bohrloch zirkulieren, um ein Ablösen der Bohrlochwände und ein Anhaften des Werkzeugs (eine Situation, in der das Gestänge blockiert ist und es unmöglich ist, es zu drehen oder herauszuziehen – dies ist eine der Ursachen) zu vermeiden (häufigste Bohrunfälle) und andere Dinge.

Wir steigen vom Turm herunter und schauen uns die Pumpen an.

Während des Bohrvorgangs befördert die Bohrspülung Bohrklein (gebohrtes Gestein) an die Oberfläche. Durch die Analyse des Bohrkleins können Bohrer und Geologen Rückschlüsse auf das Gestein ziehen, durch das die Bohrung gerade verläuft. Anschließend muss die Lösung vom Schlamm gereinigt und zur Arbeit zurück in den Brunnen geleitet werden. Zu diesem Zweck sind ein System von Kläranlagen und eine „Scheune“ ausgestattet, in der der gereinigte Schlamm gelagert wird (die Scheune ist auf dem vorherigen Foto rechts zu sehen).

Das Rüttelsieb nimmt als Erstes die Lösung auf – es trennt die größten Fraktionen ab.

Anschließend durchläuft die Lösung Schlamm- (links) und Sandabscheider (rechts):

Und schließlich wird die Feinstfraktion mit einer Zentrifuge entfernt:

Anschließend gelangt die Lösung in die kapazitiven Blöcke, bei Bedarf werden ihre Eigenschaften wiederhergestellt (Dichte, Zusammensetzung usw.) und von dort wird sie über eine Pumpe wieder in den Brunnen eingespeist.
Kapazitiver Block:

Schlammpumpe (hergestellt in Russland!). Das rote Ding oben ist ein hydraulischer Kompensator; er glättet das Pulsieren der Lösung aufgrund des Gegendrucks. Typischerweise verfügen Bohrinseln über zwei Pumpen: Eine arbeitet, die zweite dient als Reserve für den Fall einer Panne.

Die gesamte Pumpausrüstung wird von einer Person verwaltet. Aufgrund des Lärms der Geräte trägt er während der gesamten Schicht Ohrstöpsel oder Gehörschutz.

„Wie sieht es mit dem täglichen Leben der Bohrer aus?“ - du fragst. Auch diesen Moment haben wir uns nicht entgehen lassen!
Bohrer arbeiten an diesem Standort in kurzen Schichten von 4 Tagen, weil... Gebohrt wird fast innerhalb der Stadt, aber die Wohnmodule unterscheiden sich praktisch nicht von denen, die beispielsweise in der Arktis verwendet werden (mit Ausnahme der besseren).

Insgesamt gibt es 15 Trailer auf der Seite.
Einige von ihnen sind Wohnhäuser, in denen Bohrer für 4 Personen leben. Die Wohnwagen sind in einen Vorraum mit Garderobe, Waschbecken und Schränken sowie den eigentlichen Wohnbereich unterteilt.

Darüber hinaus befinden sich in separaten Wohnwagen (im lokalen Slang „Balken“) ein Badehaus und eine Wohnküche. In letzterem haben wir wunderbar gefrühstückt und die Details der Arbeiten besprochen. Ich werde die Geschichte nicht noch einmal erzählen , sonst werden Sie mir sehr offene Werbung vorwerfen, aber ich sage, dass ich sofort in Almetjewsk bleiben wollte... Achten Sie auf die Preise!

Wir verbrachten etwa 2,5 Stunden auf der Bohrinsel und ich war wieder einmal davon überzeugt, dass ein so komplexes und gefährliches Geschäft wie Bohren und Ölförderung im Allgemeinen nur durchgeführt werden kann gute Menschen. Sie erklärten mir auch, dass schlechte Menschen nicht hier bleiben.

Freunde, danke, dass ihr bis zum Ende gelesen habt. Ich hoffe, dass Sie den Vorgang des Bohrens von Brunnen jetzt etwas besser verstehen. Wenn Sie Fragen haben, stellen Sie diese in den Kommentaren. Ich selbst oder mit Hilfe von Experten werde auf jeden Fall antworten!

Das Bohren von Öl- oder Gasquellen ist ein komplexer und in manchen Fällen gefährlicher Prozess. Das Bohren von Öl- oder Gasquellen kann nur dann erfolgreich durchgeführt werden, wenn bestimmte Regeln und Vorschriften strikt befolgt werden. Brunnenbohrungen werden für verschiedene Zwecke eingesetzt, darunter: Untersuchung der Struktur der Erdkruste, Suche und Erkundung von Öl, Gas, Wasser und festen Mineralien sowie beim Bau von Straßen zur Bodenuntersuchung usw. In diesem Fall wann Auf der Suche nach Öl und Gas werden Tiefbohrungen durchgeführt, die darstellen schwieriger Prozess und in der Regel arbeitsintensiv für die Bohrarbeiter. Es erfordert viel Material und technische Mittel, einschließlich Spezialwerkzeuge, Materialien, Ausrüstung und Installationen.

An einer Reihe von Orten in unserem Land werden Öl- und Gasbohrungen unter schwierigen geologischen und klimatischen Bedingungen durchgeführt, wobei produktive Horizonte in einer Tiefe von weniger als 3 km, oft 4-5 km, erreicht werden.

Wie bereits erwähnt, erfordert das Bohren in großen Tiefen, auch unter salzhaltigen Schichten, sowie in schwer zugänglichen Gebieten der Tundra mit Permafrost und Taiga natürlich Bohrer moderne Verhältnisse Führen Sie alle Arten von Arbeiten im Zusammenhang mit dem Bohren von Tiefbrunnen für Öl und Gas mit besonderer Verantwortung aus und hochqualifizierte. Andernfalls sind beim Bohren von Brunnen verschiedene Komplikationen möglich, die sich nachteilig auf Menschen und Menschen auswirken können Umfeld. Daher ist ein sorgfältiger und verantwortungsvoller Umgang mit seinen Aufgaben für jedes Mitglied der Bohrmannschaft das Hauptprinzip einer störungsfreien Arbeit für Bohrer beim Bohren von Tiefbrunnen für Öl und Gas.

Mehrere Bohrtrupps im Einsatz letzten Jahren Als die Entwicklung unbewohnter und schwer zugänglicher Gebiete, einschließlich Westsibiriens, begann, nutzten sie Schichtmethode, t.s. Bohrteams gehen für kurze Zeit zur Bohrstelle und leben unter Lagerbedingungen. Und dann kehren sie zu ihren stationären Bohrorganisationen zurück.

Das Bohren von Tiefbrunnen erfolgt durch mechanische Zerstörung von Gesteinen mithilfe spezieller Motoren. Es gibt zwei Arten des mechanischen Bohrens: Schlag- und Drehbohren. Das Schlagbohren, auch Schlagseilbohren genannt, erfolgt wie folgt. Wir hängen ein Stück an einem Seil, das sich regelmäßig auf die Felswände senkt und den Felsen zerstört. Das Seil befindet sich auf der Trommel der Bohranlage und kann mit verschiedenen Vorrichtungen abgesenkt und angehoben werden.

Das zerstörte Gestein an der Ortsbrust, sogenannte Stecklinge, wird regelmäßig entfernt. Heben Sie dazu das Bohrwerkzeug an und senken Sie den Schöpflöffel (einen Eimer mit einem Ventil im Boden) ab. Wenn der Schöpflöffel eingetaucht wird, öffnet sich das Ventil und er wird mit einer Mischung aus Formations- oder Zusatzflüssigkeit und Bohrgestein gefüllt. Wenn der Schöpflöffel ansteigt, schließt sich das Ventil. Durch wiederholtes Absenken und Anheben des Schöpflöffels wird der Boden des Brunnens freigeräumt und das Bohren des Brunnens fortgesetzt.

Beim Schlagbohrverfahren wird in der Regel keine Bohrspülung verwendet. Aber um den gebohrten Schacht zu schonen, verrohre ich den Brunnen, das heißt, ich senke eine Verrohrung ab, die aus Metallrohren besteht, die durch Gewinde oder Schweißen verbunden sind. Wenn sich das Bohrloch vertieft, wird die Verrohrung auf den Boden vorgeschoben und durch Ausfahren eines weiteren Rohrs verlängert. Wenn es nicht möglich ist, das Gehäuse nach unten zu bewegen, wird ein zweites Gehäuse mit kleinerem Durchmesser nach innen abgesenkt. Dazu wird der Brunnen mit einem Meißel vertieft und die Säule verlängert. Es besteht die Möglichkeit, nachfolgende Säulen mit kleinerem Durchmesser abzusenken, bis die vorgesehene Tiefe erreicht ist.

Die Wirksamkeit der Schlagbohrmethode hängt von der Wahl des Bohrers zum Bohren eines bestimmten Gesteins, dem Gewicht des Bohrwerkzeugs, der Anzahl der Schläge des Bohrers auf den Boden und anderen Gründen ab.

Bei der Schlagbohrmethode kommen Maschinen mit geringem Gewicht (bis zu 20 Tonnen) zum Einsatz, was einen einfachen Transport zum Bohren flacher Brunnen fernab besiedelter Gebiete ermöglicht.

Beim Bohren von Öl- und Gasquellen kommt die Schlagmethode jedoch nicht zum Einsatz. Die Bohrungen nach Öl und Gas erfolgen im Drehbohrverfahren.

Das Drehbohren erfolgt durch die gleichzeitige Einwirkung von Last und Drehmoment auf den Bohrer. Diese Bohrmethode wird mit einem Rotor oder Bohrlochmotoren durchgeführt: einem Turbobohrer oder einer elektrischen Bohrmaschine.

Beim Drehbohren wird die Kraft des Motors auf den Rotor übertragen – einen Drehmechanismus, der über dem Bohrlochkopf in der Mitte des Turms installiert ist. Der Rotor dreht den Bohrstrang aus Rohren mit dem Bohrer.

