Proces bušenja. Tehnologija bušenja nafte. tečaj "Bušenje naftnih i plinskih bušotina"
Ime: Oprema i tehnologija za bušenje naftnih i plinskih bušotina
Format: PDF
Veličina: 14,1 Mb
Godina izdanja: 2003
Predgovor
DIO 1. TEHNOLOGIJA BUŠENJA NAFTNIH I PLINSKIH BUŠOTINA
Poglavlje 1. Osnove geologije naftnih i plinskih polja
1.1. Sastav zemljine kore
1.2. Geokronologija stijene
1.3. Sedimentne stijene i oblici njihovog pojavljivanja
1.4. Stvaranje ležišta nafte i plina
1.5. Fizikalno-kemijska svojstva nafte i plina
1.6. Traženje i istraživanje naftnih i plinskih polja
1.7. Izrada geološkog presjeka bušotine
1.8. Sastav i mineralizacija podzemnih voda
1.9. Dobro istraživanje
2. Poglavlje. Opći pojmovi o izgradnji bunara
2.1. Osnovni pojmovi i definicije
2.2. Geološko obrazloženje smještaja i projektiranje bušotine kao inženjerske građevine
2.3. Montaža opreme za izgradnju bunara
2.4. Bušenje bušotine
2.5. svrdla
2.6. Niz za bušenje
2.7. Bitni pogon
2.8. Značajke bušenja bušotina u morskim područjima
2.9. Zaštita bušotine i izolacija formacije
Poglavlje 3. Mehanička svojstva stijena
3.1. Opće odredbe
3.2. Mehanička i abrazivna svojstva stijena
3.3. Utjecaj zatvornog tlaka, temperature i zasićenosti vodom na neka svojstva stijena
Poglavlje 4. Svrdla
4.1. Bitovi za valjke
4.2. Kinematika i dinamika valjkastih bitova
4.3. Dijamantni bitovi
4.4. Bitovi oštrice
Poglavlje 5. Rad bušaće kolone
5.1. Fizički model bušaće kolone
5.2. Stabilnost bušaće kolone
5.3. Naprezanja i opterećenja u cijevima bušaće kolone
Poglavlje 6. Ispiranje bunara
6.1. Pojmovi i definicije
6.2. Funkcije procesa čišćenja bunara
6.3. Zahtjevi za tekućine za bušenje
6.4. Tekućine za bušenje
6.5. Priprema i pročišćavanje tekućina za bušenje
6.6. Tehnologija kemijske obrade bušaćeg fluida
6.7. Hidraulički proračun ispiranja bušotine nestlačivim fluidom
6.8. Metode zbrinjavanja otpadnih tekućina od bušenja i bušotine
6.9. Metode neutralizacije istrošenih bušaćih tekućina i krhotina
Poglavlje 7. Komplikacije tijekom bušenja, njihova prevencija i kontrola
7.1. Klasifikacija komplikacija
7.3. Apsorpcija tekućina u bušotinama
7.4. Emisije plina, nafte i vode
7.5. Lijepljenje, zatezanje i slijetanje nizova cijevi
Poglavlje 8. Načini bušenja
8.1. Uvodni pojmovi
8.2. Utjecaj različitih čimbenika na proces bušenja
8.3. Utjecaj diferencijalnog i tlačnog tlaka na razaranje stijena
8.4. Racionalni razvoj bitova
8.5. Projektiranje načina bušenja
8.6. Čišćenje bušotine od mulja
Poglavlje 9. Bušenje usmjerenih i horizontalnih bušotina
9.1. Ciljevi i zadaci usmjerenog bušenja bušotina
9.2. Osnove projektiranja usmjerene bušotine
9.3. Čimbenici koji određuju putanju dna bušotine
9.4. Bušotinski sklopovi za bušenje usmjerenih bušotina
9.5. Metode i uređaji za praćenje putanje bušotine
9.6. Značajke bušenja i navigacije horizontalnih bušotina
Poglavlje 10. Otvaranje i bušenje produktivnih formacija
10.1. Bušenje produktivne formacije
10.2. Tehnološki čimbenici koji osiguravaju bušenje i otvaranje produktivne formacije
10.3. Promjena propusnosti zone formiranja u blizini bušotine. Tekućine za bušenje za završetak bušotina
10.4. Ispitivanje formacije i ispitivanje bušotine tijekom bušenja
Poglavlje 11. Projekti bunara. Filteri
11.1. Osnove dizajna bunara
11.2. Strukture dna bunara
Poglavlje 12. Zaštita bušotine i izolacija formacije
12.1. Priprema bušotine
12.2. Tehnologija zatvaranje bušotina
12.3. Cementi i mortovi za injektiranje
12.4. Proračun cementiranja bušotine
Poglavlje 13. Sekundarno otvaranje produktivnih formacija, pokrećući dotok nafte (plina) i
