Nafta ja gaasi puurimine ja tootmine. Kaevude puurimise tootmisprotsess

Vladimir Khomutko

Lugemisaeg: 5 minutit

A A

Mis on naftakaev?

Tänapäeva elu ilma naftatoodeteta on raske ette kujutada. Need on valmistatud õlist, mida ekstraheeritakse spetsiaalsete kaevandustööde abil. Paljud meist on kuulnud terminit "naftapuur", kuid vaevalt kõik teavad, mis see tegelikult on. Proovime välja mõelda, mis see hoone on ja mis need on.

Kaev on töötav silindriline kaevandus, mille läbimõõt on mitu korda väiksem kui selle võlli kogupikkus (sügavus).

Lisaks kaevule on ka sellised kaevandustööd nagu kaev ja kaevandus. Kuidas need erinevad meie määratlusest? Tegelikult on kõik üsna lihtne. Inimene võib sattuda kaevandusse või kaevu, aga mitte kaevu. Seega on selle struktuuri täiendav määratlus järgmine - töötav kaevandus, mille skeem ja kuju välistavad inimese juurdepääsu sellele.

Sellise töö ülemist osa nimetatakse suuks ja alumist osa nimetatakse näoks. Alla minevad seinad moodustavad nn tüve.

Kõik teavad, et kaevud tehakse puurimise teel. Kuid väita, et nad on lihtsalt burjaadid, oleks vale. Need oma struktuurilt keerulised kapitalistruktuurid ehitatakse tõenäolisemalt maa alla, millega seoses liigitatakse need organisatsiooni põhivaraks ning nende puurimise ja varustamise kulud on kapitaliinvesteeringud.

Nafta- ja gaasipuuraukude rajamine

Kaevu kujundus valitakse projekteerimisetapis ja see peab vastama järgmistele nõuetele:

  • projekt peaks võimaldama vaba juurdepääsu geofüüsikaliste instrumentide ja puuraukude põhja;
  • konstruktsioon peab vältima pagasiruumi seinte kokkuvarisemist;
  • see peab tagama ka kõigi läbitavate kihtide üksteisest usaldusväärse eraldamise ja takistama vedelike voolamist kihist kihti;
  • vajaduse korral peaks selle töö konstruktsioon võimaldama selle suu sellise vajaduse korral sulgeda.

Ehitus ja paigaldus õli- ja gaasikaevud viiakse läbi järgmiselt:

  1. Esimene samm on puurida esialgne suure läbimõõduga auk. Selle sügavus on umbes 30 meetrit. Seejärel lastakse puuritud auku metalltoru, mida nimetatakse suunaks, ning seda ümbritsev ruum vooderdatakse spetsiaalsete manteltorudega ja tsementeeritakse. Suuna ülesandeks on edasise puurimise käigus vältida pinnase ülemise kihi erosiooni.
  2. Edasi puuritakse 500–800 meetri sügavusele väiksema läbimõõduga võll, millesse lastakse torujuhe, mida nimetatakse juhiks. Toru seinte ja kivimi vaheline ruum täidetakse samuti täies sügavuses tsementmördiga.
  3. Alles peale suuna ja juhi paigutust puuritakse kaev projektiga määratud sügavusele ja lastakse sinna veel väiksema läbimõõduga torujuhe. Seda veergu nimetatakse operatiivseks. Kui moodustamise sügavus on suur, siis on võimalik kasutada nn vahepealseid torujuhtmeid. Kogu puuraugu ja ümbritseva kivimi vaheline ruum on täidetud tsemendiga.

Mis on dirigendi peamine eesmärk? Fakt on see, et kuni 500 meetri sügavusel on aktiivne magevee tsoon ja selle sügavuse all (olenevalt arenduspiirkonnast) algab raske veevahetusega vöönd, milles on palju soolast vett ja muud liikuvad vedelikud (sh gaasid ja õli). Seega on juhi põhiülesanne täiendav kaitse, mis hoiab ära pinnapealse magevee sooldumise ega võimalda neisse tungimist. kahjulikud ained, mis on koondunud alumistesse kihtidesse.

Mis on kaevud?

Olenevalt geoloogilistest tingimustest, milles naftaväljad asuvad, puuritakse selliseid töid erinevat tüüpi.

Peamised kaevude tüübid:

  • vertikaalne;
  • kaldu suunatud;
  • horisontaalne;
  • mitmepoolsed või mitmepoolsed.

Kaevu nimetatakse vertikaalseks, kui kaevu kõrvalekalde nurk vertikaalist ei ole suurem kui viis kraadi.

Kui see nurk on üle viie kraadi, siis on see juba viltu suunatud tüüp.

Kaevu nimetatakse horisontaalseks, kui selle puuraugu vertikaali kõrvalekalde nurk on ligikaudu 90 kraadi. Sellel määratlusel on siiski mõned nüansid. Kuna eluslooduses leidub "sirgeid jooni" harva ja arenenud veehoidlad asuvad enamasti mõne kaldega, pole praktilisest seisukohast rangelt horisontaalsete kaevude puurimine reeglina mõttekas.

Lihtsam ja tõhusam on pagasiruumi suunata mööda optimaalset esinemistrajektoori. Selle põhjal on võimalik määratleda selliste töökohtade horisontaalset tüüpi kaev, millel on pikendatud võll, mis on puuritud võimalikult lähedale sihtotstarbelise produktiivse moodustumise suunale, säilitades samal ajal optimaalse asimuudi.

Kahe või enama puurauguga kaeve nimetatakse mitmepoolseteks või mitmepoolseteks kaevudeks. Nende erinevus üksteisest seisneb hargnemispunkti asukohas, kus põhitabelist väljuvad täiendavad. Kui see punkt asub produktiivse horisondi tasemest kõrgemal, nimetatakse seda tüüpi arengut mitmepoolseks. Kui see punkt asub tootmishorisondis, on see mitmepoolset tüüpi kaev.

Lihtsamalt öeldes, kui põhipuurauk puuritakse arendatava veehoidla külge ja selle sisse puuritakse täiendavaid võrseid, siis on tegemist mitmepoolse tüübiga (produktiivne veehoidla murrab ühel hetkel läbi). Kõiki muid mitme võlliga töid nimetatakse mitmepoolseteks (mitu sissetungimispunkti). Samuti on seda tüüpi kaevud tüüpilised juhtudel, kui kihid asuvad erinevatel horisontidel.

Lisaks on kobarkaevud. Sel juhul lahknevad mitmed tüved eri nurga all ja erineva sügavusega ning nende suudmed on üksteise lähedal (nagu tagurpidi istutatud põõsas).