Beim Bohren mit einem Bohrlochmotor wird der Bohrer an der Welle und der Bohrstrang am Motorgehäuse angeschraubt. Wenn der Motor läuft, drehen sich Welle und Bohrer, der Bohrstrang dreht sich jedoch nicht. Folglich dringt der Bohrer beim Drehbohren tiefer in das Gestein ein, während sich der Bohrstrang entlang der Achse des Bohrlochs bewegt, und beim Bohren mit einem Bohrlochmotor dreht sich der Bohrstrang nicht.

Beim Rotationsbohrverfahren wird das Bohrloch während der gesamten Betriebszeit des Bohrers am Boden mit Wasser oder Tonlösung gespült. Die Spülflüssigkeit wird in das Bohrloch eingespritzt und befördert das Bohrgestein an die Oberfläche, in spezielle Behälter (Tröge), dann wird es durch Reinigungsmechanismen gereinigt und gelangt wieder in die Aufnahmebehälter der Bohrpumpen und wird in das Bohrloch gepumpt.

Bohrgestänge werden angehoben, um den verschlissenen Bohrer zu wechseln, und in Abschnitte namens Kerzen abgeschraubt. Auch auf der Laterne des Turmes werden Kerzen auf einem Leuchter platziert. Anschließend wird der Bohrstrang in umgekehrter Reihenfolge in das Bohrloch abgesenkt.

Zu den Bohrlochmotoren gehören: Turbobohrer und Elektrobohrer. Die Drehung der Turbobohrwelle erfolgt aufgrund der Umwandlung der hydraulischen Energie des Spülflüssigkeitsstroms entlang des Bohrstrangs, der in den Turbobohrer eintritt mechanische Energie Turbobohrer, mit dem der Bohrer fest verbunden ist.

Beim Bohren mit einer elektrischen Bohrmaschine wird der Motor über ein Kabel mit Energie versorgt, dessen Abschnitte konzentrisch im Bohrstrang verstärkt sind.

Verschiedene Drehbohrverfahren weisen spezifische Merkmale des Bohrmodus auf. Der Bohrmodus zeichnet sich durch einen Komplex von Bohrkunden aus, darunter: Eindringgeschwindigkeit, Bohrlochlast, Bohrerdrehfrequenz, Spülflüssigkeitsverbrauch usw.

Unter dem optimalen Bohrmodus versteht man eine Kombination von Bohrparametern, bei denen die größte Wirkung erzielt wird, d. h. bei relativ geringem Material- und Geldaufwand. hohe Geschwindigkeiten Bohren, und das tatsächliche Bohrloch kommt dem Entwurf nahe.

Für jedes Gestein können Sie die optimalen Bohrparameter auswählen: Belastung des Bohrers, Drehzahl des Bohrers und Durchflussrate der Spülflüssigkeit.

Beim Bohren mit einem Rotor gibt es keinen Zusammenhang zwischen den Parametern des Bohrmodus, daher wähle ich den optimalen Modus! für jeden Parameter und separat. Gleichzeitig werden je nach Geologie des Abschnitts unter Berücksichtigung der Härte des Gesteins die Belastung des Meißels und seine Rotationsfrequenz gewählt sowie die Durchflussmenge der Spülflüssigkeit je nach Reinigungsgrad eingestellt vom Boden des Brunnens.

Im Gegensatz zum Rotationsbohren besteht beim Bohren mit einem Turbobohrer ein Zusammenhang zwischen den Parametern des Bohrmodus. Beispielsweise erhöht sich mit einer Erhöhung der Durchflussmenge der Spülflüssigkeit bei gleicher Belastung des Bodens auch die Drehzahl des Turbobohrers. Und je nach Härte des Gesteins ändert sich die Last und entsprechend ändert sich auch die Drehzahl des Bohrers, was zu einer optimalen Bohrleistung führt. Beim Bohren mit einer elektrischen Bohrmaschine wird im Gegensatz zum Turbinenbohren kein Zusammenhang zwischen den Parametern des Bohrmodus hergestellt, jedoch ist die Drehzahl des Bohrers hoch, was den optimalen Bohrmodus gewährleistet.

In den meisten Fällen werden im Rahmen des Projekts vertikale Brunnen gebohrt, deren Rumpf nahezu vertikal verläuft. Zu den vertikalen Brunnen zählen solche, bei denen der Winkel zwischen der Brunnenachse und der Vertikalen (Zenitwinkel) entlang des gesamten Schachts eine Abweichung von nicht mehr als 2° aufweist. Beträgt die Abweichung mehr als 2°, gelten die Brunnen als gekrümmt.

Die Gründe für die Krümmung von Bohrlöchern können unterschiedlich sein und hängen sowohl von den natürlichen geologischen Bedingungen des Bohrlochbohrens als auch von den Ergebnissen der Tätigkeiten von Bohrern und anderen mit dem Bohren von Öl- und Gasbohrlöchern verbundenen Dienstleistungen ab. Zu den geologischen Gründen für die Krümmung von Bohrlöchern gehören: geneigte Schichten, tektonische Störungen, das Vorhandensein von Kapern, Zwischenschichten von Gesteinen unterschiedlicher Härte sowie feste Einschlüsse wie Felsbrocken usw. Zu den technischen Gründen gehören: Krümmung von Bohrrohren, Verformung des Gewindes Verbindungen usw. Zu den technologischen Gründen gehören: falsche Wahl des Bohrlochdesigns, falsches Verhältnis der Durchmesser von Bohrrohren und Bohrlöchern, Verwendung ungünstiger Bohrbedingungen usw.

Eine erhebliche Abweichung vom geplanten Bohrloch führt zu erheblichen Bohrkomplikationen, einschließlich Unfällen.

Als Folge einer unwillkürlichen Krümmung des Bohrlochs können folgende Schwierigkeiten auftreten: Komplikationen bei Auslösevorgängen, stärkerer Verschleiß von Bohrrohren und Kupplungen, Steinschlag, Abrieb von Futterrohren, Schwierigkeiten beim Absenken in das Bohrloch, erhöhtes Rohrrisiko Kollaps, Komplikationen beim Zementieren usw.

Gebogene Bohrlöcher sind im späteren Betrieb unzuverlässig und fallen aufgrund vorzeitiger Abnutzung der Bohrlochpumpenausrüstung, der Sauggestänge und des Fördergehäuses schnell aus.

In einer Reihe von Fällen werden jedoch speziell geneigte und horizontale Brunnenbohrungen durchgeführt, unter anderem unter dem Meeresboden, unter Schluchten, Bergen, in Gebieten mit Naturschutzgebieten, unter Industrieanlagen und Wohnsiedlungen, beim Löschen brennender Brunnen und bei der Beseitigung offener Brunnen Öl- und Gasemissionen usw. .

Dabei kommen spezielle Ablenkklötze zum Einsatz, die zwischen Turbobohrer und Bohrstrang eingebaut werden.

Zum Bohren von Öl- und Gasquellen werden Bohrer verwendet, bei denen es sich um Bohrwerkzeuge zur mechanischen Zerstörung von Gesteinen handelt. Üblicherweise werden zum Ausbohren von mittelhartem, hartem, hartem und sehr hartem Gestein Brech- und Schermeißel, sogenannte Rollenmeißel, verwendet.

Teilweise kommen auch Schneid- und Schleifmeißel mit Diamant- und Hartmetalleinsätzen zum Einsatz. Sie werden beim Aushub von Abschnitten eingesetzt, in denen sich Gesteine ​​unterschiedlicher Härte abwechseln, darunter auch eine Kombination aus hochplastischem und mittelhartem Gestein.

Der Moment des Absenkens des Bohrers in das Bohrloch, bei dem Bohrer spezielle Stabilisatoren verwenden, um sicherzustellen, dass der Bohrer genau in die Mitte des Bohrlochs abgesenkt wird.

Die Bohrer können zum kontinuierlichen Bohren verwendet werden, wenn das Gestein entlang der gesamten Ortsbrust zerstört wird, oder zum Umfangsbohren, wenn das Gestein entlang des Rings der Ortsbrust zerstört wird. Im letzteren Fall werden die Bohrkronen Kernbohrkronen genannt und dazu verwendet, Bohrkerne aus dem Bohrloch zu entnehmen. Dabei kommen Bohrköpfe zum Einsatz: Rollenkegel, Diamant und Hartmetall. Die Bohrkrone besteht aus einem Bohrkopf, einem Primer, einem Kernsatzkörper und einem Kugelhahn. Mithilfe eines Bodenträgers, der über Kerngreifer und Kernhalter sowie ein breites Ventil an der Oberseite verfügt, wird der Kern ausgewählt und gelagert, bis er an die Oberfläche gehoben wird.

Der Bohrstrang ist für die Durchführung des Bohrvorgangs eines Bohrlochs konzipiert. Es verbindet den Bohrer oder Bohrlochmotor mit der Oberflächenausrüstung. Der Bohrstrang besteht aus einer Reihe von Bohrrohren. Im oberen Teil befindet sich ein führendes Vierkantrohr, das mit einem Drehgelenk verbunden ist. Bohrgestänge werden mittels Bohrverbindungen und Kupplungen miteinander verschraubt. Die Aufgabe des Bohrgestänges besteht darin, die Drehung auf den Bohrer zu übertragen, eine Belastung auf den Bohrer zu erzeugen, den Bohrer anzuheben und abzusenken, verschiedene Hilfsarbeiten beim Bohren eines Bohrlochs und beim Testen von Formationen auszuführen.

Um den Bohrer am Boden des Bohrlochs zu drehen, werden die oben genannten Mechanismen verwendet: Rotoren, Turbobohrer und elektrische Bohrmaschinen.

