Какой параметр вышки определяет длину свечи которую можно извлечь из скважины

Обновлено: 04.07.2024

Нефть, Газ и Энергетика

  • Суть процесса измерения - эхолотирования заключается в следующем. В трубное пространство с помощью датчика импульса звуковой волны (пороховой хлопушки) посылается звуковой импульс.
  • Звуковая волна, пройдя по стволу скважины, отражается от уровня жидкости, возвращается к устью скважины и улавливается кварцевым микрофоном. Микрофон соединен через усилитель с регистрирующим устройством, которое записывает все сигналы (исходящий и отраженный) на бумажной ленте в виде диаграммы. Лента перемещается с помощью лентопротяжного механизма с постоянной скоростью.

Если известно время, прошедшее с момента посылки звукового импульса в скважину до момента прихода отраженного импульса, а также скорость распространения звуковой волны в газовой среде, уровень жидкости H у можно определить по формуле:

Скорость распространения звуковой волны зависит от физических свойств газа, заполняющего скважину, температуры, давления и т.д. Поэтому при каждом измерении ее определяют косвенным путем по известному расстоянию до какой-либо точки. Межтрубное пространство скважин с этой целью оснащается специальными отражателями звуковых волн - реперами, расстояние от которых до устья скважины известно. Для получения достаточно отчетливого отраженного импульса репер должен перекрывать поперечное сечение колонны на 60-70%.

Таким образом, если известно время прохождения звукового импульса от устья скважины до репера и обратно, скорость распространения волны в данной среде можно определить по формуле:

Зачастую для определения местоположения уровня жидкости применяют поправочные коэффициенты, учитывающие газовый фактор и затрубное давление скважины. Глубина расположения уровня жидкости в скважине определяется путем умножения поправочного коэффициента на расстояние между импульсами на эхограмме.

Коэффициенты для определения уровня жидкости в скважине при газовом факторе 87 м 3 /м 3 приведены в табл. 7.3.1.

Бурение нефтяных и газовых скважин

При ударном бурении разрушение горных пород производится долотом 1, подвешенным на канате (рис. 4.7). Буровой инструмент включает также ударную штангу 2 и канатный замок 3. Он подвешивается на канате 4, который перекинут через блок 5, установленный на какой-либо мачте (условно не показана). Возвратно-поступательное движение бурового инструмента обеспечивает буровой станок 6.

Схема ударного бурения: 1– долото; 2 – ударная штанга; 3 – канатный замок; 4 – канат; 5 – блок; 6 – буровой станок


Рис. 4.7. Схема ударного бурения: 1– долото; 2 – ударная штанга; 3 – канатный замок; 4 – канат; 5 – блок; 6 – буровой станок

По мере углубления скважины канат удлиняют. Цилиндричность скважины обеспечивается поворотом долота во время работы.

Для очистки забоя от разрушенной породы буровой инструмент периодически извлекают из скважины, а в нее опускают желонку, похожую на длинное ведро с клапаном в дне. При погружении желонки в смесь из жидкости (пластовой или наливаемой сверху) и разбуренных частиц породы клапан открывается и желонка заполняется этой смесью. При подъеме желонки клапан закрывается и смесь извлекается наверх.

По завершении очистки забоя в скважину вновь опускается буровой инструмент и бурение продолжается.

Во избежание обрушения стенок скважины в нее спускают об- садную трубу, длину которой наращивают по мере углубления забоя.

В настоящее время при бурении нефтяных и газовых скважин ударное бурение в нашей стране не применяют.

Нефтяные и газовые скважины сооружаются методом вращательного бурения. При данном способе породы дробятся не ударами, а разрушаются вращающимся долотом, на которое действует осевая нагрузка. Крутящий момент передается на долото или с поверхности от вращателя (ротора) через колонну бурильных труб (роторное бурение) или от забойного двигателя (турбобура, электробура, винтового двигателя), установленного непосредственно над долотом.

Турбобур – это гидравлическая турбина, приводимая во вращение с помощью нагнетаемой в скважину промывочной жидкости. Электробур представляет собой электродвигатель, защищенный от проникновения жидкости, питание к которому подается по кабелю с поверхности. Винтовой двигатель – это разновидность забойной гидравлической машины, в которой для преобразования энергии потока промывочной жидкости в механическую энергию вращательного движения использован винтовой механизм.

Буровые установки, оборудование и инструмент

Бурение скважин осуществляется с помощью буровых установок, оборудования и инструмента.

Буровые установки. Буровая установка – это комплекс наземного оборудования, необходимый для выполнения операций по проводке скважины. В состав буровой установки входят (рис. 4.8):

  • буровая вышка;
  • оборудование для механизации спуско-подъемных операций;
  • наземное оборудование, непосредственно используемое при бурении;
  • силовой привод;
  • циркуляционная система бурового раствора;
  • привышечные сооружения.

