Nimi: Seadmed ja tehnoloogia nafta- ja gaasipuuraukude puurimiseks

Formaat: PDF

Suurus: 14,1 Mb

Ilmumisaasta: 2003

Eessõna
OSA 1. ÕLI- JA GAASIPUURIMISE TEHNOLOOGIA
Peatükk 1. Nafta- ja gaasiväljade geoloogia alused
1.1. Maakoore koostis
1.2. Kivimite geokronoloogia
1.3. Settekivimid ja nende esinemisvormid
1.4. Nafta- ja gaasimaardlate teke
1.5. Nafta ja gaasi füüsikalised ja keemilised omadused
1.6. Nafta- ja gaasiväljade otsimine ja uurimine
1.7. Kaevu geoloogilise läbilõike koostamine
1.8. Põhjavee koostis ja mineraliseerumine
1.9. Noh uurimine
Peatükk 2. Kaevude ehitamise üldmõisted
2.1. Põhimõisted ja määratlused
2.2. Kaevu kui insenerrajatise asukoha geoloogiline põhjendamine ja projekt
2.3. Kaevude ehitamiseks vajalike seadmete paigaldus
2.4. Puurkaevu puurimine
2.5. Puuriterad
2.6. Puurimisnöör
2.7. natuke sõita
2.8. Veealade puurkaevude omadused
2.9. Kaevude korpuse ja reservuaari isolatsioon
Peatükk 3. Kivimite mehaanilised omadused
3.1. Üldsätted
3.2. Kivimite mehaanilised ja abrasiivsed omadused
3.3. Üldrõhu, temperatuuri ja vee küllastumise mõju kivimite mõnele omadusele
4. peatükk
4.1. Rullotsikud
4.2. Koonusbittide kinemaatika ja dünaamika
4.3. teemantotsikud
4.4. Tera bitid
5. peatükk
5.1. Puurimisnööri füüsiline mudel
5.2. Puurimisnööri stabiilsus
5.3. Pinged ja koormused puurtorudes
Peatükk 6
6.1. Tingimused ja määratlused
6.2. Kaevu loputusprotsessi funktsioonid
6.3. Nõuded puurimisvedelikule
6.4. Puurimisvedelikud
6.5. Puurimisvedelike ettevalmistamine ja puhastamine
6.6. Puurvedeliku keemilise töötlemise tehnoloogia
6.7. Kaevu kokkusurumatu vedelikuga loputamise hüdrauliline arvutus
6.8. Puurimisvedelike ja puurimisjääkide kõrvaldamismeetodid
6.9. Puurimisvedelike ja raiejäätmete neutraliseerimise meetodid
7. peatükk
7.1. Tüsistuste klassifikatsioon
7.3. Vedeliku kadu kaevudes
7.4. Gaasiõli-vesi ilmingud
7.5. Torujuhtme kinnitamine, pingutamine ja maandumine
Peatükk 8. Puurimisrežiimid
8.1. Sissejuhatavad mõisted
8.2. Erinevate tegurite mõju puurimisprotsessile
8.3. Erinevate ja rõhuvate rõhkude mõju kivimite hävimisele
8.4. Bittide ratsionaalne arendamine
8.5. Puurimisrežiimide kujundamine
8.6. Puuritud kaevu puhastamine pistikutest
9. peatükk
9.1. Suundkaevude puurimise eesmärgid ja eesmärgid
9.2. Suunatava kaevude projekteerimise alused
9.3. Tegurid, mis määravad põhjaaugu trajektoori
9.4. Puuraugusõlmed suundkaevude puurimiseks
9.5. Kaevude trajektoori kontrollimise meetodid ja seadmed
9.6. Horisontaalsete kaevude puurimise ja navigeerimise omadused
10. peatükk
10.1. Veehoidla puurimine
10.2. Tootliku formatsiooni puurimist ja avamist tagavad tehnoloogilised tegurid
10.3. Põhjaaugu moodustumise tsooni läbilaskvuse muutus. Kaevude lõpetamise puurimisvedelikud
10.4. Moodustuste testimine ja puurimise ajal kaevu katsetamine
11. peatükk Filtrid
11.1. Kaevude projekteerimise põhialused
11.2. Hästi põhja kujundused
12. peatükk
12.1. Puuraugu ettevalmistamine
12.2. Kaevude korpuse tehnoloogia
12.3. Kaevude tsemendid ja mördid
12.4. Kaevude tsementeerimise arvutamine
13. peatükk
hästi areng
13.1. Kuuli perforatsioon
13.2. Kumulatiivne perforatsioon
13.3. Tasakaalustamata perforatsioon
13.4. Perforatsioon ületasakaalu ajal
13.5. Spetsiaalsed lahendused kaevu perforeerimiseks
13.6. Puhvri eraldajad
13.7. Kaevu spetsiaalse vedelikuga täitmise tehnoloogia
13.8. Sissevoolu esilekutsumine vedeliku väljatõrjumisega tootmisstringis
13.9. Õhkpadjaga sissevoolu kutsumine
13.10. Sissevoolu kutsumine päästikventiilide abil
13.11. Helistamise sissevool reaktiivseadmetega
13.12. Vedeliku taseme intervallne langetamine kaevus
13.13. Vedeliku taseme langetamine süvendis kolviga (tampooniga)
13.14. Sissevoolu kutsumine reservuaarist õhutusmeetodil