Die Rotoren sorgen für eine Drehbewegung des Bohrstrangs und des Bohrers und tragen außerdem das Gewicht des schweren Bohrstrangs. Der am Bohrlochkopf installierte Rotor besteht aus einem Rahmen, in dessen Innenteil ein Drehtisch eingebaut ist. In der Mitte des Tisches befindet sich ein Loch (Durchgang), durch das Bohrer und Bohrrohre abgesenkt werden können. Der Durchmesser des Rotortischlochs variiert zwischen 400 und 700 mm, was durch den maximalen Durchmesser des hindurchgehenden Bohrers bestimmt wird. In das zentrale Loch werden Einsätze und Klammern eingesetzt, die für die Aufhängung des Vierkant-Antriebsrohrs sorgen. Das nachfolgende Bohrgestänge wird am Leitrohr befestigt und dann weitere.

Turbobohrer wandeln als Bohrlochmotoren hydraulische Energie in mechanische Energie um, die für die Drehung der Turbobohrwelle und des Bohrers sorgt. Der Turbobohrer besteht aus zwei Hauptelementen der Turbine: einem Stator, der starr am Gehäuse befestigt ist, und einem Rotor, der an der Welle des Turbobohrers befestigt ist. Aufgrund der vielen Stufen (bis zu 350) erzeugt der hydraulische Fluss, der von Stufe zu Stufe fließt, starke mechanische Energie, die den Bohrer antreibt. Je mehr Stufen ein Turbobohrer hat, desto größer sind Leistung und Drehmoment und desto mehr effizienter arbeiten Turbobohrer.

Elektrische Bohrmaschinen verwandeln sich elektrische Energie, von der Oberfläche zugeführt, in mechanische Energie um, die den Bohrer am Boden dreht. Elektrische Bohrmaschinen, bestehend aus zwei Hauptteilen – einem Elektromotor und einer ölgefüllten Spindel mit aufgeschraubtem Bohrer – werden am Bohrstrang in das Bohrloch abgesenkt. Energie aus Leistungstransformator Die Versorgung erfolgt über ein Außenkabel und ein Innenkabel, das im Bohrstrang eingebettet ist. In diesem Fall gelangt die Waschflüssigkeit, nachdem sie ein System aus Subs und Dubrikatoren durchlaufen hat, in die Hohlwelle des Elektromotors und dann zum Meißel. Und dann, wie beim Rotations- und Turbinenbohren, reißt die Bohrflüssigkeit Fragmente des gebohrten Gesteins mit und hebt sie durch den Ringraum an die Oberfläche.

Bohrgeräte unterscheiden sich in ihren Eigenschaften je nach der Tiefe der zu bohrenden Bohrlöcher. Die Last des Bohrhakens muss zum Gewicht des Bohrstrangs passen und das Gewicht des Bohrstrangs muss größer sein als das Gewicht der Verrohrung.

In dieser Hinsicht unterscheiden sich Bohrgeräte in Parametern (maximal zulässige Belastung des Hakens), die vom Durchmesser des Bohrlochs und der Bohrrohre sowie von deren Masse abhängen.

Bohrinseln unterscheiden sich in den Eigenschaften von Bohr- und Antriebsgeräten.

Gesamtansicht einer Bohranlage zum Bohren von Öl- und Gasquellen.

Das Bohrgerät umfasst eine Reihe von Mechanismen, die auf einer gemeinsamen Basis montiert sind, wodurch das Bohrgerät im zusammengebauten Zustand von einem Bohrloch zum anderen transportiert werden kann. Eine typische Installation zum Drehbohren umfasst: einen Turm, einen Kranblock, einen Fahrblock, einen Haken, einen Drehwirbel, eine Winde, Dieselmotoren, ein Getriebe, eine Bohrpumpe, Pumpenaufnahmetanks, eine pneumatische Steuerung und einen Rotor. Die Installation verfügt über einen Metallrahmen, der mit Schilden und Brettern oder gummiertem Stoff bedeckt ist, um Mechanismen und Personen vor Niederschlag und Wind zu schützen.

Darüber hinaus ist im Installationssatz ein Zirkulationssystem enthalten, das aus einer vibrierenden Felche, Dachrinnen, Auffangbehältern für Spülflüssigkeit und Abflussleitungen besteht.

Für Offshore-Bohrungen werden komplexere Bohrgeräte und Bohrinseln eingesetzt. Wie bereits erwähnt, werden Offshore-Bohrungen entweder von festen Plattformen oder von schwimmenden Plattformen und Spezialschiffen aus durchgeführt.

Gleichzeitig erfordern stationäre Plattformen die Konstruktion einer Metallbasis, die starr am Meeresboden befestigt ist. Zu diesem Zweck werden Stützblöcke verwendet, die von speziellen Sicherheitseinheiten installiert und zuverlässig zementiert werden.

Die Bohrbasen sind durch Gestelle miteinander verbunden, und alle Bohrräume sind sehr kompakt in den Bereichen in der Nähe des Gestells angeordnet und zum Schutz der Ausrüstung und der Arbeiter des Bohrteams überdacht. Bauarbeiten Auf See ist der Bau des Fundaments und die Installation der Bohrausrüstung sehr arbeitsintensiv und wird von speziellen Organisationen durchgeführt.

Die modernsten Bohranlagen verfügen über ein Bedienfeld für den Bohrvorgang, bei dem die Steuerung über Tasten erfolgt, die auf einer kompakten Folientastatur montiert sind. So ist beispielsweise die Bohrkonsole für den Power Drill 2000-Antrieb des US-amerikanischen Unternehmens General Electric Drive System im Stil des modernen Industriedesigns gefertigt und verfügt über geschlossene Tasten, die speziell für die präzise Bedienung durch einen Bohrer konzipiert wurden bei dicken Arbeitsbedingungen. Fäustlinge.

Fluoreszierende Digitalanzeigen – drei programmierbare und eine Diagnoseanzeige – versorgen den Bohrer mit Informationen über den Status und die Betriebsparameter des Bohrgeräts. Automatische Diagnose und direkte Kommunikation mit dem Power Drill 2000-Antrieb machen die Konsole zu einem einzigartigen Werkzeug für den Bohrer. Jedes Mal, wenn der Bohrer versucht, eine nicht autorisierte Funktion einzustellen, informiert ihn die Konsole über den Fehler. Zuerst wird der Fehler identifiziert, der am wahrscheinlichsten dazu führt, dass die Anlage nicht mehr funktioniert.

Dadurch erhält der Bohrer sofort eine Rückmeldung, sodass er den Fehler beheben und den normalen Betrieb schneller wieder aufnehmen kann. Der Bediener kann die Diagnoseanzeigen umschalten, um weitere Informationen über erkannte Fehler zu erhalten. Der Systemstatus wird ständig in einfacher Form angezeigt in vollständigen Worten auf einem leicht lesbaren Softwaregerät einer speziellen Tastatur, die direkt auf dem Laufwerk installiert ist. Diagnosesignale werden in leicht lesbarem Text an das Tastenfeld übermittelt, so dass Bohrinselpersonal mit minimalen elektrischen Kenntnissen jede Fehlerstufe innerhalb von Minuten identifizieren kann.

Neben einem Bohrgerät mit Rotor, einem Turbobohrer oder einer elektrischen Bohrmaschine und einem Bohrersatz stehen am Bohrstandort folgende Geräte und Materialien zur Verfügung:

• 1) Bohrstangen und Rohre;
• 2) Mantelrohre;
• 3) Pumpen zum Einspritzen von Flüssigkeiten und Kompressoren zum Einspritzen von Gas oder Luft;
• 4) Ton und verschiedene Chemikalien;
• 5) Behälter für Tonlösung und andere Spülflüssigkeiten;
• 6) Zementierungseinheiten und Zement;
• 7) Perforatoren und Formationstester und andere Geräte.

Vor dem Bohren einer Bohrung erstellt der geologische Dienst zusammen mit Bohr- und Planungsorganisationen einen geologischen und technischen Arbeitsauftrag (GTN), der die geologischen und technischen Teile enthält. Bohrer beginnen mit dem Bohren eines Brunnens nach der Genehmigung der Zapfsäule und der Unterzeichnung durch die Leiter der Organisationen, die die Arbeiten durchführen. Der geologische Teil des GTN liefert einen vorhergesagten Abschnitt der Sedimente am Bohrstandort. Die Freilegungstiefen verschiedener stratigraphischer Abschnitte des Abschnitts, der Designabschnitt der Sedimente (lithologische Säule) werden angegeben, was die Festigkeit der Gesteine ​​angibt.

Es werden die notwendigen Intervalle für die Kernprobenentnahme und die Prüfung von Formationen in einem offenen Loch angegeben, mögliche Komplikationen beim Bohren in bestimmten Abschnitten des Abschnitts werden angegeben und eine Reihe notwendiger Produktions- und geophysikalischer Arbeiten wird angegeben.

Im technischen Teil wird das optimalste Bohrlochdesign vorgeschlagen. Folgendes wird angegeben: Bedingungen für Testsäulen, Lösungs- und Chemikalienreserven, Bohrmethoden, Typ des Bohrlochmotors, Typ, Größe, Anzahl der Bohrer, Bohrlochmodus (axial). Last, Rotorgeschwindigkeit, Pumpenzufuhr, Entnahme, Anzahl der Pumpen), Art der Bohrflüssigkeit für Bohrintervalle des Abschnitts, Parameter der Spülflüssigkeit, chemische Behandlung der Lösung, Werkzeughubgeschwindigkeit, Bohrstranganordnung, Parameter der Bohranlage, usw.