razvoj bušotine
13.1. Perforacija od metka
13.2. Kumulativna perforacija
13.3. Perforacija zbog depresije formacije
13.4. Perforacija zbog potiskivanja formacije
13.5. Posebna rješenja za bušenje bunara
13.6. Međuspremnici separatori
13.7. Tehnologija punjenja bunara posebnom tekućinom
13.8. Poticanje priljeva zamjenom tekućine u proizvodnom nizu
13.9. Pozivni dotok pomoću zračnog jastuka
13.10. Pozivanje dotoka pomoću otpusnih ventila
13.11. Pozivni priljev pomoću mlaznih uređaja
13.12. Intervalno smanjenje razine tekućine u bušotini
13.13. Smanjenje razine tekućine u bušotini klipom (swabbing)
13.14. Dozivanje dotoka iz formacije metodom prozračivanja
13.15. Smanjenje razine tekućine u bušotini u uvjetima abnormalno niskog tlaka u ležištu
13.16. Poticanje dotoka iz formacije pomoću dvofaznih pjena
13.17. Tehnologija induciranja dotoka iz formacije pjenama pomoću ejektora.
13.18. Pokretanje priljeva formacije korištenjem testnih alata
13.19. Primjena plinovitih sredstava za razvoj bušotine. Razvoj bušotina s dušikom
DIO 2. TEHNIKE BUŠENJA NAFTNIH I PLINSKIH BUŠOTINA
Poglavlje 14. Strojevi za bušenje
14.1. Zahtjevi za bušilice
14.2. Podjela i karakteristike instalacija
14.3. Kompletna bušaća postrojenja za proizvodno i dubinsko istražno bušenje.
14.4. Odabir tipa i glavnih parametara bušaćeg postrojenja
14.5. Odabir sheme i rasporeda opreme bušaćeg postrojenja
14.6. Zahtjevi za kinematičku shemu bušaćeg postrojenja
14.7. Bušilice koje proizvodi OJSC "Uralmagnzavod"
14.8. Strojevi za bušenje proizvedeni od JSC Volgograd Drilling Equipment Plant
Poglavlje 15. Kompleks podizanja
15.1. Postupak podizanja i spuštanja stupova. Složene funkcije
15.2. Kinematički dijagram kompleksa za SPO
15.3. Sustav putovanja
15.4. Izbor čelična užad za putujuće sustave
15.5. Krunski blokovi i pokretni blokovi
15.6. Kuke za bušenje i blokovi kuka
15.7. Putni mehanizmi bušilica OJSC "Uralmagnzavod"
15.8. Putni mehanizmi VZBT bušaćih garnitura
15.9. Kuke za bušenje
15.10. Drill drawworks
15.11. Izbušite kočione sustave vučnih konstrukcija
15.12. Obim operacija dizanja
15.13. Kinematika mehanizma za podizanje
15.14. Dinamika mehanizma za podizanje
Poglavlje 16. Oprema sustava za ispiranje bunara
16.1. Pumpe za blato
16.2. Razdjelnik
16.3. Okretni
Poglavlje 17. Sustav površinske cirkulacije
17.1. Parametri i kompletnost cirkulacijskih sustava
17.2. Blokovi cirkulacijskog sustava
17.3. Mješalice
17.4. Oprema za čišćenje isplake od krhotina
17.5. Otplinjavači tekućina za bušenje
17.6. Instalacija za obradu bušaćeg fluida na bazi centrifuge
17.7. Usisni vodovi za muljne pumpe
Poglavlje 18. Alati za rezanje stijena: svrdla, glave za bušenje,
ekspanderi, kalibratori
18.1. Bitovi za valjke
18.2. Bitovi oštrice
18.3. Bitovi za glodanje
18.4. ISM bitovi
18.5. Dijamantni bitovi
18.6. Valjkasta svrdla
18.7. Oštrice i glave za bušenje od tvrdog metala
18.8. Dijamantne bušilice i ISM bušilice
18.9. Alat za skupljanje jezgri
18.10. Proširivači
18.11. Kalibratori-centralizatori
Poglavlje 19. Bušaće cijevi. Proračun bušaćih kolona
19.1. Cijevi za bušenje
19.2. Bušaće cijevi s iskrivljenim krajevima i spojnice za njih
19.3. Stezaljke za iskrivljene bušaće cijevi
19.4. Bušaće cijevi sa zavarenim spojevima
19.5. Bušaća cijev od lake legure
19.6. Obujmice za bušenje
19.7. Podvodnici za bušaće kolone
19.8. Generalni principi te metodologija proračuna rasporeda bušaćih cijevi u nizu
Poglavlje 20. Pogon bita: rotori za bušenje, motori u bušotini
20.1. Rotori za bušenje
20.2. Turbo bušilice
20.3. Bušotinski motori
20.4. Turboprop bušotinski motori
20.5. Električne bušilice
Poglavlje 21. Oprema ušća bušotina koje se buše
21.1. Glave stupaca
21.2 Oprema protiv eksplozije
Poglavlje 22. Zaštitne cijevi. Proračun stupova kućišta
22.1. Obložne cijevi i spojnice za njih
22.2. Proračun stupova kućišta
Poglavlje 23. Energetski pogon kompleksa za bušenje
23.1. Vrste pogona, njihove karakteristike
23.2. Izbor pogonskih motora
23.3. Sredstva umjetne prilagodbe za pogone
23.4. Spojnice
23.5. Lančani pogoni bušilice
23.6. Pogonske jedinice i motori modernih bušilica
23.7. Raspored pogona i prijenosa snage
Poglavlje 24. Oprema za mehanizaciju i automatizaciju tehnoloških procesa
procesima
24.1. Automatizacija bitnog dodavanja
24.2. Automatizacija spuštanja i izrona (ASP)
24.3. Automatski stacionarni ključ za bušilicu
24.4. Pneumatski klinasti zahvat
24.5. Pomoćno vitlo
Poglavlje 25. Oprema za bušenje naftnih i plinskih bušotina na moru
25.1. Značajke razvoja naftnih i plinskih polja na moru
25.2. Glavne vrste tehnička sredstva za razvoj naftnih i plinskih polja na moru
25.3. Plutajuća oprema za bušenje (FDR)
25.4. Podizna plutajuća bušilica (podizna plutajuća postrojenja za bušenje)
25.5. Polu-uronjive plutajuće bušilice (SSDR)
25.6. Brodovi za bušenje (DS)
25.7. Bušilice za PBS
25.8. Podvodna oprema za bušotine
25.9. Sustavi za držanje plutajuće opreme za bušenje na mjestu bušenja
25.10. Offshore fiksne platforme (MSP)
25.11. Sigurnost okoliš prilikom bušenja na moru
FEDERALNA AGENCIJA ZA OBRAZOVANJE
GOUVPO "UDMURT DRŽAVNO SVEUČILIŠTE"
Odjel za ekonomiju, menadžment naftne i plinske industrije
Na temu "Bušenje naftnih i plinskih bušotina"
Voditelj Borkhovich S. Yu.
Pitanja za ispitni rad
1. Metode bušenja bušotina
1.1 Udarno bušenje
1.2 Rotacijsko bušenje
2. Bušaći niz. Bitni elementi. Raspodjela opterećenja duž duljine bušaće kolone
2.2 Sastav bušaće kolone
3. Namjena tekućina za bušenje. Tehnološki zahtjevi te ograničenja svojstava fluida za bušenje
3.1 Funkcije tekućine za bušenje
3.2 Zahtjevi za tekućine za bušenje
4. Čimbenici koji utječu na kvalitetu cementiranja bušotine
5. Vrste svrdla i njihova namjena
5.1 Vrste kruna za kontinuirano bušenje
5.2 Valjkasti nastavci
5.3 Bitovi s oštricom
5.4 Nastavci za glodanje
5.5 ISM bitova
Književnost
Pitanja za test
Metode bušenja bunara
Niz za bušenje. Bitni elementi. Raspodjela opterećenja duž duljine bušaće kolone
Namjena tekućina za bušenje. Tehnološki zahtjevi i ograničenja svojstava bušaćih fluida
Čimbenici koji utječu na kvalitetu cementiranja bušotine
Vrste svrdla i njihova namjena
1 . Metode bušenja bunara
Postoje različite metode bušenja, ali je mehaničko bušenje postalo industrijski rašireno. Dijeli se na udarne i rotacijske.
1.1 Udarno bušenje
Tijekom udarnog bušenja Alat za bušenje uključuje: krunu (1); udarne šipke (2); brava za uže (3); Na površini je postavljen jarbol (12); blok (5); valjak remenice za balansiranje (7); pomoćni valjak (8); bubanj bušilice (11); uže (4); zupčanici (10); klipnjača (9); okvir za ravnotežu (6). Kada se zupčanici okreću, čine pokrete, podižu i spuštaju okvir ravnoteže. Kada je okvir spušten, valjak za izvlačenje podiže alat za bušenje iznad dna bušotine. Kada se okvir podigne, uže se otpušta i dlijeto pada u čelo, uništavajući tako stijenu. Kako bi se spriječilo urušavanje stijenki bušotine, u nju se spušta zaštitna kolona. Ova metoda bušenja primjenjiva je na malim dubinama pri bušenju bušotina za vodu. Trenutno se metoda udara ne koristi za bušenje bušotina.
1.2 Rotacijsko bušenje
Rotacijsko bušenje. Naftne i plinske bušotine se buše metodom rotacijskog bušenja. Tijekom takvog bušenja dolazi do razaranja stijene zbog rotacije svrdla. Rotaciju krune osigurava rotor smješten na ušću bušotine kroz niz bušaćih cijevi. To se zove rotacijska metoda. Također, okretni moment se ponekad stvara pomoću motora (turbo bušilica, električna bušilica, vijčani motor u bušotini), tada se ova metoda naziva bušenje s motorom u bušotini.
Turbo bušilica- Ovo je hidraulička turbina koja se pokreće pomoću tekućine za ispiranje koju pumpe upumpavaju u bušotinu.
Električna bušilica- je električni motor, struja dovodi se do njega se dovodi preko kabela s površine. Bušotine se buše pomoću bušilice.
1-dlijeto; 2 - bušaća cijev opterećena nadbitom; 3,8 - pod; 4 - centralizator; 5 - spojni sub; 6,7 - opterećene bušaće cijevi 9 - sigurnosni prsten; 10 - bušaće cijevi; 11 - sigurnosni sub; 12.23 - poluge šipke, donje i gornje; 13 - vodeća cijev; 14 - mjenjač; 15 - vitlo; 16 - okretni podvodnik; 17 - kuka; 18 - krunski blok; 19 - toranj; 20 - putujući blok; 21 - okretnica; 22 - crijevo; 24 - uspon; 25 - rotor; 26 - separator mulja; 27 - pumpa za blato
Uništavanje se provodi pomoću bita, spuštenog na bušaćim cijevima do dna. Rotacijsko gibanje prenosi motor u bušotini kroz niz bušaćih cijevi. Nakon provođenja bušaćih cijevi s krunom, u rupu u bačvi rotora umetnu se dvije košuljice, a unutar njih se umetnu dvije stezaljke koje tvore rupu kvadratnog presjeka. U ovoj rupi nalazi se i vodeća cijev, također četvrtastog presjeka. Prima moment od stola rotora i slobodno se kreće duž osi rotora. Sve radnje podizanja i držanja niza bušaćih cijevi ovješenih izvode se mehanizmom za podizanje.
2 Bušaći niz. Bitni elementi. Raspodjela opterećenja duž duljine bušaće kolone
2.1 Namjena bušaćeg niza
Bušaća kolona je poveznica između bušaće opreme koja se nalazi na površini i bušotinskog alata (bušotina, ispitivač formacije, lovni alat itd.) koji se u određenom trenutku koristi za izvođenje bilo koje tehnološke operacije u bušotini.
Funkcije koje obavlja bušaća kolona određene su radom u bušotini. Glavni su sljedeći.
Tijekom mehaničkog bušenja, bušaća kolona:
· je kanal za opskrbu donje bušotine energijom potrebnom za rotaciju bita: mehanički - tijekom rotacijskog bušenja; hidraulički – kod bušenja hidrauličkim bušotinskim motorima (turbo bušilica, vijčani bušotinski motor); električni - pri bušenju električnim bušilicama (kroz kabel koji se nalazi unutar cijevi);
· percipira i prenosi na stijenke bušotine (pri maloj trenutnoj dubini bušotine, također i na rotor) reaktivni zakretni moment pri bušenju motorima u bušotini;
· je kanal za kružnu cirkulaciju radnog sredstva (tekućina, smjesa plin-tekućina, plin); obično se radni agens kreće prema dolje kroz prostor unutar cijevi do dna, hvata uništenu stijenu (mulj), a zatim se kreće gore kroz prstenasti prostor do ušća bušotine (izravno ispiranje);
· služi za stvaranje (težinom donjeg dijela stupa) ili prijenos (uz prisilno hranjenje alata) aksijalnog opterećenja na bit, istodobno primajući dinamička opterećenja od radnog bit, djelomično ih gaseći i reflektirajući ih natrag na malo i djelomično ih prolaziti više;
· može poslužiti kao komunikacijski kanal za primanje informacija s dna ili prijenos kontrolne radnje do bušotinskog alata.
· Tijekom operacija okidanja, bušaća kolona se koristi za spuštanje i podizanje dlijeta, motora u bušotini i raznih sklopova u bušotini;
· za prolaz instrumentacije niz bušotinu;
· za izradu bušotine, provođenje srednjeg ispiranja s
u svrhu uklanjanja muljevitih čepova itd.
Prilikom otklanjanja komplikacija i nesreća, kao i provođenja istraživanja bušotina i ispitivanja formacija, bušaća kolona služi:
· za pumpanje i upuhivanje začepljujućih materijala u formaciju;
· za spuštanje i ugradnju pakera u svrhu provođenja hidrodinamičkih istraživanja formacija odabirom ili utiskivanjem tekućine;
· za spuštanje i ugradnju zatvarača za izolaciju apsorpcijskih zona,
· ojačanje područja odrona ili klizišta, postavljanje cementnih mostova i sl.;
· za spuštanje ribolovnog alata i rad s njim.
Kod bušenja s uzorkovanjem jezgre (uzorak stijene) s uklonjivom jezgrenom cijevi, bušaća kolona služi kao kanal kroz koji se jezgrena cijev spušta i podiže.
2.2 Sastav bušaće kolone
Bušaći niz (osim onih koji se pojavljuju u U zadnje vrijeme kontinuirane cijevi) sastoji se od bušaćih cijevi koje koriste navojni spoj. Cijevi se najčešće međusobno spajaju posebnim spojnim elementima - bušaćim spojnicama, iako se mogu koristiti i bušaće cijevi bez brava. Prilikom podizanja bušaće kolone (radi zamjene istrošenog dlijeta ili pri izvođenju drugih tehnoloških operacija), bušaća kolona se svaki put rastavlja na kraće karike koje se postavljaju unutar tornja na posebnu platformu - postolje ili (u rijetkim slučajevima ) na nosačima izvan dizalice za bušenje, a pri spuštanju ponovno se skuplja u dugačku kolonu.
Sastavljanje i rastavljanje bušaće kolone i rastavljanje u zasebne (pojedinačne) cijevi bilo bi nezgodno i neracionalno. Stoga se pojedine cijevi prethodno (prilikom istezanja alata) sastavljaju u tzv. stalke za bušenje, koji se naknadno ne rastavljaju (dok se buši ovom bušaćom kolonom).
Postolje duljine 24-26 m (pri dubini bušenja od 5000 m ili više, postolja bušilica duljine 36-38 m mogu se koristiti s bušaćom garniturom visine 53-64 m) sastoji se od dvije, tri ili četiri cijevi kada se koristi cijevi duljine 12, 8 i m redom. U potonjem slučaju, radi praktičnosti, dvije cijevi od 6 metara su prethodno spojene pomoću spojnice u dvocijevni (koljeno), koji se naknadno ne rastavlja.
Kao dio bušaće kolone, neposredno iznad dlijeta ili iznad bušotinskog motora, uvijek su predviđene bušaće obujmice koje, višestrukom težinom i krutošću u usporedbi s konvencionalnim bušaćim cijevima, omogućuju stvaranje potrebnog opterećenja na dlijetu i osiguravaju dovoljno krutost dna alata tijekom izbjegavanja njegovog uzdužnog savijanja i nekontrolirane zakrivljenosti bušotine. Obujmice se također koriste za regulaciju vibracija dna bušaće kolone u kombinaciji s ostalim njezinim elementima.
Bušaća kolona obično uključuje centralizatore, kalibratore, stabilizatore, filtre, često metalne hvatače kaše, nepovratne ventile, a ponekad i posebne mehanizme i uređaje kao što su ekspanderi, zamašnjaci, mehanizmi za dovod bušotine, valovode, rezonatore, amortizere uzdužnih i torzijskih vibracija, gazni prstenovi , koji imaju odgovarajuću svrhu.
Da bi se kontrolirala zakrivljenost bušotine u određenom smjeru ili, naprotiv, da bi se već savijena bušotina ispravila, u bušaću kolonu se ugrađuju klinovi, a za održavanje pravog smjera bušotine, posebni, često prilično složeni, uređaji koriste se donji dio bušaće kolone.
Vladimir Khomutko
Vrijeme čitanja: 3 minute
A A
Metode bušenja naftnih i plinskih bušotina
Bušotina je vertikalni ili kosi rudnik kružnog poprečnog presjeka, čija se izgradnja odvija bez pristupa ljudi eksploataciji. Duljina takve mine mnogo je puta veća od njezina promjera.
Kako se buše naftne bušotine
Glavni elementi svakog bunara su:
- usta (najgornji dio);
- prtljažnik (srednji dio);
- bottomhole (najniži dio koji se nalazi u produktivnoj formaciji).
Udaljenost između ušća i dna duž osi rudarskog okna naziva se duljina bušotine, a ista udaljenost, ali uzeta duž okomite projekcije osi, naziva se njezina dubina.
Derrick
Drugim riječima, duljina i dubina okomitog bunara su iste, ali nagnutog nisu.
Bušenje naftnih i plinskih bušotina, u pravilu. javlja se postupnim smanjenjem promjera debla nakon bušenja određene površine. Početni promjer takve obrade u pravilu nije veći od 900 milimetara, a promjer u području čela je 75 milimetara ili više.
Proces produbljivanja takvog rudnika uključuje razaranje stijena bilo po cijeloj čeonoj površini (tzv. kontinuirano bušenje) ili po njenom obodu (jezgreno bušenje). U drugom slučaju, komad cilindrične stijene, koji se naziva jezgrom, ostaje u rudarskom oknu. Jezgre se povremeno vade iz bušotine kako bi se proučio sastav probijenih stijena. Specijalnost osobe koja buši zove se bušilica.
Mnoge od vas zanima pitanje: "Kako se buše bunari?"
Metode produbljivanja rudarskih radova prema kriteriju prirode utjecaja na prohodne stijene dijele se na:
- mehanički;
- toplinski;
- fizikalno-kemijski;
- električni i tako dalje.
Tijekom industrijske razrade ležišta koriste se samo mehaničke metode. Sve ostale navedene metode su u fazi eksperimentalne provjere učinkovitosti.
Mehaničke metode uključuju rotaciju i udar.
Metoda udara uključuje mehaničko uništavanje stijene pomoću posebnog alata koji se zove dlijeto obješeno na uže. Osim toga, takav uređaj za bušenje uključuje bravu za uže i udarnu šipku. Uređaj je obješen na uže bačeno preko bloka koji je postavljen na jarbol, a poseban stroj za bušenje daje klipni pokret ovom alatu.
Kako se dubina bačve povećava, uže se postupno produljuje. Cilindrični oblik cijevi nastaje okretanjem svrdla tijekom rada.
Za čišćenje površine od izbušene stijene, alat se mora povremeno podizati na površinu. Umjesto toga, spušta se poseban uređaj koji se zove bailer. Izgleda kao dugačka kanta s ventilom na dnu.
Bailer je uronjen u tekućinu (bilo iz rezervoara ili s površine) i ventil se otvara. Mješavina tekućine i komada uništenog kamena ulazi u „kantu“, nakon čega se sve to uklanja na površinu (čim se podigne jelo, ventil se odmah zatvara). Nakon završetka čišćenja dna, bušilica se ponovno spušta u rupu, te se postupak ponavlja iznova i iznova.
Kako bi se spriječilo urušavanje zidova iskopa, u njega se spušta posebna cijev koja se naziva kućište. Od takvih cijevi, kako rudnik ide dublje, formira se cijeli niz cijevi.
Bit za bušenje bunara
U Rusiji se metoda utjecaja trenutno ne koristi u praksi.
Rotacijska metoda uključuje produbljivanje alata u stijenu zbog istovremenog utjecaja momenta i vertikalnog opterećenja na svrdlo. Vertikalno opterećenje zabija svrdlo u stijenu koja se buši, a okretni moment omogućuje alatu da lomi, brusi i drobi stijenu.
Ovisno o tome gdje se nalazi motor instalacije, rotacijsko bušenje se dijeli na rotacijsko (motor se nalazi na površini i okreće dlijeto kroz niz cijevi od posebnih bušaćih cijevi) i bušotinsko (motor se nalazi u dnu i postavljen neposredno iznad nastavka).
S rotacijskom metodom, motor okreće rotor, koji zauzvrat okreće bušilicu, na čijem je kraju pričvršćen bit. Kod metode nizvodne bušotine, motor rotira sam svrdlo, dok niz bušaćih cijevi i samo kućište motora ostaju nepomični.
Za metodu rotacijskog bušenja karakteristična značajka je primjena stalnog ispiranja debla bilo vodom ili posebno pripremljenim tekućinama za bušenje. U tu svrhu koriste se posebne pumpe za blato, čiji rad osiguravaju motori. različiti tipovi. Ove pumpne jedinice pumpaju tekućinu za ispiranje kroz usponski cjevovod, koji je obično montiran u desnom kutu bušilice. Zatim se kroz fleksibilno crijevo za bušenje i zakretni dio tekućina dovodi izravno u samu bušaću kolonu.
Dostižući razinu svrdla, ova tekućina za ispiranje ulazi u stijenu kroz rupe koje se nalaze u ovom alatu, a zatim kroz prstenasti slobodni prostor koji ostaje između stijenke bušotine i bušaćeg niza. diže se do vrha, ispirajući komade izbušene stijene. Zatim se pomoću sustava žljebova i posebnih uređaja za čišćenje ova tekućina čisti od izbušene stijene, nakon čega ulazi u spremnik koji se nalazi na muljnoj pumpi. Nakon toga se može ponovno koristiti.
Proces bušenja naftnih i plinskih bušotina uključuje visokotehnološku opremu velike snage. Popis izvedenih radova ovisi o karakteristikama ležišta ugljikovodika. Šavovi s prirodnim sirovinama mogu se nalaziti okomito, vodoravno ili nagnuto, što izravno utječe na način njegove ekstrakcije.
Što je bunar?
Bušotine su namijenjene za proizvodnju plina, vode i dr korisne resurse. To je cilindrični otvor u stijeni. Duljina mu je mnogo veća od promjera. Bunar se sastoji od nekoliko dijelova.
Početak cilindričnog udubljenja u stijeni naziva se ušće, stijenke deblo, a dno dno. Promjer naftnih bušotina na gornjoj točki rijetko prelazi 900 mm, a na dnu više od 165 mm. Prema dubini dijele se na plitke (do 1500 m), srednje (do 4500 m), duboke (do 6000 m) i ultraduboke (od 6000 m).
Ovisno o namjeni bušotine za proizvodnju ugljikovodika, dijele se na sljedeće vrste:
- operativni. Izravno se koristi za proizvodnju ugljikovodika;
- ubrizgavanje. Voda se pumpa kako bi se održao tlak u ležištu, što omogućuje produljenje razdoblja razvoja naslaga energetskih resursa;
- istraživanje. Omogućuje određivanje resursa identificiranih horizonata;
- poseban. Dizajniran za određivanje geoloških karakteristika teritorija, naftonosnog sloja i ispuštanja otpadnih voda u duboke slojeve;
- strukturalno pretraživanje. Dizajniran za određivanje točne lokacije naslaga ugljikovodika.
Kako dolazi do bušenja?
Tehnologija bušenja naftne i plinske bušotine uključuje sljedeće radove:
- Postupak bušenja bušotina s raznim tehničke karakteristike počinje pripremom specijalizirane opreme.
- Bušotina se produbljuje. Tijekom rada ubrizgava se voda, što omogućuje bolje bušenje.
- Kako bi se spriječilo urušavanje udubljenja u zemlji, njegovi zidovi su ojačani. U tu svrhu koriste se zaštitne cijevi. Prostor između njihovih zidova i tla je betoniran, što omogućuje značajno ojačanje cilindrične površine debla.
- U završnoj fazi rada razvija se bušotina. Zona dna bušotine je izgrađena, perforirana, što uzrokuje istjecanje nafte.
Metode bušenja
Tijekom procesa može se koristiti različita oprema, koja određuje kako će se glavni posao odvijati.
Metoda utjecaja
Uključuje uzastopno uništavanje stijena pomoću dlijeta obješenog na uže. Radni alat bušaćeg postrojenja također se sastoji od udarne šipke i užeta za zatvaranje. Spojeni su pomoću adapterskog bloka i užeta na potporni jarbol. Glavni radni alat čini pokrete pomoću stroja za bušenje. Da bi se rupa u zemlji očistila od ostataka kamenja, dlijeto se s vremena na vrijeme uklanja. Posebna tekućina se pumpa unutra, koja se izvlači zajedno sa sitnim česticama zemlje pomoću bailer-a.
Rotacijska metoda
Ova tehnologija bušenja stekla je veliku popularnost. Uništavanje stijene događa se rotiranjem svrdla. Podložan je aksijalnom opterećenju, što podrazumijeva izravan prijenos momenta s pogonskog mehanizma na radni alat. Pri korištenju rotora. Prenosi rotaciju kroz niz cijevi. U klasičnom bušenju kao pogonski mehanizam koriste se električna bušilica i vijčani motor koji se postavljaju neposredno iznad svrdla.
Značajke bušenja horizontalnih bušotina
Proizvodi se za ekstrakciju ugljikovodika na teško dostupnim mjestima gdje je to nemoguće učiniti na druge načine. Ova metoda ima izvrsne performanse. Aktivno se koristi za vađenje energetskih resursa s dna velikih rezervoara.
Tijekom procesa rada stvara se deblo koje se naginje u odnosu na okomitu os pod određenim kutom. Horizontalno bušenje odvija se u nekoliko faza:
- Priprema opreme za bušenje za rad;
- Potrebno je izbušiti bušotinu kako bi se utvrdile karakteristike stijene, dubina naftonosnih slojeva, njihov položaj u odnosu na okomitu os;
- Izrada rješenja, pažljivo prilagođavanje njegovih osnovnih karakteristika;
- Izvođenje radova na ometanju;
- Pečaćenje usta;
- Izvođenje pripremnih radova za geološka i fizikalna istraživanja opremljenih okna;
- Priprema okna za spuštanje ispitivača postojećih stijena;
- Eksplodirajuće granate, koje omogućuju odabir valjaka;
- Izrada novoizgrađenog bunara;
- Dostava kompleksa za bušenje na mjesto proizvodnje.
Bušenje horizontalnih bušotina
Metode bušenja bušotina na moru
Tehnologija bušenja bušotina na ležištima razlikuje se od tehnika koje se koriste na kopnu. Najlakši način za izvođenje potrebnih operacija je ugradnja platformi na temelje od pilota na koje se postavlja sva oprema. Izgradnja ovog dizajna događa se u plitkoj vodi. Također, ugradnja opreme za bušenje može se odvijati na umjetno nasutom zemljištu.
Prilikom bušenja bušotina nafta se obično dobiva iz različitih područja oceana ili mora. Stoga je preporučljivo instalirati mobilne platforme. Nakon završetka radnog ciklusa kreću se do odabrane točke i nastavljaju proces proizvodnje ugljikovodika. Postoje tri vrste platformi za bušenje.
Samouzdižući se
Je li ponton. Platforma ima izrez iznad kojeg je postavljena dizalica za bušenje. Također na pontonu je sve potrebna oprema, elektrana, skladište i pomoćne prostorije, katnica. Prilikom bušenja stupovi se spuštaju i oslanjaju se na dno, što dovodi do izdizanja platforme iznad površine vode.
Polu-uronjivi
Koriste se tamo gdje dubina proizvodnje nafte doseže 300-600 m. Polu-potopljena platforma pluta na površini vode na ogromnim pontonima. Cijela konstrukcija učvršćena je masivnim sidrima teškim oko 15 tona.
Gravitacijski
Postavljen je na masivnu betonsku podlogu koja se oslanja na morsko dno.
Navedene metode bušenja bušotina za ekstrakciju korisnih ugljikovodika aktivno se koriste u cijelom svijetu. Stalno se usavršavaju, što im omogućuje povećanje produktivnosti.
Video: Osnove geologije nafte i plina
Zavgorodnij Ivan Aleksandrovič
Student 2. godine, strojarski odjel, specijalnost "Bušenje naftnih i plinskih bušotina", Astrahanska državna politehnička škola, Astrahan
Email:
Kuznjecova Marina Ivanovna
učitelj, nastavnik, profesor posebne discipline Astrahanska državna politehnička škola, Astrahan
Email:
Uvod.Čovječanstvo je od davnina vadilo naftu, isprva su korištene primitivne metode: korištenje bušotina, skupljanje nafte s površine rezervoara, obrada vapnenca ili pješčenjaka natopljenog uljem. Godine 1859. pojavilo se mehaničko bušenje naftnih bušotina u američkoj državi Pennsylvaniji, a otprilike u isto vrijeme počelo je bušenje bušotina u Rusiji. Godine 1864. i 1866. izbušene su prve bušotine u Kubanu s protokom od 190 tona/dan.
U početku su se naftne bušotine bušile ručnom rotacijskom metodom, ali se ubrzo prešlo na bušenje ručnom udarnom metodom. Metoda udarne šipke postala je raširena na naftnim poljima Azerbajdžana. Prijelaz s ručne metode na mehaničko bušenje bušotina doveo je do potrebe za mehanizacijom operacija bušenja, čiji su veliki doprinos razvoju dali ruski rudarski inženjeri G.D. Romanovski i S.G. Vojslav. Godine 1901. po prvi put u Sjedinjenim Američkim Državama korišteno je rotacijsko bušenje s ispiranjem dna cirkulirajućim protokom tekućine (upotrebom tekućine za bušenje), a podizanje izbušene stijene cirkulirajućim protokom vode izumio je francuski inženjer Fauvelle davne 1848. godine. Od tog trenutka počinje razdoblje razvoja i usavršavanja metode rotacijskog bušenja. Godine 1902. u Rusiji je izbušena prva bušotina dubine 345 m rotacijskom metodom u regiji Groznog.
Danas Sjedinjene Države zauzimaju vodeće mjesto u naftnoj industriji, godišnje se buši 2 milijuna bušotina, od kojih se četvrtina pokazuje produktivnom, Rusija je do sada tek na drugom mjestu. U Rusiji i inozemstvu koriste se: ručno bušenje (vađenje vode); mehanički; kontrolirano vretenasto bušenje (sustav sigurnog bušenja razvijen u Engleskoj); tehnologije eksplozivnog bušenja; toplinski; fizikalno-kemijske, električne iskre i druge metode. Osim toga, razvijaju se mnoge nove tehnologije za bušenje bušotina, na primjer, u SAD-u je Colorado Mining Institute razvio tehnologiju laserskog bušenja koja se temelji na gorućem kamenu.
Tehnologija bušenja. Metoda mehaničkog bušenja je najčešća, a izvodi se udarnim, rotacijskim i udarno-rotacijskim metodama bušenja. Kod metode udarnog bušenja dolazi do razaranja stijene zbog udara alata za rezanje stijene na dno bušotine. Razaranje stijena rotacijom alata za rezanje stijena (dlijeto, kruna) pritisnutog na dno naziva se metoda rotacijskog bušenja.
Pri bušenju naftnih i plinskih bušotina u Rusiji koristi se samo metoda rotacijskog bušenja. Kod metode rotacijskog bušenja, bušotina se buši rotirajućim svrdlom, dok se čestice izbušene stijene tijekom procesa bušenja iznose na površinu kontinuirano cirkulirajućom strujom bušaće tekućine ili zraka ili plina ubrizganog u bušotinu. Ovisno o položaju motora, rotacijsko bušenje se dijeli na rotacijsko bušenje i turbo bušenje. Kod rotacijskog bušenja, rotator se nalazi na površini, uzrokujući da se svrdlo okreće na dnu pomoću niza bušaćih cijevi, brzina vrtnje je 20-200 okretaja u minuti. Pri bušenju s bušotinskim motorom (turbo bušilica, vijčana bušilica ili električna bušilica), okretni moment se prenosi s bušotinskog motora ugrađenog iznad dlijeta.
Proces bušenja sastoji se od sljedećih glavnih operacija: spuštanje bušaćih cijevi s dlijetom u bušotinu na dno i podizanje bušaćih cijevi s istrošenim dlijetom iz bušotine i rad dlijetom na dnu, odnosno uništavanje bušotine. Ove operacije se povremeno prekidaju kako bi se zaštitne cijevi spustile u bušotinu kako bi se zaštitile stijenke od urušavanja i odvojili naftni (plinski) i vodeni horizonti. Istovremeno, tijekom procesa bušenja bušotina obavljaju se brojni pomoćni radovi: uzorkovanje jezgre, priprema bušotine (bušaće tekućine), karotaža, mjerenje zakrivljenosti, razrada bušotine kako bi se izazvao dotok nafte (plina). ) u bunar itd.
Slika 1 prikazuje tehnološki sustav bušilica.
Slika 1. Dijagram bušilice za rotacijsko bušenje: 1 - pokretno uže; 2 - putujući blok; 3 - toranj; 4 - kuka; 5 - crijevo za bušenje; 6 - vodeća cijev; 7 - žljebovi; 8 - pumpa za blato; 9 - motor pumpe; 10 - cjevovod pumpe; 11 - prihvatni spremnik (kapacitet); 12 - spoj za bušenje; 13 - bušaća cijev; 14 - hidraulički motor u bušotini; 15 - dlijeto; 16 - rotor; 17 - vitlo; 18 - vitlo i motor rotora; 19 - zakretni
Bušilica je skup strojeva i mehanizama namijenjenih za bušenje i osiguranje bušotina. Proces bušenja prati spuštanje i podizanje bušaćeg niza, kao i njegovo održavanje u težini. Da bi se smanjilo opterećenje užeta i smanjila snaga motora, koristi se oprema za dizanje, koja se sastoji od tornja, vučne konstrukcije za bušenje i pokretnog sustava. Putni sustav sastoji se od fiksnog dijela krunskog bloka postavljenog na vrhu nadstrešnice tornja i pokretnog dijela pokretnog bloka, pokretnog užeta, kuke i remena. Putni sustav dizajniran je za pretvaranje rotacijskog kretanja bubnja vitla u translatorno kretanje kuke. Bušaća dizalica namijenjena je za podizanje i spuštanje bušaće kolone i zaštitne cijevi u bušotinu, kao i za držanje bušaće kolone u ovješenom stanju tijekom bušenja i njezino ravnomjerno dopremanje i postavljanje pokretnog sustava, bušaćih cijevi i dijela opreme u njoj. Operacije dizanja izvode se pomoću vitla za bušenje. Vučni mehanizam se sastoji od postolja na kojem su osovine vitla učvršćene i međusobno povezane zupčanicima, sve osovine su spojene na mjenjač, a mjenjač je opet povezan s motorom.
Oprema za kopneno bušenje uključuje prihvatni most dizajniran za polaganje cijevi za bušenje i pomicanje opreme, alata, materijala i rezervnih dijelova duž nje. Sustav uređaja za čišćenje otopine za ispiranje iz izbušene stijene. I niz pomoćnih struktura.
Bušaća kolona povezuje svrdlo (alat za rezanje stijena) s površinskom opremom, tj. bušaćom garniturom. Gornja cijev u bušaćoj koloni je četvrtasta i može biti šesterokutna ili s utorima. Pogonska cijev prolazi kroz rupu u stolu rotora. Rotor je postavljen u središte dizalice. Vodeća cijev je na svom gornjem kraju spojena na zakretnicu dizajniranu da osigura rotaciju bušaće kolone obješene na kuku i kroz nju dovodi tekućinu za ispiranje. Donji dio zakretnice je spojen na kelly i može se okretati s bušaćom kolonom. Gornji dio zakretnice uvijek miruje.
Razmotrimo tehnologiju procesa bušenja (slika 1). Fleksibilno crijevo 5 spojeno je na otvor stacionarnog dijela zakretnice 19, kroz koji se tekućina za pranje pumpa u bušotinu pomoću pumpi za bušenje 8. Tekućina za pranje prolazi duž cijele duljine bušaćeg niza 13 i ulazi u hidraulički bušotinski motor 14, koji uzrokuje rotaciju osovine motora, a zatim tekućina ulazi u bit 15. Izlazeći iz rupa krune, tekućina ispire dno, pokupi čestice izbušene stijene i zajedno s njima se diže prema gore kroz prstenasti prostor između stijenki bušotine i bušaćih cijevi i usmjeren je na usis pumpe. Na površini se tekućina za bušenje čisti od izbušene stijene posebnom opremom, nakon čega se ponovno dovodi u bušotinu.
Tehnološki proces bušenje uvelike ovisi o bušaćem fluidu koji se, ovisno o geološkim karakteristikama polja, priprema na na bazi vode, na bazi nafte, korištenjem plinovitog sredstva ili zraka.
Zaključak. Iz navedenog je jasno da su tehnologije za ponašanje procesa bušenja različite, ali ona koja odgovara datim uvjetima (dubina bušotine, stijena koja je sačinjava, tlak itd.) mora biti odabrana na temelju geoloških i klimatskim uvjetima. Budući da o kvalitetnom otvaranju produktivnog horizonta u polju ovise daljnje radne karakteristike bušotine, odnosno njezin protok i produktivnost.
Bibliografija:
1. Vadetski Yu.V. Bušenje naftnih i plinskih bušotina: udžbenik za početnike. prof. obrazovanje. M.: Izdavački centar "Akademija", 2003. - 352 str. ISBN br. 5-7695-1119-2.
2. Vadetski Yu.V. Driller's Handbook: udžbenik. vodič za početnike prof. obrazovanje. M.: Izdavački centar "Akademija", 2008. - 416 str. ISBN broj 978-5-7695-2836-1.