See klassifikatsioon näeb ette järgmised kaevandustööde kategooriad:

Uurimuspuurimine toimub aladel, mille nafta või gaasi sisaldus on juba kindlaks tehtud, et selgitada avastatud süsivesiniku maardlate mahtusid ja selgitada välja algparameetrid, mis on vajalikud põllu arendusmeetodi projekteerimisel, mistõttu eriline tähelepanu. makstakse uurimise eest.

Tootmispuurimine loob järgmist tüüpi töid:

  • peamine (tootmine ja süstimine);
  • reserv;
  • kontroll;
  • hindamine;
  • paljundamine;
  • kaevud eriotstarbeline(imamine, vee tarbimine ja nii edasi).

Tooraine kaevandamine ise toimub kaevandustööde kaudu, milleks on pumpamine, gaasilift ja purskkaev.

Sissepritsekaevude eesmärk on mõjutada arendatavat reservuaari, sisestades sinna auru, gaasi või vett, aga ka muid töökeskkondi. Need on kontuurisisesed, kontuurilähedased ja kontuurilised.

Reservid on vajalikud eraldiseisvate ja seisvate tsoonide, samuti põhikaevude kontuuri mittekuuluvate kiilutsoonide arendamiseks.

Kontrollseid on vaja selleks, et jälgida kaevandatava ressursi ja vee kokkupuutetsoonide hetkeasendit ja muid muutusi arendatavas veehoidlas. Lisaks kontrollivad nad rõhku produktiivsetes koosseisudes.

Arvestuslikud on vajalikud arendamiseks ettevalmistatavate hoiuste esialgseks hindamiseks. Need aitavad määrata varude piire ja suurusi ning muid vajalikke esialgseid parameetreid.

Dubleerivaid kasutatakse füüsilise kulumise või avariide tõttu likvideeritavate põhivaru kaevude väljavahetamisel.

Spetsiaalsete kaudu ammutatakse tehnilist vett, juhitakse välja kaubavesi, likvideeritakse nende abil lahtised purskkaevud jne.

Naftakaevu puurimise protsess olenevalt selle mõju iseloomust kivimitele on järgmine:

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

Naftapuuraukude ehitus

Maardlate tööstuslik arendamine eeldab ainult mehaaniliste meetodite kasutamist, mis kasutavad erinevaid puurimisrežiime. Kõik muud puurimismeetodid on eksperimenteerimisel.

Mehaanilised puurimismeetodid jagunevad pöörd- ja löökpuurimiseks.

Löögimeetod on kivimi mehaaniline hävitamine, mida teostab köie külge riputatud spetsiaalne tööriist - peitel. Sellise puurimiskompleksi struktuuris on ka trosslukk ja põrutusvarras. See seade on riputatud köiele, mis visatakse üle puurmastile paigaldatud ploki. Otsa edasi-tagasi liikumise tagab spetsiaalne puurmasin. Tünn omandab silindrilise kuju tänu otsiku pöörlemisele töötamise ajal.

Põhjaauk puhastatakse hävinud kivist, kasutades peibutist, mis meenutab pikka ämbrit, mille põhjas on klapp. Tööriist eemaldatakse tünnist, trummel lastakse alla, selle klapp avatakse põhjaaugus. Kopp täidetakse kivitükkidega vedelikuga, klapp sulgub ja täispann tõuseb pinnale. Kõik, võite puurimist jätkata.

Venemaal edasi Sel hetkel löökpuurimist praktiliselt ei kasutata.

Pöörlemismeetod põhineb otsaku sukeldamisel kivimassi, mõjutades tööriista samaaegselt nii vertikaalse koormuse kui ka pöördemomendiga. Vertikaalne koormus võimaldab otsakul kivisse sukelduda ning seejärel pöördemomendi toel otsak lõikab, kulutab ja purustab kivi.

Vastavalt toiteploki asukohale jaguneb pöörlev puurimine pöörd- ja puurimiseks. Esimesel juhul on mootor pinnal ja pöördemoment edastatakse puurtoru stringide abil põhja. Teisel juhul asetatakse mootor kohe otsaku taha ja puurnöör ei pöörle (pöörleb ainult otsik).

Maailma sügavaim kaev on Kola Superdeep (SG-3). Selle sügavus on 12 262 meetrit. See puuriti Murmanski oblastis Maa süvastruktuuri uurimiseks.

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. Ülekanne alates käsitsi meetod kaevude mehaaniline puurimine 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. Löökpuurimisega, hävitamisega kivid tekib kivilõikuriista 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 tornlaterna tippu paigaldatud kroonploki statsionaarsest osast ja rändploki liikuvast 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.

Sisaldab maapinna puurimisseadmeid vastuvõtusild mõeldud puurtorude paigaldamiseks ja seadmete, tööriistade, materjalide ja varuosade teisaldamiseks mööda seda. 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.

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

Järeldus. Eeltoodust nähtub, 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.

Algselt kasutati meie riigis puurimist soolakaevude ehitamiseks. Teave naftauuringute jaoks puurkaevude puurimise kohta pärineb 19. sajandi 30. aastatest Tamanis. Mäeinseneri N.I ettepanekul. Voskoboynikovi 1848. aastal puuriti Bibi-Heybatile puuri abil kaev, millest saadi õli. See oli esimene naftapuurauk maailmas, mis ehitati puurimise teel, kasutades pidevat vedelikuloputusprotsessi, et puhastada kaev puuritud kivist.

Kaevud puuritakse vertikaalselt, kaldu, horisontaalne. Laialdaselt kasutatakse suundkobarpuurimise meetodit, kui ühest kohast puuritakse kaldkaevu 15 või enam. Seda meetodit kasutatakse edukalt märgaladel, avamere puurimisplatvormidelt kaevude puurimisel, viljaka põllumaa säilitamiseks jne.

Kaevu mõiste

Kaev on ümmarguse ristlõikega, mitme meetri kuni mitme kilomeetri sügavusega, erineva läbimõõduga kaevandus (vertikaalne või kaldus), mis on ehitatud maakoore paksusesse. Kaevu ülaosa nimetatakse suudmeks, kaevu põhja põhjaks ja külgpinda puurauguks. Kaugust kaevupeast põhjani piki puuraugu telge nimetatakse kaevu pikkuseks. Pikkuse projektsiooni vertikaalteljel nimetatakse kaevu sügavuseks.