Bei der Bohrlochkonstruktion handelt es sich um ein System von Rohren unterschiedlicher Durchmesser und Abstiegstiefen in das Bohrloch, das eine starre Befestigung an den Schachtwänden und angrenzenden Gesteinen gewährleistet. Um den oberen Teil des Einschnitts, der aus lockerem Gestein besteht, abzudecken, wird normalerweise eine 4 bis 8 m tiefe Grube angelegt und ein Rohr mit großem Durchmesser und einem Fenster an der Oberseite hinein abgesenkt. Der Raum zwischen Rohr und Grubenwand wird mit Bruchstein und Zementmörtel gefüllt, was eine zuverlässige Verstärkung des Bohrlochkopfes ermöglicht. Anschließend wird an das Fenster im Rohr ein Metallgraben angeschweißt, durch den beim Bohren eines Brunnens die Spülflüssigkeit in das Grabensystem geleitet wird. Das in der Grube installierte Rohr wird als Richtung bezeichnet.

Nachdem sie die Richtung festgelegt haben, beginnen sie mit dem Bohren des Brunnens. Nach dem Bohren von Lockergestein im oberen Teil des Abschnitts (50–400 m) wird ein Futterrohrstrang aus Stahlrohren abgesenkt und der Ringraum zementiert. Das erste Gehäuse wird als Gehäuse bezeichnet.

Anschließend wird weiter gebohrt. Sollte es beim Bohren später aufgrund instabiler Formationen zu Komplikationen kommen, wird eine zweite Verrohrung, eine sogenannte Zwischenverrohrung, abgesenkt. In einigen Fällen ist es notwendig, sowohl die dritte als auch die vierte Säule abzusenken, um das Bohrloch zu verstärken.

Nach Erreichen der Auslegungstiefe wird die Produktionsverrohrung in das Bohrloch abgesenkt und zementiert. Es kann entweder dazu dienen, Öl oder Gas an die Oberfläche zu heben oder Wasser (Gas oder Luft) in das Reservoir zu injizieren, um den Druck aufrechtzuerhalten.

Die Anordnung der Verrohrungsstränge, die Angabe ihrer Durchmesser, die Tiefe des Übergangs von einem größeren zu einem kleineren Durchmesser, die Tiefe des Verlaufs der Verrohrungsstränge und ihre Zementierungsintervalle ermöglichen es Ihnen, sich das Bohrlochdesign vorzustellen.

Abhängig von der Anzahl der abgesenkten Gehäusestränge können Brunnen einsäulig, zweisäulig oder dreisäulig sein. Typischerweise liegt der Anfangsdurchmesser des Bohrlochs zwischen 400 und 600 mm und der Enddurchmesser bei 127 mm (5 Zoll).

Während der Bohrungen wurden häufig Einstürze des oberen Teils des Sedimentkomplexes, bestehend aus Ton, Sandsteinen und Kieselsteinen, beobachtet; die Bildung von Kavernen im Halogengestein von Kungur, in denen es zu Brüchen des Bohrwerkzeugs kam; Es trat ein ungewöhnlich hoher Druck auf, der das Bohren mit einer gewichteten Lösung (1,7 g/cm3) erforderlich machte; Absorption von Tonlösung (bis hin zum Zirkulationsverlust) beim Bohren von porösem und gebrochenem Gestein, was in Kombination mit einem ungewöhnlich hohen Druck zu offenen Gasemissionen führt; Bildung von Öldichtungen gegen poröses und gebrochenes Gestein der produktiven Schichten, was zum Festsetzen und Festziehen des Bohrwerkzeugs führt.

Nachdem die Futterrohrstränge in das Bohrloch abgesenkt wurden, werden sie zementiert (zementiert). Dazu wird mit speziellen Zementzementen Zement in den Ringraum gegossen. Zementmörtel werden in speziellen Zementmischmaschinen hergestellt, die an der Bohrstelle ankommen. Durch Zementierungseinheiten, die mit Pumpen ausgestattet sind, wird Zement aus der Verrohrung in den Ringraum des Bohrlochs bis zu einer bestimmten, im GTN angegebenen Höhe des Zementhubs gedrückt.

Das Bohren produktiver Horizonte in Explorationsbohrungen erfolgt mit Bohrkronen, um den Kern auszuwählen und anschließend zu untersuchen. Nach Abschluss der Bohrungen in produktiven Formationen werden umfassende geophysikalische Felduntersuchungen von Bohrlöchern (GIS) durchgeführt.

Anschließend werden die Formationen mit Formationstestgeräten getestet, die darauf basieren, dass aufgrund eines starken Druckabfalls im Formations-Bohrstrang-System ein Ölzufluss aus der Formation verursacht wird.

Typischerweise wird ein Bohrloch etwas unterhalb der Basis des Produktionshorizonts gebohrt, das Produktionsgehäuse abgesenkt und ein- oder zweimal zementiert. Anschließend wird nach dem Aushärten des Zements die Säulenwand einschließlich des Zementrings gegenüber der produktiven Formation perforiert, um eine Verbindung zwischen der Säule und der Formation herzustellen. Verwenden Sie dazu verschiedene Perforatoren (Kumulativ, Torpedo oder Kugel). Am häufigsten werden kumulative Bohrhämmer verwendet, die auf der Wirkung eines kumulativen Strahls basieren, der durch die Explosion der Kupferauskleidung der Ladung und einer Stoßwelle entsteht. Dabei wird ein dünner Metallstrahl mit einer Geschwindigkeit von 8.000–10.000 m/s ausgestoßen und Löcher in die Säule und den Zementstein gestanzt. Ein Perforator wird in das Bohrloch abgesenkt und ein berechnetes Lochnetz entlang der produktiven Formation angelegt.

Untertägige Reparaturen von Brunnen werden sowohl während des Bohrvorgangs als auch während des anschließenden Betriebs von speziellen unterirdischen Reparaturteams durchgeführt, die größere und laufende Reparaturen von Brunnen durchführen. Wartungsteams arbeiten in der Regel im Schichtbetrieb, genau wie Bohrteams.

Zavgorodniy Ivan Alexandrovich

Student im 2. Studienjahr, Maschinenbauabteilung, Fachrichtung „Bohren von Öl- und Gasquellen“, Astrachan State Polytechnic College, Astrachan

Email:

Kuznetsova Marina Iwanowna

Lehrer Spezialdisziplinen Staatliche Polytechnische Hochschule Astrachan, Astrachan

Email:

Einführung. Seit der Antike fördert die Menschheit Öl; zunächst wurden primitive Methoden angewendet: die Nutzung von Brunnen, das Sammeln von Öl von der Oberfläche von Stauseen, die Verarbeitung von in Öl getränktem Kalkstein oder Sandstein. Im Jahr 1859 begann im US-Bundesstaat Pennsylvania das maschinelle Bohren von Ölquellen, und etwa zur gleichen Zeit begann das Bohren von Bohrlöchern in Russland. In den Jahren 1864 und 1866 wurden im Kuban die ersten Brunnen mit einer Förderleistung von 190 Tonnen/Tag gebohrt.

Zunächst wurden Ölquellen im manuellen Stab-Rotations-Verfahren gebohrt, doch schon bald wurde auf das Bohren im manuellen Stab-Schlag-Verfahren umgestellt. Die Shock-Rod-Methode hat sich in den Ölfeldern Aserbaidschans weit verbreitet. Der Übergang von der manuellen Methode zum mechanischen Bohren von Brunnen führte zu der Notwendigkeit, Bohrvorgänge zu mechanisieren, zu deren Entwicklung die russischen Bergbauingenieure G.D. einen wesentlichen Beitrag leisteten. Romanovsky und S.G. Wojslaw. Im Jahr 1901 wurde zum ersten Mal in den Vereinigten Staaten das Drehbohren eingesetzt, bei dem der Boden mit einem zirkulierenden Flüssigkeitsstrom (unter Verwendung von Bohrflüssigkeit) gespült wurde, und der französische Ingenieur erfand das Anheben von gebohrtem Gestein mit einem zirkulierenden Wasserstrom Fauvelle im Jahr 1848. Von diesem Moment an begann die Zeit der Entwicklung und Verbesserung des Drehbohrverfahrens. Im Jahr 1902 wurde in Russland in der Region Grosny der erste Brunnen mit einer Tiefe von 345 m im Rotationsverfahren gebohrt.

Heute nehmen die USA eine führende Position in der Ölindustrie ein, jährlich werden 2 Millionen Bohrlöcher gebohrt, ein Viertel davon erweist sich als produktiv, Russland belegt bisher nur den zweiten Platz. In Russland und im Ausland werden verwendet: manuelles Bohren (Wassergewinnung); mechanisch; kontrolliertes Spindelbohren (in England entwickeltes sicheres Bohrsystem); Sprengbohrtechnologien; Thermal; physikalisch-chemische, elektrische Funken und andere Methoden. Darüber hinaus werden viele neue Technologien zum Bohren von Bohrlöchern entwickelt; in den USA hat beispielsweise das Colorado Mining Institute eine Laserbohrtechnologie entwickelt, die auf dem Verbrennen von Gestein basiert.

Bohrtechnik. Am gebräuchlichsten ist das mechanische Bohrverfahren, das im Schlag-, Rotations- und Schlag-Rotationsbohrverfahren durchgeführt wird. Beim Schlagbohrverfahren kommt es zu einer Gesteinszerstörung durch Stöße des Gesteinsschneidwerkzeugs auf den Bohrlochboden. Die Zerstörung von Gesteinen durch die Rotation eines auf den Boden gedrückten Gesteinsschneidwerkzeugs (Meißel, Krone) wird als Rotationsbohrverfahren bezeichnet.