Буровая установка: 1 – долото; 2 – наддолотная утяжеленная бурильная труба; 3 – переводник; 4 – центратор; 5 – муфтовый переводник; 6, 7 – утяжеленные бурильные трубы; 8 – переводник; 9 – предохранительное кольцо; 10 – бурильные трубы; 11 – предохранительный переводник; 12, 14 – переводники штанговые нижний и верхний; 13 – ведущая труба; 15 – переводник вертлюга; 16 – вертлюг; 17 – стояк; 18 – шланг; 19 – крюк; 20 – талевый блок; 21 – вышка; 22 – кронблок; 23 – редуктор; 24 – лебедка; 25 – ротор; 26 – шламоотделитель; 27 – буровой насос


увеличить изображение
Рис. 4.8. Буровая установка: 1 – долото; 2 – наддолотная утяжеленная бурильная труба; 3 – переводник; 4 – центратор; 5 – муфтовый переводник; 6, 7 – утяжеленные бурильные трубы; 8 – переводник; 9 – предохранительное кольцо; 10 – бурильные трубы; 11 – предохранительный переводник; 12, 14 – переводники штанговые нижний и верхний; 13 – ведущая труба; 15 – переводник вертлюга; 16 – вертлюг; 17 – стояк; 18 – шланг; 19 – крюк; 20 – талевый блок; 21 – вышка; 22 – кронблок; 23 – редуктор; 24 – лебедка; 25 – ротор; 26 – шламоотделитель; 27 – буровой насос

Выпускаются отечественные буровые установки:

\div

  1. ОАО "УРАЛМАШ" грузоподъемностью от 160 500 т (БУ2500/160 ДПБМ; БУ3200/200 ДГУ-1М; БУ4000/260 ДГУ-Т и др.).
  2. ОАО "Волгоградский завод буровой техники".
  3. Предприятие "UPET SA" (Румыния), входящим в машиностроительную корпорацию "Объединенные машиностроительные заводы".
  4. ОАО "Кунгурский машиностроительный завод".
  5. ЗАО "ИЖДРИЛ" установки буровые мобильные K160, АЕ520RU-125.

\div

Буровая вышка – это сооружение над скважиной для спуска и подъема бурового инструмента, забойных двигателей, бурильных и обсадных труб, размещения бурильных свечей (соединение двух-трех бурильных труб между собой длиной 25 36 м) после подъема их из скважины и защиты буровой бригады от ветра и атмосферных осадков.

Различают два типа вышек: башенные и мачтовые. Их изготавливают из труб или прокатной стали.

Башенная вышка представляет собой правильную усеченную четырехгранную пирамиду решетчатой конструкции. Ее основными элементами являются ноги, ворота, балкон верхнего рабочего, подкронблочная площадка, козлы, поперечные пояса, стяжки, маршевая лестница.

Вышки мачтового типа бывают одноопорные (рис. 4.9) и двухопорные (Л-образные). Последние наиболее распространены (рис. 4.10).

Буровая установка с одноопорной вышкой мачтового типа


увеличить изображение
Рис. 4.9. Буровая установка с одноопорной вышкой мачтового типа

Буровая (вид сверху)


увеличить изображение
Рис. 4.10. Буровая (вид сверху)

А-образные вышки более трудоемки в изготовлении и поэтому более дороги. Они менее устойчивы, но их проще перевозить с места на место и затем монтировать.

Основные параметры вышки – грузоподъемность, высота , емкость "магазинов" (хранилищ для свечей бурильных труб), размеры верхнего и нижнего оснований; длина свечи, масса.

Грузоподъемность вышки – это предельно допустимая вертикальная статическая нагрузка, которая не должна быть превышена в процессе всего цикла проводки скважины.

Высота вышки определяет длину свечи, которую можно извлечь из скважины и от величины которой зависит продолжительность спускоподъемных операций. Чем больше длина свечи, тем на меньшее число частей необходимо разбирать колонну бурильных труб при смене бурового инструмента. Сокращается и время последующей сборки колонны. Поэтому с ростом глубины бурения высота и грузоподъемность вышек увеличиваются. Так, для бурения скважин на глубину 300 500 м используется вышка высотой 16 18 м, глубину 2000 3000 м – высотой – 42 м и на глубину 4000 6500 м – 53 м.

\div

Емкость "магазинов" показывает какая суммарная длина бурильных труб диаметром 114 168 мм может быть размещена в них. Практически вместимость "магазинов" показывает на какую глубину может быть осуществлено бурение с помощью конкретной вышки. Размеры верхнего и нижнего оснований характеризуют условия работы буровой бригады с учетом размещения бурового оборудования, бурильного инструмента и средств механизации спускоподъемных операций. Размер верхнего основания вышек составляет 2x2 м или 2,6x2,6 м, нижнего 8x8 м или 10x10 м.

Общая масса буровых вышек составляет несколько десятков тонн.

Оборудование для механизации спуско-подъемных операций включает талевую систему и лебедку. Талевая система состоит из неподвижного кронблока (рис. 4.11), установленного в верхней части буровой вышки, талевого блока (рис. 4.12), соединенного с кронблоком талевым канатом, один конец которого крепится к барабану лебедки, а другой закреплен неподвижно, и бурового крюка. Талевая система является полиспастом (системой блоков), который в буровой установке предназначен в основном, для уменьшения натяжения талевого каната, а также для снижения скорости движения бурильного инструмента, обсадных и бурильных труб.

Кронблок: 1 – шкивы; 2 – ось; 3 – рама; 4 – предохранительный кожух; 5 – вспомогательные шкивы


Рис. 4.11. Кронблок: 1 – шкивы; 2 – ось; 3 – рама; 4 – предохранительный кожух; 5 – вспомогательные шкивы

Иногда применяют крюкоблоки – совмещенную конструкцию талевого блока и бурового крюка.

Талевый блок: 1 – траверса; 2 – шкивы; 3 – ось; 4 – предохранительные кожухи; 5 – щеки; 6 – серьга


Рис. 4.12. Талевый блок: 1 – траверса; 2 – шкивы; 3 – ось; 4 – предохранительные кожухи; 5 – щеки; 6 – серьга

На крюке подвешивается бурильный инструмент: при бурении – с помощью вертлюга, а при спускоподъемных операциях – с помощью штропов и элеватора (рис. 4.13).