13.15. Vedeliku taseme alandamine kaevus ebaharilikult madala rõhuga reservuaari tingimustes
13.16. Reservuaari stimulatsioon kahefaasiliste vahtude abil
13.17. Tehnoloogia kihist sissevoolu esilekutsumiseks vahtudega ejektorite abil.
13.18. Reservuaari induktsioon koos testkomplektidega
13.19. Gaasiliste ainete kasutamine kaevude arendamiseks. Kaevu arendamine lämmastikuga
OSA 2. ÕLI- JA GAASIPUURIMISE TEHNIKA
14. peatükk
14.1. Nõuded puurimisseadmetele
14.2. Käitiste klassifikatsioon ja omadused
14.3. Täielikud puurimisseadmed tootmiseks ja süvauurimispuurimiseks.
14.4. Puurimisseadme tüübi ja põhiparameetrite valik
14.5. Puurplatvormi seadmete skeemi ja paigutuse valik
14.6. Nõuded puurimisseadme kinemaatilisele skeemile
14.7. OAO Uralmagnzavod toodetud puurplatvormid
14.8. OAO Volgograd Drilling Equipment Plant toodetud puurimisseadmed
15. peatükk
15.1. Sammaste tõstmise ja langetamise protsess. Kompleksi funktsioonid
15.2. Kompleksi kinemaatiline skeem SPO jaoks
15.3. Reisisüsteem
15.4. Reisisüsteemide terastrosside valik
15.5. Krooniklotsid ja reisiklotsid
15.6. Puurikonksud ja konksuplokid
15.7. JSC "Uralmagnzavod" puurplatvormide käigukastid
15.8. VZBT puurplatvormide liikuvad mehhanismid
15.9. Puurikonksud
15.10. Joonistused
15.11. Drawworks pidurisüsteemid
15.12. Väljalülitamise operatsioonide ulatus
15.13. Tõstemehhanismi kinemaatika
15.14. Tõstuki dünaamika
16. peatükk
16.1. mudapumbad
16.2. Kollektor
16.3. Pööratav
17. peatükk
17.1. Ringlussüsteemide parameetrid ja täielikkus
17.2. Tsirkulatsioonisüsteemide plokid
17.3. Agitaatorid
17.4. Puurmuda puhastusseadmed
17.5. Puurimismuda degasaatorid
17.6. Tsentrifuugmuda töötlemisüksus
17.7. Mudapumpade imitorud
18. peatükk
laiendajad, kalibraatorid
18.1. Rullotsikud
18.2. Tera bitid
18.3. Freesimisotsakud
18.4. ISM bitid
18.5. teemantotsikud
18.6. Rull-puuripead
18.7. Laba- ja freeskarbiidist puuripead
18.8. Teemantpuuripead ja ISM puuripead
18.9. südamiku vastuvõtu tööriist
18.10. Laiendajad
18.11. Tsentralisaatori kalibraatorid
19. peatükk Puurimisnööri arvutamine
19.1. Kelly torud
19.2. Puurida üles keeratud otstega torud ja nende liitmikud
19.3. Puurimistoru tööriistade ühendused häiritud
19.4. Puurida torusid keevitatud tööriistaühendustega
19.5. Kergsulamist puurtorud
19.6. Puurikraed
19.7. Drill string subs
19.8. Puuritorude stringina paigutuse arvutamise üldpõhimõtted ja metoodika
20. peatükk
20.1. Puurimisrootorid
20.2. Turbodrillid
20.3. Puurkaevu mootorid
20.4. Turbopropellermootorid
20.5. Elektrilised puurid
21. peatükk
21.1. veerupead
21.2 Puhkekaitsevarustus
22. peatükk Korpuse stringide arvutamine
22.1. Korpuse torud ja nende liitmikud
22.2. Korpuse stringide arvutamine
23. peatükk
23.1. Ajamite tüübid, nende omadused
23.2. Ajamimootorite valik
23.3. Sünteetilised liitmikud täiturmehhanismidele
23.4. Ühendused
23.5. Puurimisseadmete kettülekanded
23.6. Kaasaegsete puurplatvormide jõuallikad ja mootorid
23.7. Jõuajamite ja jõuülekannete paigutus
24. peatükk
protsessid
24.1. Bittide etteande automatiseerimine
24.2. Laskumise-tõusu automatiseerimine (ATS)
24.3. Puurimisvõti automaatne statsionaarne
24.4. Pneumaatiline kiilukäepide
24.5. Abivints
25. peatükk
25.1. Avamere nafta- ja gaasiväljade arendamise tunnused
25.2. Peamised tehniliste vahendite tüübid avamere nafta- ja gaasiväljade arendamiseks
25.3. Ujuvad puurimisrajatised (PBS)
25.4. Tungrauaga ujuvad puurimisseadmed (tungrauaga puurimisseadmed)
25.5. Poolsukeldavad ujuvad puurimisseadmed (SSDR)
25.6. Puurimislaevad (BS)
25.7. PBS-i puurseadmed
25.8. Veealune kaevupea varustus
25.9. Ujuvad puurimisseadmete kaitsesüsteemid puurimiskohas
25.10. Avamere püsiplatvormid (VKEd)