Beim Bohren von Öl- und Gasquellen in Russland kommt ausschließlich das Rotationsbohrverfahren zum Einsatz. Bei der Rotationsbohrmethode wird ein Bohrloch mit einem rotierenden Bohrmeißel gebohrt, während die gebohrten Gesteinspartikel während des Bohrvorgangs durch einen kontinuierlich zirkulierenden Strom aus Bohrflüssigkeit oder Luft oder Gas, die in das Bohrloch injiziert werden, an die Oberfläche befördert werden. Abhängig vom Standort des Motors wird das Drehbohren in Drehbohren und Turbobohren unterteilt. Beim Rotationsbohren befindet sich der Rotator an der Oberfläche und bewirkt, dass sich der Bohrer am Boden mithilfe eines Bohrrohrstrangs dreht. Die Rotationsgeschwindigkeit beträgt 20–200 U/min. Beim Bohren mit einem Bohrlochmotor (Turbobohrer, Bohrschrauber oder Elektrobohrer) wird das Drehmoment von einem Bohrlochmotor übertragen, der über dem Bohrmeißel installiert ist.

Der Bohrvorgang besteht aus folgenden Hauptvorgängen: Bohrgestänge mit verbrauchter Bohrkrone in das Bohrloch bis zum Boden absenken und Bohrgestänge mit verbrauchter Bohrkrone aus dem Bohrloch heben und Bohrkrone am Boden betätigen, d. h. Zerstörung des Bohrgesteins. Diese Vorgänge werden regelmäßig unterbrochen, um Mantelrohre in das Bohrloch abzusenken, um die Wände vor Einsturz zu schützen und Öl- (Gas-) und Wasserhorizonte zu trennen. Gleichzeitig werden beim Bohren von Bohrlöchern eine Reihe von Hilfsarbeiten durchgeführt: Kernprobenentnahme, Vorbereitung der Bohrspülung (Bohrspülung), Protokollierung, Messung der Krümmung, Bohrlochentwicklung, um einen Zufluss von Öl (Gas) zu bewirken ) in den Brunnen usw.

Abbildung 1 zeigt das technologische Diagramm der Bohranlage.

Abbildung 1. Schema einer Bohranlage zum Drehbohren: 1 - Laufseil; 2 - Fahrblock; 3 - Turm; 4 - Haken; 5 - Bohrschlauch; 6 - führendes Rohr; 7 - Dachrinnen; 8 - Schlammpumpe; 9 - Pumpenmotor; 10 - Pumpenleitungen; 11 - Aufnahmetank (Kapazität); 12 - Bohrverbindung; 13 - Bohrgestänge; 14 - hydraulischer Bohrlochmotor; 15 - Meißel; 16 - Rotor; 17 - Winde; 18 - Winde und Rotormotor; 19 - schwenkbar

Eine Bohranlage ist eine Reihe von Maschinen und Mechanismen, die zum Bohren und Sichern von Bohrlöchern bestimmt sind. Der Bohrvorgang wird durch das Absenken und Anheben des Bohrgestänges sowie dessen Gewichtserhaltung begleitet. Um die Belastung des Seils zu verringern und die Motorleistung zu reduzieren, werden Hebezeuge eingesetzt, die aus einem Turm, einem Bohrwerk und einem Fahrwerk bestehen. Das Laufsystem besteht aus einem festen Teil des Kronenblocks, der oben auf dem Turmdach installiert ist, und einem beweglichen Teil des Laufblocks, Laufseil, Haken und Schlingen. Das Fahrsystem dient dazu, die Drehbewegung der Windentrommel in die Translationsbewegung des Hakens umzuwandeln. Der Bohrturm dient zum Anheben und Absenken des Bohrgestänges und der Verrohrung in das Bohrloch sowie zum Halten des Bohrgestänges während des Bohrens und seiner gleichmäßigen Zuführung und Platzierung des Fahrsystems, der Bohrgestänge und eines Teils der Ausrüstung darin. Der Hebevorgang erfolgt mit einer Bohrwinde. Das Hebewerk besteht aus einer Basis, auf der die Windenwellen befestigt und durch Zahnräder miteinander verbunden sind. Alle Wellen sind mit dem Getriebe verbunden, und das Getriebe wiederum ist mit dem Motor verbunden.

Zur Landbohrausrüstung gehört eine Aufnahmebrücke, die zum Verlegen von Bohrgestängen und zum Transport von Ausrüstung, Werkzeugen, Materialien und Ersatzteilen darauf dient. Ein System von Geräten zum Reinigen der Spüllösung aus Bohrgestein. Und eine Reihe von Hilfsstrukturen.

Der Bohrstrang verbindet den Bohrmeißel (Gesteinsschneidewerkzeug) mit der Oberflächenausrüstung, d. h. dem Bohrgerät. Das obere Rohr eines Bohrstrangs ist quadratisch und kann sechseckig oder gerillt sein. Das Antriebsrohr verläuft durch das Loch im Rotortisch. Der Rotor ist in der Mitte des Bohrturms platziert. Das Führungsrohr ist an seinem oberen Ende mit einem Drehgelenk verbunden, das die Drehung des an einem Haken hängenden Bohrgestänges gewährleisten und die Spülflüssigkeit durch dieses zuführen soll. Der untere Teil des Wirbels ist mit dem Kelly verbunden und kann sich mit dem Bohrstrang drehen. Die Oberseite des Wirbels ist immer stationär.

Betrachten wir die Technologie des Bohrprozesses (Abbildung 1). An das Loch des stationären Teils des Drehgelenks 19 ist ein flexibler Schlauch 5 angeschlossen, durch den die Waschflüssigkeit mit Bohrpumpen 8 in das Bohrloch gepumpt wird. Die Waschflüssigkeit strömt über die gesamte Länge des Bohrgestänges 13 und gelangt in die Hydraulik Untertagemotor 14, der die Motorwelle in Rotation versetzt, und dann dringt die Flüssigkeit in den Bohrer 15 ein. Aus den Löchern des Bohrers austretend, wäscht die Flüssigkeit den Boden, nimmt Partikel des gebohrten Gesteins auf und steigt zusammen mit ihnen auf durch den ringförmigen Raum zwischen den Wänden des Bohrlochs und den Bohrrohren nach oben und wird zum Pumpeneinlass geleitet. An der Oberfläche wird die Bohrflüssigkeit mit speziellen Geräten vom Bohrgestein gereinigt und anschließend wieder in das Bohrloch eingespeist.

Technologischer Prozess Das Bohren hängt weitgehend von der Bohrspülung ab, die je nach den geologischen Gegebenheiten des Feldes aufbereitet wird auf wässriger Basis, auf Erdölbasis, unter Verwendung eines gasförmigen Mittels oder Luft.

Abschluss. Aus dem oben Gesagten wird deutlich, dass die Technologien für das Verhalten von Bohrprozessen unterschiedlich sind, aber die für die gegebenen Bedingungen (Tiefe des Bohrlochs, das Gestein, aus dem es besteht, Druck usw.) geeignete Technologie muss auf der Grundlage geologischer und geologischer Faktoren ausgewählt werden Klimabedingungen. Denn die weiteren Betriebseigenschaften des Bohrlochs, nämlich seine Durchflussrate und Produktivität, hängen von der qualitativ hochwertigen Öffnung des Produktionshorizonts im Feld ab.

Referenzliste:

1. Vadetsky Yu.V. Bohren von Öl- und Gasquellen: ein Lehrbuch für Anfänger. Prof. Ausbildung. M.: Verlagszentrum "Academy", 2003. - 352 S. ISB-Nr. 5-7695-1119-2.

2. Vadetsky Yu.V. Driller's Handbook: Lehrbuch. Leitfaden für Anfänger Prof. Ausbildung. M.: Verlagszentrum „Akademie“, 2008. – 416 S. ISB-Nr. 978-5-7695-2836-1.

Ursprünglich nutzte unser Land Bohrungen für den Bau von Salzbrunnen. Informationen über das Bohren von Bohrlöchern zur Ölexploration reichen bis in die 30er Jahre des 19. Jahrhunderts in Taman zurück. Auf Anregung des Bergbauingenieurs N.I. Voskoboynikov, im Jahr 1848 wurde auf Bibi-Heybat mit einem Bohrer ein Brunnen gebohrt, aus dem Öl gewonnen wurde. Es handelte sich um die erste Ölquelle der Welt, die durch Bohren mit einer Methode errichtet wurde, bei der das gebohrte Gestein durch Flüssigkeitsspülung kontinuierlich aus der Quelle entfernt wurde.

Brunnen werden vertikal, geneigt gebohrt, horizontal. Die Methode des gerichteten Clusterbohrens hat sich weit verbreitet, wenn 15 oder mehr Bohrlöcher im Schrägverfahren von einem Standort aus gebohrt werden. Diese Methode wird erfolgreich in Feuchtgebieten, beim Bohren von Brunnen von Offshore-Bohrplattformen, zur Erhaltung fruchtbarer Ackerflächen usw. eingesetzt.

Konzept eines Brunnens

Ein Brunnen ist ein Schacht (vertikal oder geneigt) mit kreisförmigem Querschnitt, einer Tiefe von mehreren Metern bis mehreren Kilometern und verschiedenen Durchmessern, der in der Dicke der Erdkruste errichtet wird. Die Oberseite des Bohrlochs wird als Mündung bezeichnet, die Unterseite des Bohrlochs als Boden und die Seite als Bohrloch. Der Abstand vom Bohrlochkopf bis zum Boden entlang der Bohrlochachse wird als Bohrlochlänge bezeichnet. Die Projektion der Länge auf die vertikale Achse wird als Bohrlochtiefe bezeichnet.