Схема подвешивания бурильной трубы при спуско-подьемных операциях: а – схема; б – элеватор 1 – бурильная труба; 2 – элеватор; 3 – штроп


Рис. 4.13. Схема подвешивания бурильной трубы при спуско-подьемных операциях: а – схема; б – элеватор 1 – бурильная труба; 2 – элеватор; 3 – штроп

Буровая лебедка предназначена для выполнения следующих операций:

  1. спуска и подъема бурильных и обсадных труб;
  2. удержания на весу бурильного инструмента;
  3. подтаскивания различных грузов, подъема оборудования и вышек в процессе монтажа установок и т. п.

Буровая установка комплектуется буровой лебедкой соответствующей грузоподъемности.

Для механизации операций по свинчиванию и развинчиванию замковых соединений бурильной колонны внедрены автоматические буровые ключи АКБ-ЗМ и подвесные ключи ПБК-1, пневматический клиновой захват ПКР-560 для механизированного захвата и освобож- дения бурильных труб (рис. 4.14).

Бурение нефтяных и газовых скважин

При ударном бурении разрушение горных пород производится долотом 1, подвешенным на канате (рис. 4.7). Буровой инструмент включает также ударную штангу 2 и канатный замок 3. Он подвешивается на канате 4, который перекинут через блок 5, установленный на какой-либо мачте (условно не показана). Возвратно-поступательное движение бурового инструмента обеспечивает буровой станок 6.

Схема ударного бурения: 1– долото; 2 – ударная штанга; 3 – канатный замок; 4 – канат; 5 – блок; 6 – буровой станок


Рис. 4.7. Схема ударного бурения: 1– долото; 2 – ударная штанга; 3 – канатный замок; 4 – канат; 5 – блок; 6 – буровой станок

По мере углубления скважины канат удлиняют. Цилиндричность скважины обеспечивается поворотом долота во время работы.

Для очистки забоя от разрушенной породы буровой инструмент периодически извлекают из скважины, а в нее опускают желонку, похожую на длинное ведро с клапаном в дне. При погружении желонки в смесь из жидкости (пластовой или наливаемой сверху) и разбуренных частиц породы клапан открывается и желонка заполняется этой смесью. При подъеме желонки клапан закрывается и смесь извлекается наверх.

По завершении очистки забоя в скважину вновь опускается буровой инструмент и бурение продолжается.

Во избежание обрушения стенок скважины в нее спускают об- садную трубу, длину которой наращивают по мере углубления забоя.

В настоящее время при бурении нефтяных и газовых скважин ударное бурение в нашей стране не применяют.

Нефтяные и газовые скважины сооружаются методом вращательного бурения. При данном способе породы дробятся не ударами, а разрушаются вращающимся долотом, на которое действует осевая нагрузка. Крутящий момент передается на долото или с поверхности от вращателя (ротора) через колонну бурильных труб (роторное бурение) или от забойного двигателя (турбобура, электробура, винтового двигателя), установленного непосредственно над долотом.

Турбобур – это гидравлическая турбина, приводимая во вращение с помощью нагнетаемой в скважину промывочной жидкости. Электробур представляет собой электродвигатель, защищенный от проникновения жидкости, питание к которому подается по кабелю с поверхности. Винтовой двигатель – это разновидность забойной гидравлической машины, в которой для преобразования энергии потока промывочной жидкости в механическую энергию вращательного движения использован винтовой механизм.

Буровые установки, оборудование и инструмент

Бурение скважин осуществляется с помощью буровых установок, оборудования и инструмента.

Буровые установки. Буровая установка – это комплекс наземного оборудования, необходимый для выполнения операций по проводке скважины. В состав буровой установки входят (рис. 4.8):

  • буровая вышка;
  • оборудование для механизации спуско-подъемных операций;
  • наземное оборудование, непосредственно используемое при бурении;
  • силовой привод;
  • циркуляционная система бурового раствора;
  • привышечные сооружения.

Буровая установка: 1 – долото; 2 – наддолотная утяжеленная бурильная труба; 3 – переводник; 4 – центратор; 5 – муфтовый переводник; 6, 7 – утяжеленные бурильные трубы; 8 – переводник; 9 – предохранительное кольцо; 10 – бурильные трубы; 11 – предохранительный переводник; 12, 14 – переводники штанговые нижний и верхний; 13 – ведущая труба; 15 – переводник вертлюга; 16 – вертлюг; 17 – стояк; 18 – шланг; 19 – крюк; 20 – талевый блок; 21 – вышка; 22 – кронблок; 23 – редуктор; 24 – лебедка; 25 – ротор; 26 – шламоотделитель; 27 – буровой насос


увеличить изображение
Рис. 4.8. Буровая установка: 1 – долото; 2 – наддолотная утяжеленная бурильная труба; 3 – переводник; 4 – центратор; 5 – муфтовый переводник; 6, 7 – утяжеленные бурильные трубы; 8 – переводник; 9 – предохранительное кольцо; 10 – бурильные трубы; 11 – предохранительный переводник; 12, 14 – переводники штанговые нижний и верхний; 13 – ведущая труба; 15 – переводник вертлюга; 16 – вертлюг; 17 – стояк; 18 – шланг; 19 – крюк; 20 – талевый блок; 21 – вышка; 22 – кронблок; 23 – редуктор; 24 – лебедка; 25 – ротор; 26 – шламоотделитель; 27 – буровой насос

Выпускаются отечественные буровые установки:

\div

  1. ОАО "УРАЛМАШ" грузоподъемностью от 160 500 т (БУ2500/160 ДПБМ; БУ3200/200 ДГУ-1М; БУ4000/260 ДГУ-Т и др.).
  2. ОАО "Волгоградский завод буровой техники".
  3. Предприятие "UPET SA" (Румыния), входящим в машиностроительную корпорацию "Объединенные машиностроительные заводы".
  4. ОАО "Кунгурский машиностроительный завод".
  5. ЗАО "ИЖДРИЛ" установки буровые мобильные K160, АЕ520RU-125.