Kaevud on nafta, gaas, gaasi kondensaat, sissepritse, vaatlus, hindamine jne. Kaevude disain peab vastama järgmistele nõuetele:

  • 1. Tagada puurkaevu seinte mehaaniline stabiilsus ja kõigi (nafta, gaasi, vee) moodustiste teineteisest usaldusväärne isoleerimine, vaba juurdepääs kaevude põhja allalaskmiseks ning kivimite varisemise vältimine puuraugus.
  • 2. Põhjaaugu tõhus ja töökindel ühendus produktiivse (nafta või gaasi) reservuaariga.
  • 3. Võimalus sulgeda kaevupea ja tagada väljavõetud saaduste suunamine nafta ja gaasi kogumise, töötlemise ja transportimise süsteemi või löökaine süstimise kihistusse.
  • 4. Kaevudes teostamise võimalus uurimistöö, samuti erinevaid geoloogilisi, tehnilisi ja hooldustöid.

Puuraugu seinte stabiilsus ja kihtide üksteisest eraldamine saavutatakse puurides ja kaevu langetades mitu toru, mida nimetatakse korpuseks. Esiteks puuritakse kaev 50-100 meetri sügavusele, sinna lastakse terastoru (1 \u003d 500 mm või rohkem - suund. Toru välisseina ja kaevu seina (kivi) vaheline ruum ) täidetakse surve all spetsiaalse tsementmördiga, et vältida ülemiste kivimite kokkuvarisemist ja ülemiste kihtide vahelist ristvoolu.Seejärel puuritakse kaev väiksema läbimõõduga otsikuga 500-600 m sügavusele, toru koos 249-273 mm läbimõõduga lastakse sellesse ja tsementeeritakse ning suunatakse suudmesse. Seda torujuhet nimetatakse juhiks ja see on mõeldud ülemiste kihtide erosiooni vältimiseks ja ka puurimiskanali loomiseks. muda.Pärast seda puuritakse kaev projekteeritud põhjaauguni.Sisse lastakse tootmisnöör (terastoru läbimõõduga 146-168 mm) ning toru ja kivimi vaheline ruum täidetakse surve all tsementmördiga. suudmesse.selle sissepritserõhk määratakse arvutusega.Pärast tsemendilobri kõvenemist (tavaliselt 48 tundi) toru välisseina ja kivimi vahele jäävasse rõngakujulisse ruumi moodustub tsemendikivi, mis eraldab kihid üksteisest.

Sõltuvalt maardla omadustest, selle reservuaari rõhust, geoloogilisest läbilõikest jne võib kaevude kujundus olla ühe- või mitmeahelaline (kaks või kolm). Viimast veergu nimetatakse tootmisveeruks.

Pärast puurimise lõpetamist tehakse tootmiskorpuse laskumine, selle tsementeerimine kaevus nafta- või gaasireservuaari intervalliga, läbivad augud läbi terastoru ja tsemendikivi spetsiaalsete perforaatorite abil.

Pärast seda kaev arendatakse ja võetakse kasutusele. Kaev võib olla suletud või avatud auk. Lahtist auku kasutatakse siis, kui produktiivne moodustis koosneb tihedatest kivimitest – karbonaat-, lubja- või tihedatest liivakividest. Avatud auguga puuritakse kaev produktiivse moodustise tippu, tootmisnöör langetatakse ja tsementeeritakse. Seejärel avatakse (puuritakse) läbi tootmisnööri veidi väiksema läbimõõduga produktiivne moodustis. See ei nõua perforeerimist, sest. produktiivset moodustist ei blokeeri metalltoru.

Kui produktiivne moodustis koosneb ebastabiilsetest ja nõrgalt tsementeerunud liivakividest või lubjakividest, siis alumine auk on varustatud kinnisega. Samal ajal puuritakse kaev projekteerimissügavuseni (nn “sumf” tekib produktiivsest moodustist 15-20 m võrra madalamale), sellesse lastakse tootmisnöör, mis tsementeeritakse ja seejärel perforeeritakse kihistu produktiivsed lõigud, et ühendada kihistu kaevu põhjaga. Kui kihistu esindavad nõrgalt tsementeerunud liivakivid või aleuriidid, siis produktiivset moodustist saab avada avatud augu juurest, millele järgneb vooderfilter. Filter on kujutatud aukudena tootmisstringis reservuaari intervallis.

Nafta- ja gaasipuuraukude puurimise meetodid.

Puurimiseks on mitmeid viise, kuid mehaaniline puurimine on leidnud tööstuslikku rakendust. Mehaaniline puurimine jaguneb löök- ja pöörlevaks. Löökpuurimisel koosneb puuritööriist otsast 1, põrutusvardast 2, trosslukust 3. Puurkaevule on paigaldatud mast 12, mille ülaosas on plokk 5, tasakaalustaja 6 tõmberull. , abirull 8 ja puurmasina 11 trummel. Tross on keritud puurmasina trumlile 11. Puurimistööriist on riputatud trossi 4 küljes, mis visatakse üle masti 12 ploki 5. Hammasrataste 10 pöörlemisel tõstab ja langetab edasi-tagasi liikuv ühendusvarras 9 tasakaalustusraami 6. Kui raam on alla lastud, siis rataste 10 pöörlemisel liigub ühendusvarras 9 üles ja alla. tõmberull 7 tõmbab trossi ja tõstab puurimistööriista kaevu põhja kohale. Raami tõstmisel lastakse köis alla, otsak kukub vastu nägu ja lõhub kivi. Põhja puhastamiseks hävinud kivimitest (mudast) tõstetakse kaevust puuriist ja lastakse sinna sisse treiler (piklik kopp-tüüpi silinder, mille põhjas on klapp). Löökpuurimise efektiivsuse suurendamiseks on vaja kaevu põhi viivitamatult puurimisjääkidest puhastada.

Pöördpuurimine.

Nafta- ja gaasipuuraukude puurimine toimub praegu pöördpuurimise meetodil. Pöördpuurimisel toimub kivimi hävimine pöörleva otsaku tõttu. Tööriista raskuse all satub otsak kivisse ja pöördemomendi mõjul hävitab kivi. Pöördemoment kantakse otsakule üle puurnööri kaudu kaevupea külge paigaldatud rootori abil. Seda puurimismeetodit nimetatakse pöörlevaks puurimiseks. Kui pöördemoment kantakse otsakule üle puuraugu mootorist (turbodrill, elektritrell), siis nimetatakse seda meetodit turbiini puurimiseks.

Turbodrill on hüdroturbiin, mida käitab pumpade abil kaevu pumbatav puurimisvedelik.