Bohrlöcher können Öl, Gas, Gaskondensat, Injektion, Beobachtung, Bewertung usw. sein. Die Gestaltung von Brunnen muss folgende Anforderungen erfüllen:

• 1. Gewährleisten Sie die mechanische Stabilität der Bohrlochwände und die zuverlässige Trennung aller (Öl-, Gas-, Wasser-)Schichten voneinander, den freien Zugang zum Bohrlochboden zum Absenken von Geräten und die Verhinderung von Gesteinskollaps im Bohrloch.
• 2. Effektive und zuverlässige Verbindung des Bohrlochbodens mit der produktiven (Öl- oder Gas-)Formation.
• 3. Die Möglichkeit, den Bohrlochkopf abzudichten und die Richtung des geförderten Produkts in das System zum Sammeln, Aufbereiten und Transportieren von Öl und Gas oder zum Einspritzen eines Schlagmittels in die Formation sicherzustellen.
• 4. Möglichkeit der Durchführung von Forschungsarbeiten in Brunnen sowie verschiedener geologischer, technischer und Wartungsarbeiten.

Die Stabilität der Bohrlochwände und die Trennung der Schichten voneinander wird durch das Bohren und Absenken mehrerer Rohre in das Bohrloch, sogenanntes Futterrohr, erreicht. Zuerst wird der Brunnen bis zu einer Tiefe von 50-100 Metern gebohrt, ein Stahlrohr wird hinein abgesenkt (1 = 500 mm oder mehr - Richtung). Der Raum zwischen der Außenwand des Rohrs und der Wand des Brunnens (Gestein) wird mit einem speziellen Zementmörtel unter Druck gefüllt, um den Einsturz des oberen Gesteins und Strömungen zwischen den oberen Schichten zu verhindern. Anschließend wird der Brunnen mit einem kleineren Bohrkronendurchmesser bis zu einer Tiefe von 500-600 m gebohrt, ein Rohr mit einem Durchmesser Darin wird ein Rohr mit einem Durchmesser von 249–273 mm abgesenkt und zusammen mit der Richtung bis zur Mündung zementiert. Dieser Rohrstrang wird als Leiter bezeichnet und soll die Erosion der oberen Schichten verhindern und außerdem einen Kanal zum Bohren von Ton schaffen Danach wird das Bohrloch bis zur geplanten Sohle gebohrt, ein Förderstrang (Stahlrohr mit einem Durchmesser von 146-168 mm) wird hineingelassen und der Raum zwischen dem Rohr und dem Gestein wird unter Druck mit Zementschlamm gefüllt zur Mündung. Volumen der Zementaufschlämmung, ihr Injektionsdruck wird durch Berechnung bestimmt. Nach dem Aushärten des Zementmörtels (in der Regel 48 Stunden) bildet sich im Rohrzwischenraum zwischen der Außenwand des Rohrs und dem Gestein ein Zementstein, der das Rohr trennt Schichten voneinander.

Abhängig von den Eigenschaften der Lagerstätte, ihrem Reservoirdruck, ihrem geologischen Querschnitt usw. kann die Bohrlochkonstruktion einsäulig oder mehrsäulig (zwei oder drei) sein. Die letzte Spalte wird Produktionsspalte genannt.

Nach Abschluss des Bohrvorgangs, Absenken des Produktionsgehäuses und seiner Zementierung im Bohrloch im Bereich der Öl- oder Gasformation werden mit speziellen Perforatoren Durchgangslöcher durch ein Stahlrohr und Zementstein gebohrt.

Anschließend wird der Brunnen ausgebaut und in Betrieb genommen. Der Brunnen kann einen geschlossenen oder offenen Boden haben. Eine offene Fläche wird verwendet, wenn die produktive Formation aus dichten Gesteinen besteht – Karbonat-, Kalk- oder dichten Sandsteinen. Bei einem Loch mit offenem Boden wird das Bohrloch bis zur Spitze der produktiven Formation gebohrt, das Produktionsgehäuse abgesenkt und zementiert. Anschließend wird mit einem Bohrer kleineren Durchmessers die Produktionsformation durch die Produktionsverrohrung geöffnet (gebohrt). In diesem Fall ist keine Perforation erforderlich, weil die produktive Formation wird nicht durch ein Metallrohr blockiert.

Besteht die produktive Formation aus instabilen und schwach zementierten Sandsteinen oder Kalksteinen, ist der Brunnenboden mit einem geschlossenen ausgestattet. In diesem Fall wird das Bohrloch bis zur vorgesehenen Tiefe gebohrt (ein sogenannter „Sumpf“ entsteht etwas unterhalb von 15 bis 20 m der produktiven Formation), ein Produktionsstrang wird darin abgesenkt, der zementiert wird, und anschließend wird der produktive Brunnen angelegt Abschnitte der Formation sind perforiert, um die Formation mit dem Boden des Bohrlochs zu verbinden. Handelt es sich bei der Formation um schwach zementierte Sand- oder Schluffsteine, kann die produktive Formation mit offenem Boden geöffnet und anschließend der Linerfilter abgesenkt werden. Der Filter wird als Löcher im Produktionsstrang im produktiven Formationsintervall dargestellt.

Methoden zum Bohren von Öl- und Gasquellen.

Es gibt verschiedene Bohrmethoden, aber das maschinelle Bohren hat auch in der Industrie Anwendung gefunden. Das mechanische Bohren wird in Schlag- und Drehbohren unterteilt. Beim Schlagbohren besteht das Bohrwerkzeug aus einem Bohrer 1, einer Hammerstange 2, einem Seilschloss 3. Am Bohrloch ist ein Mast 12 installiert, der im oberen Teil einen Block 5, eine Ausgleichsrollenrolle 6, eine Hilfsrolle 8 und eine Bohrmaschinentrommel 11. Das Seil ist auf der Trommel 11 der Bohranlage aufgewickelt. Das Bohrwerkzeug ist an einem Seil 4 aufgehängt, das über den Block 5 des Masts 12 geworfen wird. Wenn sich die Zahnräder 10 drehen, hebt und senkt die Pleuelstange 9 in einer hin- und hergehenden Bewegung den Ausgleichsrahmen 6. Wenn der Rahmen ist Beim Absenken zieht die Flaschenzugrolle 7 am Seil und hebt das Bohrwerkzeug über den Bohrlochboden. Beim Anheben des Rahmens senkt sich das Seil, der Bohrer fällt auf die Ortsbrust und zerstört den Fels. Um die Oberfläche von zerstörtem Gestein (Schlamm) zu reinigen, wird das Bohrwerkzeug aus dem Bohrloch gehoben und ein Schöpflöffel (ein länglicher Eimerzylinder mit einem Ventil im Boden) hineingelassen. Um die Effizienz des Schlagseilbohrens zu erhöhen, ist es notwendig, den Bohrlochboden umgehend von Bohrgestein zu reinigen.

Drehbohren.

Öl- und Gasbohrungen werden derzeit im Rotationsbohrverfahren gebohrt. Beim Drehbohren kommt es durch einen rotierenden Bohrmeißel zur Gesteinszerstörung. Unter dem Gewicht des Werkzeugs dringt der Bohrer in das Gestein ein und zerstört unter dem Einfluss des Drehmoments das Gestein. Das Drehmoment wird über einen am Bohrlochkopf installierten Rotor durch den Bohrstrang auf den Bohrer übertragen. Dieses Bohrverfahren wird Rotationsbohren genannt. Wenn das Drehmoment von einem Bohrlochmotor (Turbobohrer, Elektrobohrer) auf den Bohrmeißel übertragen wird, spricht man von Turbinenbohren.

Ein Turbobohrer ist eine hydraulische Turbine, die mittels Spülflüssigkeit, die von Pumpen in das Bohrloch gepumpt wird, in Rotation versetzt wird.

Die elektrische Bohrmaschine ist ein versiegelter Elektromotor, elektrischer Strom Die Zufuhr erfolgt über ein Kabel von der Oberfläche.

Ein Bohrturm ist eine Metallkonstruktion über einem Bohrloch zum Absenken und Anheben eines Bohrwerkzeugs mit einem Bohrer, von Bohrlochmotoren, Futterrohren, zum Platzieren von Bohrständern, nachdem diese aus dem Bohrloch gehoben wurden usw.

Türme sind in verschiedenen Modifikationen erhältlich. Die Hauptmerkmale von Türmen sind Tragfähigkeit, Höhe, „Magazin“-Kapazität (Platz für Bohrrohrstopfen), Abmessungen der unteren und oberen Basis, Gewicht (Masse des Turms).

Die Tragfähigkeit des Turms ist die maximal zulässige Belastung des Turms während des Bohrvorgangs. Die Höhe des Turms bestimmt die Länge der Kerze, die aus dem Schacht entnommen werden kann, und ihre Länge bestimmt die Dauer der Auslösevorgänge.

Zum Bohren von Brunnen bis zu einer Tiefe von 400–600 m wird ein Turm mit einer Höhe von 16–18 m verwendet, für eine Tiefe von 2000–3000 m – eine Höhe von 42 m und für eine Tiefe von 4000 bis 6500 m – 53 m. Die Kapazität des „Magazins“ zeigt die Gesamtlänge der Bohrrohre mit einem Durchmesser von 114-168 mm an, die darin untergebracht werden können. Die Abmessungen der oberen und unteren Fundamente charakterisieren die Bedingungen des Bohrteams unter Berücksichtigung der Platzierung von Bohrgeräten, Bohrwerkzeugen und Mechanisierungsmitteln für Hebearbeiten. Die Abmessungen der oberen Basis der Türme betragen 2 x 2 oder 2,6 x 2,6 m und die der unteren Basis 8 x 8 oder 10 x 10 m.

Die Gesamtmasse der Bohrinseln beträgt mehrere zehn Tonnen.

Brunnenbauzyklus.

Bevor mit den Bohrungen am Bohrplatz begonnen wird, wird der Standort von Fremdkörpern befreit; falls Wald vorhanden ist, wird dieser abgeholzt und entwurzelt. Wenn in einem sumpfigen Gebiet gebohrt wird, füllen Sie zunächst die Straße zur Bohrstelle auf und füllen Sie die Stelle unter der Bohranlage auf, um den Sumpf zu beseitigen. Sie planen den Standort, installieren Stromleitungen, Kommunikations- und Wasserleitungen.