25.11. Keskkonnakaitse avamere puurimisel

Föderaalne haridusagentuur

GOUVPO "UDMURT STATE UNIVERSITY"

Majanduse, nafta- ja gaasitööstuse juhtimise osakond

Kursusetöö

Teemal "Nafta- ja gaasipuuraukude puurimine"

Juhataja Borkhovich S. Yu.

Küsimused testi jaoks

1. Kaevude puurimise meetodid

1.1 Löökpuurimine

1.2 Pöördpuurimine

2. Puurimisnöör. Olulised elemendid. Koormuse jaotus puurnööri pikkuses

2.2 Puurnööri koostis

3. Puurimisvedelike määramine. Tehnoloogilised nõuded ja piirangud puurimisvedelike omadustele

3.1 Muda funktsioonid

3.2 Nõuded puurimisvedelikule

4. Puuraugu tsementeerimise kvaliteeti mõjutavad tegurid

5. Puuriterade tüübid ja nende otstarve

5.1 Tahkete puuriterade tüübid

5.2 koonusotsad

5.3 Labaotsad

5.4 Freesiotsakud

5,5 ISM bitti

Kirjandus

Küsimused testi jaoks

Kaevude puurimise meetodid

Puuri kolonn. Olulised elemendid. Koormuse jaotus puurnööri pikkuses

Puurimisvedelike määramine. Tehnoloogilised nõuded ja piirangud puurimisvedelike omadustele

Kaevude tsementeerimise kvaliteeti mõjutavad tegurid

Puuride tüübid ja nende otstarve

1 . Kaevude puurimise meetodid

Puurimisviise on erinevaid, kuid mehaaniline puurimine on saanud tööstusliku leviku. See on jagatud šokiks ja pöörlevaks.

1.1 Haamerpuurimine

Kui löökpuurimine puurimistööriist sisaldab: otsikut (1); amortisaatorid (2); trosslukk (3); Pinnale on paigaldatud mast (12); plokk (5); tõmberulli tasakaalustaja (7); abirull (8); puurimisseadme trummel (11); köis (4); hammasrattad (10); ühendusvarras (9); tasakaalustusraam (6). Kui hammasrattad pöörlevad, liigutuste tegemine, tasakaalustusraami tõstmine ja langetamine. Kui raam on langetatud, tõstab tõmberull puurtööriista kaevu põhjast kõrgemale. Raami tõstmisel vabastatakse köis, peitel kukub näkku, hävitades seeläbi kivi. Kaevu seinte kokkuvarisemise vältimiseks lastakse sellesse mantelnöör. See puurimismeetod on rakendatav madalal sügavusel veekaevude puurimisel. Hetkel ei kasutata kaevude puurimisel löökmeetodit.

1.2 Pöördpuurimine

Pöördpuurimine. Nafta- ja gaasipuuraukude puurimine toimub pöördpuurimise meetodil. Sellise puurimise korral toimub kivi hävimine otsaku pöörlemise tõttu. Otsiku pöörlemise annab puurtoru nööri kaudu kaevupeas asuv rootor. Seda nimetatakse pöördmeetodiks. Samuti luuakse mõnikord pöördemomenti mootori abil (turbodrill, elektritrell, kruvide puurmootor), siis hakatakse seda meetodit kutsuma puurimiseks puurimismootoriga.

Turbodrill- See on hüdroturbiin, mida käitab pumpade abil kaevu pumbatav loputusvedelik.

elektriline puur- on elektrimootor, sellele antakse elektrivool, toidetakse kaabli kaudu pinnalt. Kaevude puurimine toimub puurimisseadme abil.

1-peisel; 2 - puuri lähedal olev puurikrae; 3,8 - alam; 4 - tsentralisaator; 5 - varrukaalune; 6,7 - puurikraed;9 - kaitserõngas; 10 - puurtorud; 11 - ohutusala; 12.23 - varraste alumised ja ülemised; 13 - juhtiv toru; 14 - reduktor; 15 - vints; 16 - pööratav alus; 17 - konks; 18 - kroonplokk; 19 - torn; 20 - reisiplokk; 21 - pöörlev; 22 - voolik; 24 - tõusutoru; 25 - rootor; 26 - muda eraldaja; 27 - mudapump

Hävitamine toimub puurtorudele langetatud biti abil põhjani. Pöörlemisliikumine toimub puurtoru nööri kaudu puurava mootori abil. Pärast puurtorude otsaga langetamist sisestatakse rootori võlli avasse kaks sisestust ja nende sisse kaks klambrit, mis moodustavad ruudukujulise ava. Selles augus on ka juhtiv toru, samuti ruudukujuline. See tajub pöördemomenti rootori laualt ja liigub vabalt piki rootori telge. Kõik komistamistoimingud ja puurtoru nööri raskuse hoidmine toimub tõstemehhanismi abil.

2 Puurimisnöör. Olulised elemendid. Koormuse jaotus puurnööri pikkuses

2.1 Puurimisnööri otstarve

Puurinöör on ühenduslüliks päevapinnal paikneva puurimisseadme ja puuraugus mis tahes tehnoloogilise toimingu tegemiseks antud ajal kasutatava puuriista (puur, moodustiste tester, püügiriist jne) vahel.

Puurnööri poolt täidetavad funktsioonid määratakse kaevus tehtava töö järgi. Peamised neist on järgmised.

Mehaanilise puurimise käigus puurnöör:

· on kanal otsaku pööramiseks vajaliku energia põhja viimiseks: mehaaniline - pöördpuurimisel; hüdrauliline – puurimisel hüdrauliliste puuraukude mootoritega (turbodrill, kruvipuurmootor); elektriline - elektritrellidega puurimisel (torude sees asuva kaabli kaudu);

· tajub ja edastab puurkaevu seintele (väikese voolusügavusel kaevu ka rootorile) reaktiivmomenti puurimisel puuraukude mootoritega;

on kanal tööaine (vedelik, gaasi-vedelik segu, gaas) ringvooluks; tavaliselt liigub tööaine läbi torukujulise ruumi alla alumisse auku, haarab hävitatud kivimi (muda) ja liigub seejärel läbi rõnga ülespoole kaevupea poole (otsene loputus);

loob (nööri alumise osa raskusega) või edastab (tööriista sundetteandega) otsaku aksiaalset koormust, neelates samaaegselt dünaamilisi koormusi tööotsikult, kustutades need osaliselt ja peegeldades need tagasi hammustada ja osaliselt kõrgemalt mööda lasta;

· see võib toimida sidekanalina põhjaaugust teabe vastuvõtmiseks või juhttoimingute ülekandmiseks puurimistööriistale.