Elektritrell on suletud konstruktsiooniga elektrimootor, elektrit see tarnitakse pinnalt kaabli kaudu.

Puurseade on kaevu kohal asuv metallkonstruktsioon, mis on ette nähtud puurimistööriista, puurimismootorite, korpuse torude langetamiseks ja väljavõtmiseks, puuraluse paigutamiseks pärast nende kaevust väljatõmbamist jne.

Torne toodetakse mitmes modifikatsioonis. Tõstukite põhiomadused on kandevõime, kõrgus, "ajakirjade" mahutavus (koht puurtorude küünlajalgade jaoks), alumise ja ülemise aluse mõõtmed, kaal (torni mass).

Tõstuki tõstevõime on maksimaalne, maksimaalne lubatud koormus noolele kaevu puurimise ajal. Torni kõrgus määrab kaevust eemaldatava küünla pikkuse, mille suurus määrab komistamisoperatsioonide kestuse.

Kaevude puurimiseks sügavusele 400–600 m kasutatakse 16–18 m kõrgust puuraua, 2000–3000 m sügavusele - 42 m kõrgusele ja 4000–6500 m sügavusele - 53 m. "Kaupluse" võimsus näitab, millise kogupikkusega saab neisse paigutada 114-168 mm läbimõõduga puurtorusid. Ülemise ja alumise aluse mõõtmed iseloomustavad puurimismeeskonna tingimusi, võttes arvesse puurimisseadmete, puurimistööriistade ja komistamistoimingute mehhaniseerimisvahendite paigutust. Tornide ülemise aluse mõõtmed on 2x2 või 2,6x2,6 m ning alumiste 8x8 või 10x10 m.

Puurplatvormide kogumass on kümneid tonne.

Kaevude ehitustsükkel.

Enne puurimise alustamist kaevu puurimiskohas vabastatakse koht võõrkehadest, metsa olemasolul raiutakse ja juuritakse välja. Kui puuritakse märgalal, siis esmalt täidetakse tee puurimiskohani ja ala täidetakse puurimisseadme all, elimineerides märgalad. Nemad teevad platsi planeeringu, toovad elektriliini, side ja veetorustiku.

Puurmasinaid, kui maastik ja vahemaa lubab, transporditakse lahtivõtmiseta spetsiaalsetel roomikkärudel või libisemiskelkudel ning võimalik on ka pneumaatilise liikumise meetod. Peale transportimist ja paigaldamist puurseadme kohale, algab ülejäänud seadmete paigaldamine, s.o. diiselajamiga kolbpumpade või elektriajamiga pumpade paigaldamine; puurimisvedeliku puhastussüsteem, jaotuskilp, kaevupea seadmed (rootor, tõkesti, hüdrauliline kaaluindikaator), puurimisvarjend puurkaevu lähedal asuvatele konstruktsioonidele jne. Kui puurimist alustatakse uues, puurimiskohast eemal asuvas piirkonnas, tarnitakse sel juhul puurimiskohta lahtivõetuna kõik seadmed, sealhulgas puurseade, pumpamisseade, puhastusseadmed jne ning puurimisseade komplekteeritakse siin ning kõik muud seadmed.

Pärast puurimisseadme ja kogu varustuse paigaldamist algavad ettevalmistustööd kaevu puurimiseks.

Ettevalmistustööd hõlmavad:

  • 1. Rändploki ja kroonploki varustus terastrossi ja tõstekonksu vedrustusega.
  • 2. Väikesemahulise mehhaniseerimise paigaldamine ja katsetamine.
  • 3. Paigaldamine ja vedrustus ruudukujulise pöördkonksu (pliitoru) külge, ühendades painduva kõrgsurvevooliku tõusutoru ja pöördega.
  • 4. Torni joondamine.
  • 5. Rootori paigaldamine.
  • 6. Kaevu suuna puurimine.

Kaevud puuritakse vertikaalselt, suunatult ja horisontaalselt. Pikka aega oli kaevude puurimise põhiliik vertikaalne puurimine. Viimastel aastatel on üha enam hakatud kasutama suundpuurimise meetodit, s.o. kui puurimisprojektide kohaselt puuritakse kaevu mööda trajektoori, mille kõrvalekalle on vertikaalsest. Tavaliselt on soovitatav puurida kaldkaevu merepõhja, jõgede, järvede, aga ka mägede, kuristike alla; soistel aladel, kaitsealustes metsades, suurtele tööstusrajatistele, linnadele ja küladele. Kaldkaevu kasutatakse ka lahtiste nafta- ja gaasipurskkaevude likvideerimisel, samuti viljakate maade säilitamiseks, et vähendada kaevude puurimiskulusid ettevalmistustööde ja kommunikatsioonide (kommunikatsioonid, elekter, veetrassid jne) vähendamise kaudu. ). Kaevu profiili vertikaalsest kõrvalekaldumiseks kasutatakse spetsiaalseid seadmeid. Nende hulka kuuluvad: kõver alus, kõver puurtoru, erinevat tüüpi deflektorid jne. Viimastel aastatel kasutatakse meie riigis üha enam kaevude horisontaalset puurimist ja külgmiste horisontaalsete puuraukude puurimist ammendunud ja kahjumlikes puurkaevudes, kus on välja arendamata naftaga vahekihid.

Kaevu perforatsioon. Pärast manteltorude kaevu langetamist ja tsementeerimist tehakse kihistu produktiivse osa vastu augud, kasutades tootmisnööris olevaid perforaatoreid ja tsementkivi, et ühendada kihistu produktiivne osa kaevu põhjaga. Seda operatsiooni nimetatakse perforatsiooniks. Kasutatakse erinevaid puurkaevu perforeerimise meetodeid: kuuli-, torpeedo-, kumulatiivset ja hüdroliivapritsi.

Bullet perforator (PP) on 1 m pikkune ja 100 mm läbimõõduga toru, mis on laetud kokkusurutud püssirohu ja 10 teraskuuliga. Raiekaablil lastakse kuulperforaator savilahusega täidetud kaevu, seatakse produktiivse moodustise etteantud intervalli vastu ja lastakse lasud. Kivis olevate aukude sügavus ei ületa 5-7 cm.Paljud kuulid takerduvad tootmisnööri, tsemendikivi sisse ja vaid väike osa neist tungib läbi sammast ja tsemendikivi. Praktiliselt praegu see rakendust ei leia.