\div

Буровая вышка – это сооружение над скважиной для спуска и подъема бурового инструмента, забойных двигателей, бурильных и обсадных труб, размещения бурильных свечей (соединение двух-трех бурильных труб между собой длиной 25 36 м) после подъема их из скважины и защиты буровой бригады от ветра и атмосферных осадков.

Различают два типа вышек: башенные и мачтовые. Их изготавливают из труб или прокатной стали.

Башенная вышка представляет собой правильную усеченную четырехгранную пирамиду решетчатой конструкции. Ее основными элементами являются ноги, ворота, балкон верхнего рабочего, подкронблочная площадка, козлы, поперечные пояса, стяжки, маршевая лестница.

Вышки мачтового типа бывают одноопорные (рис. 4.9) и двухопорные (Л-образные). Последние наиболее распространены (рис. 4.10).

Буровая установка с одноопорной вышкой мачтового типа


увеличить изображение
Рис. 4.9. Буровая установка с одноопорной вышкой мачтового типа

Буровая (вид сверху)


увеличить изображение
Рис. 4.10. Буровая (вид сверху)

А-образные вышки более трудоемки в изготовлении и поэтому более дороги. Они менее устойчивы, но их проще перевозить с места на место и затем монтировать.

Основные параметры вышки – грузоподъемность, высота , емкость "магазинов" (хранилищ для свечей бурильных труб), размеры верхнего и нижнего оснований; длина свечи, масса.

Грузоподъемность вышки – это предельно допустимая вертикальная статическая нагрузка, которая не должна быть превышена в процессе всего цикла проводки скважины.

Высота вышки определяет длину свечи, которую можно извлечь из скважины и от величины которой зависит продолжительность спускоподъемных операций. Чем больше длина свечи, тем на меньшее число частей необходимо разбирать колонну бурильных труб при смене бурового инструмента. Сокращается и время последующей сборки колонны. Поэтому с ростом глубины бурения высота и грузоподъемность вышек увеличиваются. Так, для бурения скважин на глубину 300 500 м используется вышка высотой 16 18 м, глубину 2000 3000 м – высотой – 42 м и на глубину 4000 6500 м – 53 м.

\div

Емкость "магазинов" показывает какая суммарная длина бурильных труб диаметром 114 168 мм может быть размещена в них. Практически вместимость "магазинов" показывает на какую глубину может быть осуществлено бурение с помощью конкретной вышки. Размеры верхнего и нижнего оснований характеризуют условия работы буровой бригады с учетом размещения бурового оборудования, бурильного инструмента и средств механизации спускоподъемных операций. Размер верхнего основания вышек составляет 2x2 м или 2,6x2,6 м, нижнего 8x8 м или 10x10 м.

Общая масса буровых вышек составляет несколько десятков тонн.

Оборудование для механизации спуско-подъемных операций включает талевую систему и лебедку. Талевая система состоит из неподвижного кронблока (рис. 4.11), установленного в верхней части буровой вышки, талевого блока (рис. 4.12), соединенного с кронблоком талевым канатом, один конец которого крепится к барабану лебедки, а другой закреплен неподвижно, и бурового крюка. Талевая система является полиспастом (системой блоков), который в буровой установке предназначен в основном, для уменьшения натяжения талевого каната, а также для снижения скорости движения бурильного инструмента, обсадных и бурильных труб.

Кронблок: 1 – шкивы; 2 – ось; 3 – рама; 4 – предохранительный кожух; 5 – вспомогательные шкивы


Рис. 4.11. Кронблок: 1 – шкивы; 2 – ось; 3 – рама; 4 – предохранительный кожух; 5 – вспомогательные шкивы

Иногда применяют крюкоблоки – совмещенную конструкцию талевого блока и бурового крюка.

Талевый блок: 1 – траверса; 2 – шкивы; 3 – ось; 4 – предохранительные кожухи; 5 – щеки; 6 – серьга


Рис. 4.12. Талевый блок: 1 – траверса; 2 – шкивы; 3 – ось; 4 – предохранительные кожухи; 5 – щеки; 6 – серьга

На крюке подвешивается бурильный инструмент: при бурении – с помощью вертлюга, а при спускоподъемных операциях – с помощью штропов и элеватора (рис. 4.13).

Схема подвешивания бурильной трубы при спуско-подьемных операциях: а – схема; б – элеватор 1 – бурильная труба; 2 – элеватор; 3 – штроп


Рис. 4.13. Схема подвешивания бурильной трубы при спуско-подьемных операциях: а – схема; б – элеватор 1 – бурильная труба; 2 – элеватор; 3 – штроп

Буровая лебедка предназначена для выполнения следующих операций:

  1. спуска и подъема бурильных и обсадных труб;
  2. удержания на весу бурильного инструмента;
  3. подтаскивания различных грузов, подъема оборудования и вышек в процессе монтажа установок и т. п.

Буровая установка комплектуется буровой лебедкой соответствующей грузоподъемности.

Для механизации операций по свинчиванию и развинчиванию замковых соединений бурильной колонны внедрены автоматические буровые ключи АКБ-ЗМ и подвесные ключи ПБК-1, пневматический клиновой захват ПКР-560 для механизированного захвата и освобож- дения бурильных труб (рис. 4.14).