· Väljalülitustöödel kasutatakse puurnööri otsaku langetamiseks ja tõstmiseks, puuraukude mootorid, erinevad puuraukude sõlmed;

· puuraukude mõõteriistade läbipääsuks;

puurkaevu väljatöötamiseks, vahepesu teostamiseks

mudakorkide eemaldamiseks jne.

Tüsistuste ja õnnetuste kõrvaldamisel, samuti kaevu uurimisel ja moodustiste testimisel teenib puurnöör:

· ummistusmaterjalide süstimiseks ja puhumiseks;

· pakkijate laskumiseks ja paigaldamiseks kihistu hüdrodünaamilisteks uuringuteks vedeliku valiku või süstimise teel;

laskumiseks ja ülekatete paigaldamiseks, et isoleerida neeldumistsoonid,

· varisemis- või varingualade tugevdamine, tsemendisildade jms paigaldamine;

· püügiriista laskumiseks ja sellega töötamiseks.

Eemaldatava südamikuga tünniga (kivimiprooviga) puurimisel toimib puurnöör kanalina, mille kaudu südamikutoru langetatakse ja tõstetakse.

2.2 Puurnööri koostis

Puurnöör (välja arvatud hiljuti ilmunud pidevad torud) koosneb keermestatud ühendusega puurtorudest. Torude ühendamine üksteisega toimub tavaliselt spetsiaalsete ühenduselementide - puurliidete - abil, kuigi võib kasutada ka tööriistadeta puurtorusid. Puurinööri tõstmisel (kulunud otsiku asendamiseks või muude tehnoloogiliste toimingute tegemisel) võetakse puurnöör iga kord lahti lühemateks lülideks, kusjuures viimane paigaldatakse spetsiaalsele platvormile - küünlajalgale või (harvadel juhtudel). ) riiulitel väljaspool nooli ja laskumisel koguneb ta jälle pikka veergu.

Ebamugav ja ebaratsionaalne oleks puurnööri koos selle lahtivõtmisega eraldi (üksikuteks) torudeks kokku panna ja lahti võtta. Seetõttu monteeritakse üksikud torud eelnevalt (tööriista ülesehitamisel) nn puurialusteks, mida edasi ei demonteerita (selle puurnööriga puurimise ajal).

Statiiv pikkusega 24-26 m (puurimissügavusel 5000 m või rohkem, 53-64 m kõrguse puurseadmega saab kasutada 36-38 m pikkuseid puurimispuurid) koosneb kahest, kolm või neli toru, kui kasutatakse torusid pikkusega vastavalt 12, 8 ja m. Viimasel juhul ühendatakse mugavuse huvides kaks 6-meetrist toru eelnevalt liitmiku abil kahetoruks (põlveks), mida enam lahti ei võeta.

Otse otsaku kohal või puurimismootori kohal oleva puurvarda osana on alati kaasas puurikraed (DC), mille mass ja jäikus on mitu korda suurem kui tavalistel puuritorudel, mis võimaldavad luua otsikule vajaliku koormuse. ja tagama tööriista põhja piisava jäikuse, vältides selle pikisuunalist painutamist ja puuraugu kontrollimatut kumerust. Puurikraed kasutatakse ka puurnööri põhja vibratsiooni juhtimiseks koos selle teiste elementidega.

Puurnööri koostis sisaldab tavaliselt tsentralisaatoreid, kalibraatoreid, stabilisaatoreid, filtreid, sageli - metallist mudapüüdjaid, tagasilöögiklappe, mõnikord - spetsiaalseid mehhanisme ja seadmeid, nagu hõõritsad, hoorattad, puuri etteandemehhanismid, lainejuhid, resonaatorid, pikisuunalised amortisaatorid. ja väändvibratsioonid, vastava otstarbega turviserõngad.

Puuraugu kõveruse reguleerimiseks antud suunas või, vastupidi, juba kõrvalekaldud puuraugu sirgendamiseks, lisatakse puurnööri deflektorid ja kasutatakse spetsiaalseid, sageli üsna keerukaid puurvarda alumise osa paigutusi. puuraugu sirge suuna säilitamiseks.

Vladimir Khomutko

Lugemisaeg: 3 minutit

A A

Nafta- ja gaasipuuraukude puurimise meetodid

Kaev on ümmarguse ristlõikega vertikaalne või kaldkaev, mille ehitamine toimub ilma juurdepääsuta inimese tööruumi. Sellise töö pikkus on mitu korda suurem kui selle läbimõõt.

Kuidas naftapuurauke puuritakse

Iga kaevu peamised elemendid on:

• suu (ülemine osa);
• pagasiruum (vaheosa);
• alumine auk (madalaim osa, mis asub reservuaaris).

Suu ja põhja vahelist kaugust piki töövõlli telge nimetatakse kaevu pikkuseks ja sama kaugust, mis on võetud piki telje vertikaalset projektsiooni, nimetatakse selle sügavuseks.

Derrick

Teisisõnu, vertikaalse kaevu pikkus ja sügavus on samad, kaldkaevu aga mitte.