Der Transport von Bohrtürmen erfolgt, sofern Gelände und Entfernung es zulassen, ohne Demontage auf speziellen Raupenwagen oder auf Kufenschlitten, auch die pneumatische Fortbewegungsweise ist möglich. Nach dem Transport und der Installation der Bohranlage vor Ort beginnt die Installation der restlichen Ausrüstung, d. h. Installation von dieselbetriebenen Kolbenpumpen oder elektrisch angetriebenen Pumpen; Bohrschlamm-Reinigungssystem, Elektroraum, Bohrlochkopfausrüstung (Rotor, Verhinderer, hydraulische Gewichtsanzeige), Bohrschutz für oberirdische Strukturen usw. Wenn mit dem Bohren begonnen wird neuer Platz, entfernt vom Ort der Bohrarbeiten, in diesem Fall wird die gesamte Ausrüstung, einschließlich Bohranlage, Pumpeinheit, Aufbereitungsanlagen usw., zerlegt an die Bohrstelle geliefert und hier beginnt mit der Montage der Bohranlage und aller anderen Ausrüstung.

Nach der Installation der Bohranlage und aller Geräte beginnen die Vorbereitungsarbeiten für das Bohren des Brunnens.

Zu den vorbereitenden Arbeiten gehören:

• 1. Bestückung des Laufblocks und des Kronenblocks mit Stahlseil und Einhängen des Hebehakens.
• 2. Installation und Prüfung von Kleinmechanisierungsgeräten.
• 3. Zusammenbau und Aufhängen eines Vierkantwirbels (Antriebsrohr) am Haken, Anschließen eines flexiblen Hochdruckschlauchs an das Steigrohr und den Wirbel.
• 4. Turmausrichtung.
• 5. Einbau des Rotors.
• 6. Bohren in Richtung des Brunnens.

Brunnen werden vertikal, gerichtet und horizontal gebohrt. Die Hauptart des Brunnenbohrens war lange Zeit das Vertikalbohren. In den letzten Jahren wird zunehmend die Methode des Richtbohrens eingesetzt, d.h. wenn gemäß Bohrplänen das Bohrloch entlang einer Flugbahn mit einer Abweichung von der Vertikalen gebohrt wird. Typischerweise empfiehlt es sich, Schrägbrunnen unter dem Meeres-, Fluss-, Seegrund sowie unter Bergen und Schluchten zu bohren; in sumpfigen Gebieten, geschützten Wäldern, für große Industrieanlagen, Städte und Dörfer. Schrägbrunnen werden auch bei der Beseitigung offener Öl- und Gasquellen sowie zur Erhaltung fruchtbarer Böden eingesetzt, um die Kosten für das Bohren von Brunnen durch Reduzierung der Vorbereitungsarbeiten und der Kommunikation (Kommunikation, Strom, Wasserleitungen usw.) zu senken .). Um das Bohrlochprofil von der Vertikalen abzulenken, werden spezielle Geräte verwendet. Dazu gehören: krummes U-Boot, krummes Bohrgestänge, verschiedene Arten Umlenker usw. In unserem Land werden in den letzten Jahren immer häufiger horizontale Brunnenbohrungen und horizontale seitliche Bohrlöcher in erschöpften und unrentablen Bohrlöchern eingesetzt, in denen unerschlossene Ölschichten vorhanden sind.

Brunnenperforation. Nachdem die Futterrohre in das Bohrloch abgesenkt und zementiert wurden, werden mithilfe von Perforatoren Löcher in das Förderrohr und den Zementstein gegen den produktiven Teil der Formation gebohrt, um den produktiven Teil der Formation mit dem Boden des Bohrlochs zu verbinden. Dieser Vorgang wird Perforation genannt. Anwenden verschiedene Methoden Bohrlochperforation: Kugel-, Torpedo-, Kumul- und Wassersandstrahlen.

Ein Kugelperforator (PP) ist ein 1 m langes Rohr mit einem Durchmesser von 100 mm, das mit komprimiertem Schießpulver und 10 Stahlgeschossen beladen ist. An einem Forstkabel wird ein Kugelbohrer in ein mit Tonlösung gefülltes Bohrloch abgesenkt, in einem bestimmten Intervall der produktiven Formation installiert und es werden Schüsse abgefeuert. Die Tiefe der Löcher im Gestein beträgt nicht mehr als 5-7 cm. Viele Kugeln bleiben in der Produktionssäule, im Zementstein, stecken und nur wenige von ihnen durchschlagen die Säule und den Zementstein. Es wird derzeit praktisch nicht genutzt.

Torpedoperforator (TP). Die Torpedoperforation erfolgt durch Geräte, die an einem Kabel abgesenkt werden und Sprenggranaten mit einem Durchmesser von 22 mm abfeuern. Der Apparat besteht aus Abschnitten mit jeweils zwei horizontalen Stämmen. Das Projektil ist mit einem Stiftzünder ausgestattet. Wenn das Projektil stoppt, explodiert die innere Ladung und das umgebende Gestein zerbricht. Die Tiefe der Kanäle beträgt laut Testdaten 100-160 mm, der Durchmesser des Kanals beträgt 22 mm. Pro 1 m produktivem Teil der Formation werden nicht mehr als vier Löcher gebohrt, da eine Torpedoperforation häufig zur Zerstörung des Gehäuses führt. Genau wie Geschosse wird die Torpedoperforation nur sehr begrenzt eingesetzt.

Derzeit wird hauptsächlich die kumulative Perforation (PC) verwendet. Kumulative Perforatoren haben Ladungen mit einer konischen Aussparung, die es ermöglichen, explosive Gasströme zu fokussieren und zu lenken hohe Geschwindigkeit senkrecht zu den Wänden des Brunnens.

Ein Block aus komprimiertem pulverförmigem Sprengstoff, der eine konische Aussparung aufweist, die mit einer Metallmatrize ausgekleidet ist, wird in einen kumulativen Perforator eingeführt.

Die kumulative Perforation erfolgt durch das Abfeuern von Perforatoren, die keine Kugeln oder Granaten enthalten. Die Durchdringung der Säule, des Zementsteins und des Gesteins erfolgt durch eine gezielte Explosion. Diese Fokussierung ist auf die konische Form der Oberfläche der Sprengladung zurückzuführen, die mit einer dünnen Metallbeschichtung (Kupferblech 0,6 mm dick) ausgekleidet ist. Die Energie der Explosion in Form eines dünnen Gasstrahls – Auskleidungsprodukte – durchdringt den Kanal. Der kumulative Strahl hat an der Spitze eine Geschwindigkeit von bis zu 6–8 km/s und erzeugt einen Druck von 3–5.000 MPa.

Beim Beschuss mit einer Hohlladung entsteht in der Säule und im Zementstein ein schmaler Perforationskanal mit einer Tiefe von bis zu 350 mm und einem Durchmesser im Mittelteil von 8-14 mm.

In Ölfeldern wird auch ein Hydrosandstrahl-Perforator (GSP) eingesetzt.

Ein Hydrosandstrahlhammer besteht aus einem dickwandigen Körper, in den bis zu zehn Düsen aus abriebfestem Material (Keramik, Hartlegierungen) mit Lochdurchmessern von 3-6 mm eingeschraubt sind.

Ein Hydrosandstrahl-Perforator wird mithilfe von Pumpen- und Kompressorrohren in das Bohrloch abgesenkt. Vor dem Perforieren eines Bohrlochs wird eine Kugel von der Oberfläche in das Rohr geworfen, das das Durchgangsloch des Perforators blockiert. Anschließend wird mit den Pumpeinheiten AN-500 oder AN-700 die Flüssigkeit mit Sand durch die Rohrleitung in das Bohrloch gepumpt. Die eingespritzte Flüssigkeit mit Sand tritt nur durch die Düsen aus. Beim Austritt aus den Düsen entstehen enorme Geschwindigkeiten des Strahlmittelstrahls. Dadurch werden in kurzer Zeit Löcher in die Mantelrohre, den Zementstein und das Gestein gebohrt und das Bohrloch mit der produktiven Formation verbunden. Abhängig vom Durchmesser der Düsen, ihrer Anzahl und der Geschwindigkeit der Flüssigkeitseinspritzung erreicht die Tiefe der Perforationen 40-60 cm. Gleichzeitig bleibt die Dichtheit des Zementsteins hinter der Säule erhalten. Bei der Hydrosandstrahlperforation entsteht am Bohrlochkopf ein Druck von bis zu 40 MPa. Die Pumprate der Flüssigkeit mit Sand beträgt 3-4 l/s pro Düse. In diesem Fall erreicht die Volumengeschwindigkeit des Strahls in der Düse 200–300 m3/Tag und der Druckabfall beträgt 18–22 mPa. Die Perforationsdauer eines Intervalls beträgt 15-20 Minuten. Nach Abschluss der Perforation eines bestimmten Intervalls wird der Perforator angehoben und im nächsten Intervall platziert, und der Vorgang wird wiederholt.

Anruf Zufluss in den Brunnen.

In der Feldpraxis werden folgende Methoden verwendet, um einen Flüssigkeitszufluss aus der produktiven Formation zum Boden des Bohrlochs zu bewirken: Tartieren, Kolbenpumpen, Ersetzen der Flüssigkeit im Bohrloch durch eine leichtere, Kompressormethode, Pumpen einer Gas-Flüssigkeit Mischung, Förderung mit Tiefbrunnenpumpen. Bevor das Bohrloch ausgebaut wird, werden Armaturen am Bohrlochkopf installiert. In jedem Fall muss am Gehäuseflansch ein Hochdruckventil installiert werden, um das Bohrloch in Notsituationen abzusperren.