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

При длине свечи снарядов ССК более 12 м на половине ее высоты согласно рекомендациям ВИТР должны быть смонтированы промежуточная опора, предотвращающая излишний прогиб бурильных труб при их установке в подсвечник, а также свечепри-емное устройство. Для свечей КССК-76 и КССК-76М длиной до 18 5 м дополнительная опора по условиям прогиба не требуется.  [5]

А определяется длиной свечи , продолжительностью вспомогательных операций и коэффициентом ухудшения условий охлаждения при стоянке.  [6]

В зависимости от длины свечи на расстоянии 20 - 34 м от пола буровой монтируют балкон с магазином для удержания верхних концов свечей. Для изменения емкости магазина служит ограничитель. Балкон по внутреннему периметру снабжен перилами, а по наружному - укрытием для защиты рабочего от непогоды.  [7]

Возрастает также влияние длины свечи на производительность бурения с увеличением глубины скважины.  [8]

Бурение на всю длину свечи без наращивания однотрубками улучшает качество кернов, снижает число рейсов.  [9]

Бурение на всю длину свечи без наращивания однотруб-ками улучшает качество кернов, снижает число рейсов.  [10]

Высота вышки определяет длину свечи , которую можно извлечь из скважины и от величины которой зависит продолжительность спускоподъемных операций. Чем больше длина свечи, тем на меньшее число частей необходимо разбирать колонну бурильных труб при смене бурового инструмента. Сокращается и время последующей сборки колонны. Поэтому с ростом глубины бурения высота и грузоподъемность вышек увеличиваются.  [11]

При бурении крутовосстающих скважин длина свечи не должна превышать 1 5 - 3 0 м, так как длинная свеча влечет за собой увеличение глубины и сечения шурфа и связанные с этим неудобства работы в нем.  [12]

При работе этим элеватором длина свечи может быть неограниченной.  [13]

Таким образом, увеличение длины свечи и, соответственно, высоты буровой вышки, приводит, при прочих равных условиях, к уменьшению степени неполноты тахограммы.  [15]

Бурение нефтяных и газовых скважин

При ударном бурении разрушение горных пород производится долотом 1, подвешенным на канате (рис. 4.7). Буровой инструмент включает также ударную штангу 2 и канатный замок 3. Он подвешивается на канате 4, который перекинут через блок 5, установленный на какой-либо мачте (условно не показана). Возвратно-поступательное движение бурового инструмента обеспечивает буровой станок 6.

Схема ударного бурения: 1– долото; 2 – ударная штанга; 3 – канатный замок; 4 – канат; 5 – блок; 6 – буровой станок


Рис. 4.7. Схема ударного бурения: 1– долото; 2 – ударная штанга; 3 – канатный замок; 4 – канат; 5 – блок; 6 – буровой станок

По мере углубления скважины канат удлиняют. Цилиндричность скважины обеспечивается поворотом долота во время работы.

Для очистки забоя от разрушенной породы буровой инструмент периодически извлекают из скважины, а в нее опускают желонку, похожую на длинное ведро с клапаном в дне. При погружении желонки в смесь из жидкости (пластовой или наливаемой сверху) и разбуренных частиц породы клапан открывается и желонка заполняется этой смесью. При подъеме желонки клапан закрывается и смесь извлекается наверх.

По завершении очистки забоя в скважину вновь опускается буровой инструмент и бурение продолжается.

Во избежание обрушения стенок скважины в нее спускают об- садную трубу, длину которой наращивают по мере углубления забоя.

В настоящее время при бурении нефтяных и газовых скважин ударное бурение в нашей стране не применяют.

Нефтяные и газовые скважины сооружаются методом вращательного бурения. При данном способе породы дробятся не ударами, а разрушаются вращающимся долотом, на которое действует осевая нагрузка. Крутящий момент передается на долото или с поверхности от вращателя (ротора) через колонну бурильных труб (роторное бурение) или от забойного двигателя (турбобура, электробура, винтового двигателя), установленного непосредственно над долотом.

Турбобур – это гидравлическая турбина, приводимая во вращение с помощью нагнетаемой в скважину промывочной жидкости. Электробур представляет собой электродвигатель, защищенный от проникновения жидкости, питание к которому подается по кабелю с поверхности. Винтовой двигатель – это разновидность забойной гидравлической машины, в которой для преобразования энергии потока промывочной жидкости в механическую энергию вращательного движения использован винтовой механизм.

Буровые установки, оборудование и инструмент

Бурение скважин осуществляется с помощью буровых установок, оборудования и инструмента.

Буровые установки. Буровая установка – это комплекс наземного оборудования, необходимый для выполнения операций по проводке скважины. В состав буровой установки входят (рис. 4.8):

  • буровая вышка;
  • оборудование для механизации спуско-подъемных операций;
  • наземное оборудование, непосредственно используемое при бурении;
  • силовой привод;
  • циркуляционная система бурового раствора;
  • привышечные сооружения.