Nafta- ja gaasipuuraukude puurimine reeglina. tekib tüve läbimõõdu järkjärgulise vähenemisega pärast teatud sektsiooni puurimist. Sellise töö esialgne läbimõõt ei ületa reeglina 900 millimeetrit ja näopiirkonna läbimõõt on 75 millimeetrit või rohkem.

Sellise kaevanduse süvendamise protsess seisneb kivimite hävitamises kas kogu esipinna piirkonnas (nn pidev puurimine) või piki selle perifeeriat (südamikupuurimine). Teisel juhul jääb kaevanduse šahti silindrikujuline kivimitükk, mida nimetatakse tuumaks. Läbitud kivimite koostise uurimiseks võetakse kaevust perioodiliselt välja südamikud. Puurimisega tegeleva inimese eriala nimetatakse puurijaks.

Paljusid teist huvitab küsimus: "Kuidas puuritakse kaevusid?"

Kaevandustööde süvendamise meetodid vastavalt läbitavatele kivimitele avalduva löögi laadi kriteeriumile jagunevad:

• mehaaniline;
• soojus;
• füüsikalised ja keemilised;
• elektriline ja nii edasi.

Maardlate tööstuslikul arendamisel kasutatakse ainult mehaanilisi meetodeid. Kõik muud loetletud meetodid on tõhususe eksperimentaalse kontrollimise etapis.

Mehaanilised meetodid on pöörlemine ja löök.

Löögimeetod hõlmab kivimi mehaanilist hävitamist köiele riputatud spetsiaalse tööriista abil, mida nimetatakse peitliks. Lisaks sisaldab sellise puurimisseadme koostis trossiluku ja amortisaatorit. Seade riputatakse üle ploki visatud trossi, mis asetatakse mastile ja spetsiaalne puurmasin annab sellele tööriistale edasi-tagasi liikumise.

Kui tüve sügavus suureneb, pikeneb köis järk-järgult. Tünni silindriline kuju kujuneb otsaku pööramisel töötamise ajal.

Põhjaaugu puhastamiseks puuritud kivist tuleb tööriista perioodiliselt pinnale tõsta. Selle asemel lastakse alla spetsiaalne seade, mida nimetatakse baileriks. See näeb välja nagu pikk ämber, mille põhjas on klapp.

Söötja sukeldatakse vedelikku (kas reservuaari või pinnaga kaasas) ja klapp avaneb. Vedeliku ja hävitatud kivimitükkide segu siseneb “ämbrisse”, misjärel see kõik pinnale eemaldatakse (niipea, kui hoob tõstetakse, klapp sulgub kohe). Pärast põhjaaugu puhastamise lõppu lastakse puuriist uuesti võlli ning protsessi korratakse ikka ja jälle.

Seinte kokkuvarisemise vältimiseks lastakse sellesse spetsiaalne toru, mida nimetatakse korpuseks. Sellistest torudest moodustub kaevanduse süvenedes terve torujuhe.

Kaevu puur

Venemaal šokimeetodit praegu praktikas ei kasutata.

Pöörlemismeetod hõlmab tööriista süvendamist kivimassi samaaegse pöördemomendi ja vertikaalkoormuse mõju tõttu. Vertikaalne koormus surub otsaku puuritavasse kivimisse ja pöördemoment võimaldab tööriistal kivi nihutada, hõõruda ja purustada.

Olenevalt seadme mootori asukohast jaguneb pöördpuurimine pöördpuurimiseks (mootor asub pinnal ja pöörab otsikut läbi spetsiaalsetest puurtorudest koosneva torukujulise nööri) ja puurimiseks (mootor asub põhjas) auk ja asetatakse otse otsaku kohale).

Pöördmeetodil pöörab mootor rootorit, mis omakorda pöörleb puurnööri, mille otsa on kinnitatud otsak. Puurava meetodi puhul pöörab mootor otsakut ise, samal ajal kui puurnöör ja mootori enda korpus jäävad paigale.

Pöördpuurimismeetodi puhul on iseloomulik puurkaevu pidev loputamine kas vee või spetsiaalselt ettevalmistatud puurimisvedelikega. Selleks kasutatakse spetsiaalseid mudapumpasid, mille töö tagavad erinevat tüüpi mootorid. Just need pumpamisseadmed pumpavad loputusvedelikku läbi tõusutoru torustiku, mis on tavaliselt paigaldatud puurseadme paremasse nurka. Lisaks juhitakse vedelik painduva puurvooliku ja pöörde abil otse puurnööri endasse.

Jõudes otsaku tasemele, siseneb see loputusvedelik kivisse läbi selles tööriistas olevate aukude ja seejärel läbi rõngakujulise vaba ruumi, mis jääb puuraugu seina ja puurnööri vahele. tõuseb üles, uhudes välja puuritud kivitükke. Lisaks puhastatakse see vedelik rennide süsteemi ja spetsiaalsete puhastusseadmete abil pistikutest, misjärel see siseneb mudapumbal asuvasse paaki. Pärast seda saab seda uuesti kasutada.

Nafta- ja gaasipuuraukude puurimise protsessi kaasatakse suure võimsusega kõrgtehnoloogilised seadmed. Tehtavate tööde loetelu sõltub süsivesinike maardlate omadustest. Loodusliku toorainega õmblused võivad asuda vertikaalselt, horisontaalselt või kaldu, mis mõjutab otseselt selle ekstraheerimise meetodit.

Mis on kaev?