Kolbenbewegung. Beim Kolbendrücken (Abstrichen) wird der Kolben bzw. Abstrichtupfer in den Schlauch abgesenkt Stahlseil. Der Kolben (Tupfer) ist ein Rohr mit einem Durchmesser von 25-37,5 mm mit einem Ventil an der Unterseite, das sich nach oben öffnet. An der Außenfläche des Rohres (an den Verbindungsstellen) werden mit Drahtgeflecht verstärkte Gummimanschetten (3-4 Stück) angebracht. Wenn der Tupfer unter das Niveau abgesenkt wird, fließt die Flüssigkeit in der Vertiefung durch das Ventil in den Raum über dem Kolben. Beim Anheben des Tupfers schließt sich das Ventil und die Manschetten werden durch den Druck der darüber liegenden Flüssigkeitssäule gedehnt, gegen die Schlauchwände gedrückt und verdichtet. Während eines Hubs befördert der Kolben eine Flüssigkeitssäule, die der Tiefe seines Eintauchens unter den Flüssigkeitsspiegel entspricht. Die Eintauchtiefe ist durch die Stärke des Zahnsteinseils begrenzt und beträgt in der Regel 100-150 m.

Unter Tartanisierung versteht man die Entnahme von Flüssigkeit aus einem Brunnen mit einem an einem Stahlseil (16 mm) abgesenkten Schöpflöffel mithilfe einer Winde an einem Traktor (Auto). Ein Schöpflöffel besteht aus einem 7,5–8 m langen Rohr, das im unteren Teil ein Ventil mit einer Stange aufweist, das sich öffnet, wenn die Stange dagegen gedrückt wird. An der Oberseite des Schöpflöffels befindet sich eine Halterung zur Befestigung des Seils. Der Ballendurchmesser sollte das 0,7-fache des Gehäusedurchmessers nicht überschreiten. Während eines Durchgangs entfernt der Schöpflöffel Flüssigkeit aus dem Brunnen mit einem Volumen von maximal 0,06 m3.

Tartanning ist eine arbeitsintensive und wenig produktive Methode. Gleichzeitig ermöglicht das Tarting die Entnahme von Tonlösung aus dem Boden und die Kontrolle des Flüssigkeitsstands im Bohrloch. Wiederholtes Absenken und Anheben des Kolbens führt zu einem allmählichen Absinken des Flüssigkeitsspiegels im Bohrloch. Der große Nachteil dieser Methode besteht darin, dass mit offenem Mund gearbeitet werden muss, was mit der Gefahr von Flüssigkeitsaustritt und offenem Schwallen verbunden ist. Daher werden Kolben hauptsächlich bei der Erschließung von Injektionsbrunnen eingesetzt.

Flüssigkeit im Brunnen ersetzen. Ein durch Bohren fertiggestellter Brunnen wird normalerweise mit Tonschlamm gefüllt. Wenn wir die Tonlösung im Bohrloch durch Wasser oder entgastes Öl ersetzen, reduzieren wir den Druck am Bohrlochboden. Mit dieser Methode werden Bohrlöcher mit hohem Lagerstättendruck und guten Lagerstätteneigenschaften erschlossen.

Kompressor-Entwicklungsmethode. Die Kompressormethode wird in der Bohrlochentwicklung häufiger eingesetzt. Vor der Entwicklung werden Pumpen- und Kompressorrohre in das Bohrloch abgesenkt und der Bohrlochkopf mit einem Weihnachtsbaum ausgestattet. Ein mobiler Kompressor oder eine Hochdruck-Gasleitung von einer Gaskompressorstation wird über eine Druckleitung mit dem Rohrzwischenraum verbunden. Wenn Gas in das Bohrloch injiziert wird, wird die Flüssigkeit im Ringraum zum Rohrschuh oder zum Startloch (3–4 mm) im Rohr gedrückt, das zuvor in einer Tiefe von 700–800 m vom Bohrlochkopf aus hergestellt wurde bricht in den Schlauch ein. In die Schläuche eindringendes Gas belüftet die Flüssigkeit darin. Dadurch wird der Druck am Boden deutlich reduziert. Durch die Anpassung des Gasflusses verändern sie die Dichte des Gas-Flüssigkeits-Gemisches in den Rohren und damit den Druck am Boden des Bohrlochs. Wenn der Druck am Bohrlochboden unter dem Lagerstättendruck liegt, beginnt der Zufluss von Flüssigkeit und Gas in das Bohrloch. Nach Erhalt eines stabilen Zuflusses wird das Bohrloch in einen stationären Betriebsmodus überführt. Mit dieser Methode können Sie relativ schnell erhebliche Absenkungen der Formation erzielen, was für eine effektive Reinigung der Bohrlochzone besonders wichtig ist. Dies führt bei Hartgesteinen (Sandsteinen, Kalksteinen) zu einer intensiven Reinigung des Porenraums von beruhigendem (verstopfendem) Material und bei Lockergesteinen zur Zerstörung der Bohrlochsohlenzone der Formation. Um einen reibungsloseren Start des Bohrlochs zu gewährleisten, wird belüftetes Öl mithilfe eines Kompressors, einer Wascheinheit und eines Mischers durch den Ringraum gepumpt. Nachdem das Gas-Flüssigkeits-Gemisch durch die Strömungsleitung in den Aufnahmetank abgegeben wurde, wird die Zufuhr von belüftetem Öl schrittweise reduziert, bis sie ganz zum Erliegen kommt.

Die Entwicklung von Brunnen mit Druckluft erfolgt hauptsächlich mit mobilen Kompressoren UKP-80 oder KS-100. Der Kompressor UKP-80 entwickelt einen Druck von 8 MPa bei einer Luftzufuhr von 8 m3/min und der KS-100 entwickelt einen Druck von 10 MPa bei einer Luftzufuhr von 16 m3/min. Es ist zu beachten, dass beim Ausbau von Bohrlöchern mit Druckluft Explosionen möglich sind, da bei einem Gehalt an Kohlenwasserstoffgas im Gemisch mit Luft von 6 bis 15 % ein explosives Gemisch entsteht.

Entwicklung von Brunnen durch Injektion von kohlensäurehaltiger Flüssigkeit.

Bei der Bohrlochvervollständigung mit kohlensäurehaltiger Flüssigkeit wird anstelle von Gas oder Luft eine Mischung aus Gas und Flüssigkeit (Wasser oder Öl) in den Ringraum gepumpt. Die Dichte eines solchen Gas-Flüssigkeits-Gemisches hängt vom Verhältnis der Durchflussraten von eingespritztem Gas und Flüssigkeit ab, wodurch Sie die Parameter des Entwicklungsprozesses anpassen können. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Dichte des Gas-Flüssigkeits-Gemisches größer ist als die Dichte von reinem Gas, ermöglicht diese Methode die Entwicklung von Tiefbrunnen mit Kompressoren, die einen niedrigeren Druck erzeugen.

Entwicklung von Injektionsbrunnen. Injektionsbrunnen müssen über die gesamte Mächtigkeit der produktiven Formation eine hohe Injektivität aufweisen. Dies kann durch eine gute Reinigung der Bodenlochzone der produktiven Formation von Schmutz und anderen beruhigenden Materialien erreicht werden. Die Bodenlochzone der Formation wird vor dem Starten einer Injektionsbohrung zur Injektion mit den gleichen Methoden wie bei der Entwicklung von Ölförderbohrungen gereinigt, die Entwässerung der Bodenlochzonen der Formation dauert jedoch viel länger. Die Spüldauer beträgt einen Tag oder mehr und hängt von der Menge an mechanischen Verunreinigungen ab, die im aus dem Brunnen austretenden Wasser enthalten sind. Der Gehalt an mechanischen Verunreinigungen am Ende des Waschvorgangs sollte 10-20 mg/l nicht überschreiten.

Die maximale Reinigung des Porenraums der bohrlochnahen Zone der Formation erfolgt durch Entwässerungsmethoden, die es ermöglichen, sehr hohe Vertiefungen in der Formation zu erzeugen und so unter instabilen Bedingungen hohe Flüssigkeitsfiltrationsraten zum Boden der Bohrlöcher sicherzustellen. Am häufigsten erfolgt die Formationsentwässerung mit Selbstentladungsmethoden, Flüssigkeitsbelüftung, Pumpen mit Hochleistungs-Tauchkreiselpumpen usw.

Bei der Entwicklung von Injektionsbrunnen hat sich die Methode des variablen Drucks (VPM) durchgesetzt. Bei dieser Methode wird durch die Verrohrung mit Pumpeinheiten periodisch für kurze Zeit ein hoher Injektionsdruck in die Bohrlochsohlenzone der Formation erzeugt, der dann schlagartig durch den Ringraum abgelassen wird (es erfolgt eine „Entladung“). Wenn Flüssigkeit mit hohem Druck in die bohrlochnahe Zone der Formation injiziert wird, öffnen sich bestehende Risse und neue bilden sich, und wenn der Druck nachlässt, fließt Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit zum Boden. Gute Ergebnisse werden erzielt, wenn die Methode der periodischen Entwässerung von Bohrlochsohlenzonen angewendet wird, indem am Boden mehrere augenblickliche hohe Vertiefungen erzeugt werden.

Manchmal kommt es zu einer schlechten Injektivität von Injektionsbrunnen, entweder aufgrund der geringen natürlichen Durchlässigkeit des Formationsgesteins oder große Menge tonige Zwischenschichten, die durch Entwässerung der Bohrlochzonen nicht aufgebaut werden können. In solchen Fällen werden zur Erhöhung der Injektivität von Injektionsbrunnen andere Einflussmethoden eingesetzt, die es ermöglichen, die Durchmesser von Filterkanälen zu vergrößern oder ein Risssystem im Formationsgestein zu erzeugen. Zu diesen Methoden gehören verschiedene Säurebehandlungen, thermische Methoden, hydraulisches Brechen, Spaltentladung, Oxidationsbehandlung der Formation usw.