Буровая установка: 1 – долото; 2 – наддолотная утяжеленная бурильная труба; 3 – переводник; 4 – центратор; 5 – муфтовый переводник; 6, 7 – утяжеленные бурильные трубы; 8 – переводник; 9 – предохранительное кольцо; 10 – бурильные трубы; 11 – предохранительный переводник; 12, 14 – переводники штанговые нижний и верхний; 13 – ведущая труба; 15 – переводник вертлюга; 16 – вертлюг; 17 – стояк; 18 – шланг; 19 – крюк; 20 – талевый блок; 21 – вышка; 22 – кронблок; 23 – редуктор; 24 – лебедка; 25 – ротор; 26 – шламоотделитель; 27 – буровой насос


увеличить изображение
Рис. 4.8. Буровая установка: 1 – долото; 2 – наддолотная утяжеленная бурильная труба; 3 – переводник; 4 – центратор; 5 – муфтовый переводник; 6, 7 – утяжеленные бурильные трубы; 8 – переводник; 9 – предохранительное кольцо; 10 – бурильные трубы; 11 – предохранительный переводник; 12, 14 – переводники штанговые нижний и верхний; 13 – ведущая труба; 15 – переводник вертлюга; 16 – вертлюг; 17 – стояк; 18 – шланг; 19 – крюк; 20 – талевый блок; 21 – вышка; 22 – кронблок; 23 – редуктор; 24 – лебедка; 25 – ротор; 26 – шламоотделитель; 27 – буровой насос

Выпускаются отечественные буровые установки:

\div

  1. ОАО "УРАЛМАШ" грузоподъемностью от 160 500 т (БУ2500/160 ДПБМ; БУ3200/200 ДГУ-1М; БУ4000/260 ДГУ-Т и др.).
  2. ОАО "Волгоградский завод буровой техники".
  3. Предприятие "UPET SA" (Румыния), входящим в машиностроительную корпорацию "Объединенные машиностроительные заводы".
  4. ОАО "Кунгурский машиностроительный завод".
  5. ЗАО "ИЖДРИЛ" установки буровые мобильные K160, АЕ520RU-125.

\div

Буровая вышка – это сооружение над скважиной для спуска и подъема бурового инструмента, забойных двигателей, бурильных и обсадных труб, размещения бурильных свечей (соединение двух-трех бурильных труб между собой длиной 25 36 м) после подъема их из скважины и защиты буровой бригады от ветра и атмосферных осадков.

Различают два типа вышек: башенные и мачтовые. Их изготавливают из труб или прокатной стали.

Башенная вышка представляет собой правильную усеченную четырехгранную пирамиду решетчатой конструкции. Ее основными элементами являются ноги, ворота, балкон верхнего рабочего, подкронблочная площадка, козлы, поперечные пояса, стяжки, маршевая лестница.

Вышки мачтового типа бывают одноопорные (рис. 4.9) и двухопорные (Л-образные). Последние наиболее распространены (рис. 4.10).

Буровая установка с одноопорной вышкой мачтового типа


увеличить изображение
Рис. 4.9. Буровая установка с одноопорной вышкой мачтового типа

Буровая (вид сверху)


увеличить изображение
Рис. 4.10. Буровая (вид сверху)

А-образные вышки более трудоемки в изготовлении и поэтому более дороги. Они менее устойчивы, но их проще перевозить с места на место и затем монтировать.

Основные параметры вышки – грузоподъемность, высота , емкость "магазинов" (хранилищ для свечей бурильных труб), размеры верхнего и нижнего оснований; длина свечи, масса.

Грузоподъемность вышки – это предельно допустимая вертикальная статическая нагрузка, которая не должна быть превышена в процессе всего цикла проводки скважины.

Высота вышки определяет длину свечи, которую можно извлечь из скважины и от величины которой зависит продолжительность спускоподъемных операций. Чем больше длина свечи, тем на меньшее число частей необходимо разбирать колонну бурильных труб при смене бурового инструмента. Сокращается и время последующей сборки колонны. Поэтому с ростом глубины бурения высота и грузоподъемность вышек увеличиваются. Так, для бурения скважин на глубину 300 500 м используется вышка высотой 16 18 м, глубину 2000 3000 м – высотой – 42 м и на глубину 4000 6500 м – 53 м.

\div

Емкость "магазинов" показывает какая суммарная длина бурильных труб диаметром 114 168 мм может быть размещена в них. Практически вместимость "магазинов" показывает на какую глубину может быть осуществлено бурение с помощью конкретной вышки. Размеры верхнего и нижнего оснований характеризуют условия работы буровой бригады с учетом размещения бурового оборудования, бурильного инструмента и средств механизации спускоподъемных операций. Размер верхнего основания вышек составляет 2x2 м или 2,6x2,6 м, нижнего 8x8 м или 10x10 м.

Общая масса буровых вышек составляет несколько десятков тонн.

Оборудование для механизации спуско-подъемных операций включает талевую систему и лебедку. Талевая система состоит из неподвижного кронблока (рис. 4.11), установленного в верхней части буровой вышки, талевого блока (рис. 4.12), соединенного с кронблоком талевым канатом, один конец которого крепится к барабану лебедки, а другой закреплен неподвижно, и бурового крюка. Талевая система является полиспастом (системой блоков), который в буровой установке предназначен в основном, для уменьшения натяжения талевого каната, а также для снижения скорости движения бурильного инструмента, обсадных и бурильных труб.

Кронблок: 1 – шкивы; 2 – ось; 3 – рама; 4 – предохранительный кожух; 5 – вспомогательные шкивы


Рис. 4.11. Кронблок: 1 – шкивы; 2 – ось; 3 – рама; 4 – предохранительный кожух; 5 – вспомогательные шкивы

Иногда применяют крюкоблоки – совмещенную конструкцию талевого блока и бурового крюка.

Талевый блок: 1 – траверса; 2 – шкивы; 3 – ось; 4 – предохранительные кожухи; 5 – щеки; 6 – серьга


Рис. 4.12. Талевый блок: 1 – траверса; 2 – шкивы; 3 – ось; 4 – предохранительные кожухи; 5 – щеки; 6 – серьга

На крюке подвешивается бурильный инструмент: при бурении – с помощью вертлюга, а при спускоподъемных операциях – с помощью штропов и элеватора (рис. 4.13).