Kaevud on mõeldud gaasi, vee ja muude kasulike ressursside ammutamiseks. See on silindrilise kujuga kivis töötamine. Selle pikkus on palju suurem kui selle läbimõõt. Kaev koosneb mitmest osast.

Silindrilise süvendi algust kaljus nimetatakse suuks, seinu - tüveks, põhja - põhjaks. Naftapuuraukude läbimõõt ülaosas ületab harva 900 mm ja põhjas - üle 165 mm. Sügavuse järgi jagunevad need madalaks (kuni 1500 m), keskmiseks (kuni 4500 m), sügavaks (kuni 6000 m), ülisügavaks (alates 6000 m).

Sõltuvalt süsivesinike tootmiseks mõeldud kaevude eesmärgist jagatakse need järgmisteks sortideks:

• töökorras. Kasutatakse otse süsivesinike tootmiseks;
• süstimine. Veehoidla rõhu säilitamiseks pumbatakse sisse vesi, mis võimaldab pikendada energiaressursside hoiuste arenguperioodi;
• uurimine. Võimaldab määrata kindlaksmääratud horisontide ressurssi;
• eriline. Mõeldud territooriumi geoloogiliste omaduste, õlikandva kihi määramiseks, heitvee sügavatesse kihtidesse juhtimiseks;
• struktuurne otsing. Mõeldud süsivesinike lademete täpse asukoha määramiseks.

Kuidas puurimine toimub?

Nafta- ja gaasikaevu puurimise tehnoloogia hõlmab järgmisi töid:

• Erinevate tehniliste omadustega kaevude puurimise protsess algab spetsiaalse varustuse ettevalmistamisega.
• Viia läbi puuraugu süvendamine. Selle käigus pumbatakse vett, mis võimaldab tõhusamalt puurida.
• Nii et maapinna süvend ei variseks kokku, tugevdatakse selle seinu. Sel eesmärgil kasutatakse manteltorusid. Nende seinte ja pinnase vaheline ruum on betoneeritud, mis võimaldab oluliselt tugevdada pagasiruumi silindrilist pinda.
• Töö viimases etapis viiakse läbi kaevu arendamine. Seal on põhja-augu tsoon, perforatsioon, õli väljavool.

Puurimismeetodid

Aja jooksul saab kasutada erinevaid seadmeid, mis määrab põhitöö tegemise viisi.

mõju meetod

See tähendab kivimite järjestikust hävitamist trossi külge riputatud peitli abil. Puurimisseadme töövahend koosneb ka põrutusvardast, trossilukust. Need on ühendatud üleminekuploki ja trossi kaudu tugimasti külge. Peamine töövahend teeb liigutusi puurmasina abil. Maapinnas oleva süvendi puhastamiseks kivijäänustest eemaldatakse aeg-ajalt peitel. Sisse süstitakse spetsiaalne vedelik, mis koos väikeste mullaosakestega ekstraheeritakse lindi abil väljapoole.

Pöörlemisviis

See puurimistehnoloogia on muutunud väga populaarseks. Kivide hävitamine toimub otsaku pöörlemise abil. See on allutatud aksiaalsele koormusele, mis tähendab pöördemomendi otsest ülekandmist ajamimehhanismilt töötööriistale. Kui kasutatakse rootorit. See edastab pöörlemise läbi torujuhtme. Tavapuurimisel kasutatakse ajamimehhanismina elektritrelli, kruvimootorit, mis paigaldatakse otse otsaku kohale.

Horisontaalsete kaevude puurimise omadused

Seda toodetakse süsivesinike ekstraheerimiseks raskesti ligipääsetavates kohtades, kus seda pole muul viisil võimalik teha. See meetod on väga produktiivne. Seda kasutatakse aktiivselt suurte reservuaaride põhjast energiaressursside ammutamiseks.

Töö käigus luuakse pagasiruum, mis kaldub vertikaaltelje suhtes teatud nurga all. Horisontaalne puurimine toimub mitmes etapis:

1. Puurimisseadmete ettevalmistamine tööks;
2. On vaja puurida kaev, et määrata kivimi omadused, õlikandvate kihtide sügavus, nende paigutus vertikaaltelje suhtes;
3. Lahenduse loomine, selle põhiomaduste hoolikas kohandamine;
4. segamistööde teostamine;
5. suu sulgemine;
6. Varustatud šahtide geoloogilise ja füüsikalise uuringu ettevalmistustööde läbiviimine;
7. Võlli ettevalmistamine olemasolevate kivimite testeri langetamiseks;
8. Kestade plahvatus, mis võimaldab rullide valimist;
9. Värskelt varustatud kaevu arendamine;
10. Tarne puurimiskomplekside tootmiskohta.

Horisontaalsete kaevude puurimine

Avamere kaevude puurimise meetodid

Veehoidlates kaevude puurimise tehnoloogia erineb maismaal kasutatavast. Lihtsaim viis vajalike toimingute tegemiseks on platvormide paigaldamine vaivundamendile, millele asetatakse kõik seadmed. Selle disaini seade esineb madalas vees. Samuti võib puurimisseadmete paigaldamine toimuda kunstlikult täidetud maale.

Puurkaevude puurimisel saadakse naftat tavaliselt ookeani või mere erinevatest osadest. Seetõttu on soovitatav paigaldada mobiilsed platvormid. Pärast töötsükli lõppu liiguvad nad valitud punkti ja jätkavad süsivesinike tootmist. Puurplatvorme on kolme tüüpi.