Torpeedoaugustaja (TP). Torpeedo perforeerimist teostavad kaabli abil käivitatavad sõidukid, mis lasevad välja 22 mm läbimõõduga plahvatusohtlikke mürske. Seade koosneb sektsioonidest, millest igaühel on kaks horisontaalset võlli. Mürsk on varustatud tihvti tüüpi detonaatoriga. Kui mürsk peatub, plahvatab sisemine laeng ja lõhestab ümbritseva kivi. Kanalite sügavus on testide järgi 100-160 mm, kanali läbimõõt on 22 mm. Moodustise produktiivse osa 1 m kohta ei tehta rohkem kui neli auku, kuna torpeedo perforatsioon põhjustab sageli korpuse stringi hävimise. Nii nagu kuuli perforatsiooni, kasutatakse ka torpeedo perforatsiooni väga vähe.

Praegu kasutatakse peamiselt kumulatiivset perforatsiooni (PC). Kumulatiivsetel perforaatoritel on koonuse sälguga laengud, mis võimaldavad fokuseerida plahvatusohtlikke gaasivooge ja suunata need suurel kiirusel risti kaevu seintega.

Kumulatiivsesse perforaatorisse, millel on metallplaadiga vooderdatud kooniline süvend, sisestatakse tükk kokkusurutud pulbrilist lõhkeainet.

Kumulatiivne perforatsioon viiakse läbi perforaatorite tulistamise teel, millel ei ole kuule ega mürske. Samba, tsemendikivi ja kivi läbistamine saavutatakse fokuseeritud plahvatusega. Selline teravustamine on tingitud lõhkelaengu (BB) pinna koonilise kujuga, mis on vooderdatud õhukese metallkattega (0,6 mm paksune vaskleht). Plahvatuse energia õhukese gaasikiire kujul - vooderdavad tooted - tungib läbi kanali. Kumulatiivne joa kiirus on peas kuni 6-8 km/s ja tekitab rõhku 3-5 tuhat MPa.

Kujulaenguga sambas ja tsemendikivis põletamisel moodustub keskosas kuni 350 mm sügavune ja 8-14 mm läbimõõduga kitsas perforatsioonikanal.

Naftaväljadel kasutatakse ka hüdroliivapritsi perforaatorit (GPP).

Hüdroliivapritsi perforaator koosneb paksuseinalisest korpusest, millesse on kruvitud kuni kümme abrasiivikindlast materjalist (keraamika, kõvasulamid) düüsi, mille ava läbimõõt on 3-6 mm.

Hüdroliivaprits lastakse torude torude kaevu. Enne kaevu perforeerimist visatakse pinnalt torusse pall, mis blokeerib perforaatori läbiva ava. Pärast seda pumbatakse AN-500 või AN-700 pumpamisseadmete abil läbi torustiku kaevu vedelik koos liivaga. Süstitud vedelik koos liivaga väljub ainult düüside kaudu. Düüsidest väljumisel arenevad abrasiivjoa tohutud kiirused. Selle tulemusena lüüakse lühikese ajaga augud manteltorudesse, tsemendikivisse ja kivimitesse, puurauk ühendatakse produktiivse kihistuga. Olenevalt düüside läbimõõdust, nende arvust ja vedeliku pumpamise kiirusest ulatub perforatsioonide sügavus 40-60 cm Samal ajal säilib samba taga oleva tsemendikivi tihedus. Hüdro-liivajoaga perforeerimisel tekib kaevupeas rõhk kuni 40 MPa. Liivaga vedeliku pumpamise kiirus on 3-4 l / s düüsi kohta. Samal ajal ulatub joa mahukiirus düüsis 200-300 m3/ööpäevas ja rõhulangus 18-22 MPa. Ühe intervalli perforatsiooni kestus - 15-20 minutit. Antud intervalli perforatsiooni lõppedes tõstetakse perforaator üles ja seatakse järgmisele intervallile ning toimingut korratakse.

helistama sissevool kaevu.

Välipraktikas kasutatakse vedeliku sissevoolu tekitamiseks reservuaarist kaevu põhja: põrgatamine, kolb, kaevus oleva vedeliku asendamine kergemaga, kompressormeetod, gaasi-vedeliku segu pumpamine. , väljapumpamine puurkaevpumpadega. Enne kaevu väljaarendamist paigaldatakse kaevupea juurde tugevdus. Igal juhul tuleks korpuse äärikule paigaldada kõrgsurveventiil, mis hädaolukordades kaevu sulgeb.

kolviga. Kolvitamise ajal laskub kolb või tampoon terastrossil asuvasse torusse. Kolb (tampoon) on 25-37,5 mm läbimõõduga toru, mille alumises osas on ülespoole avanev ventiil. Toru välispinnale (ühenduskohtadesse) paigaldatakse traatvõrguga tugevdatud kummimansetid (3-4 tk). Kui tampoon langetatakse tasemest allapoole, voolab süvendis olev vedelik läbi klapi kolvi kohal olevasse ruumi. Kui tampooni tõstetakse, klapp sulgub ja nende kohal oleva vedelikusamba rõhu all lõhkevad mansetid surutakse vastu toruseinu ja suletakse. Üheks tõusuks võtab kolb välja vedelikusamba, mis on võrdne selle sukeldumise sügavusega vedeliku taseme alla. Sukeldussügavus on piiratud köie tugevusega ja on tavaliselt 100-150 m.

Tartaning on vedeliku väljatõmbamine kaevust terastrossi (16 mm) küljes alla lastud kaevu abil traktori (auto) vintsi abil. Varre on valmistatud 7,5-8 m pikkusest torust, mille alumises osas on varrele toetudes avanev varrega klapp. Peari ülemises osas on kronstein trossi kinnitamiseks. Söötja läbimõõt ei tohi ületada 0,7 korpuse nööri läbimõõtu. Üheks kaevu laskumiseks juhitakse kaevust vedelikku kuni 0,06 m3.

Tartaning on töömahukas ja ebaefektiivne viis. Samal ajal võimaldab õõtsus põhjaaugust muda välja tõmmata ja kontrollida vedeliku taset kaevus. Korduv laskumine ja kolvi tõstmine toovad kaasa vedeliku taseme järkjärgulise languse kaevus. Selle meetodi suur puudus on see, et peate töötama avatud suuga, mis on seotud vedeliku väljutamise ja lahtise voolamise ohuga. Seetõttu kasutatakse kolvitamist peamiselt süstimiskaevude väljatöötamisel.

Vedeliku vahetus kaevus. Puurimisega valminud kaev täidetakse tavaliselt mudaga. Kui asendame kaevus oleva savilahuse vee või degaseeritud õliga, siis vähendame põhjaava survet. Nii arendatakse kõrge veehoidla rõhu ja heade reservuaariomadustega kaevusid.