Схема подвешивания бурильной трубы при спуско-подьемных операциях: а – схема; б – элеватор 1 – бурильная труба; 2 – элеватор; 3 – штроп


Рис. 4.13. Схема подвешивания бурильной трубы при спуско-подьемных операциях: а – схема; б – элеватор 1 – бурильная труба; 2 – элеватор; 3 – штроп

Буровая лебедка предназначена для выполнения следующих операций:

  1. спуска и подъема бурильных и обсадных труб;
  2. удержания на весу бурильного инструмента;
  3. подтаскивания различных грузов, подъема оборудования и вышек в процессе монтажа установок и т. п.

Буровая установка комплектуется буровой лебедкой соответствующей грузоподъемности.

Для механизации операций по свинчиванию и развинчиванию замковых соединений бурильной колонны внедрены автоматические буровые ключи АКБ-ЗМ и подвесные ключи ПБК-1, пневматический клиновой захват ПКР-560 для механизированного захвата и освобож- дения бурильных труб (рис. 4.14).

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Длина бурильной свечи для всех типоразмеров бурильных труб ССК не должна превышать 13 5 м; она может быть увеличена до 18 м при наличии в вышке ( мачте) дополнительной опоры на высоте, равной половине длины свечи.  [1]

Рассмотрим влияние длины бурильной свечи на общую продолжительность спуско-подъемных операций, при условии достижения наименьшего машинного времени и при различных условиях бурения скважин.  [2]

Подъем колонны из скважины на длину бурильной свечи .  [4]

С увеличением объема спуско-подъемных операций при прочих равных условиях длину бурильной свечи следует увеличить.  [6]

Затем поднимают колонну бурильных труб на высоту, равную длине бурильной свечи ( свеча представляет собой соединение двух-трех труб между собой длиной 25 - 36 м), подвешивают колонну на роторе, свечу отсоединяют от колонны и нижний конец ее устанавливают на специальную площадку - подсвечник, а верхний - за специальный кронштейн, называемый пальцем. Палец устанавливается внутри вышки на высоте-меньшей длины свечи. В такой последовательности поднимают из скважины все свечи. После этого заменяют долото и начинают спуск бурильного инструмента. Процесс этот осуществляется в порядке, обратном подъему бурильного инструмента из скважины.  [7]

На рис. 69 показана зависимость общей продолжительности спуско-подъемных операций от длины бурильной свечи при различной глубине скважин.  [8]

Полагаем также, что нижняя часть бурильной колонны составлена из участков, равных длине бурильной свечи .  [9]

При бурении скважин с применением бурильной колонны, состоящей из отдельных бурильных свеч, увеличение длины бурильной свечи приводит к уменьшению числа поднимаемых или спускаемых бурильных свеч, в результате чего уменьшается время на машинно-ручные операции и общая продолжительность спуско-подъемных операций.  [10]

Рассмотрим влияние следующих факторов на общую продолжительность спуско-подъемных операций: глубины скважины, параметров уравнения кривой проходки, мощности привода буровой лебедки, длины бурильной свечи , весовой характеристики бурильных труб, механизации и автоматизации спуско-подъемных операций, скорости спуска бурильной колонны, скорости подъема ненагруженного элеватора, скорости спуска ненагруженного элеватора.  [11]

Так как смена затупившегося породоразрушающего инструмента и подъем выбуренного керна осуществляется, обычно, путем извлечения из скважины всей бурильной колонны, одним из требований, предъявляемых к ней, является быстрота разъединения бурильной колонны на отдельные звенья, называемые бурильными свечами. Длина бурильной свечи определяется высотой вышки. В свою очередь, исходя из условий транспортирования и высоты вышки, свечи составляются из нескольких бурильных труб.  [12]

При бурении долото постепенно изнашивается и возникает необходимость в его замене. Для этого бурильный инструмент, как и при наращивании, поднимают на высоту, равную длине ведущей трубы, подвешивают на роторе, отсоединяют ведущую трубу от колонны и спускают ее с вертлюгом в шурф. Затем поднимают колонну бурильных труб на высоту, равную длине бурильной свечи , подвешивают колонну на роторе, свечу отсоединяют от колонны и нижний конец ее устанавливают на специальную площадку - подсвечник, а верхний - на специальный кронштейн, называемый пальцем. В такой последовательности поднимают из скважины все свечи. После этого заменяют долото и начинают спуск бурильного инструмента. Этот процесс осуществляется в порядке, обратном подъему бурильного инструмента из скважины.  [13]

В случае необходимости подъема аппарата и кабеля одновременно с бурильной колонной согласовывают действия бурильщика и машиниста подъемника, наблюдая за показаниями датчика натяжения кабеля. После подъема и отвинчивания бурильной свечи приподнимают ее на 1 5 - 2 м от ротора, на кабель устанавливают зажимы и подвешивают находящийся в скважине кабель на кабельном элеваторе. Сматывают с лебедки каротажного подъемника несколько метров кабеля, вырубают из него кусок, приблизительно равный длине поднятой бурильной свечи , с таким расчетом, чтобы возле кабельного элеватора оставались концы по 2 - 3 м, и заплетают из них соединенные петли.  [14]

Бурильная свеча - часть бурильной колонны, неразъемная во время спуско-подъемных операций. Состоит из двух, трех или четырех бурильных труб, свинченных между собой. Использование бурильных свеч сокращает время на спуско-подъемные операции и уменьшает износ механизмов и инструмента, предназначенного для свинчивания и развинчивания бурильных свечей. Длина бурильной свечи определяется высотой вышки буровой установки.  [15]

Основы нефтегазового дела - ответы на тесты Интуит

Правильные ответы выделены зелёным цветом.
Все ответы: Курс является базовым для тех, кто уже связал или собирается связать свою профессиональную деятельность с нефтегазовой отраслью.