Isetõusev

See on pontoon. Platvormil on väljalõige, mille kohale asetatakse puurseade. Samuti on pontoonil kõik vajalik tehnika, elektrijaam, lao- ja abiruumid, mitmekorruseline kabiin. Puurimisel lastakse sambad alla, toetudes põhjale, mis viib platvormi tõusuni veepinnast kõrgemale.

poolsukeldatav

Neid kasutatakse seal, kus naftatootmise sügavus ulatub 300-600 m. Poolsukelplatvorm hõljub veepinnal tohututel pontoonidel. Kogu konstruktsiooni fikseerimine toimub massiivsete ankrute abil, mis kaaluvad umbes 15 tonni.

Gravitatsioon

Paigaldatud massiivsele betoonalusele, mis toetub merepõhjale.

Loetletud puurkaevude puurimise meetodeid kasulike süsivesinike kaevandamiseks kasutatakse aktiivselt kogu maailmas. Neid täiustatakse pidevalt, mis võimaldab neil oma tootlikkust tõsta.

Video: nafta- ja gaasigeoloogia alused

Zavgorodnõi Ivan Aleksandrovitš

2. aasta üliõpilane, mehaanikaosakonna nafta- ja gaasipuuraukude puurimise erialal, Astrahani Riiklik Polütehniline Kolledž, Astrahan

E-post:

Kuznetsova Marina Ivanovna

erialade õpetaja, Astrahani Riiklik Polütehniline Kõrgkool, Astrahan

E-post:

Sissejuhatus. Juba iidsetest aegadest on inimkond naftat ammutanud, algul kasutati primitiivseid meetodeid: kaevude kasutamine, õli kogumine reservuaaride pinnalt, õlis leotatud lubja- või liivakivi töötlemine. 1859. aastal ilmus USA-s Pennsylvania osariigis nafta kaevude mehaaniline puurimine, umbes samal ajal hakati puurima ka Venemaal. Aastatel 1864 ja 1866 puuriti Kubanis esimesed kaevud voolukiirusega 190 tonni ööpäevas.

Algselt puuriti naftapuurkaevusid käsitsi pöördvarda meetodil, peagi mindi üle käsitsi pöördvarda meetodil puurimisele. Aserbaidžaani naftaväljadel kasutatakse laialdaselt põrutusvarda meetodit. Üleminek käsitsi meetodilt kaevude mehaanilisele puurimisele tõi kaasa vajaduse puurimisoperatsioonide mehhaniseerimiseks, mille arendamisse andsid suure panuse Venemaa kaevandusinsenerid G.D. Romanovsky ja S.G. Voislav. 1901. aastal kasutati esimest korda USA-s tsirkuleeriva vedelikuvooluga (puurimismuda abil) pöörlevat puurimist põhjaaugu loputamisega ning prantsuse insener Fauvel leiutas 1848. aastal tsirkuleeriva veevooluga raiesmikute tõstmise. . Sellest hetkest algas pöörleva puurimismeetodi arendamise ja täiustamise periood. 1902. aastal puuriti Venemaal Groznõi oblastis rotatsioonmeetodil esimene kaev, mille sügavus oli 345 m.

Praeguseks on Ameerika Ühendriigid naftatööstuses liidripositsioonil, aastas puuritakse 2 miljonit puurauku, veerand neist on tootlikud, Venemaa on endiselt ainult teisel kohal. Venemaal ja välismaal kasutatakse järgmist: käsitsi puurimine (veevõtt); mehaaniline; kontrollitud spindliga puurimine (Inglismaal välja töötatud ohutu puurimissüsteem); plahvatusohtlikud puurimistehnoloogiad; soojus; füüsikalis-keemilised, elektrisädemed ja muud meetodid. Lisaks töötatakse välja palju uusi puurkaevude puurimistehnoloogiaid, näiteks USA-s on Colorado kaevandusinstituut välja töötanud kivide põletamisel põhineva laserpuurimise tehnoloogia.

Puurimistehnoloogia. Kõige levinum on mehaaniline puurimisviis, seda teostatakse löök-, pöörlemis- ja löök-pöördpuurimismeetoditega. Löökpuurimise meetodil toimub kivimite hävimine kivimite lõikeriista löökide tõttu kaevu põhjas. Kivimite hävimist põhja vastu surutud kivilõikuriista (peitel, kroon) pöörlemise tõttu nimetatakse pöördpuurimismeetodiks.

Nafta- ja gaasipuuraukude puurimisel Venemaal kasutatakse ainult pöörlevat puurimist. Pöördpuurimismeetodi kasutamisel puuritakse kaevu pöörleva otsaga, samal ajal kui puurimisprotsessi käigus puuritud kivimiosakesed tuuakse pinnale pidevalt ringleva puurimisvedeliku või kaevu süstitava õhu või gaasi vooluga. Sõltuvalt mootori asukohast jagatakse rootorpuurimine pöördpuurimiseks ja turbopuurimiseks. Pöördpuurimisel paikneb rotaator (rootor) pinnal, ajades puurnööri abil otsaku põhjaaugus, pöörlemissagedus on 20-200 p/min. Puurimisel puurimismootoriga (turbodrill, kruvipuur või elektritrell) edastatakse pöördemoment otsaku kohale paigaldatud puurimootorilt.

Puurimisprotsess koosneb järgmistest põhitoimingutest: puurtorude langetamine otsikuga kaevu põhja ja puurtorude tõstmine kasutatud otsaga kaevust ja otsaku käitamine põhjas, st puurimiskivi hävitamine. Need toimingud katkestatakse perioodiliselt, et juhtida korpuse torud kaevu, et kaitsta seinu varisemise eest ning eraldada nafta (gaas) ja veehorisont. Samaaegselt tehakse kaevude puurimise käigus mitmeid abitöid: südamiku proovide võtmine, loputusvedeliku (puurimismuda) ettevalmistamine, metsaraie, kõveruse mõõtmine, kaevu arendamine, et tekitada nafta (gaasi) sissevoolu kaevu jne. .

Joonisel 1 on kujutatud puurimisseadme tehnoloogiline skeem.

Joonis 1. Pöördpuurimiseks mõeldud puurimisseadme skeem: 1 - puurimisliin; 2 - reisiplokk; 3 - torn; 4 - konks; 5 - puurimisvoolik; 6 - juhtiv toru; 7 - vihmaveerennid; 8 - puurimispump; 9 - pumba mootor; 10 - pumba torustik; 11 - vastuvõtupaak (mahutavus); 12 - puurimislukk; 13 - puurtoru; 14 - hüdrauliline süvise mootor; 15 - peitel; 16 - rootor; 17 - vints; 18 - vints ja rootormootor; 19 - pöörlev

Puurseade on masinate ja mehhanismide kompleks, mis on ette nähtud puurimiseks ja kaevude katmiseks. Puurimisprotsessiga kaasneb puurnööri langetamine ja tõstmine, samuti selle kaalu hoidmine. Trossi koormuse vähendamiseks ja mootorite võimsuse vähendamiseks kasutatakse tõsteseadmeid, mis koosnevad tornist, tõmmitsast ja varustussüsteemist. Rännakusüsteem koosneb tornilaterna ülaossa paigaldatud kroonploki fikseeritud osast ja rändploki liigutatavast osast, reisinöörist, konksust ja troppidest. Rännakusüsteem on ette nähtud vintsi trumli pöörleva liikumise muutmiseks konksu translatsiooniliseks liikumiseks. Puurimisseade on ette nähtud puurnööri ja manteltorude tõstmiseks ja langetamiseks kaevu, samuti puurimisnööri raskuse küljes hoidmiseks puurimisel ning selle ühtlaseks etteandmiseks ja rändsüsteemi, puurtorude ja seadmete paigutamiseks sellesse. Väljalülitustoimingud viiakse läbi puurvintsi abil. Tõmbemehhanism koosneb alusest, millele on kinnitatud ja hammasratastega omavahel ühendatud vintsi võllid, kõik võllid on ühendatud käigukastiga ning käigukast omakorda mootoriga.

Maapinna puurimisseadmete hulka kuulub vastuvõtusild, mis on ette nähtud puurtorude paigaldamiseks ning selle mööda teisaldamiseks mõeldud seadmed, tööriistad, materjalid ja varuosad. Seadmete süsteem puurimisvedeliku puhastamiseks pistikutest. Ja mitmed kõrvalrajatised.

Puurinöör ühendab puuri (kivimurdmistööriista) pinnaseadmete, st puurseadmega. Puurinööri ülemine toru on ruudukujuline, see võib olla kuusnurkne või soonega. Juhttoru läbib rootori laua ava. Rootor asetatakse puurimisseadme keskele. Kelly ülemine ots on ühendatud pöördega, mis on ette nähtud konksule riputatud puurnööri pöörlemise tagamiseks ja puurimisvedeliku tarnimiseks läbi selle. Pöörde alumine osa on ühendatud kellyga ja seda saab puurnööriga pöörata. Pöörde ülemine osa on alati fikseeritud.

Mõelge puurimisprotsessi tehnoloogiale (joonis 1). Pöörde 19 fikseeritud osa avaga on ühendatud painduv voolik 5, mille kaudu pumbatakse puurimispumpade 8 abil loputusvedelik kaevu. Loputusvedelik läbib puurvarda 13 kogu pikkuses ja siseneb hüdraulilisse süvendusavasse. mootor 14, mis paneb mootori võlli pöörlema ​​ja seejärel siseneb vedelik otsakusse 15. Otsiku aukudest väljudes loputab vedelik põhjaava, korjab üles puuritud kiviosakesed ja koos nendega läbi seintevahelise rõngakujulise ruumi kaevust ja puuritorud tõusevad üles ja lähevad pumba sisselaskeavasse. Pinnal puhastatakse puurimisvedelik spetsiaalse varustuse abil puuritud kivist, misjärel see juhitakse uuesti kaevu.

Puurimise tehnoloogiline protsess sõltub suuresti puurimisvedelikust, mis vastavalt põllu geoloogilistele iseärasustele valmistatakse vee baasil, õli baasil, kasutades gaasilist ainet või õhku.

Väljund. Eelnevast on näha, et puurimisprotsesside käitumise tehnoloogiad on erinevad, kuid antud tingimustele sobivad (kaevu sügavus, selle kivimid, rõhud jne), tuleks valida geoloogilistest ja klimaatilistest tingimustest lähtuvalt. . Kuna põllul tootmishorisondi hästi läbiviidud avanemisest sõltuvad tulevikus kaevu tööomadused, nimelt selle voolukiirus ja tootlikkus.

Bibliograafia:

1.Vadetsky Yu.V. Nafta- ja gaasipuuraukude puurimine: õpik alguseks. prof. haridust. M.: Kirjastuskeskus "Akadeemia", 2003. - 352 lk. ISB nr 5-7695-1119-2.

2.Vadetsky Yu.V. Puurija käsiraamat: õpik. toetus alguseks prof. haridust. M.: Kirjastuskeskus "Akadeemia", 2008. - 416 lk. ISB nr 978-5-7695-2836-1.