Kompressori arendamise viis. Kompressormeetodil on kaevude arendamisel laiem rakendus. Torutorud lastakse enne arendust kaevu ja kaevupea on varustatud jõulupuuga. Mobiilne kompressor või gaasikompressorjaama kõrgsurvegaasilistik on ühendatud rõngakujulise ruumiga läbi tühjendustorustiku. Kui gaas süstitakse kaevu, surutakse rõngakujulises ruumis olev vedelik tagasi torujalatsi või torustiku algusauku (3-4 mm), mis on eelnevalt tehtud 700-800 m sügavusele kaevupeast. ja puruneb torusse. Torudesse sisenev gaas õhutab neis olevat vedelikku. Selle tulemusena väheneb rõhk märkimisväärselt. Gaasivoolu reguleerimisega muudetakse gaasi-vedeliku segu tihedust torudes ja vastavalt sellele ka rõhku kaevu põhjas. Kui põhjaava rõhk on alla tekkerõhu, algab vedeliku ja gaasi sissevool kaevu. Pärast stabiilse sissevoolu saamist viiakse kaev statsionaarsele töörežiimile. See meetod võimaldab suhteliselt kiiresti saavutada märkimisväärseid tõmberõhku, mis on eriti oluline kaevu põhjaava tsooni tõhusaks puhastamiseks. Kõvade kivimite (liivakivid, lubjakivid) tingimustes toob see kaasa pooriruumi intensiivse puhastamise rahunevast (ummistavast) materjalist ning lahtiste kivimite tingimustes põhjaaugu moodustumise tsooni hävitamiseni. Kaevu sujuvama käivitamise tagamiseks pumbatakse kompressori, loputusseadme ja segisti abil läbi rõngakujulise ruumi aereeritud õli. Pärast gaasi-vedeliku segu väljutamist läbi voolutoru vastuvõtupaaki vähendatakse gaseeritud õli juurdevoolu järk-järgult, kuni see täielikult peatub.

Suruõhuga kaevude arendamine toimub peamiselt mobiilsete kompressorite UKP-80 või KS-100 abil. Kompressor UKP-80 arendab rõhku 8 MPa õhu juurdevooluga 8 m3/min ja KS-100 rõhku 10 MPa õhu juurdevooluga 16 m3/min. Tuleb märkida, et suruõhuga kaevude arendamisel on võimalikud plahvatused, kuna plahvatusohtlik segu tekib siis, kui gaasilise süsivesiniku sisaldus õhuga segus on 6–15%.

Kaevude arendamine gaseeritud vedeliku sissepritse teel.

Gaseeritud vedelikuga kaevude arendamine seisneb selles, et gaasi või õhu asemel pumbatakse rõngasse gaasi ja vedeliku (vesi või õli) segu. Sellise gaasi-vedeliku segu tihedus sõltub süstitava gaasi ja vedeliku voolukiiruste suhtest, mis võimaldab kontrollida arendusprotsessi parameetreid. Võttes arvesse asjaolu, et gaasi-vedeliku segu tihedus on suurem kui puhta gaasi tihedus, võimaldab see meetod välja töötada sügavaid puurauke kompressorite abil, mis loovad väiksema rõhu.

Süstimiskaevude arendamine. Sissepritsekaevud peavad olema kõrge injektsioonivõimega kogu produktiivse formatsiooni paksuse ulatuses. Seda on võimalik saavutada produktiivse moodustise põhjaaugu tsooni korraliku puhastamisega mustusest ja muudest rahustavatest materjalidest. Põhjaaugu moodustumise tsoon puhastatakse enne süstimiseks süstekaevu käivitamist samadel meetoditel nagu naftapuuraukude arendamisel, kuid põhjaaugu moodustumise tsoonide drenaaž toimub ajaliselt palju pikema aja jooksul. Loputamise kestus ulatub ühe päevani või kauem ja sõltub kaevust väljuvas vees sisalduvate mehaaniliste lisandite hulgast. Mehaaniliste lisandite sisaldus pesemise lõpus ei tohi ületada 10-20 mg/l.

Põhjaaugu moodustumise tsooni pooriruumi maksimaalne puhastamine toimub selliste drenaažimeetodite abil, mis võimaldavad tekitada kihistusele väga kõrge rõhu languse, tagades ebastabiilsetes tingimustes kõrge vedeliku filtreerimise kiiruse kaevu põhjadesse. Enamasti teostatakse reservuaari äravoolu isetühjenemise, vedeliku õhutamise, pumpamise, kasutades suure jõudlusega sukeldatavaid tsentrifugaalpumpasid jne.

Süstekaevude väljatöötamisel meetod muutuv rõhk(MPD). Selle meetodi kasutamisel tekitatakse pumbaagregaatide abil torustiku kaudu perioodiliselt lühiajaliselt kõrge tühjendusrõhk põhjaaugu moodustumise tsooni, mis seejärel järsult vabastatakse läbi rõngakujulise ruumi (need "tühjendavad"). Vedeliku suure rõhuga süstimisel põhjaaugu moodustumise tsooni avanevad olemasolevad praod ja tekivad uued ning rõhu vabastamisel voolab vedelik suure kiirusega põhjaauku. Häid tulemusi annab põhjaaugu tsoonide perioodilise äravoolu meetodi kasutamine, luues põhjaaugus mitu hetkelist kõrget tõmmet.

Mõnikord tuleneb süstekaevude halb injektsioon kas reservuaari kivimite vähesest loomulikust läbilaskvusest või suurest hulgast savist vahekihtidest, mida põhjaaugu tsoonide kuivendamine ei võimalda. Sellistel juhtudel kasutatakse süstekaevude injektsiooni suurendamiseks muid mõjutamismeetodeid, mis võimaldavad suurendada filtreerimiskanalite läbimõõtu või luua reservuaari kivimitesse pragude süsteemi. Sellised meetodid hõlmavad erinevaid happetöötlusi, termilisi meetodeid, hüdraulilist purustamist, pilu mahalaadimist, kihistu töötlemist oksüdaadiga jne.

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:

  • Kaevude puurimisprotsess erinevatega tehnilised kirjeldused 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 kaevu, et määrata kivimi omadused, õli kandvate kihtide sügavus, nende paigutus vertikaaltelje suhtes;
  3. Lahenduse loomine, selle põhiomaduste hoolikas kohandamine;
  4. ummistustööde 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 kohal asub puurseade. Ka pontoonil on kõik vajalik varustus, 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

Puurimine on eriseadmete mõju pinnasekihtidele, mille tulemusena tekib maasse kaev, mille kaudu kaevandatakse väärtuslikke ressursse. Naftapuuraukude puurimise protsess viiakse läbi erinevates töövaldkondades, mis sõltuvad pinnase või mäestiku asukohast: see võib olla horisontaalne, vertikaalne või kaldu.

Töö tulemusena tekib maasse silindriline tühimik sirge võlli ehk kaevu kujul. Selle läbimõõt võib olenevalt eesmärgist erineda, kuid see on alati pikkuse parameetrist väiksem. Kaevu algus asub mullapinnal. Seinu nimetatakse pagasiruumiks ja kaevu põhja nimetatakse põhjaks.

Peamised verstapostid

Kui veekaevude jaoks saab kasutada keskmisi ja kergeid seadmeid, siis naftapuuraukude puurimiseks saab kasutada ainult raskeid seadmeid. Puurimisprotsessi saab läbi viia ainult spetsiaalse varustuse abil.

Protsess ise on jagatud järgmisteks etappideks:

  • Seadmete tarnimine objektile, kus tööd tehakse.
  • Kaevanduse tegelik puurimine. Protsess hõlmab mitmeid töid, millest üks on šahti süvendamine, mis toimub kivimi korrapärase loputamise ja edasise hävitamise abil.
  • Et puurkaev ei häviks ega ummistaks, tugevdatakse kivimikihte. Sel eesmärgil asetatakse ruumi spetsiaalne omavahel ühendatud torude kolonn. Toru ja kivi vaheline koht kinnitatakse tsemendimörtiga: seda tööd nimetatakse ummistamiseks.
  • Viimane töö on arendus. Sellel avatakse viimane kivikiht, moodustub põhjaaugu tsoon ning kaevandus perforeeritakse ja vedelik tühjendatakse.

Saidi ettevalmistamine

Naftakaevu puurimise protsessi korraldamiseks on vaja läbi viia ka ettevalmistav etapp. Kui arendus toimub metsaalal, on lisaks põhidokumentatsiooni vormistamisele vajalik nõusolek metsanduses töötamiseks. Saidi ettevalmistamine hõlmab järgmisi samme:


  1. Piirkonnas puude langetamine.
  2. Tsooni jagunemine maa eraldi osadeks.
  3. Tööplaani koostamine.
  4. Asula loomine tööjõu majutamiseks.
  5. Pinnase ettevalmistamine puurimisjaama jaoks.
  6. Märgistuse läbiviimine töökohas.
  7. Vundamentide loomine põlevmaterjalidega laos mahutite paigaldamiseks.
  8. Ladude korrastamine, seadmete tarne ja silumine.

Pärast seda on vaja alustada seadmete ettevalmistamist otse naftakaevude puurimiseks. See etapp hõlmab järgmisi protsesse:

  • Seadmete paigaldamine ja testimine.
  • Toiteallika juhtmestikud.
  • Torni aluste ja abielementide paigaldus.
  • Torni paigaldamine ja tõstmine soovitud kõrgusele.
  • Kõigi seadmete silumine.

Kui naftapuurimisseade on töövalmis, on vaja saada erikomisjonilt järeldus, et seadmed on heas seisukorras ja tööks valmis ning personalil on piisavad teadmised sellise tootmise ohutusreeglite alal. . Kontrollimisel selgitatakse, kas valgustusseadmed on õige konstruktsiooniga (peab olema plahvatuskindla korpusega), kas kaevanduse sügavusele on paigaldatud valgustus pingega 12V. Eelnevalt tuleb arvesse võtta märkusi töö kvaliteedi ja ohutuse kohta.

Enne kaevu puurimist on vaja paigaldada auk, tuua sisse torud puurvõlli tugevdamiseks, peitel, väike erivarustus abitöödeks, manteltorud, mõõteriistad puurimisel, tagada veevarustus ja lahendada muud probleemid.

Puurimisplatsil on tööliste majutusruumid, tehnilised ruumid, laborihoone pinnaseproovide ja saadud tulemuste analüüsimiseks, laod inventari ja väikeste töövahendite jaoks, samuti meditsiiniabi ja turvaruumid.

Naftakaevu puurimise omadused

Pärast paigaldamist algavad reisisüsteemi ümbervarustuse protsessid: nende tööde käigus paigaldatakse seadmeid, katsetatakse ka väikeseid mehaanilisi vahendeid. Masti paigaldamine avab pinnasesse puurimise protsessi; suund ei tohiks erineda torni aksiaalsest keskpunktist.

Pärast tsentreerimise lõpetamist luuakse suuna jaoks kaev: see protsess tähendab toru paigaldamist puuraugu tugevdamiseks ja esialgse osa valamist tsemendiga. Pärast suuna määramist reguleeritakse uuesti torni enda ja pöördtelgede vaheline tsentreerimine.

Kaevu puurimine toimub võlli keskel ja selle käigus tehakse torude abil mantel. Kaevu puurimisel kasutatakse turbodrilli, pöörlemiskiiruse reguleerimiseks on vaja seda hoida trossiga, mis on kinnitatud torni enda külge ja mida hoiab füüsiliselt teine ​​osa.

Paar päeva enne puurplatvormi käivitamist, kui ettevalmistusetapp on möödas, toimub konverents, kus osalevad administratsiooni liikmed: tehnoloogid, geoloogid, insenerid, puurijad. Konverentsil arutati järgmisi teemasid:

  • Kihtide esinemise skeem naftaväljal: savikiht, veekandjatega liivakivikiht, naftamaardlate kiht.
  • Kaevu kujunduslikud omadused.
  • Kivimi koostis uurimis- ja arendustegevuse punktis.
  • Võimalike raskuste ja komplitseerivate tegurite arvestamine, mis võivad konkreetsel juhul tekkida naftakaevu puurimisel.
  • Standardite kaardi arvestamine ja analüüs.
  • Probleemideta juhtmestikuga seotud küsimuste läbimõtlemine.

Dokumendid ja varustus: põhinõuded

Nafta kaevu puurimise protsess võib alata alles pärast mitmete dokumentide väljastamist. Need hõlmavad järgmist.

  • Luba puurimiskoha töö alustamiseks.
  • Standardite kaart.
  • Puurimisvedelike ajakiri.
  • Tööohutuse ajakiri.
  • Diiselmootorite töö arvestus.
  • Vaata logi.

Peamised mehaanilised seadmed ja tarbekaubad, mida kasutatakse kaevu puurimisel, sisaldab järgmisi tüüpe:

  • Tsementeerimisseadmed, tsemendimört ise.
  • Turvavarustus.
  • Logimise mehhanismid.
  • Tehniline vesi.
  • Reaktiivid erinevatel eesmärkidel.
  • Joogivesi.
  • Torud ümbristamiseks ja tegelikuks puurimiseks.
  • Helikopteri padi.

Kaevude tüübid

Naftakaevu puurimise käigus moodustub kivimisse kaevandus, mille puurkaevu perforeerimisega kontrollitakse nafta või gaasi olemasolu, mis stimuleerib soovitud aine sissevoolu tootmispiirkonnast. Pärast seda demonteeritakse puurimisseadmed, kaev suletakse puurimise algus- ja lõpukuupäevaga ning seejärel eemaldatakse praht ning metallosad suunatakse taaskasutusse.

Protsessi alguses on tüve läbimõõt kuni 90 cm ja lõpuks jõuab see harva 16,5 cm-ni. Töö käigus tehakse kaevu ehitamine mitmes etapis:

  1. Kaevu päeva süvendamine, mille jaoks kasutatakse puurimisseadmeid: see purustab kivi.
  2. Prahi eemaldamine kaevandusest.
  3. Pagasiruumi kinnitamine torude ja tsemendiga.
  4. Tööde käigus, mille käigus uuritakse saadud riket, selgitatakse välja nafta tootmiskohad.
  5. Sügavuse laskumine ja selle tsementeerimine.

Kaevud võivad olla erineva sügavusega ja jagunevad järgmisteks sortideks:

  • Väike (kuni 1500 meetrit).
  • Keskmine (kuni 4500 meetrit).
  • Sügav (kuni 6000 meetrit).
  • Ülisügav (üle 6000 meetri).

Kaevu puurimine hõlmab terve kivimoodustise purustamist peitliga. Saadud osad eemaldatakse spetsiaalse lahusega pestes; kaevanduse sügavus muutub suuremaks, kui kogu põhjaaugu ala hävib.

Probleemid naftapuurimisel

Kaevude puurimisel võib ette tulla mitmeid tehnilisi probleeme, mis aeglustavad või muudavad töö peaaegu võimatuks. Nende hulka kuuluvad järgmised sündmused:

  • Pagasiruumi hävimine, maalihked.
  • Lahkumine vedeliku pinnasesse pesemiseks (kivimi osade eemaldamine).
  • Seadmete või kaevanduse hädaolukorrad.
  • Puurimisvead.

Kõige sagedamini tekivad seinavaringud kivimi ebastabiilse struktuuri tõttu. Kokkuvarisemise märgid on suurenenud rõhk, loputamiseks kasutatava vedeliku suurem viskoossus ja suurenenud kivimitükkide arv, mis pinnale tulevad.

Vedeliku imendumine toimub kõige sagedamini siis, kui selle aluseks olev moodustis võtab lahuse täielikult endasse. Sellele aitab kaasa selle poorne süsteem või kõrge imamisvõime.

Kaevu puurimise käigus jõuab päripäeva liikuv mürsk alumisse auku ja tõuseb tagasi. Kaevu puurimine ulatub aluspõhjakivimitesse, millesse kuni 1,5 meetri ulatuses toimub sidumine. Kaevu väljauhtumise vältimiseks uputatakse alguses toru, see toimib ka loputuslahuse otse renni kandmise vahendina.

Puurimistööriist, nagu ka spindel, võivad pöörleda erinevatel kiirustel ja sagedustel; see indikaator sõltub sellest, millist tüüpi kive tuleb mulgustada, milline võra läbimõõt tekib. Kiirust juhib regulaator, mis reguleerib puurimiseks kasutatava otsiku koormuse taset. Töö käigus luuakse vajalik rõhk, mis avaldatakse näo seintele ja mürsu enda lõikuritele.

Kaevude puurimise disain

Enne naftakaevu loomise protsessi alustamist koostatakse joonise kujul projekt, mis näitab järgmisi aspekte:

  • Avastatud kivimite omadused (vastupidavus hävimisele, kõvadus, veesisaldus).
  • Kaevu sügavus, selle kaldenurk.
  • Võlli läbimõõt otsas: see on oluline selleks, et määrata kindlaks, mil määral kivimite kõvadus seda mõjutab.
  • Kaevude puurimise meetod.

Naftakaevu projekteerimine peab algama sügavuse, kaevanduse enda lõpliku läbimõõdu, samuti puurimis- ja puurimistaseme määramisest. disainifunktsioonid. Geoloogiline analüüs võimaldab teil neid probleeme lahendada, olenemata kaevu tüübist.


Puurimismeetodid

Õlitootmiseks mõeldud kaevu loomise protsessi saab läbi viia mitmel viisil:

  • Löökköie meetod.
  • Töö pöördmehhanismide kasutamisega.
  • Kaevu puurimine puurmootori abil.
  • Turbiini puurimine.
  • Kaevu puurimine kruvimootori abil.
  • Kaevu puurimine elektritrelliga.

Esimene meetod on üks tuntumaid ja end tõestanud meetodeid ning sel juhul torgatakse võlli läbi meislilöögid, mida toodetakse kindlate ajavahemike järel. Löögid tekivad peitli ja kaalutud varda raskuse mõjul. Seadmete tõstmine on tingitud puurimisseadmete tasakaalustajast.

Töö pöördseadmetega põhineb mehhanismi pöörlemisel rootori abil, mis asetatakse puurtorude kaudu, mis toimivad võllina, kaevupeale. Väikeste kaevude puurimine toimub spindli mootori protsessis osalemise kaudu. Pöördajam on ühendatud kardaani ja vintsiga: selline seade võimaldab juhtida võllide pöörlemiskiirust.

Turbiini puurimine toimub mootorilt pöördemomendi edastamisega stringile. Sama meetod võimaldab teil üle kanda hüdraulika energiat. Selle meetodi korral toimib ainult üks energiavarustuskanal põhjaaugu tasemel.

Turbodrill on spetsiaalne mehhanism, mis muudab lahuse rõhul oleva hüdraulika energia mehaaniliseks energiaks, mis tagab pöörlemise.

Naftakaevu puurimise protsess seisneb nööri kaevandusse langetamises ja tõstmises, samuti õhus hoidmises. Kolonn on kokkupandav konstruktsioon, mis on valmistatud torudest, mis on omavahel ühendatud spetsiaalsete lukkude abil. Peamine ülesanne on kanda bitile erinevat tüüpi energiat. Seega viiakse läbi liikumine, mis viib kaevu süvenemiseni ja arenguni.