До какого века нефть в основном добывали из копанок, которые обсаживали плетнем?

(4) до XVIII

Назовите наиболее распространенный способ добычи нефти

(1) фонтанный

(2) газлифтный

(3) насосный (УШСН)

(4) насосный (УЭВН)

Как называется устройство для измерения забойного давления, использующее принцип отраженной звуковой волны?

(1) манометр

(2) динамограф

(3) гидрометр

Как называется сильно минерализованная среда с содержанием солей до 300 г/л?

(1) техническая вода

(2) минерализованная вода

(3) пластовая вода

(4) естественная среда

На какие категории делятся газовые месторождения?

(1) чисто газовые

(2) естественные

(3) фонтанные

(4) газоконденсатные

Выберите правильное определение нефти.

(1) маслянистая жидкость, преимущественно темного цвета, представляет собой смесь различных углеводов

(2) горючая маслянистая жидкость, преимущественно темного цвета, представляет собой смесь различных углеводородов

(3) горючая маслянистая жидкость, преимущественно зеленого цвета, представляет собой смесь различных углеводородов

(4) жидкость, преимущественно светлого цвета, представляет собой смесь различных неорганических соединений

Как называется пласт-коллектор с нефтью, газом или водой, в кровле и подошве которого залегают покрышки, сложенные плохо проницаемыми породами?

(1) земная кора

(3) месторождение

(4) природный резервуар

Как называется цилиндрическая горная выработка, сооружаемая без доступа в нее человека и имеющая диаметр во много раз меньше длины?

Нефть, Газ и Энергетика

Буровая вышка предназначена для спуска в скважину и извлечения из нее бурильных труб при выполнении спускоподъемных операций; размещения свечей, извлеченных из скважины; спуска обсадных колонн; поддержания бурильной колонны в подвешенном состоянии в процессе бурения и выполнения различных вспомогательных работ в скважине.

В зависимости от количества и расположения несущих элементов (ног) вышки подразделяются на два типа: башенные и мачтовые.

К вышкам башенного типа принято относить такие, у которых основная нагрузка передается на три или четыре точки, не расположенные на одной прямой. Иными словами, геометрически вышка башенного типа представляет собой пространственную фигуру.

Если основная нагрузка передается на одну или две опорные точки, то вышка относится к мачтовому типу и геометрически она может быть представлена плоскостной фигурой (например, имеются А- и П-образные мачты).

В последнее время при создании современных буровых установок конструкторы отдают предпочтение вышкам мачтового типа, которые имеют ряд преимуществ: облегчены монтажно-демонтажные работы и повышена их безопасность; более удобны при транспортировании; уменьшена общая металлоемкость сооружения при сохранении основных параметров. Однако мачтовая вышка представляет собой более дорогостоящее сооружение, чем башенная.

  • По особенностям монтажа вышки подразделяются на секционные и разбираемые на отдельные стержни.
  • Мачтовые вышки почти всегда являются секционными, тогда как башенные чаще относятся ко второму типу.
  • Секционные вышки в зависимости от конструктивной схемы монтажа делятся на сборные, складные и телескопические.

Отдельные секции сборных вышек при монтаже соединяются крепежными деталями. К складным относятся вышки, у которых секции соединены шарнирно, что является большим преимуществом при их демонтаже. У телескопических вышек одни секции могут размещаться внутри других, а при монтаже они телескопически выдвигаются.

Нефть, Газ и Энергетика

Случаи превращения газовых фонтанов в кратеры были и в СССР.

В пласте есть самые разнообразные пути для газа:

Особенно неоднородны пути в известняках и доломитах.

Искусство эксплуатации газовых скважин заключается в том, " чтобы не допустить большой скорости вытекания газа из пласта.

Пробки в скважинах

Это явление выражается в том, что нижняя часть скважины до какой-то высоты заполняется песком. Высота пробки бывает разная. Промежутки между зернами песка заполняются мелкими частицами породы.

Язык воды. Конус воды. Преждевременное затопление


жизни могла бы дать газ с большой площади вокруг скважины, выше и ниже по пласту до первоначального фронта воды. Процент отбора должен быть таков, чтобы газ со всей этой большой площади успел поступить в скважину. Если эксплуатируется длинный ряд скважин,


вытянутый параллельно фронту воды, Есе скважины должны эксплуатироваться с одинаковым противодавлением на пласт, чтобы по мере добычи газа пластовая вода двигалась к скважинам не отдельными языками, а прямолинейным фронтом, параллельным серии скважин или в виде длинной дуги большого радиуса. При чрезмерном отборе газа может получиться фронт воды, изображенный на фиг. 8.



Пока еще в такую скважину, не сполна захваченную конусом воды, продолжается приток газа, можно уменьшить процент отбора и увеличиться противодавление на пласт. Этим иногда удается осадить конус воды, после чего приток газа в скважину может увеличиться. Аналогично можно поступить и с притягиванием, по фиг, 8 и 9, языков воды, причем конус воды легче осадить, чем язык воды.

Фиг. 12 показывает скважину, заполненную конусом воды вследствие чрезмерного отбора газа. Вода дошла до кровли пласта и изолировала скважину от газа, находящегося в верхней и средней частях пласта вокруг скважины.

Читайте также: