Olaj- és gázkutak. Olaj- és gázkutak fúrása

Zavgorodny Ivan Alekszandrovics

2. évfolyamos hallgató, gépészeti szak, "Olajfúrás és gázkutak» Astrakhan Állami Műszaki Főiskola, Astrakhan

Email:

Kuznyecova Marina Ivanovna

speciális tudományok tanára, Astrakhan Állami Műszaki Főiskola, Astrakhan

Email:

Bevezetés. Az ősidők óta az emberiség kitermeli az olajat, eleinte primitív módszereket alkalmaztak: kutak használata, olajgyűjtés a tározók felszínéről, olajba áztatott mészkő vagy homokkő feldolgozása. 1859-ben az Egyesült Államokban, Pennsylvania államban megjelentek az olajkutak mechanikus fúrása, ezzel egy időben Oroszországban is megkezdődött a fúrás. 1864-ben és 1866-ban a Kubanban fúrták az első kutakat napi 190 tonna áramlási sebességgel.

Kezdetben kézi forgórudas módszerrel fúrták az olajkutak fúrását, hamarosan áttértek a kézi forgórudas módszerrel végzett fúrásra. A lökhárítós módszert széles körben alkalmazzák Azerbajdzsán olajmezőin. Transzfer innen kézi úton A kutak mechanikus fúrása a fúrási műveletek gépesítésének szükségességét vonta maga után, amelynek fejlesztéséhez jelentős mértékben hozzájárultak az orosz bányamérnökök, G.D. Romanovsky és S.G. Voislav. 1901-ben először az Egyesült Államokban alkalmaztak forgófúrást a fenéklyuk átöblítésével keringtető folyadékáramlással (fúróiszap felhasználásával), és a francia mérnök, Fauvel 1848-ban találta fel a dugványok keringető vízáramlással történő emelését. . Ettől a pillanattól kezdve kezdődött a forgófúrási módszer fejlesztésének és továbbfejlesztésének időszaka. 1902-ben Oroszországban az első kutat rotációs módszerrel fúrták meg Groznij régióban, 345 m mélységgel.

A mai napig az Egyesült Államok vezető szerepet tölt be az olajiparban, évente 2 millió kutat fúrnak, ezek negyede produktív, Oroszország továbbra is csak a második helyet foglalja el. Oroszországban és külföldön a következőket használják: kézi fúrás (vízelszívás); mechanikai; szabályozott orsófúrás (Angliában kifejlesztett biztonságos fúrórendszer); robbanásveszélyes fúrási technológiák; termikus; fizikai-kémiai, elektromos szikra és egyéb módszerek. Emellett számos új kútfúrási technológia fejlesztése folyik, például az USA-ban a Colorado Institute of Mines kifejlesztett egy kőzetégetésen alapuló lézeres fúrási technológiát.

Fúrástechnika. A fúrás mechanikus módja a legelterjedtebb, ezt ütős, forgó és ütős-forgó fúrási módszerekkel végzik. Ütőfúrással, rombolással sziklák a kút alján lévő kővágószerszám ütései miatt következik be. A fenékhez nyomott kővágószerszám (fúró, korona) forgása miatti kőzetroncsolást rotációs fúrási módszernek nevezzük.

Az oroszországi olaj- és gázkutak fúrásakor csak forgófúrást használnak. A rotációs fúrási módszer alkalmazásakor a kutat forgó fúróval fúrják, míg a fúrás során a fúrt kőzetszemcséket a fúrás során folyamatosan keringő fúrófolyadék, illetve a kútba befecskendezett levegő vagy gáz árammal hozzák a felszínre. A motor helyétől függően a rotációs fúrást rotációs fúrásra és turbófúrásra osztják. A rotációs fúrásnál a forgórész (rotor) a felületen helyezkedik el, az alsó furatnál fúrószál segítségével meghajtja a fúrószárat, a forgási frekvencia 20-200 ford./perc. Fúrómotorral (turbófúró, csavarfúró vagy elektromos fúró) végzett fúráskor a nyomatékot a fúrófej fölé szerelt fúrómotor adja át.

A fúrási folyamat a következő fő műveletekből áll: a fúrócsövek leeresztése fúróval a kútba, és a fúrócsövek egy használt fúróval kiemelése a kútból és a fúrófej működtetése az alján, azaz a fúrókő roncsolása. Ezeket a műveleteket időnként megszakítják, hogy a burkolatcsöveket a kútba vezessenek, hogy megóvják a falakat az összeomlástól, és elválasztsák az olaj (gáz) és a víz horizontját. Egyidejűleg a kutak fúrása során számos segédmunka történik: magmintavétel, öblítőfolyadék (fúrási iszap) előkészítése, fakitermelés, görbületmérés, kútfejlesztés a kútba olaj (gáz) beáramlás előidézése érdekében stb. .

Az 1. ábra mutatja technológiai rendszer fúrótorony.

1. ábra: Fúróberendezés vázlata forgófúráshoz: 1 - fúrósor; 2 - mozgó blokk; 3 - torony; 4 - horog; 5 - fúrótömlő; 6 - vezető cső; 7 - ereszcsatornák; 8 - fúrószivattyú; 9 - szivattyú motor; 10 - szivattyúcsövek; 11 - fogadótartály (kapacitás); 12 - fúrási zár; 13 - fúrócső; 14 - hidraulikus fúrómotor; 15 - véső; 16 - rotor; 17 - csörlő; 18 - csörlő és rotor motor; 19 - forgó

A fúróberendezés gépekből és mechanizmusokból álló komplexum, amelyet kutak fúrására és burkolására terveztek. A fúrási folyamatot a fúrószál le- és felemelése, valamint súlyon tartása kíséri. A kötél terhelésének csökkentése és a motorok teljesítményének csökkentése érdekében emelőberendezést használnak, amely egy toronyból, egy vonószerkezetből és egy szerelvényrendszerből áll. Az utazórendszer a toronylámpás tetejére szerelt koronablokk rögzített részéből és a mozgótömb mozgatható részéből, szállítókötélből, horogból és hevederekből áll. A mozgó rendszert úgy alakították ki, hogy a csörlődob forgó mozgását a horog transzlációs mozgásává alakítsa. A fúróberendezés a fúrófüzér és a köpenycsövek kútba történő emelésére, süllyesztésére, valamint a fúrófüzér súlyon tartására szolgál a fúrás során, és egyenletes betáplálására és a mozgórendszer, fúrócsövek és berendezések benne való elhelyezésére. A kioldási műveleteket fúrócsörlő segítségével hajtják végre. A húzószerkezet egy alapból áll, amelyen a csörlő tengelyei vannak rögzítve és fogaskerekekkel összekapcsolva, az összes tengely egy sebességváltóhoz, a sebességváltó pedig a motorhoz csatlakozik.

A talajfúró berendezés tartalmazza fogadóhíd fúrócsövek és berendezések, szerszámok, anyagok és alkatrészek mozgatására alkalmas. Eszközrendszer a fúrófolyadék kivágásoktól való tisztítására. És számos kiegészítő létesítmény.

A fúrósor köti össze a fúrószárat (kőzettörő szerszám) a felszíni berendezéssel, azaz a fúróberendezéssel. A felső cső a fúrófüzérben négyzet alakú, lehet hatszögletű vagy hornyolt. A vezető cső áthalad a rotorasztal nyílásán. A rotor a fúróberendezés közepén van elhelyezve. A kelly felső vége egy forgóhoz csatlakozik, amelyet úgy terveztek, hogy biztosítsa a horogra felfüggesztett fúrószál forgását és a fúrófolyadék ellátását rajta. A forgó alsó része a kelly-hez csatlakozik, és a fúrófüzérrel forgatható. A forgórész felső része mindig álló helyzetben van.

Tekintsük a fúrási folyamat technológiáját (1. ábra). A 19 forgó fix részének furatához egy 5 rugalmas tömlő csatlakozik, amelyen keresztül a 8 fúrószivattyúk segítségével az öblítőfolyadékot a kútba szivattyúzzák. Az öblítőfolyadék a 13 fúrósor teljes hosszában áthalad, és belép a hidraulikus fúrólyukba. 14 motor, amely a motor tengelyét forgásba hozza, majd a 15 fúróba folyadék kerül. A fúrófej furatait elhagyva a folyadék átöblíti a fenéklyukat, felveszi a fúrt kőzet részecskéit, és velük együtt a falak közötti gyűrű alakú téren keresztül a kút és a fúrócsövek felemelkednek, és a szivattyú beömlőjéhez jutnak. A felületen a fúrófolyadékot speciális berendezéssel megtisztítják a fúrt kőzettől, majd ismét a kútba táplálják.

A fúrás technológiai folyamata nagymértékben függ a fúrófolyadéktól, amelyet a mező geológiai adottságaitól függően víz, olaj alapú, gáznemű vagy levegő felhasználásával készítenek.

Következtetés. A fentiekből látható, hogy a fúrási folyamatok viselkedésének technológiái eltérőek, de az adott körülményekhez (kút mélysége, kőzetei, nyomásai stb.) megfelelőek, a geológiai és éghajlati viszonyok alapján kell kiválasztani. . Mivel a terepi termelési horizont jól lebonyolított megnyitásától függ a jövőben a kút működési jellemzői, nevezetesen áramlási sebessége és termelékenysége.

Bibliográfia:

1. Vadetsky Yu.V. Olaj- és gázkutak fúrása: tankönyv a kezdetekhez. prof. oktatás. M.: "Akadémia" Kiadói Központ, 2003. - 352 p. ISB No. 5-7695-1119-2.

2. Vadetsky Yu.V. Fúrói kézikönyv: tankönyv. kezdetre juttatás prof. oktatás. M.: "Akadémia" Kiadói Központ, 2008. - 416 p. ISB szám: 978-5-7695-2836-1.

Olaj- és gázkutak tervezése az adott területen végzett fúrás sajátos geológiai feltételeinek megfelelően fejlesztik és finomítják. Biztosítania kell a feladat teljesítését, pl. a tervezési mélység elérése, az olaj- és gázlelőhely megnyitása, valamint a teljes tervezett kutatási és munkálati komplexum elvégzése a kútban, beleértve a mezőfejlesztési rendszerben történő felhasználását.

A kút kialakítása a geológiai szelvény összetettségétől, a fúrás módjától, a kút céljától, a termelési horizont megnyitásának módjától és egyéb tényezőktől függ.

A kút tervezésének kezdeti adatai a következő információkat tartalmazzák:

a kút célja és mélysége;

a tározókőzet tervezési horizontja és jellemzői;

geológiai metszet a kút helyén a lehetséges szövődmények zónáinak kijelölésével, valamint a tározónyomás és a hidraulikus repesztési nyomás időközönkénti jelzésével;

a gyártósor átmérője vagy a kút végső átmérője, ha a gyártósor futása nem biztosított.

Tervezési rendelés olaj- és gázkúttervek következő.

Kiválasztott alsó furat kialakítása . A kút kialakítása a termelőképződmény intervallumában biztosítsa a legjobb feltételeket az olaj és a gáz kútba áramlásához, valamint az olaj- és gázlelőhely tározóenergiájának leghatékonyabb felhasználásához.

A szükséges a burkolószálak száma és süllyedésük mélysége. Ehhez a k tartálynyomások anomáliájának változásának grafikonját és a kabl abszorpciós nyomásindexet ábrázoljuk.

A választás megalapozott a gyártósor átmérője és a burkolati húrok és bitek átmérője össze van hangolva. Az átmérőket alulról felfelé számítják.

A cementezési intervallumok kiválasztva. A burkolósarutól a kútfejig a következők vannak cementálva: vezetők minden kútban; közbenső és termelési láncok kutatási, kutatási, parametrikus, referencia- és gázkutakban; közbenső oszlopok 3000 m-nél nagyobb mélységű olajkutakban; a közbenső oszlop sarujától legalább 500 m hosszú szakaszon legfeljebb 3004 m mély olajkutakban (feltéve, hogy minden áteresztő és instabil kőzetet cementiszap borít).

Az olajkutakban a gyártósorok ragasztásának intervalluma a sarutól az előző közbülső húr alsó vége felett legalább 100 méterrel lévő szakaszra korlátozódhat.

A vízterületeken épített kutak összes burkolószála teljes hosszában cementezett.

A kút fúrófolyadékkal történő öblítésére szolgáló hidraulikus program tervezésének szakaszai.

A hidraulikus program alatt a kútöblítési folyamat beállítható paramétereinek összességét értjük. A beállítható paraméterek tartománya a következő: a fúrófolyadék tulajdonságainak mutatói, a fúrószivattyúk áramlási sebessége, a fúvókák átmérője és fúvókáinak száma.

A hidraulikus program összeállításakor feltételezzük:

Távolítsa el a folyadékfoltokat a fúrási iszap képződéséből és elvesztéséből;

A kútfalak eróziójának és a szállított metszetek mechanikai szétszóródásának megakadályozására, a fúrófolyadék képződésének kizárására;

Biztosítsa a fúrt kőzet eltávolítását a kút gyűrű alakú teréből;

Teremtsen feltételeket a sugáreffektus maximális kihasználásához;

Racionálisan használja a szivattyúegység hidraulikus teljesítményét;

Szüntesse meg a fúrószivattyúk leállása, keringtetése és indítása közbeni vészhelyzeteket.

A hidraulikus program felsorolt ​​követelményei egy többtényezős optimalizálási feladat formalizálása és megoldása feltétele mellett teljesülnek. A fúrókutak öblítési folyamatának tervezésére szolgáló jól ismert sémák a rendszerben a hidraulikus ellenállás számításán alapulnak az adott szivattyúáram szerint és a fúrófolyadékok tulajdonságainak mutatóin.

Hasonló hidraulikus számításokat a következő séma szerint hajtunk végre. Először empirikus ajánlások alapján beállítják a fúrófolyadék sebességét a gyűrűben, és kiszámítják az iszapszivattyúk szükséges áramlását. Az iszapszivattyúk útlevél-jellemzői szerint a perselyek átmérőjét úgy választják ki, hogy biztosítsák a szükséges áramlást. Ezután a megfelelő képletek szerint meghatározzák a rendszer hidraulikus veszteségeit anélkül, hogy figyelembe vennék a bit nyomásveszteségét. A jet bitek fúvókaterületét a maximális passport ürítési nyomás (amely a kiválasztott perselyeknek megfelelően) és a hidraulikus ellenállás miatti számított nyomásveszteség különbsége alapján választják ki.

A fúrási módszer kiválasztásának alapelvei: a fő kiválasztási kritériumok, figyelembe véve a kút mélységét, a fúrás hőmérsékletét, a fúrás összetettségét, a tervezési profilt és egyéb tényezőket.

A fúrási módszer megválasztása, a kút fenekén lévő kőzetek megsemmisítésére hatékonyabb módszerek kidolgozása, a kútépítéssel kapcsolatos számos kérdés megoldása lehetetlen a kőzetek tulajdonságainak tanulmányozása nélkül, a előfordulásuk körülményei és ezeknek a feltételeknek a kőzetek tulajdonságaira gyakorolt ​​hatása.

A fúrási módszer megválasztása a tározó szerkezetétől, a tartály tulajdonságaitól, a benne lévő folyadékok és/vagy gázok összetételétől, a termelő közbenső rétegek számától és a képződési nyomás anomália együtthatóitól függ.

A fúrási módszer kiválasztása annak hatékonyságának összehasonlító értékelésén alapul, amelyet számos tényező határoz meg, amelyek mindegyike a geológiai és módszertani követelményektől (GMT), a fúrás céljától és körülményeitől függően döntő jelentőségű lehet.

A kútfúrási módszer megválasztását az is befolyásolja speciális célú fúrási munkák.

A fúrási mód kiválasztásakor a kút rendeltetését, a vízadó réteg hidrogeológiai jellemzőit és mélységét, valamint a tározó fejlesztéséhez szükséges munka mennyiségét kell figyelembe venni.

BHA paraméterek kombinációja.

A fúrási mód kiválasztásakor a műszaki-gazdasági szempontok mellett figyelembe kell venni, hogy a BHA-hoz képest a furatmotorra épülő forgó BHA-k technológiailag sokkal fejlettebbek és üzembiztosabbak, stabilabbak a tervezési pálya.

A fúrófejre ható kitérítő erő függése a furat görbületétől két központosítóval rendelkező stabilizáló BHA esetén.

A fúrási mód kiválasztásakor a műszaki-gazdasági szempontok mellett figyelembe kell venni, hogy a fúrólyuk motorra épülő BHA-hoz képest a forgó BHA-k technológiailag sokkal fejlettebbek és megbízhatóbbak a működésben, stabilabbak a kialakításon. röppálya.

A só utáni lerakódások fúrási módszerének megválasztásának alátámasztására és a fenti, a fúrás racionális módszerére vonatkozó következtetés megerősítésére a kutak turbinás és forgófúrásának műszaki mutatóit elemeztem.

Fúrási mód kiválasztása fúrási hidraulikus motorokkal, a fúrófej axiális súlyának kiszámítása után szükséges a fúrómotor típusának kiválasztása. Ez a választás a bit forgásának fajlagos nyomatékát, a bit tengelyirányú terhelését és a sár sűrűségét figyelembe véve történik. A bit fordulatszáma és a hidraulikus kúttisztító program tervezésekor figyelembe veszik a kiválasztott fúrólyuk motor műszaki jellemzőit.

Kérdés kb a fúrási mód kiválasztása megvalósíthatósági tanulmány alapján kell dönteni. A fúrási módszer kiválasztásának fő mutatója a jövedelmezőség - az 1 m-es behatolás költsége. [ 1 ]

Mielőtt folytatná a a fúrási mód kiválasztása a lyuk gáznemű anyagokkal történő mélyítésénél figyelembe kell venni, hogy fizikai és mechanikai tulajdonságaik bizonyos korlátokat vetnek fel, mivel bizonyos típusú gáznemű anyagok nem alkalmazhatók számos fúrási eljáráshoz. ábrán A 46. ábra különféle típusú gáznemű anyagok lehetséges kombinációit mutatja be modern fúrási technikákkal. Amint a diagramból látható, a gáznemű anyagok felhasználása szempontjából a leguniverzálisabbak a forgórészes és elektromos fúrós fúrási módszerek, a kevésbé univerzális a turbinás módszer, amelyet csak levegős folyadékok használatakor alkalmaznak. [ 2 ]

A PBU teljesítmény-tömeg aránya kevésbé befolyásolja a fúrási módok megválasztásaés ezek fajtái, mint egy szárazföldi fúrótorony teljesítmény-tömeg aránya, hiszen a MODU a fúróberendezésen kívül a működéséhez és a fúrási ponton való megtartásához szükséges segédberendezésekkel is fel van szerelve. A gyakorlatban a fúró és a segédberendezések felváltva működnek. A MODU minimálisan szükséges teljesítmény-tömeg arányát a segédberendezések által fogyasztott energia határozza meg, amely több mint a fúróhajtáshoz szükséges. [ 3 ]

Nyolcadszor, a műszaki projekt része ennek van szentelve a fúrási mód kiválasztása, fúrólyuk motorok szabványos méretei és fúrási hosszak, fúrási módok fejlesztése. [ 4 ]

Vagyis az egyik vagy másik kútprofil kiválasztása nagymértékben meghatározza a fúrási mód kiválasztása5 ]

A MODU szállíthatósága nem függ a berendezés fémfogyasztásától és teljesítmény-tömeg arányától, és nem befolyásolja a fúrási mód kiválasztása, mivel a berendezés szétszerelése nélkül vontatják. [ 6 ]

Más szóval, az egyik vagy másik típusú kútprofil kiválasztása nagymértékben meghatározza a fúrási mód kiválasztása, bit típus, hidraulikus fúróprogram, fúrási mód paraméterei és fordítva. [ 7 ]

Az úszó alap gördülési paramétereit már a hajótest tervezésének kezdeti szakaszában számítással kell meghatározni, mivel ez határozza meg a tengeri hullámok működési tartományát, amelyben a normál és biztonságos működés lehetséges, valamint a fúrási mód kiválasztása, rendszerek és eszközök a pitching munkafolyamatra gyakorolt ​​hatásának csökkentése érdekében. Az elgurulás csökkentése a hajótest méreteinek ésszerű megválasztásával, ezek kölcsönös elrendezésével, valamint passzív és aktív gurulásgátló eszközök alkalmazásával érhető el. [ 8 ]

A felszín alatti vizek feltárásának és kitermelésének legelterjedtebb módja továbbra is a kutak és kutak fúrása. A fúrási módszer megválasztása meghatározza: a terület vízföldtani ismereteinek mértékét, a munka célját, a megszerzett földtani és hidrogeológiai információk megkövetelt megbízhatóságát, a vizsgált fúrási mód műszaki-gazdasági mutatóit, 1 m3 termelt víz költségét, a kút élete. A kútfúrási technológia megválasztását befolyásolja a talajvíz hőmérséklete, ásványosodásának mértéke, betonhoz (cementhez) és vashoz viszonyított agresszivitása. [ 9 ]

Ultramély kutak fúrásakor nagyon fontos a törzsek görbületének megelőzése. fontosságát a kút mélyítése közbeni görbületének negatív következményei miatt. Ezért mikor az ultramély kutak fúrásának módszereinek megválasztása, és különösen azok felső intervallumai, ügyelni kell a fúrólyuk függőlegességének és egyenességének megőrzésére. [ 10 ]

A fúrási mód kiválasztásának kérdését megvalósíthatósági tanulmány alapján kell eldönteni. A fő mutató a a fúrási mód kiválasztása a jövedelmezőség - 1 m-es behatolás költsége. [ 11 ]

Így az iszapos öblítéssel végzett forgófúrás sebessége 3-5-szörösével haladja meg az ütvefúrás sebességét. Ezért a döntő tényező abban a fúrási mód kiválasztása kellene lennie gazdasági elemzés. [12 ]

Az olaj- és gázkutak építésének műszaki és gazdasági hatékonysága nagymértékben függ a mélyítési és öblítési folyamat érvényességétől. Ezen folyamatok technológiájának tervezése magában foglalja a fúrási mód kiválasztása, a kőzettörő szerszám típusa és a fúrási módok, a fúrósor kialakítása és fenekének elrendezése, hidraulikus mélyítési program és a fúrófolyadék tulajdonságainak mutatói, a fúrófolyadékok fajtái és a tulajdonságaik megőrzéséhez szükséges vegyszerek és anyagok mennyisége. A tervezési döntések meghozatala határozza meg a fúróberendezés típusának megválasztását, amely ezen túlmenően a burkolatsorok kialakításától és a fúrás földrajzi körülményeitől is függ. [ 13 ]

A probléma megoldásának eredményeinek alkalmazása széles lehetőséget teremt a bitek fejlődésének mélyreható, kiterjedt elemzésére nagyszámú objektumban, sokféle fúrási körülmény mellett. Ugyanakkor lehetőség van ajánlások készítésére is a fúrási módok megválasztása, fúrómotorok, fúrószivattyúk és fúrófolyadék. [ 14 ]

A vizes kutak létesítésének gyakorlatában a következő fúrási módok terjedtek el: közvetlen öblítésű rotációs, fordított öblítésű rotációs, légöblítéssel és lökéskötéllel forgó fúrási módok. A különféle fúrási módok alkalmazásának feltételeit a fúróberendezések aktuális műszaki és technológiai adottságai, valamint a kútépítési munkák minősége határozza meg. Megjegyzendő, hogy a kútfúrási módszer kiválasztása vízen nemcsak a kutak fúrásának sebességét és a módszer gyárthatóságát kell figyelembe venni, hanem a víztartó nyitásának olyan paramétereinek biztosítását is, amelyeknél megfigyelhető a kőzetek deformációja a fenéklyuk zónában minimális mértékben és permeabilitása nem csökken a formációhoz képest. [ 1 ]

Sokkal nehezebb fúrási módszert választani a függőleges fúrólyuk mélyítéséhez. Ha a fúrófolyadékkal végzett fúrás gyakorlata alapján kiválasztott intervallum kifúrásakor a függőleges furat görbületére lehet számítani, akkor általában a megfelelő típusú fúrófejjel ellátott légkalapácsokat használják. Ha nem figyelhető meg görbület, akkor a fúrási mód kiválasztása a következőképpen hajtjuk végre. Mert puha sziklák(lágypala, gipsz, kréta, anhidritok, só és lágy mészkövek) célszerű elektromos fúrófúrást alkalmazni 325 ford./perc sebességig. A kőzetek keménységének növekedésével a fúrási módszerek a következő sorrendben vannak elrendezve: lökettérfogatú motor, forgófúrás és forgó ütvefúrás. [ 2 ]

A PDR-es kutak létesítésének sebességének növelése és költségcsökkentése szempontjából érdekes a maghidrotranszporttal végzett fúrás módszere. Ez a módszer – az alkalmazásának fenti korlátaitól eltekintve – a földtani feltárás kutatási, kutatási és értékelési szakaszában PBU-s kihelyezők feltárására használható. A fúróberendezések költsége a fúrási módszerektől függetlenül nem haladja meg a PBU teljes költségének 10% -át. Ezért a kizárólag fúróberendezések árának változása nincs jelentős hatással a MODU gyártási és karbantartási költségeire, valamint a a fúrási mód kiválasztása. A fúróberendezés költségének emelése csak akkor indokolt, ha az javítja a munkakörülményeket, növeli a fúrás biztonságát és sebességét, csökkenti az időjárási viszonyok miatti állásidők számát, meghosszabbítja a fúrási szezont. [ 3 ]

A bit típusának és a fúrási módnak a kiválasztása: kiválasztási kritériumok, információszerzési módszerek és feldolgozásuk az optimális üzemmódok megállapításához, a paraméterek értékének szabályozásához .

A bit kiválasztása az ezt az intervallumot alkotó kőzetek (g/p) ismerete alapján történik, pl. a keménységi kategória és a koptatóképesség kategóriája szerint g / p.

A kutató- és esetenként termelőkút fúrása során a kőzeteket időszakonként ép pillérek (magok) formájában választják ki a rétegszelvény összeállításához, az áthaladó kőzetek kőzettani jellemzőinek tanulmányozásához, a kőolaj- és gáztartalom azonosításához. a sziklák pórusai stb.

A mag felszínre való kiemeléséhez magbiteket használnak (2.7. ábra). Egy ilyen fúrófej egy fúrófejből 1 és a fúrófej testéhez menettel rögzített magkészletből áll.

Rizs. 2.7. A magfúró berendezés vázlata: 1 - fúrófej; 2 - mag; 3 - talajhordozó; 4 - a magkészlet teste; 5 - golyóscsap

A kőzet tulajdonságaitól függően, amelyben a fúrást magmintavétellel végzik, kúpos, gyémánt és keményfém fúrófejeket használnak.

Fúrási mód - olyan paraméterek kombinációja, amelyek jelentősen befolyásolják a fúró teljesítményét, amelyet a fúró a konzoljáról megváltoztathat.

Pd [kN] – a bit súlya, n [rpm] – bit forgási frekvenciája, Q [l/s] – ind. áramlási sebessége (előtolás). jól, H [m] - penetráció bitenként, Vm [m / h] - mech. penetrációs ráta, Vav=H/tB – átlagos,

Vm(t)=dh/dtB – pillanatnyi, Vr [m/h] – nyomvonali fúrási sebesség, Vr=H/(tB + tSPO + tB), C [dörzsölje/m] – üzemeltetési költség 1 m áthatolásra, C= ( Cd+Sch(tB + tSPO + tB))/H, Cd – a bit költsége; Cch - 1 óra munka fúró költsége. fordulat.

Az optimális mód megtalálásának szakaszai - a tervezési szakaszban - a fúrási mód működési optimalizálása - a tervezési mód beállítása a fúrási folyamat során kapott információk figyelembevételével.

A tervezés során az inf. kutak fúrásával nyerik. ebben

régióban, analógban. cond., adatok a goelogon. szakaszos kutak., a gyártó fúró ajánlásai. instr., Fúrólyuk motorok működési jellemzői.

2 mód a bit kiválasztására az alján: grafikus és analitikus.

A fúrófejben lévő marók úgy vannak felszerelve, hogy a fúrás során a kút aljának közepén lévő kőzet ne omoljon össze. Ez megteremti a feltételeket a 2. mag kialakulásához. Vannak négy-, hat- és további nyolckúpos fúrófejek, amelyeket különféle kőzetekben történő magfúrásra terveztek. A gyémánt- és keményötvözet fúrófejekben a kőzetvágó elemek elhelyezkedése is lehetővé teszi a kőzet pusztítását csak az alsó furat peremén.

A kút mélyítésekor a keletkező kőzetoszlop belép a magkészletbe, amely egy testből 4 és egy maghordóból (földhordozó) 3 áll. A magkészlet teste a fúrófej és a fúrószál összekapcsolására szolgál, a talajhordozó elhelyezésére. és megóvja a mechanikai sérülésektől, valamint öblítőfolyadékot enged át közte és a talajhordozó között. A gruntonoska úgy van kialakítva, hogy befogadja a magot, megmentse a fúrás és a felszínre emelés során. Ezeknek a funkcióknak a végrehajtásához a talajhordozó alsó részébe magtörőket és magtartókat szerelnek fel, a tetejére pedig egy 5 golyóscsapot, amely magával megtöltve áthalad a talajhordozóból kiszorított folyadékon.

A talajhordozónak a magkészlet testébe és a fúrófejbe történő beépítési módjának megfelelően vannak kivehető és nem eltávolítható talajhordozóval ellátott magfúrók.

A kivehető kotrógéppel ellátott maghordók lehetővé teszik a kotrógép maggal történő felemelését anélkül, hogy a fúrószálat megemelné. Ehhez a fúrófüzérbe kötélen leeresztenek egy elkapót, melynek segítségével a magkészletből egy talajhordozót eltávolítanak és a felszínre emelnek. Ezután ugyanazzal a fogóval egy üres talajhordozót leeresztenek és beépítenek a magkészlet testébe, és folytatódik a fúrás magozással.

A kivehető talajhordozóval ellátott magfúrókat turbinás fúrásnál, a rögzített fúróval pedig forgófúrásnál használják.

A produktív horizont tesztelésének elvi diagramja formációvizsgálóval csöveken.

A formációtesztelőket nagyon széles körben használják a fúrások során, és lehetővé teszik a legtöbb információ megszerzését a vizsgált objektumról. A modern háztartási formáció tesztelő a következő fő egységekből áll: egy szűrő, egy tömörítő, egy teszter kiegyenlítő és fő bemeneti szelepekkel, egy elzáró szelep és egy keringtető szelep.

Az egylépcsős cementálás sematikus diagramja. Nyomásváltozás a folyamatban részt vevő cementáló szivattyúkban.

A kútcementesítés egylépcsős módszere a legelterjedtebb. Ezzel a módszerrel a cementszuszpenziót adott időközönként, egyszerre szállítják be.

A fúrási műveletek utolsó szakaszát egy olyan folyamat kíséri, amely magában foglalja a kút cementálását. A teljes szerkezet életképessége attól függ, hogy ezeket a munkákat milyen jól végzik el. Az eljárás végrehajtásának fő célja a fúrófolyadék cementtel való helyettesítése, amelynek másik neve - cementiszap. A kutak cementezése olyan készítmény bevezetését jelenti, amelynek meg kell keményednie, és kővé kell alakulnia. A mai napig számos módszer létezik a kutak cementálására, ezek közül a leggyakrabban használt több mint 100 éves. Ez egy egylépcsős burkolat cementezés, amelyet 1905-ben mutattak be a világnak, és ma is csak néhány módosítással használják.

Egy dugóval történő cementálás sémája.

cementezési folyamat

A kút cementálási technológiája 5 fő munkatípust foglal magában: az első a cementiszap keverése, a második a készítmény szivattyúzása a kútba, a harmadik a keverék betáplálása a gyűrűbe a kiválasztott módszerrel, a negyedik a cementkeverék keményítése, az ötödik az elvégzett munka minőségének ellenőrzése.

A munka megkezdése előtt cementezési sémát kell készíteni, amely a folyamat műszaki számításain alapul. Fontos lesz figyelembe venni a bányászati ​​és geológiai viszonyokat; a megerősítést igénylő intervallum hossza; a kút kialakításának jellemzői, valamint állapota. Az ilyen munkák elvégzésének tapasztalatait egy bizonyos területen szintén fel kell használni a számítások elvégzése során.

1. ábra – Egylépcsős cementálási eljárás vázlata.

ábrán Az 1. ábrán az egylépcsős cementálási folyamat sémáinak képe látható. "I" - a keverék betáplálásának megkezdése a hordóba. A "II" a keverék befecskendezése a kútba, amikor a folyadék lefelé halad a burkolaton, a "III" a készítmény bedugulásának kezdete a gyűrűbe, a "IV" a keverék átnyomódásának végső szakasza. Az 1. sémában - egy nyomásmérő, amely a nyomásszint szabályozásáért felelős; 2 – cementáló fej; 3 - dugó a tetején; 4 - alsó dugó; 5 – tokfüzér; 6 - fúrólyuk falai; 7 - ütközőgyűrű; 8 - a cementkeverék tolására szolgáló folyadék; 9 – fúrófolyadék; 10 - cement keverék.

Kétlépcsős cementálás sematikus diagramja időben megszakadással. Előnyök és hátrányok.

Lépésenkénti cementezés időbeli megszakítással A cementezési intervallum két részre oszlik, és egy speciális cementáló hüvely van beépítve az ok-ba a határfelületen. Az oszlopon kívül, a tengelykapcsoló felett és alatta központosító lámpák vannak elhelyezve. Először cementálja be az oszlop alsó részét. Ehhez 1 adag CR-t pumpálnak az oszlopba a kompresszor feltöltéséhez szükséges térfogatban az oszlopsarutól a cementáló hüvelyig, majd a kiszorító folyadékot. Az 1. szakasz cementálásához a kiszorító folyadék térfogatának meg kell egyeznie a húr belső térfogatával. A pzh letöltése után egy labdát dobnak az oszlopba. A gravitáció hatására a golyó leereszkedik a húron, és a cementáló hüvely alsó hüvelyére ül. Ezután az RV-t ismét az oszlopba pumpálják: a nyomás a dugó felett megnövekszik, a persely lefelé mozog az ütközésig, és a RV a nyitott lyukakon keresztül túllép az oszlopon. Ezeken a lyukakon keresztül a kutat addig öblítik, amíg a cementhabarcs megkeményedik (több órától egy napig). Ezt követően 2 adag CR-t pumpálunk be, felszabadítva a felső dugót, és az oldatot 2 adag PG-vel helyettesítjük. A dugót, miután elérte a hüvelyt, csapok segítségével erősítik meg a cementáló hüvely testében, és lefelé tolják; ugyanakkor a hüvely lezárja a tengelykapcsoló nyílásait, és elválasztja az oszlop üregét a sebességváltótól. Kikeményedés után a dugót kifúrják. A tengelykapcsoló beépítési helyét attól függően választják ki, hogy milyen okok miatt javasolták a ragasztóhabarcsok alkalmazását. A gázkutakban a cementáló hüvelyt 200-250 m-rel a termelési horizont teteje felett helyezik el. Ha a kútcementezés során felszívódás veszélye áll fenn, úgy a hüvely elhelyezkedését úgy számítjuk ki, hogy a hidrodinamikai nyomások és a gyűrűben lévő oldatoszlop statikus nyomásának összege kisebb legyen, mint a gyenge képződmény törési nyomása. A cementhüvelyt mindig stabil, vízhatlan képződmények ellen kell helyezni, és lámpásokkal kell központosítani. Alkalmazza: a) ha az oldat felszívódása elkerülhetetlen az egylépcsős cementálás során; b) nagynyomású képződmény nyitásakor és az oldat egylépcsős cementálás utáni kötési ideje alatt keresztáramlatok, gázkiütések léphetnek fel; c) ha az egylépcsős cementáláshoz nagyszámú cementszivattyú és keverőgép üzemeltetésében kell egyidejűleg részt venni. Hibák: nagy időrés az alsó szakasz ragasztásának vége és a felső szakasz cementálásának kezdete között. Ez a hiányosság nagyrészt kiküszöbölhető egy külső tömörítő felszerelésével az ok-ra, a cementezett hüvely alá. Ha az alsó szakasz cementálása után a kút gyűrű alakú terét tömörítővel lezárják, akkor azonnal megkezdheti a felső szakasz cementálását.

Függőleges kutak tengelyirányú szakítószilárdságának köpenysorszámításának elvei. Az oszlopok számításának sajátossága ferde és ferde kutak esetén.

Ház számítása kezdje a túlzott külső nyomás meghatározásával. [ 1 ]

Burkolatsorok számítása tervezés során a köpenycső anyagának falvastagságának és szilárdsági csoportjainak kiválasztása, valamint a tervezésben rögzített szabványos biztonsági tényezők elvártnak való megfelelésének ellenőrzése érdekében, az uralkodó geológiai, technológiai szempontok figyelembevételével történik. , piaci termelési feltételek. [ 2 ]

Burkolatsorok számítása trapézmenettel a feszítéshez a megengedett terhelés alapján történik. A burkolófüzérek szakaszonkénti leengedésekor a szakasz hosszát veszik fel a húr hosszának. [ 3 ]

Ház számítása magában foglalja a burkolat sérülését befolyásoló tényezők meghatározását és az egyes műveletekhez a megbízhatóság és gazdaságosság szempontjából legmegfelelőbb acélminőségek kiválasztását. A burkolatfüzér kialakításának meg kell felelnie a zsinórral szemben támasztott követelményeknek a kút elkészítése és üzemeltetése során. [ 4 ]

Burkolatsorok számítása az irányított kutak esetében eltér a függőleges kutaknál alkalmazotttól a szakítószilárdság megválasztásával a fúrólyuk görbületének intenzitásától függően, valamint a külső és belső nyomások meghatározásával, amelyben a pontok helyzete jellemző egy ferde kutakra. jól a függőleges vetülete határozza meg.

Burkolatsorok számítása a túlzott külső és belső nyomások, valamint axiális terhelések maximális értékei szerint (fúrás, tesztelés, üzemeltetés, kutak javítása során), figyelembe véve azok külön és együttes hatását.

Fő különbség burkolószál számítás irányított kutak esetében a függőleges kutak számításából a szakítószilárdság meghatározása, amely a fúrólyuk görbületének intenzitásától függően keletkezik, valamint a külső és belső nyomások kiszámítása, figyelembe véve a fúrólyuk nyúlását.

Tok kiválasztása és burkolószál számítás a szilárdság tekintetében a maximális várható túlzott külső és belső nyomás figyelembevételével történik, amikor az oldatot teljesen kiváltja a képződő folyadék, valamint a csövek tengelyirányú terheléseit és a folyadék agresszivitását a kútépítés és a meglévő szerkezetek alapján történő üzemeltetés szakaszában.

A fő terhelések a húr szilárdsági számításánál a saját súlyából eredő axiális húzóterhelések, valamint a cementezés és a kútműködés során fellépő külső és belső túlnyomás. Ezenkívül más terhelések hatnak az oszlopra:

· axiális dinamikus terhelések az oszlop bizonytalan mozgásának időszakában;

· tengelyirányú terhelések a zsinórnak a kút falaira ható súrlódási erőiből adódóan annak süllyesztése során;

· nyomó terhelések saját súlyának egy részéből az oszlop lerakásakor az aljára;

· elhajló kutakban fellépő hajlítási terhelések.

Egy olajkút termelési láncának kiszámítása

A képletekben elfogadott egyezmények:

Távolság a kútfejtől a zsinórcipőig, m L

Távolság a kútfejtől a cementiszapig, m h

Távolság a kútfejtől az oszlopban lévő folyadékszintig, m N

Krimpelő folyadék sűrűsége, g/cm 3 r hűtőfolyadék

Fúrófolyadék sűrűsége a húr mögött, g/cm 3 r BR

A folyadék sűrűsége az r B oszlopban

A cementiszap sűrűsége az oszlop mögött r CR

Túlzott belső nyomás a z mélységben, MPa R WIz

Túlzott külső nyomás a mélységben z P NIz

Túlzott kritikus külső nyomás, amelynél a feszültség

A nyomás a csőtestben eléri a Р КР folyáshatárt

A tározó nyomása a mélységben z R PL

Krimpelő nyomás

A kiválasztott szakaszok oszlopának össztömege, N (MN) Q

Cementgyűrű tehermentesítési tényező k

Biztonsági tényező a külső túlnyomás számításánál n KR

Szakítószilárdsági tényező n STR

69. ábra – A kút cementezésének vázlata

Nál nél h > H Meghatározzuk a külső túlnyomást (a művelet befejezésének szakaszában) a következő jellemző pontokra.

1: z = 0; Рn.i.z = 0,01ρ b.r.*z; (86)

2: z = H; P n. és z = 0,01ρ b. p*H, (MPa); (87)

3: z = h; P n.i z \u003d (0,01 [ρ b.p h - ρ in (h - H)]), (MPa); (88)

4: z = L; R n.i z \u003d (0,01 [(ρ c.r - ρ c) L - (ρ c. r - ρ b. r) h + ρ in H)] (1 - k), (MPa). (89)

Diagram felépítése ABCD(70. ábra). Ehhez az elfogadott léptékben vízszintes irányban félretesszük az értékeket ρ n. és z pontokon 1 -4 (lásd az ábrát), és ezeket a pontokat egyenes szakaszokkal sorosan kösse össze egymással

70. ábra Külső és belső diagramok

túlnyomás

A túlzott belső nyomásokat abból a feltételből határozzuk meg, hogy a burkolat tömítettségét egy lépésben, tömörítő nélkül teszteljük.

A kútfej nyomása: P y \u003d P pl - 0,01 ρ v L (MPa). (90)

A kút cementálásának minőségét befolyásoló fő tényezők és hatásuk jellege.

A permeábilis képződmények cementálással történő szétválasztásának minősége a következő tényezőcsoportoktól függ: a) a dugaszoló keverék összetétele; b) a cementiszap összetétele és tulajdonságai; c) a cementálás módja; d) a kiszorító folyadék cementiszap-pótlásának teljessége a kút gyűrű alakú terében; e) a cementkő tapadásának szilárdsága és tömítettsége a köpenyfüzérhez és a kút falaihoz; f) kiegészítő eszközök alkalmazása a cementiszapban a szűrés és a szuszpenziós csatornák képződésének megakadályozására a sűrűsödés és megkötés ideje alatt; g) kútpihenő üzemmód a cementiszap sűrítésének és megkötésének időszakában.

A cementiszap elkészítéséhez és a burkolófüzérbe történő befecskendezéséhez szükséges cementáló anyagok, keverőgépek és cementáló egységek mennyiségének kiszámításának elvei. A hevederes cementáló berendezés vázlata.

A cementezést a következő feltételekhez kell kiszámítani:

- tartalék együttható a cementiszap emelkedési magasságában, a nem figyelembe vehető tényezők kompenzálására (statisztikailag a korábbi kutak cementálási adatai alapján meghatározva); és - a kút átlagos átmérője, illetve a gyártósor külső átmérője, m; - a cementáló szakasz hossza, m; - a gyártósor átlagos belső átmérője, m; - a gyártósor magassága (hossza) az oszlopban maradt cementüveg, m; összenyomhatóságát figyelembe véve - = 1,03; - - együttható figyelembe véve a be- és kirakodási műveletek során a cement veszteségét, valamint az oldat elkészítését; - - - a cement sűrűsége hígtrágya, kg / m3 - fúróiszap sűrűsége, kg / m3; n - relatív víztartalom - vízsűrűség, kg / m3 - cement térfogatsűrűsége, kg / m3;

Adott kútintervallum cementálásához szükséges cementiszap térfogata (m3): Vc.p.=0,785*kp*[(2-dn2)*lc+d02*hc]

Kiszorítási folyadék térfogata: Vpr=0,785* - *d2*(Lc-);

Pufferfolyadék térfogata: Vb=0,785*(2-dn2)*lb;

Az olajkút portlandcement tömege: Мц= - **Vцр/(1+n);

A cementiszap készítéséhez szükséges víz térfogata, m3: Vw = Mts*n/(kts*pv);

Cementálás előtt száraz cementanyagot töltenek a keverőgépek tartályaiba, amelyek szükséges száma: nc = Mts/Vcm, ahol Vcm a keverőgarat térfogata.

Módszerek a kút alsó részének felszerelésére a termelő formáció zónájában. Feltételek, amelyek mellett ezen módszerek mindegyike használható.

1. Termékeny lerakódást fúrunk, anélkül, hogy a fedő sziklákat egy speciális burkolófüzérrel elzárnánk, majd a burkolószálat leeresztjük az aljára és becementáljuk. Ahhoz, hogy a burkolat belső üregét produktív lerakódással kommunikálhassa, perforált, azaz. az oszlopba nagyszámú lyukat fúrnak. A módszernek a következő előnyei vannak: könnyű megvalósítani; lehetővé teszi egy kút szelektív kommunikációját a termelő lelőhely bármely közbenső rétegével; maga a fúrás költsége alacsonyabb lehet, mint más belépési módoknál.

2. Előzőleg a burkolószálat leeresztik és a produktív lerakódás tetejére ragasztják, így elszigetelik a fedő kőzeteket. A produktív tartályt ezután kisebb átmérőjű fúrófejekkel fúrják meg, és a tokpapucs alatti fúrólyukat nyitva hagyják. A módszer csak akkor alkalmazható, ha a termelési lelőhely stabil kőzetekből áll, és csak egy folyadékkal telített; nem teszi lehetővé egyetlen közbenső réteg szelektív kihasználását sem.

3. Abban különbözik az előzőtől, hogy a termelési lerakódásban lévő fúrólyukat egy szűrő borítja, amely a burkolatban van felfüggesztve; a képernyő és a zsinór közötti teret gyakran tömörítővel lezárják. A módszernek ugyanazok az előnyei és korlátai vannak, mint az előzőnek. Az előzőtől eltérően olyan esetekben vehető, amikor egy produktív lerakódás olyan kőzetekből áll, amelyek működés közben nem elég stabilak.

4. A kutat a termelőtelep tetejére egy csősorral borítják, majd az utóbbit kifúrják és béléssel lefedik. A bélést teljes hosszában ragasztják, majd előre meghatározott időközönként perforálják. Ezzel a módszerrel elkerülhető a tartály jelentős szennyeződése, ha az öblítőfolyadékot csak magának a tartálynak a figyelembevételével választja ki. Lehetővé teszi a különböző közbenső rétegek szelektív kiaknázását, és lehetővé teszi a kút gyors és költséghatékony fejlesztését.

5. Csak annyiban tér el az első módszertől, hogy a termelő üledék kifúrása után a kútba egy tokzsinórt engednek le, melynek alsó szakasza előzőleg hasított furatú csövekből épült fel, és csak felül van cementálva. a termelőtelep teteje. Az oszlop perforált szakaszát a termelési lerakódásra helyezzük. Ezzel a módszerrel lehetetlen biztosítani egyik vagy másik közbenső réteg szelektív kiaknázását.

Azok a tényezők, amelyeket figyelembe kell venni a cementáló anyag kiválasztásakor egy adott kútintervallum cementálásához.

A burkolószálak cementálására szolgáló cementanyag kiválasztását a szelvény litofázis jellemzői határozzák meg, és a cementiszap összetételét meghatározó fő tényezők a hőmérséklet, a tartály nyomása, a hidraulikus repesztési nyomás, a sólerakódások jelenléte, a szelvény típusa. folyadék, stb. A cementiszap általában cementből, közepes keverőszerekből, kötési idő gyorsítókból és lassítókból, szűrési index-csökkentőkből és speciális adalékokból áll. Az olajkút-cement kiválasztása a következőképpen történik: a hőmérséklet-intervallum szerint, a cementiszap sűrűségének mérési intervallumának megfelelően, a cementezési intervallumban lévő folyadékok és lerakódások típusai szerint, a cementek márkája van megadva. A keverőközeget a kútszakaszban lévő sólerakódások jelenlététől vagy a képződés víz sótartalmától függően választjuk meg. A cementiszap idő előtti megvastagodásának és a termelési horizontok öntözésének elkerülése érdekében csökkenteni kell a cementiszap szűrési sebességét. Az NTF, gipan, CMC, PVA-TR ennek a mutatónak a redukálói. Kémiai adalékok termikus stabilitásának javítására, diszperziós rendszerek strukturálására és eltávolítására mellékhatások egyes reagensek használatakor agyagot, nátronlúgot, kalcium-kloridot és kromátokat használnak.

Magkészlet kiválasztása a kiváló minőségű mag előállításához.

Magbefogadó eszköz - olyan eszköz, amely biztosítja a g / p tömegének befogadását, elválasztását és a mag megőrzését a fúrási folyamat és a kúton történő szállítás során. egészen a pov-Th-n történő kinyeréséig kutatás céljából. Változatai: - P1 - kivehető (BT-vel visszakereshető) magvevővel végzett forgófúráshoz, - P2 - nem kivehető magvevőhöz, - T1 - turbinás fúráshoz kivehető magvevővel, - T2 - nem kivehető magvevővel. Típusok: - magmintavételhez sűrű g/s tömbből (kétmagos cső magvevővel, a hasnyálmirigy-csatornáktól elszigetelve és a lövedék testével együtt forog), - magmintavételhez g/c-ben törött, gyűrött, ill. váltakozó sűrűségű és keménységű (nem forgó magvevő, egy vagy több csapágyra felfüggesztve és megbízható magkihúzók és magtartók), - magmintavételhez ömlesztett g / n, könnyen vágható. és kimosás. PZH (biztosítania kell a mag teljes tömítését és a magbefogadó furat blokkolását a fúrás végén)

Fúrócsövek tervezési jellemzői és alkalmazásai.

A vezető fúrócsövek arra szolgálnak, hogy a forgást a rotorról a fúrósorra vigyék át. A fúrócsövek általában négyzet alakúak vagy hatszögletűek. Két változatban készülnek: előregyártott és tömör. A feldúlt végű fúrócsövek külső és belső felfordulással járnak. A hegesztett csatlakozóvégű fúrócsövek két típusban készülnek: TBPV - hegesztett csatlakozóvégekkel a felhajtott rész mentén és TBP - hegesztett csatlakozóvégekkel a fel nem csavarodott rész mentén. a cső végein, hengeres menetes 4-es osztással mm, a cső nyomócsatlakozása a zárral, szoros párosítás a zárral. A stabilizáló gallérral ellátott fúrócsövek abban különböznek a szabványos csövektől, hogy a cső sima szakaszai vannak közvetlenül a zár csavarozott csapja és gallérja mögött, valamint stabilizáló tömítőszalagok vannak a zárakon, kúpos (1:32) trapézmenet, amelynek menetemelkedése 5,08 mm a belső átmérő mentén illeszkedve……….

A fúrósor számításának elvei fúrómotorral végzett fúráskor .

BC számítása irányított kút egyenes ferde szakaszának SP fúrásakor

Qprod=Qcosa; Qnorm=Qsinα; Ftr=μQн=μQsinα;(μ~0,3);

Pprod=Qprod+Ftr=Q(sinα+μsinα)

LI>=Lsp+Lbt+Lnc+lI1+…+l1n

BC számítása irányított kút 3D görbe szakaszának fúrásakor.

II

Pi=FIItr+QIIproject QIIproject=|goR(sinαk-sinαn)|

Pi=μ|±2goR2(sinαk-sinαn)-goR2sinαkΔα±PnΔα|+|goR2(sinαk-sinαn)|

Δα=-- Ha>, akkor cos “+”

„-Pn” – ha a görbület be van állítva „+Pn” – ha a görbület vissza van állítva

úgy tekintjük, hogy a BC szakaszon egy szakaszból áll =πα/180=0,1745α

A fúrósor számításának elvei forgófúrásnál.

Statikus számítás, amikor a váltakozó ciklikus feszültségeket nem, de az állandó hajlítási és torziós feszültségeket figyelembe veszik

Kellő erő vagy kitartás érdekében

Statikai számítás függőleges kutakhoz:

;

Kz=1,4 - normáknál. konv. Kz=1,45 - szövődményekkel. konv.

lejtőkhöz

;

;

fúrási mód. Optimalizálásának módja

Fúrási mód - olyan paraméterek kombinációja, amelyek jelentősen befolyásolják a fúró teljesítményét, és amelyeket a fúró a konzoljáról megváltoztathat.

Pd [kN] – a bit súlya, n [rpm] – bit forgási frekvenciája, Q [l/s] – ind. áramlási sebessége (előtolás). jól, H [m] - penetráció bitenként, Vm [m / h] - mech. behatolási sebesség, Vav=H/tB – átlagos, Vm(t)=dh/dtB – pillanatnyi, Vr [m/h] – vonalfúrási sebesség, Vr=H/(tB + tSPO + tB), C [dörzsölje/m ] – üzemeltetési költségek 1 m behatolásonként, C=(Cd+Sch(tB + tSPO + tB))/H, Cd – bit költsége; Cch - 1 óra munka fúró költsége. fordulat. Fúrási mód optimalizálás: maxVp – rekon. nos, minC – exp. jól..

(Pd, n, Q)opt=minC, maxVr

C=f1(Pd, n, Q); Vp=f2(Pd, n, Q)

Az optimális mód megtalálásának szakaszai - a tervezési szakaszban - a fúrási mód működési optimalizálása - a tervezési mód beállítása a fúrási folyamat során kapott információk figyelembevételével

A tervezés során az inf. kutak fúrásával nyerik. ebben a régióban, analógban. cond., adatok a goelogon. szakaszos kutak., a gyártó fúró ajánlásai. instr., Fúrólyuk motorok működési jellemzői.

2 módszer a felső bitek kiválasztására az alsó lyuknál:

- grafikus tgα=dh/dt=Vm(t)=h(t)/(topt+tsp+tv) - analitikai

A kútfejlesztés során alkalmazott beáramlás stimulálási módszerek osztályozása.

A fejlesztés olyan munkálatokat jelent, amelyek a termelő képződményből a folyadék beáramlását idézik elő, a kútközeli zónát megtisztítják a szennyeződéstől, és feltételeket biztosítanak a kút lehető legmagasabb termelékenységének eléréséhez.

Ahhoz, hogy a termelési horizontból beáramlást nyerjünk, a kút nyomását lényegesen a formációs nyomás alá kell csökkenteni. Különböző módok léteznek a nyomás csökkentésére, vagy a nehéz fúrófolyadék könnyebbre cseréjén, vagy a folyadékszint fokozatos vagy erőteljes csökkentésén alapul a gyártósorban. A gyengén stabil kőzetekből álló tározóból történő beáramlás indukálására olyan módszereket alkalmaznak, amelyek fokozatosan csökkentik a nyomást vagy kis amplitúdójú nyomásingadozással, hogy megakadályozzák a tározó tönkremenetelét. Ha a produktív képződmény nagyon erős kőzetből áll, akkor gyakran a legnagyobb hatást nagy mélyedések éles létrehozásával érik el. A beáramlás előidézésének módjának megválasztásakor, a lehúzás mértékét és jellegét figyelembe kell venni a tározókőzet stabilitását, szerkezetét, az azt telítő folyadékok összetételét és tulajdonságait, a nyitás során fellépő szennyeződés mértékét, a közelben, fent és lent elhelyezkedő áteresztő horizontok jelenléte, a burkolat szilárdsága és a kút bélésének állapota. Nagy lehúzás nagyon éles létrehozásával lehetséges a támasz szilárdságának és tömítettségének megsértése, valamint a kút nyomásának rövid távú, de erős növekedése esetén a folyadék felszívódása a termelő képződménybe.

Nehéz folyadék cseréje könnyebbre. A csőszálat majdnem az alsó lyukig leeresztik, ha a termőképződmény jól stabil kőzetből áll, vagy megközelítőleg a felső perforációkig, ha a kőzet nem kellően stabil. A folyadékot általában fordított keringtetéses módszerrel pótolják: a gyűrű alakú térbe egy mozgatható dugattyús szivattyúval olyan folyadékot szivattyúznak, amelynek sűrűsége kisebb, mint a gyártósorban lévő öblítőfolyadék sűrűsége. Ahogy a könnyebb folyadék kitölti a gyűrűt, és kiszorítja a nehezebb folyadékot a csőben, a szivattyú nyomása megnő. Abban a pillanatban éri el a maximumát, amikor a könnyű folyadék megközelíti a csőpapucsot. p wmt =(p pr -r cool)qz nkt +p nkt +p mt, ahol p pr és p exp a nehéz és könnyű folyadékok sűrűsége, kg/m; z cső - a csővezeték ereszkedési mélysége, m; p nkt és p mt - hidraulikus veszteségek a csővezetékben és a gyűrűben, Pa. Ez a nyomás nem haladhatja meg a gyártóház nyomáspróbanyomását p< p оп.

Ha a kőzet gyengén stabil, a sűrűségcsökkenés értéke egy körforgási ciklusra még tovább csökken, esetenként p -p = 150-200 kg/m3-re. A beáramlás meghívására irányuló munkák tervezésekor ezt figyelembe kell venni, és előzetesen elő kell készíteni a megfelelő sűrűségű folyadékkal ellátott tartályokat, valamint a sűrűségszabályozó berendezéseket.

Könnyebb folyadék szivattyúzásakor a kút állapotát a nyomásmérő leolvasása és a gyűrű alakú térbe befecskendezett és a csőből kiáramló folyadékok áramlási sebességének aránya alapján figyelik. Ha a kilépő folyadék áramlási sebessége megnő, ez annak a jele, hogy a tartályból való beáramlás megkezdődött. Abban az esetben, ha a csővezeték kimeneténél az áramlási sebesség gyorsan növekszik, és a gyűrű alakú térben csökken a nyomás, a kimenő áramlást egy fojtócsővel ellátott vezetéken keresztül irányítják.

Ha az erős öblítőfolyadékot a tiszta víz vagy nincs elég gáztalanított olaj ahhoz, hogy egyenletes áramlást hozzon létre a tartályból, más módszereket kell alkalmazni a leszívás vagy stimuláció fokozására.

Ha a tározó gyengén stabil kőzetből áll, további nyomáscsökkentés lehetséges a víz vagy az olaj gáz-folyadék keverékkel való helyettesítésével. Ehhez egy dugattyús szivattyú és egy mobil kompresszor csatlakozik a kút gyűrűjéhez. A kút tiszta vízre öblítése után a szivattyú áramlását úgy szabályozzuk, hogy a nyomás lényegesen alacsonyabb legyen a kompresszornál megengedettnél, és a lefelé irányuló áramlás kb. 0,8-1 m/s szinten legyen, a kompresszor pedig be van kapcsolva. A kompresszor által befecskendezett légáram a levegőztetőben összekeveredik a szivattyú által szállított vízárammal, és gáz-folyadék keverék lép be a gyűrűbe; a nyomás a kompresszorban és a szivattyúban ekkor növekedni kezd, és eléri a maximumot abban a pillanatban, amikor a keverék megközelíti a csősarut. Ahogy a gáz-folyadék keverék a csővezeték mentén mozog, és a szénsavmentes víz kiszorul, a kompresszorban és a szivattyúban a nyomás csökken. A levegőztetés mértékét és a statikus nyomás csökkentését a kútban egy-két keringtetési ciklus befejezése után kis lépésekben növeljük úgy, hogy a torkolatnál a gyűrű alakú térben a nyomás ne haladja meg a kompresszorra megengedettet.

Ennek a módszernek jelentős hátránya, hogy kellően magas levegő- és vízáramlási sebességet kell fenntartani. A víz-levegő keverék helyett kétfázisú hab használata esetén jelentősen csökkenthető a levegő és a víz fogyasztása, és hatékony nyomáscsökkenés biztosítható a kútban. Az ilyen habokat ásványos víz, levegő és megfelelő habzó felületaktív anyag alapján állítják elő.

A kút nyomásának csökkentése kompresszorral. Az erős, stabil kőzetekből álló képződmények beáramlásának indukálására széles körben alkalmazzák a kút folyadékszintjének csökkentésére szolgáló kompresszoros módszert. A módszer egyik fajtájának lényege a következő. A mobil kompresszor levegőt pumpál a gyűrű alakú térbe oly módon, hogy a folyadékszintet a lehető legmesszebbre tolja, levegőztesse a csőben lévő folyadékot és mélyedést hozzon létre, megszerzéséhez szükséges beáramlás a tározóból. Ha a kútban a folyadék statikus szintje a művelet megkezdése előtt a torkolatnál van, akkor levegő befecskendezésekor milyen mélységig lehet visszaszorítani a gyűrűben lévő szintet.

Ha z cn > z csövek, akkor a kompresszor által befecskendezett levegő behatol a csövekbe, és elkezdi levegőztetni a bennük lévő folyadékot, amint a gyűrű alakú térben a szint a csősaruhoz csökken.

Ha z cn > z cső, akkor előzetesen, amikor a csöveket leengedjük a kutakba, speciális indítószelepeket szerelnek be azokba. A felső indítószelep z "start = z" sn - 20m mélységben van felszerelve. Amikor a kompresszor levegőt fecskendez be, az indítószelep akkor nyílik ki, amikor a nyomás a csőben és a gyűrű alakú térben a beépítés mélységében egyenlő; ebben az esetben a levegő elkezd kilépni a csőben lévő szelepen keresztül és levegőzteti a folyadékot, és csökken a nyomás a gyűrű alakú térben és a csőben. Ha a kút nyomásának csökkentése után a képződményből nem indul be a beáramlás, és a szelep feletti csőből szinte az összes folyadékot kiszorítja a levegő, a szelep bezárul, a gyűrűben ismét megnő a nyomás, ill. a folyadékszint a következő szelepig csökken. A következő szelep beépítésének z"" mélysége megtalálható az egyenletből, ha beletesszük z \u003d z "" + 20 és z st \u003d z" sn.

Ha a művelet megkezdése előtt a kútban lévő folyadék statikus szintje jelentősen a kútfej alatt helyezkedik el, akkor a gyűrű alakú térbe levegő befecskendezésekor és a folyadékszint z cn mélységig történő visszanyomásakor a kútban a nyomás a növekszik a produktív képződés, ami a folyadék egy részének felszívódását idézheti elő. Megakadályozható a folyadék felszívódása a formációba, ha a csővezeték alsó végére egy tömörítőt szerelnek fel, és egy speciális szelepet szerelnek be a csővezeték belsejébe, és ezekkel az eszközökkel leválasztják a termelési zónát a többi csővezetéktől. a kút. Ebben az esetben, amikor levegőt fecskendeznek be a gyűrű alakú térbe, a képződményre gyakorolt ​​nyomás változatlan marad mindaddig, amíg a nyomás a szelep feletti csőszálban a formáció nyomása alá nem csökken. Amint a leeresztés elegendő a képződményfolyadék beáramlásához, a szelep felemelkedik, és a képződményfolyadék felemelkedni kezd a cső mentén.

Az olaj vagy gáz beáramlását követően a kútnak egy ideig a lehető legnagyobb áramlási sebességgel kell működnie, hogy az oda behatolt fúrófolyadék és szűrlet, valamint az egyéb iszapszemcsék eltávolíthatók legyenek a közeli kútból. fúrólyuk zóna; ugyanakkor az áramlási sebességet úgy szabályozzák, hogy a tározó pusztulása ne kezdődjön meg. Időnként mintát vesznek a kútból kifolyó folyadékból, hogy megvizsgálják annak összetételét és tulajdonságait, és ellenőrizzék a benne lévő szilárd részecskék tartalmát. A szilárd részecskék tartalmának csökkentésével megítélik a szárközeli zóna szennyeződéstől való megtisztításának menetét.

Ha a nagy lehúzás ellenére a kút áramlási sebessége alacsony, akkor általában különféle módszereket kell alkalmazni a tározó stimulálására.

A beáramlást stimuláló módszerek osztályozása a kútfejlesztés folyamatában.

A szabályozott tényezők elemzése alapján lehetőség nyílik a mesterséges stimulációs módszerek osztályozásának felépítésére mind a tározó egészére, mind az egyes kutak alsó zónájára. A cselekvés elve szerint a mesterséges befolyásolás valamennyi módszere a következő csoportokba sorolható:

1. Hidrogáz dinamika.

2. Fizikai és kémiai.

3. Termikus.

4. Kombinált.

A formáció mesterséges stimulálásának módszerei közül a legelterjedtebbek a hidro-gáz-dinamikus módszerek, amelyek a formáció nyomásának szabályozásához kapcsolódnak különféle folyadékok tartályba szivattyúzásával. Napjainkban az Oroszországban megtermelt olaj több mint 90%-a a tározók nyomásszabályozási módszereihez kapcsolódik, amelyek során vizet szivattyúznak a tározóba, ezt nevezik tározónyomás-fenntartó (RPM) elárasztási módszernek. Számos területen a nyomástartást gázbefecskendezéssel végzik.

A terepi fejlesztési elemzés azt mutatja, hogy ha a tározó nyomása alacsony, a betáplálási kör elég messze van a kutaktól, vagy a vízelvezető mód nem aktív, az olajvisszanyerési arány meglehetősen alacsony lehet; az olaj visszanyerési tényezője is alacsony. Mindezekben az esetekben egyik vagy másik PPD-rendszer használata szükséges.

Így a tározó mesterséges stimulálásával történő tartalékfejlesztési folyamat kezelésének fő problémái a vízözönek tanulmányozásával kapcsolatosak.

Lényegesen több széles választék A lehetőségeknek megvannak a mesterséges hatásának módszerei a kút alsó lyukzónáira. A fenéklyuk zónára gyakorolt ​​hatás már a termelési horizont kezdeti megnyitásának szakaszában történik a kút építése során, ami általában a fenéklyuk zóna tulajdonságainak romlásához vezet. A kutak működése során a fenéklyuk zóna befolyásolásának legszélesebb körben használt módszerei, amelyek viszont a beáramlás vagy az injektivitás fokozásának módszereire, valamint a vízbeáramlás korlátozásának vagy elszigetelésének módszereire oszlanak (javítási és szigetelési munkák - RIR).

A beáramlás vagy injektivitás fokozását célzó fenéklyuk zóna befolyásolásának módszereinek osztályozását a 2. lapon. egy, valamint a vízbeáramlás korlátozására vagy elszigetelésére - be lapon. 2. Nyilvánvaló, hogy a fenti táblázatok, mivel teljesen teljesek, csak a gyakorlatban leginkább tesztelt módszereket tartalmazzák a CCD-re gyakorolt ​​mesterséges behatásra. Nem zárják ki, hanem éppen ellenkezőleg, kiegészítések szükségességét sugallják mind az expozíciós módszerek, mind a felhasznált anyagok tekintetében.

Mielőtt rátérnénk a készletek fejlesztésének kezelési módszereire, megjegyezzük, hogy a vizsgálat tárgya egy komplex rendszer, amely egy lerakódásból (olajjal telített zóna és feltöltő terület) áll, tározói tulajdonságaival és telítő folyadékaival, valamint bizonyos számú szennyezőanyaggal. a lelőhelyen szisztematikusan elhelyezett kutak. Ez a rendszer hidrodinamikailag egységes, ami azt jelenti, hogy bármely elemében bekövetkező bármilyen változás automatikusan a teljes rendszer működésének megfelelő változásához vezet, pl. ez a rendszer önbeálló.

Ismertesse a fúrási folyamat során a működési információk megszerzésének technikai eszközeit.

Információs támogatás az olaj- és gázkutak fúrásának folyamatához a legfontosabb láncszem a kútépítés folyamatában, különösen új olaj- és gázmezők fejlesztésében és fejlesztésében.

Az olaj- és gázkutak építésének információs támogatásának követelménye ebben a helyzetben az információs technológiák információ-támogató és információ-befolyásoló kategóriájába való áthelyezése, amelyben az információs támogatás a szükséges információmennyiség megszerzése mellett további gazdasági, technológiai vagy egyéb hatást fejt ki. Ezek a technológiák a következő összetett munkákat foglalják magukban:

földi irányítás technológiai paraméterekés a legoptimálisabb fúrási módok megválasztása (például a fúrófej optimális súlyának megválasztása, amely nagy behatolási sebességet biztosít);

fúrásmérés és naplózás fúrás közben (MWD és LWD rendszerek);

mérés és információgyűjtés, a fúrás technológiai folyamatának egyidejű vezérlésével (vízszintes kút pályájának szabályozása fúrólyuk telemetriai rendszerek szerint szabályozott fúrt tájolók segítségével).

A kútépítési folyamat információs támogatásában különösen fontos szerep jut geológiai és technológiai kutatás (GTI). Az iszapfeltáró szolgálat fő feladata a fúrási folyamat során nyert földtani, geokémiai, geofizikai és technológiai információk alapján a kútszakasz földtani szerkezetének vizsgálata, a termelő rétegek azonosítása és értékelése, valamint a kútépítés minőségének javítása. A GTI szolgáltatáshoz kapott működési információk megvannak nagyon fontos gyengén feltárt, nehéz bányászati ​​és geológiai adottságokkal rendelkező területek kutatófúrásánál, valamint irányított és vízszintes kutak fúrásánál.

A fúrási folyamat információs támogatásával szemben támasztott új követelmények miatt azonban az iszapfeltáró szolgáltatás által megoldott feladatok jelentősen bővülhetnek. A GTI fél magasan képzett, a fúrótoronynál dolgozó kezelőszemélyzete a teljes kútépítési ciklus alatt, megfelelő hardver és módszertani eszközök, szoftverek megléte mellett gyakorlatilag képes megoldani. teljes körű feladatok a fúrási folyamat információs támogatására:

geológiai, geokémiai és technológiai kutatás;

karbantartás és üzemeltetés telemetriai rendszerekkel (MWD és LWD-rendszerek);

csövön futó autonóm mérési és naplózó rendszerek karbantartása;

fúróiszap paraméterek ellenőrzése;

kútburkolat minőség-ellenőrzése;

a tárolófolyadék vizsgálata a kutak tesztelése és tesztelése során;

vezetékes naplózás;

felügyeleti szolgáltatások stb.

Számos esetben ezeknek a munkáknak a geológiai kutatócsoportokban való kombinálása gazdaságilag jövedelmezőbb, és lehetővé teszi a speciális, szűken fókuszált geofizikai csoportok fenntartásának improduktív költségeinek megtakarítását, valamint a szállítási költségek minimalizálását.

Jelenleg azonban nem állnak rendelkezésre olyan technikai és szoftver-módszertani eszközök, amelyek lehetővé tennék a felsorolt ​​művek egyetlen technológiai láncba való összevonását a GTI állomáson.

Ezért szükségessé vált egy új generációs, fejlettebb GTI állomás kifejlesztése, amely kiterjeszti a GTI állomás funkcionalitását. Ebben az esetben vegye figyelembe a fő munkaterületeket.

Alapkövetelmények a modern GTI állomás a megbízhatóság, sokoldalúság, modularitás és informatívság.

Állomás szerkezeteábrán látható. 1. Az elosztott távoli gyűjtőrendszerek elvén épül fel, amelyek szabványos soros interfészen keresztül kapcsolódnak egymáshoz. A fő downstream gyűjtőrendszerek olyan koncentrátorok, amelyek a soros interfész szétcsatolására és az állomás egyes alkatrészeinek összekapcsolására szolgálnak: gáznaplózó modul, geológiai műszermodul, digitális vagy analóg érzékelők és információs kijelzők. Ugyanezen a hubokon keresztül más autonóm modulok és rendszerek csatlakoznak a gyűjtőrendszerhez (a kezelő rögzítő számítógépéhez) - kútburkolat minőségellenőrző modul (elosztó blokk), földi modulok fúrólyuk telemetriai rendszerekhez, geofizikai adatrögzítő rendszerek. Hector vagy Vulcan típusú stb.

Rizs. 1. Egyszerűsített szerkezeti séma GTI állomások

A huboknak egyidejűleg kell biztosítaniuk a kommunikációs és tápáramkörök galvanikus leválasztását. A GTI állomáshoz rendelt feladatoktól függően a koncentrátorok száma eltérő lehet - több egységtől több tíz darabig. Szoftver A GTI állomás teljes kompatibilitást és jól koordinált munkát biztosít egyetlen szoftverkörnyezetben, minden technikai eszközzel.

Folyamat változó érzékelők

A GTI állomásokon használt technológiai paraméterek érzékelői az állomás egyik legfontosabb eleme. A GTI szolgáltatás hatékonysága a monitoring és a operatív irányítás fúrási folyamat. A zord üzemi körülmények (széles hőmérsékleti tartomány -50 és +50 ºС között, agresszív környezet, erős rezgések stb.) miatt azonban az érzékelők továbbra is a leggyengébb és legmegbízhatatlanabb láncszem a sárgyűjtés technikai berendezésében.

A GTI-k gyártási tételeiben használt szenzorok többségét a 90-es évek elején fejlesztették ki hazai elembázis és hazai gyártás elsődleges mérőelemeinek felhasználásával. Ráadásul a választék hiánya miatt nyilvánosan elérhető primer konvertereket használtak, amelyek nem mindig feleltek meg a fúróberendezésben való munkavégzés szigorú követelményeinek. Ez magyarázza a használt érzékelők nem kellően magas megbízhatóságát.

A mérési szenzorok alapelveit és tervezési megoldásait a régi típusú hazai fúróberendezésekhez viszonyítva választják meg, ezért a korszerű fúróberendezésekre, és még inkább a külföldi gyártású fúróberendezésekre nehéz telepíteni őket.

A fentiekből következik, hogy az érzékelők új generációjának kifejlesztése rendkívül releváns és időszerű.

A GTI érzékelők fejlesztése során az egyik követelmény az, hogy az orosz piacon létező összes fúróberendezéshez igazodjanak.

A nagy pontosságú érzékelők széles választéka és a magasan integrált kis méretű mikroprocesszorok nagy pontosságú, programozható érzékelők fejlesztését teszik lehetővé, nagy funkcionalitással. Az érzékelők egypólusú tápfeszültséggel és digitális és analóg kimenettel rendelkeznek. Az érzékelők kalibrálása és beállítása programozottan történik az állomásról származó számítógépről, lehetőség van a hőmérsékleti hibák szoftveres kompenzálására és az érzékelő jellemzőinek linearizálására. Az elektronikus kártya digitális része minden típusú érzékelőhöz azonos típusú, és csak a belső program beállításában tér el, ami egységessé és cserélhetővé teszi a javítási munkák során. Kinézetábrán láthatók az érzékelők. 2.

Rizs. 2. Technológiai paraméterek érzékelői

Horog mérőcella számos funkcióval rendelkezik (3. ábra). Az érzékelő működési elve a fúróvezeték feszítőerejének mérésén alapul a "holtvégen" egy nyúlásmérő erőérzékelővel. Az érzékelő beépített processzorral és nem felejtő memóriával rendelkezik. Minden információ ebben a memóriában van rögzítve és tárolva. A memória mennyisége lehetővé teszi havi mennyiségű információ mentését. Az érzékelő felszerelhető autonóm tápegységgel, amely biztosítja az érzékelő működését a külső tápfeszültség leválasztásakor.

Rizs. 3. Horogsúly-érzékelő

Fúró tájékoztató táblaÚgy tervezték, hogy megjelenítse és megjelenítse az érzékelőktől kapott információkat. Az eredményjelző tábla megjelenése a 2. ábrán látható. 4.

A fúrógép konzoljának előlapján hat lineáris skála található további digitális jelzéssel a paraméterek megjelenítéséhez: nyomaték a forgórészen, SF nyomás a bemenetnél, SF sűrűség a bemenetnél, SF szint a tartályban, SF áramlás a bemenetnél , SF áramlás a kijáratnál. A horog súly paraméterei, WOB, két körmérlegen jelennek meg, további sokszorosítással digitális formában, a GIV-hez hasonlóan. A tábla alsó részén egy lineáris skála található a fúrási sebesség kijelzésére, három digitális kijelző a paraméterek megjelenítésére - fenéklyuk mélysége, helyzet a fenéklyuk felett, gáztartalom. Az alfanumerikus indikátor szöveges üzenetek és figyelmeztetések megjelenítésére szolgál.

Rizs. 4. Az információs tábla megjelenése

Geokémiai modul

Az állomás geokémiai modulja gázkromatográfot, teljes gáztartalom analizátort, gáz-levegő vezetéket és fúrófolyadék gáztalanítót tartalmaz.

A geokémiai modul legfontosabb része a gázkromatográf. A produktív intervallumok összetéveszthetetlen és egyértelmű azonosításához a nyitás során egy nagyon megbízható, pontos, rendkívül érzékeny műszerre van szükség, amely lehetővé teszi a telített szénhidrogéngázok koncentrációjának és összetételének meghatározását 110 -5 és 100 közötti tartományban. %. Erre a célra a GTI állomás befejezéséhez a "Rubin" gázkromatográf(5. ábra) (lásd a cikket az NTV jelen számában).

Rizs. 5. "Rubin" terepi kromatográf

Az iszapgyűjtő állomás geokémiai moduljának érzékenysége a fúrófolyadék gáztalanítási együtthatójának növelésével is növelhető.

A fúrófolyadékban oldott fenéklyuk gáz elkülönítéséhez, kétféle gáztalanító(6. ábra):

passzív hatású úszó gáztalanítók;

aktív gáztalanítók kényszerített áramlásmegosztással.

Úszó gáztalanítók egyszerűek és megbízhatóak a működésben, de legfeljebb 1-2%-os gáztalanítási együtthatót biztosítanak. Gáztalanítók kényszeráramú zúzással akár 80-90%-os gáztalanítási tényezőt is biztosíthatnak, de kevésbé megbízhatóak és folyamatos ellenőrzést igényelnek.

Rizs. 6. Sárgáztalanítók

a) passzív úszós gáztalanító; b) aktív gáztalanító

A teljes gáztartalom folyamatos elemzése a segítségével történik távoli teljes gázérzékelő. Ennek az érzékelőnek az előnye a hagyományos, az állomáson elhelyezett gázelemzőkkel szemben a fogadott információ hatékonyságában rejlik, mivel az érzékelő közvetlenül a fúróberendezésen van elhelyezve, és megszűnik a gáz fúróberendezésről az állomásra történő szállításának késleltetése. Ezen kívül, hogy befejezze az állomások kifejlesztett gázérzékelők az elemzett gázelegy nem szénhidrogén komponenseinek koncentrációjának mérésére: hidrogén H 2, szén-monoxid CO, hidrogén-szulfid H 2 S (7. ábra).

Rizs. 7. Érzékelők gáztartalom mérésére

Geológiai modul

Az állomás geológiai modulja biztosítja a fúróvágások, a mag és a tározófolyadék tanulmányozását a kútfúrás során, a kapott adatok nyilvántartását és feldolgozását.

A GTI állomás üzemeltetői által végzett vizsgálatok a következők megoldását teszik lehetővé főbb geológiai feladatok:

a szakasz kőzettani felosztása;

gyűjtők kiválasztása;

a tározó telítettségének jellegének értékelése.

Ezen problémák gyors és minőségi megoldására meghatározták a legoptimálisabb műszer- és berendezéslistát, és ennek alapján geológiai műszeregyüttest dolgoztak ki (8. ábra).

Rizs. 8. Az állomás földtani moduljának berendezése, műszerei

Karbonatométer mikroprocesszor KM-1A karbonátos metszetekben lévő kőzetek ásványi összetételének metszéssel és maggal történő meghatározására szolgál. Ez az eszköz lehetővé teszi a kalcit, dolomit és az oldhatatlan maradék százalékos arányának meghatározását a vizsgált kőzetmintában. A készülék beépített mikroprocesszorral rendelkezik, amely kiszámolja a kalcit és a dolomit százalékos arányát, amelyek értékeit digitális kijelzőn vagy a monitor képernyőjén jelenítik meg. Kidolgozásra került a karbonátmérő olyan módosítása, amely lehetővé teszi a sziderit ásvány tartalmának meghatározását a kőzetben (sűrűség 3,94 g/cm 3 ), amely befolyásolja a karbonátos kőzetek és a terrigén kőzetek cementjének sűrűségét, ami jelentősen képes. csökkenti a porozitási értékeket.

Iszap sűrűségmérő ПШ-1 A sűrűség kifejezett mérésére és a kőzetek teljes porozitásának mérésére tervezték, metszet és mag segítségével. A készülék mérési elve hidrometriás, amely a vizsgált iszapminta levegőben és vízben történő mérésén alapul. A PSh-1 sűrűségmérővel 1,1-3 sűrűségű kőzetek sűrűsége mérhető g/cm³ .

Telepítés PP-3 célja a tározókövek azonosítása és a kőzetek tározói tulajdonságainak tanulmányozása. Ez az eszköz lehetővé teszi a térfogat, az ásványi sűrűség és a teljes porozitás meghatározását. A készülék mérési elve termogravimetriás, amely a vizsgált, korábban vízzel telített kőzetminta tömegének nagy pontosságú mérésén és a tömegváltozások folyamatos nyomon követésén alapul. ezt a mintát mivel melegítéskor a nedvesség elpárolog. A nedvesség elpárolgása idejére meg lehet ítélni a vizsgált kőzet permeabilitásának értékét.

Folyadék desztilláló egység UDZH-2 szánt a kőzettározók dugványokkal és maggal való telítettségének felmérése, a szűrési és sűrűségi tulajdonságok, valamint lehetővé teszi a mag- és fúróvágások maradék olaj- és víztelítettségének meghatározását közvetlenül a fúrás helyén a fúrás új megközelítésének köszönhetően. a desztillátum hűtőrendszere. Az üzemben az ilyen berendezésekben használt vízhőcserélők helyett Peltier termoelektromos elemen alapuló kondenzátumhűtő rendszert alkalmaznak. Ez szabályozott hűtés biztosításával csökkenti a kondenzátum veszteséget. Az erőmű működési elve a tárolófolyadékok kiszorításán alapul a kőzetminták pórusaiból a termosztatikusan szabályozott 90-200 ºС ( 3 ºС) melegítés során fellépő túlnyomás miatt, a hőcserélőben történő párakondenzáción és az elválasztáson. a desztillációs folyamat során keletkező kondenzátum sűrűsége olajrá és vízzé.

Termikus deszorpciós és pirolízis üzem lehetővé teszi a szabad és szorbeált szénhidrogének jelenlétének meghatározását kis kőzetmintákkal (iszap, magdarabok), valamint a szerves anyagok jelenlétének és átalakulási fokának felmérését, valamint a kapott adatok értelmezése alapján azonosítását. a tározók intervalluma, a kútszakaszokban lerakódások keletkezésének kupakjai, valamint a természetgyűjtő telítettség felmérése.

IR spektrométer számára készült a szénhidrogének jelenlétének meghatározása és mennyiségi meghatározása a vizsgált kőzetben (gázkondenzátum, könnyűolaj, nehézolaj, bitumen stb.) a tározó telítettség jellegének felmérése érdekében.

Luminoszkóp LU-1M távirányítós UV megvilágítóval és fényképező berendezéssel a fúróvágások és magminták ultraibolya fény alatti vizsgálatára készült, a kőzetben lévő bitumenes anyagok jelenlétének meghatározására, illetve mennyiségi meghatározására. A készülék mérési elve a bitumoidok azon tulajdonságán alapul, hogy ultraibolya sugárzással besugározva „hideg” fényt bocsátanak ki, amelynek intenzitása és színe lehetővé teszi a bitumoid jelenlétének, minőségi és mennyiségi összetételének vizuális meghatározását a vizsgált kőzetben. annak érdekében, hogy felmérjük a tározó telítettségének természetét. A kivonatok fényképezésére szolgáló készülék a lumineszcens elemzés eredményeinek dokumentálására szolgál, és segít a szubjektív tényező kiküszöbölésében az elemzés eredményeinek értékelése során. A távvilágító lehetővé teszi egy nagy méretű mag előzetes vizsgálatát a fúróberendezésen a bitumoidok jelenlétének kimutatása érdekében.

Iszapszárító OSH-1 iszapminták hőáram hatására történő expressz szárítására tervezték. A párátlanító beépített állítható időzítővel és többféle üzemmóddal rendelkezik a légáramlás intenzitásának és hőmérsékletének beállítására.

A leírt GTI állomás műszaki és információs képességei megfelelnek a modern követelményeknek, és lehetővé teszik az olaj- és gázkutak építésének információs támogatására szolgáló új technológiák bevezetését.

A szakasz bányászati ​​és földtani jellemzői, amelyek befolyásolják a szövődmények előfordulását, megelőzését és megszüntetését.

A fúrási folyamat bonyolultsága a következő okokból adódik: bonyolult bányászati ​​és geológiai viszonyok; rossz tudatosság róluk; alacsony sebesség fúrás, például a hosszú állásidő, a kútépítés műszaki tervébe beépített rossz technológiai megoldások miatt.

Ha a fúrás bonyolult, nagyobb valószínűséggel fordulnak elő balesetek.

Ismerni kell a bányászati ​​és geológiai jellemzőket a kútépítési projekt helyes elkészítéséhez, a projekt megvalósítása során fellépő bonyodalmak megelőzéséhez és kezeléséhez.

Tárolónyomás (Рpl) - folyadéknyomás nyílt porozitású kőzetekben. Ez a neve azoknak a szikláknak, amelyekben az üregek kommunikálnak egymással. Ebben az esetben a képződményfolyadék a hidromechanika törvényei szerint áramolhat. Ezek a kőzetek közé tartoznak a dugósziklák, homokkövek, termőhorizont tározói.

Pórusnyomás (Ppor) - nyomás zárt üregekben, azaz folyadéknyomás a pórustérben, amelyben a pórusok nem kommunikálnak egymással. Ilyen tulajdonságokkal rendelkeznek az agyagok, sósziklák, gyűjtőburkolatok.

Felületi nyomás (Pg) a hidrosztatikus (geosztatikus) nyomás a vizsgált mélységben a fedő GP rétegekből.

A tározófolyadék statikus szintje a kútban, amelyet ennek az oszlopnak a nyomásának a tartály nyomásával való egyenlősége határoz meg. A szint lehet a föld felszíne alatt (a kút elnyeli), egybeeshet a felszínnel (egyensúly van) vagy lehet a felszín felett (a kút csordogál) Рpl=rgz.

A kútban lévő folyadék dinamikus szintjét a statikus szint fölé kell beállítani, amikor a kútba adagolják, és az alá - folyadék elszívásakor, például búvárszivattyúval történő kiszivattyúzáskor.

Depresszió P=Pskv-Rpl<0 – давление в скважине меньше пластового. Наличие депрессии – необходимое условие для притока пластового флюида.

Elnyomás Р=Рskv-Рpl>0 – a kútban lévő nyomás nem haladja meg a képződési nyomást. A felszívódás megtörténik.

A tározó nyomása anomália együtthatója Ka=Рpl/rwgzpl (1), ahol zpl a vizsgált tározó tetejének mélysége, rv a vízsűrűség, g a szabadesési gyorsulás. Ka<1=>ANPD; Ka>1=>AVPD.

Veszteség vagy hidraulikus repesztési nyomás Рp - nyomás, amelynél a fúró- vagy cementálófolyadék minden fázisában veszteség lép fel. A Pp értékét empirikusan határozzuk meg a fúrási folyamat során végzett megfigyelések alapján, vagy speciális kútvizsgálatok segítségével. A kapott adatokat más hasonló kutak fúrásához használják fel.

Kombinált nyomásgrafikon a szövődményekhez. Az első kúttervezési lehetőség kiválasztása.

Kombinált nyomásgrafikon. Az első kúttervezési lehetőség kiválasztása.

A kutak építésére vonatkozó műszaki terv helyes elkészítéséhez pontosan ismerni kell a tározói (pórusos) nyomások és az abszorpciós nyomások (hidraulikus repesztés) eloszlását a mélységben, vagy ami megegyezik, a Ka ill. Kp (dimenzió nélküli formában). A Ka és Kp eloszlását a kombinált nyomásgrafikonon mutatjuk be.

Ka és Kp eloszlása ​​z mélységben.

· A kút tervezése (1. lehetőség), amely ezután kerül meghatározásra.

Ebből a grafikonból látható, hogy három mélységi intervallumunk van kompatibilis fúrási feltételekkel, vagyis olyanokkal, amelyekben azonos sűrűségű folyadék használható.

Különösen nehéz fúrni, ha Ka=Kp. A fúrás rendkívül bonyolulttá válik, ha Ka=Kp<1. В этих случаях обычно бурят на поглощение или применяют промывку аэрированной жидкостью.

Az elnyelési intervallum megnyitása után szigetelési munkákat végeznek, aminek következtében a Kp (mesterségesen) megnő, lehetővé téve például az oszlop cementálását.

A kutak keringési rendszerének vázlata

A kutak cirkulációs rendszerének vázlata és a benne lévő nyomáseloszlás diagramja.

Séma: 1. Bit, 2. Fúrómotor, 3. Fúróperem, 4. BT, 5. Szerszámcsukló, 6. Négyzet, 7. Forgó, 8. Fúrótömlő, 9. Felszálló, 10. Nyomócső (elosztó), 11. Szivattyú, 12. Szívócső, 13. Csúszdarendszer, 14. Rezgő szita.

1. Hidrosztatikus nyomáselosztó vezeték.

2. A hidraulikus nyomáselosztás vonala a sebességváltóban.

3. A hidraulikus nyomáseloszlás vonala a BT-ben.

Az öblítőfolyadék nyomásának a formációra mindig a Ppl és Pp közötti árnyékolt területen belül kell lennie.

A BC minden egyes menetes csatlakozásán keresztül a folyadék megpróbál a csőből a gyűrűbe áramolni (a keringés során). Ezt a tendenciát a csövek és a sebességváltó nyomásesése okozza. A szivárgás a menetes csatlakozás tönkremenetelét okozza. Ceteris paribus, a hidraulikus fúrómotorral végzett fúrás szerves hátránya, hogy minden menetes csatlakozásnál megnövekszik a nyomásesés, mivel a fúrólyuk motorban

A keringtető rendszer a fúrófolyadéknak a kútfejből a befogadó tartályokba való ellátására, a levágásoktól és a gáztalanítástól való megtisztítására szolgál.

Az ábrán a TsS100E keringtető rendszer egyszerűsített diagramja látható: 1 - csővezeték feltöltése; 2 - oldatcső; 3 - tisztító blokk; 4 - fogadó blokk; 5 - elektromos berendezések vezérlőszekrénye.

A keringtető rendszer leegyszerűsített kialakítása egy vályúrendszer, amely a habarcs mozgatására szolgáló vályúból, a vályú közelében található fedélzetből áll, a vályúk, korlátok és alap tisztítására.

Az ereszcsatorna 40 mm-es deszkából fából, vaslemezből 3-4 mm-es fémből készülhet. Szélesség - 700-800 mm, magasság - 400-500 mm. Négyszögletes és félkör alakú ereszcsatornákat használnak. Az ereszcsatornákba 15-18 cm magas válaszfalak és cseppek beépítése érdekében az oldat áramlási sebességének csökkentése és az iszap kihullása érdekében ezeken a helyeken az ereszcsatorna alján szelepes aknákat helyeznek el, amelyeken keresztül a leülepedett kőzet eltávolításra kerül. Az ereszcsatorna-rendszer teljes hossza a felhasznált folyadékok paramétereitől, a fúrás körülményeitől és technológiájától, valamint a folyadékok tisztítására és gáztalanítására szolgáló mechanizmusoktól függ. A hossza általában 20-50 m között lehet.

Az oldat tisztítására és gáztalanítására szolgáló mechanizmuskészletek (rezgőszűrők, homokleválasztók, iszaptalanítók, gáztalanítók, centrifugák) alkalmazásakor a vályús rendszert csak az oldatnak a kútból a mechanizmusba és a fogadótartályokba való ellátására használják. Ebben az esetben az ereszcsatorna-rendszer hossza csak a mechanizmusok és a tartályok kúthoz viszonyított elhelyezkedésétől függ.

A legtöbb esetben az ereszcsatorna rendszer fém alapokra van felszerelve, 8-10 m hosszú és legfeljebb 1 m magasságú szakaszokban. Az ilyen szakaszokat acél teleszkópos állványokra szerelik fel, amelyek beállítják az eresz beépítési magasságát, ami megkönnyíti az ereszcsatorna rendszer leszerelése télen. Tehát amikor a dugványok felhalmozódnak és megfagynak az ereszcsatornák alatt, az ereszcsatornák az alapokkal együtt eltávolíthatók az állványokról. Szerelje fel az ereszcsatorna-rendszert lejtőn az oldat mozgása felé; az ereszcsatorna rendszert kisebb keresztmetszetű, nagy lejtésű csővel vagy ereszcsatornával kötjük a kútfejhez, hogy növeljük az oldat sebességét és csökkentsük az iszap kiesését ezen a helyen.

A korszerű kútfúrási technológiában speciális követelmények támasztják a fúrófolyadékokat, miszerint az iszaptisztító berendezéseknek biztosítaniuk kell az iszap szilárd fázisból történő jó minőségű tisztítását, keverését és hűtését, valamint az iszapból a bekerült gázt is eltávolítani. gázzal telített képződményekből a fúrás során. Ezekkel a követelményekkel összefüggésben a modern fúróberendezések keringtető rendszerekkel vannak felszerelve bizonyos egységes mechanizmusokkal - tartályokkal, fúrófolyadékok tisztítására és előkészítésére szolgáló eszközökkel.

A keringtető rendszer mechanizmusai a fúrófolyadék háromlépcsős tisztítását biztosítják. A kútból az oldat a durva tisztítás első szakaszában a vibrációs szitába kerül, és a tartály aknában gyűlik össze, ahol a durva homok lerakódik. Az olajteknőből az oldat a keringető rendszer rekeszébe kerül, és egy centrifugális hígtrágyaszivattyúval a gáztalanítóba táplálják, ha szükséges az oldat gáztalanítása, majd a homokleválasztóba, ahol átmegy a második tisztítási fokozaton. 0,074-0,08 mm méretű sziklák. Ezt követően az oldatot az iszaptalanítóba táplálják - a tisztítás harmadik szakaszába, ahol a 0,03 mm-es kőzetrészecskéket eltávolítják. A homokot és az iszapot egy tartályba öntik, ahonnan egy centrifugába táplálják az oldat további elválasztására a kőzettől. A harmadik szakaszból származó tisztított oldat a befogadó tartályokba kerül - az iszapszivattyúk befogadó egységébe, hogy a kútba táplálja.

A keringtető rendszerek felszerelését az üzem a következő blokkokban végzi:

oldattisztító egység;

köztes blokk (egy vagy kettő);

fogadó blokk.

A blokkok összeszerelésének alapja a szán talpakra szerelt téglalap alakú konténerek.

Agyag és cementhabarcsok hidraulikus nyomása a keringés leállítása után.

Átvételek. Előfordulásuk okai.

Általfúró- vagy fugázóiszap felszívódása - egyfajta komplikáció, amely abban nyilvánul meg, hogy a folyadék a kútból a kőzetképződménybe távozik. A szűréssel ellentétben az abszorpciót az a tény jellemzi, hogy a folyadék minden fázisa bejut a HP-be. Szűréskor pedig csak néhány. A gyakorlatban veszteségnek minősül a fúrófolyadék napi vesztesége is a képződménybe, amely meghaladja a szűrés és a kivágások miatti természetes veszteséget. Minden régiónak megvan a maga szabványa. Általában napi több m3 megengedett. A felszívódás a szövődmények leggyakoribb típusa, különösen Kelet- és Délkelet-Szibéria Urál-Volga régiójában. Az abszorpció azokon a szelvényeken megy végbe, ahol általában repedezett GP-k találhatók, a kőzetek legnagyobb deformációi találhatók és eróziójuk tektonikai folyamatok következménye. Például Tatársztánban a naptári idő 14%-át évente az átvételek elleni küzdelemre fordítják, ami meghaladja a szőrmére fordított időt. fúrás. A veszteségek következtében a kútfúrás körülményei romlanak:

1. A szerszám beragadásveszélye megnő, mert az öblítőfolyadék felfelé irányuló áramlásának sebessége az abszorpciós zóna felett meredeken csökken, ha a nagyméretű vágásrészecskék nem kerülnek be a képződménybe, akkor felhalmozódnak a kútfuratban, felfújást és a szerszám betapadását okozva. Az iszap ülepedése miatti szerszámbeszorulás valószínűsége különösen megnő a szivattyúk (keringtetés) leállása után.

2. Az instabil sziklák zúzódásai és beomlásai felerősödnek. A GNWP előfordulhat a szakaszon jelenlévő folyadékhordozó horizontokból. Ennek oka a folyadékoszlop nyomásának csökkenése. Két vagy több egyidejűleg nyitott, különböző együtthatójú réteg jelenlétében. A közöttük lévő Ka és Kp túlfolyások előfordulhatnak, ami megnehezíti a kút elkülönítési munkáit és az azt követő cementezést.

Rengeteg idő és anyagi erőforrás (inert töltőanyagok, fugázó anyagok) vész el az elszigetelés, az állásidő és a veszteséget okozó balesetek miatt.

Az átvételek okai

Az oldat abszorpciós zónába való kilépésének nagyságát meghatározó tényező minőségi szerepe nyomon követhető, ha figyelembe vesszük a viszkózus folyadék kör alakú porózus formációban vagy körrésben való áramlását. Az elnyelt folyadék áramlási sebességének kiszámítására szolgáló képlet porózus kör alakú formációban az egyenletrendszer megoldásával kapjuk meg:

1. Mozgásegyenlet (Darcy-forma)

V=K/M*(dP/dr): (1) ahol V, P, r, M áramlási sebesség, áramnyomás, képződési sugár, viszkozitás, ill.

2. Tömegmegmaradási egyenlet (folytonosság)

V=Q/F (2) ahol Q, F=2πrh , h a folyadék abszorpciós áramlási sebessége, a sugár mentén változó terület, az abszorpciós zóna vastagsága.

3. Állapotegyenlet

ρ=const (3) ezt az egyenletrendszert megoldva: 2 és 3 az 1-ben kapjuk:

Q=(K/M)*2π rH (dP/dr)

Q=(2π HK(PVal vel-Ppl))/Mln(rk/rc) (4)képlet Dupii

Hasonló Bussenesco képletet (4) kaphatunk m kör alakú repedésekre (résekre), amelyek egyformán nyitottak és egymástól egyenlő távolságra vannak.

Q= [(πδ3(Pc-Ppl))/6Mln (rk/rc) ] *m (5)

δ- a rés nyílása (magassága);

m a repedések (rések) száma;

M az effektív viszkozitás.

Nyilvánvaló, hogy az elnyelt folyadék áramlási sebességének a (4) és (5) képletek szerinti csökkentése érdekében a nevezőkben a paramétereket növelni, a számlálóban pedig csökkenteni kell.

(4) és (5) szerint

Q=£(H(vagy m), Ppl, rk, Pc, rc, M, K, (vagy δ)) (6)

A (6) funkcióban szereplő paraméterek az abszorpciós zóna nyitásakor keletkező eredetük szerint feltételesen 3 csoportba oszthatók.

1. csoport - geológiai paraméterek;

2. csoport - technológiai paraméterek;

3. csoport - vegyes.

Ez a felosztás feltételes, hiszen működés közben, i.e. technológiai hatás (folyadék kivonás, elárasztás stb.) a tározóra is változik Ppl, rk

Veszteségek zárt törésű kőzetekben. Az indikátorgörbék jellemzői. Hidraulikus repedés és megelőzése.

Az indikátorgörbék jellemzői.

Ezután a 2. sort fogjuk megvizsgálni.

A mesterségesen nyitott zárt repedésekkel rendelkező kőzetek indikátorgörbéje hozzávetőlegesen a következő képlettel írható le: Рс = Рb + Рpl + 1/А*Q+BQ2 (1)

A természetesen nyílt repedésekkel rendelkező kőzeteknél az indikátorgörbe az (1) képlet speciális esete.

Рс-Рpl= ΔР=1/А*Q=А*ΔР

Így a nyílt repedésekkel rendelkező kőzetekben az abszorpció bármely repressziós értéknél kezdődik, és a zárt törésű kőzetekben csak azután, hogy a kútban a Рс* hidraulikus repedési nyomással megegyező nyomás jön létre. A zárt repedéses kőzetekben (agyagok, sók) a veszteségek leküzdésének fő intézkedése a hidraulikus repesztés megakadályozása.

A felszívódás megszüntetésére irányuló munka hatékonyságának értékelése.

A szigetelési munka hatékonyságát az abszorpciós zóna injektivitása (A) jellemzi, amely a szigetelési munkák során érhető el. Ha ebben az esetben a kapott A injektivitás alacsonyabbnak bizonyul, mint az egyes régiókra jellemzett Aq injektivitás technológiailag elfogadható értéke, akkor a szigetelési munka sikeresnek tekinthető. Így az izolálási feltétel a következőképpen írható fel: А≤Аq (1) А=Q/Рс- Р* (2) Mesterségesen nyitott repedésekkel rendelkező kőzetekre Р* = Рb+Рpl+Рр (3), ahol Рb az oldalsó kőzetnyomás , Рр - szakítószilárdság g.p. Különleges esetekben Рb és Рр = 0 természetes nyílt repedésű kőzeteknél А= Q/Pc - Рpl (4), ha a legkisebb abszorpció nem megengedett, akkor Q=0 és А→0,

majd Rs<Р* (5) Для зоны с открытыми трещинами формула (5) заменяется Рс=Рпл= Рпогл (6). Если давление в скважине определяется гидростатикой Рс = ρqL то (5 и 6) в привычных обозначениях примет вид: ρо≤Кп (7) и ρо= Ка=Кп (8). На практике трудно определить давление поглощения Р* , поэтому в ряде районов, например в Татарии оценка эффективности изоляционных работ проводят не по индексу давления поглощения Кп а по дополнительной приемистости Аq. В Татарии допустимые приемистости по тех. воде принято Аq≤ 4 м3/ч*МПа. Значение Аq свое для каждого района и различных поглощаемых жидкостей. Для воды оно принимается обычно более, а при растворе с наполнителем Аq берется меньше. Согласно 2 и 4 А=f (Q; Рс) (9). Т.е все способы борьбы с поглощениями основаны на воздействии на две управляемые величины (2 и 4) , т.е. на Q и Рс.

Az abszorpció elleni küzdelem módjai az abszorpciós zóna megnyitásának folyamatában.

A veszteségmegelőzés hagyományos módszerei az elnyelő képződmény nyomásesésének csökkentésén vagy a szűrt folyadék a/t) megváltoztatásán alapulnak. Ha a képződmény nyomásesésének csökkentése helyett a viszkozitást dugóanyagok, bentonit vagy más anyagok hozzáadásával növeljük, a veszteség aránya a viszkozitás növekedésével fordítottan változik, amint az a (2.86) képletből következik. A gyakorlatban, ha az oldat paramétereit szabályozzuk, a viszkozitás csak viszonylag szűk határok között változtatható. A megnövelt viszkozitású oldattal történő öblítésre való átállással a veszteségmegelőzés csak akkor lehetséges, ha tudományosan megalapozott követelményeket dolgoznak ki ezekre a folyadékokra, figyelembe véve a tartályban való áramlásuk sajátosságait. Az elnyelő képződmények nyomásesésének csökkentésén alapuló kiesett keringés-megelőzési módszerek fejlesztése elválaszthatatlanul összefügg a kútképző rendszerben egyensúlyban lévő kútfúrási módszerek mélyreható tanulmányozásával és fejlesztésével. A fúrófolyadék, amely bizonyos mélységig behatol az abszorbeáló képződménybe, és megvastagodik az abszorpciós csatornákban, további akadályt képez a fúrófolyadéknak a fúrólyukból a formációba való mozgásában. Az oldat azon tulajdonságát, hogy ellenállást hoz létre a folyadék képződményen belüli mozgásával szemben, a veszteségek elkerülése érdekében megelőző intézkedések végrehajtása során használják fel. Az ilyen ellenállás erőssége az oldat szerkezeti és mechanikai tulajdonságaitól, a csatornák méretétől és alakjától, valamint az oldat tartályba való behatolási mélységétől függ.

A fúrófolyadékok reológiai tulajdonságaira vonatkozó követelmények megfogalmazása érdekében az abszorbeáló képződmények áthaladása során figyelembe vesszük azokat a görbéket (2.16. ábra), amelyek a nyírófeszültség és a deformációs sebesség de / df függését tükrözik egyes nem-newtoni folyadékmodelleknél. Az 1-es egyenes egy viszkoplasztikus közeg modelljének felel meg, amelyet a t0 korlátozó nyírófeszültség jellemez. A 2. görbe a pszeudoplasztikus folyadékok viselkedését jellemzi, amelyben a nyírási sebesség növekedésével a feszültségnövekedés üteme lelassul, a görbék ellaposodnak. A 3. egyenes egy viszkózus folyadék (newtoni) reológiai tulajdonságait tükrözi. A 4. görbe a viszkoelasztikus és dilatáns folyadékok viselkedését jellemzi, amelyekben a nyírófeszültség meredeken növekszik az alakváltozási sebességgel. A viszkoelasztikus folyadékok közé tartoznak különösen egyes polimerek (polietilén-oxid, guargumi, poliakrilamid stb.) gyenge vizes oldatai, amelyek képesek élesen (2-3-szorosára) csökkenteni a hidrodinamikai ellenállást a nagy mennyiségű folyadékok áramlása során. Reynolds-számok (Toms-effektus). Ugyanakkor ezeknek a folyadékoknak a viszkozitása az elnyelő csatornákon való mozgásuk során magas lesz a csatornákban tapasztalható nagy nyírási sebesség miatt. A levegőztetett fúrófolyadékkal történő öblítéssel végzett fúrás az egyik radikális intézkedés a mély kutak fúrása során bekövetkező veszteségek megelőzésére és kiküszöbölésére szolgáló intézkedések és módszerek összességében. A fúrófolyadék levegőztetése csökkenti a hidrosztatikus nyomást, ezáltal hozzájárul a megfelelő mennyiségben a felszínre való visszatéréséhez, és ennek megfelelően a fúrólyuk normál tisztításához, valamint az átjárható kőzetek és a tározófolyadékok reprezentatív mintáinak kiválasztásához. A műszaki és gazdasági mutatók levegős oldattal történő fenéköblítésű kutak fúrása esetén magasabbak, mint a víz vagy más fúrófolyadék fúrófolyadékként történő alkalmazása esetén. A produktív képződmények fúrásának minősége is jelentősen javul, különösen azokon a területeken, ahol ezek a képződmények abnormálisan alacsony nyomásúak.

Hatékony intézkedés a fúrófolyadék elvesztésének megelőzésére a töltőanyagok bevezetése a keringő fúrófolyadékba. Alkalmazásuk célja tamponok létrehozása az abszorpciós csatornákban. Ezek a tamponok szolgálnak alapul a szűrési (agyag) lepény lerakásához és a nedvszívó rétegek elkülönítéséhez. V F. Rogers úgy véli, hogy az áthidaló anyag gyakorlatilag bármilyen anyag lehet, amely elég kicsi ahhoz, hogy iszapszivattyúk szivattyúzzák a fúrófolyadékba. Az USA-ban több mint százféle töltőanyagot és ezek kombinációit alkalmazzák az elnyelőcsatornák eltömítésére. Dugóanyagként, faforgács vagy háncs, halpikkely, széna, gumihulladék, guttapercha levelek, pamut, vattacsomók, cukornádszálak, dióhéj, granulált műanyagok, perlit, duzzasztott agyag, textilszálak, bitumen, csillám, azbeszt , vágott papír, moha, vágott kender, cellulózpehely, bőr, búzakorpa, bab, borsó, rizs, csirke toll, agyagcsomók, szivacs, koksz, kő stb. Ezek az anyagok külön-külön és az ipar által készített kombinációkban használhatók vagy használat előtt elkészítjük . Az egyes áthidaló anyagok alkalmasságát a laboratóriumban nagyon nehéz meghatározni az eltömítendő lyukak méretének tudatlansága miatt.

A külföldi gyakorlatban kiemelt figyelmet fordítanak a töltőanyagok „sűrű” csomagolásának biztosítására. Furnas azon a véleményen van, hogy a részecskék legsűrűbb pakolása a geometriai progresszió törvénye szerinti méreteloszlásuk feltételének felel meg; a veszteség kiküszöbölésekor a legnagyobb hatás a leginkább tömörített dugóval érhető el, különösen pillanatnyi fúrófolyadék veszteség esetén.

A töltőanyagokat minőségi jellemzőik szerint rostosra, lamellára és szemcsésre osztják. A rostos anyagok növényi, állati, ásványi eredetűek. Ez magában foglalja a szintetikus anyagokat. A szál típusa és mérete jelentősen befolyásolja a munka minőségét. Fontos a szálak stabilitása a fúrófolyadékban való keringésük során. Az anyagok jó eredményeket adnak a legfeljebb 25 mm átmérőjű szemcsés homok- és kavicsképződmények eltömésében, valamint a durvaszemcsés (3 mm-ig) és finomszemcsés (legfeljebb 0,5 mm-es) kőzetek repedéseinek eltömésében.

A lamellás anyagok alkalmasak durva kavicságyak és 2,5 mm-es repedések betömésére. Ide tartoznak: celofán, csillám, héj, gyapotmag stb.

Szemcsés anyagok: perlit, zúzott gumi, műanyagdarabok, dióhéjak stb. Legtöbbjük hatékonyan betömi a 25 mm átmérőjű szemcsés kavicságyakat. A perlit jó eredményeket ad 9-12 mm-es szemcseátmérőjű kavicságyakban. A 2,5 mm-es vagy kisebb dióhéjak 3 mm-ig, a nagyobbak (5 mm-ig), a zúzott gumidugók pedig 6 mm-ig repednek, pl. 2-szer jobban betömik a repedéseket, mint rostos vagy lamellás anyagok használatakor.

A szemcsék és repedések méretére vonatkozó adatok hiányában az elnyelési horizonton rostos és lamelláris vagy szemcsés anyagok, celofán csillámmal, rostos pikkelyes és szemcsés anyagok keverékei, valamint szemcsés anyagok keverésekor: perlit gumival. vagy dióhéjat. Az alacsony nyomáson történő felszívódás kiküszöbölésére a legjobb keverék egy erősen kolloid agyagoldat, rostos anyagok és csillámlapok hozzáadásával. A szálas anyagok a kút falán lerakódva rácsot alkotnak. A csillámlapok ezt a hálózatot megerősítik, nagyobb csatornákat tömítenek el a kőzetben, és mindezek tetején vékony és sűrű agyaglepény képződik.

Gázvíz és olaj bemutatók. Az okaik. A képződési folyadékok beáramlásának jelei. A megnyilvánulási típusok osztályozása és felismerése.

Ha elveszik, a folyadék (öblítés vagy injektálás) a kútból a képződménybe áramlik, és fordítva - a kútból a kútba. A beáramlás okai: 1) folyadékot tartalmazó képződmények kivágásával a helyben befolyó kútba. Ebben az esetben a kútban a nyomás nem feltétlenül nagyobb és alacsonyabb, mint a tározóban; 2) ha a kútban a nyomás alacsonyabb, mint a képződmény nyomása, azaz a képződményben lehúzás történik, akkor a depresszió, azaz a kútban lévő képződményre gyakorolt ​​nyomás csökkenésének fő okai a következők: 1 ) ne öntsön fúrófolyadékot a kútba a szerszám felemelésekor. A kútba való automatikus feltöltéshez szükséges eszköz; 2) az öblítőfolyadék sűrűségének csökkenése a habzás (elgázosodás) következtében, amikor a folyadék az ereszcsatorna-rendszerben a felületen levegővel érintkezik, valamint a felületaktív anyagok kezelése miatt. Gáztalanítás szükséges (mechanikai, vegyi); 3) kút fúrása összeférhetetlen körülmények között. A diagramon két réteg található. Az első réteget Ka1 és Kp1 jellemzi; a második Ka2 és Kp2 esetében. első réteg ρ0,1 sárral kell fúrni (Ka1 és Kp1 között), a második réteg ρ0,2 (ábra)

Lehetetlen kinyitni a második réteget olyan oldaton, amelynek sűrűsége az első rétegnek megfelelő, mivel az elveszik a második rétegben; 4) a hidrodinamikai nyomás éles ingadozása a szivattyú leállítása, kioldása és egyéb munkák során, amelyet súlyosbít a statikus nyírófeszültség növekedése és az oszlopon lévő tömítődobozok jelenléte;

5) a műszaki tervben elfogadott p.l alulbecsült sűrűsége a tározónyomás (Ka) tényleges eloszlásának, azaz a terület geológiájának nem megfelelő ismerete miatt. Ezek az okok inkább a kutató kutakhoz kapcsolódnak; 6) a tározói nyomások alacsony szintű működési finomítása a kút mélyítése során történő előrejelzésével. Nem használja a d-kitevő, a σ (szigma)-kitevő, stb. előrejelzési módszereit; 7) a súlyzóanyag elvesztése a fúrófolyadékból és a hidraulikus nyomás csökkenése. A képződési folyadék beáramlásának jelei a következők: 1) a keringő folyadék szintjének emelkedése a szivattyú szívótartályában. Szintmérő kell? 2) a kútból kilépő oldatból gáz szabadul fel a kútfejnél, az oldat forr; 3) a keringés leállítása után az oldat továbbra is kifolyik a kútból (a kút túlfolyik); 4) a nyomás meredeken megemelkedik a formáció váratlan AHFP-vel történő megnyitásával. Amikor az olaj kifolyik a tartályokból, a filmje az ereszcsatornák falán marad, vagy átfolyik az ereszcsatornákban lévő oldaton. A képződményvíz belépésekor a kutak tulajdonságai megváltoznak. Sűrűsége általában csökken, viszkozitása csökkenhet, vagy nőhet (a sós víz bejutása után). A vízveszteség általában nő, a pH megváltozik, az elektromos ellenállás általában csökken.

Folyadék beáramlás osztályozása. A felszámolásukhoz szükséges intézkedések összetettsége szerint készül. Három csoportra oszthatók: 1) megnyilvánulás - a tározófolyadékok nem veszélyes beáramlása, amely nem sérti a fúrási folyamatot és az elfogadott munkatechnológiát; 2) kibocsátás - olyan folyadékbeáramlás, amely csak a fúrástechnika speciális célirányos megváltoztatásával, a fúráshelyen rendelkezésre álló eszközökkel és berendezésekkel küszöbölhető ki; 3) szökőkút - olyan folyadékbevezetés, amelynek megszüntetése további eszközök és felszerelések használatát igényli (kivéve a fúrótoronynál rendelkezésre állókat), és amely a kútképző rendszerben a kút épségét veszélyeztető nyomások fellépésével jár. . , kútfej berendezések és képződmények a kút laza részében.

Cementhidak szerelése. A készítmény megválasztásának és a cementiszap elkészítésének jellemzői hidak felszereléséhez.

A cementálási folyamattechnológia egyik komoly változata a különféle célú cementhidak szerelése. A cementhidak minőségének és munkájuk hatékonyságának javítása szerves részét képezi a kutak fúrási, befejezési és üzemeltetési folyamatainak fejlesztésének. A hidak minősége és tartóssága meghatározza a környezetvédelem megbízhatóságát is. Ugyanakkor a helyszíni adatok azt mutatják, hogy gyakran előfordulnak kis szilárdságú és szivárgó hidak beépítése, a cementiszap idő előtti megkötése, a szálcsövek összetapadása stb. Ezeket a bonyodalmakat nemcsak és nem annyira a felhasznált fugázó anyagok tulajdonságai okozzák, hanem maguk a hidak szerelése során végzett munkák sajátosságai.

A mély, magas hőmérsékletű kutakban e munkák során gyakran történnek balesetek az agyag- és cementhabarcs keverék intenzív sűrűsödése és megkötése miatt. Egyes esetekben a hidak szivárognak, vagy nem elég erősek. A hidak sikeres telepítése számos természeti és műszaki tényezőtől függ, amelyek meghatározzák a cementkő képződésének jellemzőit, valamint a kőzetekkel és a csőfémmel való érintkezését és "tapadását". Ezért e munkák elvégzésekor kötelező a híd, mint mérnöki szerkezet teherbíró képességének felmérése és a kútban meglévő állapotok tanulmányozása.

A hidak beépítésének célja stabil, víz-gázt át nem eresztő cementkőüveg előállítása, bizonyos szilárdságú, hogy a felszínre kerüljön, új fúrás fúrjon, erősítse a kút instabil és barlangos részét, tesztelje a horizontot. képződményvizsgáló segítségével kutak nagyjavítása és állagmegóvása vagy felszámolása.

A ható terhelések jellege szerint a hidak két kategóriája különböztethető meg:

1) folyadék vagy gáz nyomása alatt és 2) a szerszám súlyából eredő terhelés alatt a második kút fúrása során, képződményvizsgáló használatakor, vagy egyéb esetekben (az ebbe a kategóriába tartozó hidaknál a gáztömör, nagyon nagy mechanikai szilárdságúak).

A terepi adatok elemzése azt mutatja, hogy a hidakon 85 MPa nyomásig, 2100 kN-ig terjedő axiális terhelések keletkezhetnek, a hídhossz 1 m-ére pedig 30 MPa nyírófeszültség léphet fel. Ilyen jelentős terhelések a kutak tározóvizsgálókkal végzett vizsgálatakor és egyéb munkák során jelentkeznek.

A cementhidak teherbírása nagymértékben függ magasságuktól, a húron lévő iszaplepény vagy iszapmaradvány meglététől (vagy hiányától) és állapotától. Az agyaglepény laza részének eltávolításakor a nyírófeszültség 0,15-0,2 MPa. Ilyenkor maximális terhelés esetén is elegendő a 18-25 m hídmagasság.Az oszlopfalakon 1-2 mm vastag fúrási (agyag)réteg jelenléte a nyírófeszültség csökkenéséhez vezet, a szükséges magasság növelése 180–250 m-re Ebben a tekintetben a híd magasságát az Nm ≥ Ho – Qm/pDc [τm] (1) képlet alapján kell kiszámítani, ahol H0 az alsó rész beépítési mélysége a hídról; A QM a hídra ható axiális terhelés a nyomásesés és a csővezeték vagy a formációvizsgáló tehermentesítése miatt; Dc - kút átmérője; [τm] - a híd fajlagos teherbírása, amelynek értékeit mind a visszatöltő anyag tapadási tulajdonságai, mind a híd beépítési módja határozza meg. A híd tömítettsége függ a magasságától és az érintkezési felület állapotától is, mivel a vízáttörési nyomás egyenesen arányos a kéreg hosszával és fordítottan arányos a kéreg vastagságával. Ha a burkolószál és a cementkő között 6,8-4,6 MPa nyírófeszültségű, 3-12 mm vastagságú agyagpogácsa van, akkor a vízáttörési nyomásgradiens 1,8 és 0,6 MPa/1 m. kéreg hiányában a víz áttörése több mint 7,0 MPa/1 m nyomásgradiensnél következik be.

Ebből következően a híd tömítettsége nagyban függ a beépítés körülményeitől és módjától is. Ebben a tekintetben a cementhíd magasságát is a kifejezésből kell meghatározni

Nm ≥ Nem – Pm/[∆r] (2) ahol Pm a hídra működés közben ható nyomáskülönbség legnagyobb értéke; [∆p] - megengedett folyadékáttörési nyomásgradiens a híd érintkezési zónájában a fúrólyuk falával; ez az érték is elsősorban a híd beépítési módjától, az alkalmazott visszatöltő anyagoktól függ. A cementhidak (1) és (2) képletekkel meghatározott magassági értékei közül válasszon többet.

A hídszerelésnek sok közös vonása van az oszlopragasztási eljárással, és a következő jellemzőkkel rendelkezik:

1) kis mennyiségű visszatöltő anyagot használnak;

2) a töltőcsövek alsó része nincs felszerelve, az ütközőgyűrű nincs felszerelve;

3) nem használnak gumi elválasztódugókat;

4) sok esetben a kutakat visszamossák, hogy "levágják" a hídtetőt;

5) a hidat semmi nem korlátozza alulról, és szétterülhet a cement és a fúrófolyadékok sűrűsége közötti különbség hatására.

A híd szerelése elvileg és módszertanilag egyszerű művelet, amelyet a mélykutakban jelentősen bonyolítanak olyan tényezők, mint a hőmérséklet, nyomás, gáz-, víz- és olajkiütés stb. Az öntőcsövek hossza, átmérője és konfigurációja , a cement és a fúrófolyadék reológiai tulajdonságai sem kis jelentőséggel bírnak.kútfúrás tisztasága és le- és feláramlási módok. A híd beépítését a kút nyitott részébe jelentősen befolyásolja a fúrás barlangszerűsége.

A cementhidaknak elég erősnek kell lenniük. A munkagyakorlat azt mutatja, hogy ha a szilárdsági vizsgálat során a híd 3,0-6,0 MPa fajlagos tengelyirányú terhelés és egyidejű öblítés hatására nem omlik össze, akkor szilárdsági tulajdonságai kielégítik mind az új furat fúrásának, mind a híd súlyából történő terhelésnek a feltételeit. a csőszálat vagy egy formációvizsgálót.

Új akna fúrásához szükséges hidak felszerelésekor további magassági követelmény vonatkozik rájuk. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a híd felső részének (H1) szilárdságának biztosítania kell egy elfogadható görbületi intenzitású új fúrás lehetőségét, az alsó részének (H0) pedig a régi kútfúrás megbízható szigetelését. Nm \u003d H1 + Nem \u003d (2Dc * Rc) 0,5 + Nem (3)

ahol Rc a törzs görbületi sugara.

A rendelkezésre álló adatok elemzése azt mutatja, hogy a mélykutakban megbízható hidak létrehozása egyidejűleg ható tényezők együttesétől függ, amelyek három csoportra oszthatók.

Az első csoport a természeti tényezők: hőmérséklet, nyomás és geológiai viszonyok (barlangosság, repedés, agresszív vizek hatása, víz- és gázbetörések és veszteségek).

A második csoport - technológiai tényezők: a cement és a fúrófolyadék áramlási sebessége a csövekben és a gyűrűs térben, az oldatok reológiai tulajdonságai, a kötőanyag kémiai és ásványi összetétele, a cementhabarcs és a kő fizikai és mechanikai tulajdonságai, az olajkút cement összehúzó hatása, a fúrófolyadék összenyomhatósága, a sűrűségek heterogenitása, a fúrófolyadék koagulációja cementtel keverve (nagy viszkozitású paszták képződése), a gyűrű alakú rés mérete és a fúrófolyadék excentricitása a csövek elhelyezkedése a kútban, a pufferfolyadék és a cementiszap érintkezési ideje az agyagpogácsával.

A harmadik csoport - szubjektív tényezők: az adott körülmények között elfogadhatatlan fugázóanyagok használata; az oldat összetételének helytelen kiválasztása a laboratóriumban; a fúrólyuk elégtelen előkészítése és magas viszkozitású, SSS- és folyadékveszteséggel rendelkező fúrófolyadék használata; hibák a kiszorító folyadék mennyiségének, az öntőszerszám helyének, a cementiszap kútba keveréséhez szükséges reagensek adagolásának meghatározásában; elégtelen számú cementáló egység használata; elégtelen mennyiségű cement használata; a hídszerelési folyamat alacsony szintű szervezettsége.

A hőmérséklet és a nyomás emelkedése hozzájárul az összes kémiai reakció intenzív felgyorsulásához, ami gyors sűrűsödést (a szivattyúzhatóság elvesztését) és a cementiszapok megkötését okozza, amelyeket a keringés rövid távú leállása után néha lehetetlen átnyomni.

Ez idáig a cementhidak beépítésének fő módja az volt, hogy a híd alsó jelének szintjéig leeresztett csősor mentén cementiszapot pumpáltak a kútba a tervezett mélységig, majd ezt a szálat a cementezési zóna fölé emelik. A munkát általában elválasztó dugók és azok mozgását szabályozó eszközök nélkül végzik. A folyamatot a kiszorító folyadék térfogata szabályozza, amelyet a csővezetékben és a gyűrű alakú térben lévő azonos szintű cementiszap állapotából számítanak ki, és a cementiszap térfogatát a kút térfogatával egyenlőnek veszik a híd szerelése. A módszer hatékonysága alacsony.

Mindenekelőtt meg kell jegyezni, hogy a burkolószálak cementálásához használt cementáló anyagok alkalmasak erős és szoros hidak beépítésére. A hidak rossz minőségű beépítése vagy azok hiánya, a kötőanyagoldat idő előtti megkötődése és egyéb tényezők bizonyos mértékig a kötőanyag-oldat összetételének a sűrítési (kötési) idő szerinti helytelen megválasztásából vagy a receptben kiválasztott recepttől való eltérésből fakadnak. laboratóriumban, a kötőanyag-oldat elkészítésekor készült.

Megállapítást nyert, hogy a komplikációk valószínűségének, a kötési időnek, valamint magas hőmérsékleten és nyomáson történő csökkentése érdekében a vastagodási időnek legalább 25%-kal meg kell haladnia a hídszerelés időtartamát. Egyes esetekben a kötőanyag-oldatok összetételének kiválasztásakor nem veszik figyelembe a hidak beépítésének sajátosságait, amelyek a keringés leállításából állnak, hogy megemeljék az öntőcsőszálat és lezárják a kútfejet.

Magas hőmérséklet és nyomás esetén a cementiszap nyírószilárdsága még rövid (10-20 perces) keringési szünetek után is drámaian megnőhet. Emiatt a keringés nem állítható helyre, és a legtöbb esetben a kiöntő csőszál elakad. Ennek eredményeként a cementhabarcs összetételének kiválasztásakor meg kell vizsgálni a sűrűsödésének dinamikáját konzisztométeren (CC) egy olyan programmal, amely szimulálja a híd felszerelésének folyamatát. A Tzag cementiszap sűrítési ideje megfelel az állapotnak

Tzag>T1+T2+T3+1.5(T4+T5+T6)+1.2T7 ahol T1, T2, T3 a cementiszap előkészítésére, szivattyúzására és kútba tolására fordított idő; T4, T5, T6 - a kiöntő csőszál hídvágási pontig történő emelésére, a kútfej lezárására és a híd átvágásának előkészítésére fordított idő; Tm a híd vágására fordított idő.

Egy hasonló program szerint szükség van a cementiszap és a fúróiszap keverékeinek tanulmányozására 3:1, 1:1 és 1:3 arányban, ha magas hőmérsékletű és nyomású kutakba cementhidakat telepítenek. A cementhíd beépítésének sikere nagyban függ a laboratóriumban kiválasztott receptúra ​​pontos betartásától a cementiszap elkészítésekor. Itt a fő feltétel a kiválasztott kémiai reagens tartalom és a keverési folyadék és víz-cement arány megtartása. A leghomogénebb fugázóiszap előállításához átlagoló tartály segítségével kell elkészíteni.

Bonyodalmak és balesetek olaj- és gázkutak fúrásakor örökfagyos körülmények között és ezek megelőzésére irányuló intézkedések .

A permafroszt eloszlási intervallumaiban végzett fúrások során a fúrólyuk falait érő együttes fizikai és kémiai hatás és erózió eredményeként a jégbecementált homokos-argilla lerakódások elpusztulnak, és a fúrófolyadék áramlása könnyen elmosódik. Ez intenzív barlangképződéshez, valamint az ezzel összefüggő beomláshoz és sziklák kiürüléséhez vezet.

Az alacsony jégtartalmú és gyengén tömörített kőzetek pusztulnak a legintenzívebben. Az ilyen kőzetek hőkapacitása alacsony, ezért pusztulásuk sokkal gyorsabban megy végbe, mint a magas jégtartalmú kőzetek.

A fagyott kőzetek között felolvadt kőzetrétegek találhatók, amelyek közül sok hajlamos a fúrófolyadék elvesztésére a kútban lévő vízoszlop hidrosztatikai nyomását kissé meghaladó nyomáson. Az ilyen rétegek veszteségei nagyon intenzívek, és speciális intézkedéseket igényelnek azok megelőzése vagy megszüntetése érdekében.

A permafroszt szelvényeken a negyedkorú kőzetek általában a 0-200 m tartományban a leginstabilabbak, hagyományos fúrási technológiával a törzs tényleges térfogata bennük 3-4-szeresével haladhatja meg a névleges térfogatot. Erős barlangképződés következtében. amelyet párkányok megjelenése, bevágások elcsúszása és sziklák beomlása kísér, sok kútban a vezetékek nem süllyesztettek a tervezési mélységbe.

A permafrost pusztulása következtében esetenként a vezető és az irány süllyedése volt megfigyelhető, esetenként egész kráterek alakultak ki a kútfej körül, ami nem tette lehetővé a fúrást.

A permafroszt eloszlási intervallumában nehéz a fúrás cementezése és rögzítése, mivel a fúrófolyadék stagnáló zónái képződnek nagy barlangokban, ahonnan a cementiszap nem tudja kiszorítani. A cementezés gyakran egyoldalú, és a cementgyűrű nem folyamatos. Ez kedvező feltételeket teremt a rétegközi keresztáramlásokhoz és a griffek kialakulásához, az oszlopok összeomlásához a kőzetek fordított fagyása során a kút hosszú távú "közrétegei" esetén.

A permafrost pusztulási folyamatai meglehetősen összetettek és kevéssé tanulmányozottak. 1 A kútban keringő fúrófolyadék termo- és hidrodinamikailag kölcsönhatásba lép mind a kőzettel, mind a jéggel, és ezt a kölcsönhatást fizikai-kémiai folyamatok (pl. oldódás) jelentősen fokozhatják, amelyek negatív hőmérsékleten sem állnak le.

Jelenleg bizonyítottnak tekinthető az ozmotikus folyamatok jelenléte a rendszerben kőzet (jég) - kéreg a kút falán - öblítőfolyadék a fúrólyukban. Ezek a folyamatok spontánok és a potenciálgradienssel (hőmérséklet, nyomás, koncentráció) ellentétes irányba, azaz a potenciál gradienssel (hőmérséklet, nyomás, koncentráció) irányulnak. hajlamosak kiegyenlíteni a koncentrációkat, hőmérsékleteket, nyomásokat. A félig áteresztő válaszfal szerepét a szűrőpogácsa és maga a kőzet fúrt versenyrétege egyaránt betöltheti. A megfagyott kőzet összetételében pedig a jégen, mint cementáló anyagon kívül, nem fagyos pórusvíz is előfordulhat, változó fokú mineralizációval. A nem fagyos víz mennyisége az MMG1-ben a hőmérséklettől, az anyagösszetételtől, a sótartalomtól függ, és az empirikus képlettel becsülhető meg

w = aT~ b .

1pa = 0,2618 + 0,55191 nS;

1p(- b)= 0,3711 + 0,264S:

S a kőzet fajlagos felülete. m a / p G - a kőzet hőmérséklete, "C.

A fúrási iszap nyílt kútban és a permafrostban - bizonyos fokú mineralizációval rendelkező pórusfolyadékban - megindul a jódkoncentráció spontán kiegyenlítődésének folyamata az ozmotikus nyomás hatására. Ennek eredményeként a fagyott kőzet pusztulása következhet be. Ha a fúrófolyadékban a pórusvízhez képest megnövekedett némi oldott só koncentrációja, akkor a jég-folyadék határfelületen a jégolvadás hőmérsékletének csökkenésével járó fázisátalakítások indulnak meg, pl. megindul a pusztulás folyamata. És mivel a kút falának stabilitása elsősorban a jégen, mint cementáló anyagon múlik, így ilyen körülmények között a permafrost stabilitása, s, a kút falának foltozása elvész, ami simításokat, omlásokat, barlangok és iszapképződést okozhat. dugulások, leszállások és puffadások a kioldási műveletek során, a kútba süllyesztett burkolati húrok leállása, a fúrási öblítési és fugázóiszap veszteségei.

Ha a fúróiszap és a permafroszt pórusvizének mineralizációs foka megegyezik, akkor a kútrendszer izotóniás egyensúlyba kerül, és a permafroszt fizikai és kémiai hatások hatására bekövetkező pusztulása nem valószínű.

Az öblítőszer mineralizációs fokának növekedésével olyan feltételek alakulnak ki, amelyek mellett az alacsonyabb mineralizációjú pórusvíz a kőzetből a kútba kerül. Az immobilizált víz elvesztése miatt a jég mechanikai szilárdsága csökken, a jég összeomolhat, ami üreg kialakulásához vezet a fúrandó kútban. Ezt a folyamatot a keringő öblítőszer eróziós hatása fokozza.

A jég sós mosófolyadék általi elpusztítását számos kutató feljegyezte. A Leningrádi Bányászati ​​Intézetben végzett kísérletek azt mutatták, hogy a jeget körülvevő folyadék sókoncentrációjának növekedésével a jég pusztulása felerősödik. Így. ha a keringő víz tartalom 23 és 100 kg / m - NaCl, a jégpusztulás intenzitása mínusz 1 °C hőmérsékleten 0,0163 és 0,0882 kg / h volt.

A jégpusztulás folyamatát a sómosó folyadék expozíció időtartama is befolyásolja 1,0 óra 0,96 g: 1,5 óra után 1,96 g.

A kútközeli permafrost zóna felolvadásával üregének egy része felszabadul, ahová az öblítőfolyadék vagy annak diszperziós közege is kiszűrhető. Ez a folyamat egy másik fizikai-kémiai tényezőnek bizonyulhat, amely hozzájárul az MMP pusztulásához. Ezt kísérheti a folyadék ozmotikus áramlása a kutakból a kőzetbe, ha az MMP folyadékban valamely oldható só koncentrációja nagyobb, mint a folyadékban. a kútfúrás kitöltése.

Ezért annak érdekében, hogy a fizikai és kémiai folyamatok a permafrostban fúrt kút állapotára gyakorolt ​​negatív hatást minimálisra csökkentsük, mindenekelőtt biztosítani kell a fúrási iszap és intersticiális összetevőinek egyensúlyi koncentrációját a kútfalon. folyadék a permafrostban.

Sajnos ez a követelmény a gyakorlatban nem mindig teljesíthető. Ezért gyakrabban folyamodnak a cementáló örökfagyjég védelméhez a fúrófolyadék fizikai-kémiai hatásától viszkózus folyadékokból álló filmekkel, amelyek nemcsak a kút által feltárt jégfelületeket, hanem a kúttal részben szomszédos intersticiális teret is lefedik. ezáltal megszakítja a mineralizált folyadék jéggel való közvetlen érintkezését.

Amint arra AV Maramzin és AA Ryazanov rámutat, a kutak sós vizes öblítéséről a viszkózusabb agyagoldattal történő öblítésre való átállás során a jégpusztulás intenzitása 3,5-4-szeresére csökkent bennük azonos NaCl koncentráció mellett. Még inkább csökkent, ha a fúrófolyadékot védőkolloidokkal (CMC, CSB|) kezelték. A fúrófolyadékhoz erősen kolloid tartalmú bentonit agyagpor és hipán pozitív szerepe is beigazolódott.

Így megakadályozzuk a barlangok kialakulását, a kútfej zóna pusztítását, a permafrostban kutak fúrásakor sziklákat és beomlásokat. a fúrófolyadéknak meg kell felelnie a következő alapvető követelményeknek:

alacsony szűrési sebességgel rendelkezik:

képesek sűrű, át nem eresztő filmet létrehozni a jégfelületen örökfagyban:

alacsony eróziós képességgel rendelkeznek; alacsony fajlagos hőkapacitásuk van;

olyan szűrletet képez, amely nem képez valódi oldatokat a folyadékkal;

hidrofób legyen a jégfelülettel szemben.

Általános információk a fúrásról olajés gáz kutak

1.1. ALAPVETŐ KIFEJEZÉSEK ÉS MEGHATÁROZÁSOK

Rizs. 1. Kútdizájn elemek

A kút egy hengeres bánya, amely emberi hozzáférés nélkül épült fel, és amelynek átmérője sokszor kisebb, mint a hossza (1. ábra).

A fúrólyuk fő elemei:

Kútfej (1) - a kút útjának metszéspontja a nappali felülettel

Alsó furat (2) - a fúrólyuk alja, amely a kővágószerszámnak a sziklára való ütközése következtében mozog

Fúrólyuk falai (3) - oldalfelületek fúrás kutak

Kúttengely (6) - egy képzeletbeli vonal, amely összeköti a fúrólyuk keresztmetszeteinek középpontját

*A kútfúrás (5) egy fúrólyuk által elfoglalt felszín alatti tér.

A köpenysorok (4) egymással összekapcsolt burkolatcsövek láncai. Ha a kútfalak stabil sziklákból készülnek, akkor a burkolószálakat nem engedik le a kútba

A kutakat mélyítik, tönkretéve a sziklát a homlokzat teljes területén (szilárd felület, 2. a ábra) vagy a perifériás része mentén (gyűrűfelület, 2. b ábra). Az utóbbi esetben a kút közepén egy sziklaoszlop marad - egy mag, amelyet időszakosan a felszínre hoznak közvetlen tanulmányozás céljából.

A kutak átmérője általában bizonyos időközönként fokozatosan csökken a szájtól a fenékig. Kezdeti átmérő olajés gáz a kutak általában nem haladják meg a 900 mm-t, a végső pedig ritkán kisebb 165 mm-nél. Mélységek olajés gáz a kutak néhány ezer méteren belül változnak.

A földkéregben elfoglalt térbeli elhelyezkedés szerint a fúrások felosztásra kerülnek (3. ábra):

1. Függőleges;

2. Ferde;

3. Egyenesen ívelt;

4. Elvetemült;

5. Egyenesen ívelt (vízszintes metszetű);

Rizs. 3. A kutak térbeli elrendezése

Bonyolultan ívelt.

Olaj és gáz a kutakat szárazföldön és tengeren fúrják fúrótornyok segítségével. Ez utóbbi esetben a fúróberendezéseket állványokra, úszó fúróplatformokra vagy hajókra szerelik (4. ábra).

Rizs. 4. A fúrások típusai

V olaj és gáz ipari fúrókút a következő célokra:

1. Működőképes-ért olajtermelés, gázés gáz kondenzátum.

2. Befecskendezés - víz szivattyúzására produktív horizontokba (ritkábban, mint levegő, gáz) a tározónyomás fenntartása és a szántóföldi fejlesztés áramlási idejének meghosszabbítása érdekében növelje a termelést működőképes szivattyúkkal és légliftekkel felszerelt kutak.

3. Feltárás – produktív horizontok azonosítása, kereskedelmi értékük körülhatárolása, tesztelése és értékelése.

4. Speciális - referencia, parametrikus, kiértékelő, vezérlés - kevéssé ismert terület földtani szerkezetének vizsgálatára, a termőképződmények tározói tulajdonságainak változásának meghatározására, a tározó nyomásának és a víz-olaj érintkezés mozgásának frontjának monitorozására, a a tározó egyes szakaszainak fejlettségi foka, a tározóra gyakorolt ​​hőhatás, a helyben történő égés biztosítása, olajgázosítás, szennyvíz elvezetése mélyen elnyelő rétegekbe stb.

5. Strukturális keresés - az ígéretes helyzetének tisztázása olaj-gázcsapágyas szerkezetek a felső jelölésű (meghatározó) horizontok körvonalait ismétlő, kis átmérőjű, olcsóbb kutak fúrási adatai szerint.

Ma olajés gáz A kutak tőkeköltséges építmények, amelyek hosszú évtizedek óta szolgálnak. Ezt úgy érik el, hogy a produktív formációt a nappali fényfelülettel egy zárt, erős és tartós csatornában összekapcsolják. A fúrt kút azonban még nem képvisel ilyen csatornát, a kőzetek instabilitása, a különféle folyadékokkal (vízzel, stb.) telített rétegek jelenléte miatt. olaj, gázés ezek keverékei), amelyek különböző nyomás alatt állnak. Ezért a kút építése során rögzíteni kell a törzsét, és el kell választani (elszigetelni) a különféle folyadékokat tartalmazó rétegeket.

Burkolat

5. ábra. Burkolócső a kútban

A fúrólyuk rögzítése speciális csövek, úgynevezett burkolócsövek leeresztésével történik. Számos, egymással sorba kapcsolt burkolati cső alkot egy burkolatsort. A kutak rögzítésére acél burkolatú csöveket használnak (5. ábra).

A különféle folyadékokkal telített rétegeket át nem eresztő kőzetek - "abroncsok" választják el. Kútfúráskor ezek az áthatolhatatlan elválasztó burkolatok megsérülnek, és kialakul a rétegközi keresztáramlás, a képződményfolyadékok spontán kiáramlásának lehetősége a felszínre, a termelő képződmények elárasztása, a vízellátó források és a légkör szennyezése, a kútba süllyesztett burkolatok korróziója. .

Az instabil kőzetekben történő kútfúrás során intenzív barlangképződés, simítások, omlások stb. Egyes esetekben a fúrólyuk további mélyítése lehetetlenné válik a falak előzetes rögzítése nélkül.

Az ilyen jelenségek kizárására a kút fala és az abba süllyesztett tokzsinór közötti gyűrű alakú csatornát (gyűrűt) dugó (szigetelő) anyaggal töltik ki (6. ábra). Ezek olyan készítmények, amelyek kötőanyagot, inert és aktív töltőanyagokat, kémiai reagenseket tartalmaznak. Ezeket oldatok (általában víz) formájában készítik, és szivattyúkkal a kútba szivattyúzzák. A kötőanyagok közül a fugázó portlandcementeket használják legszélesebb körben. Ezért a rétegek elválasztásának folyamatát cementálásnak nevezik.

Így egy akna fúrásának, majd a rétegek rögzítésének és szétválasztásának eredményeként egy bizonyos kialakítású, stabil földalatti szerkezet jön létre.

A kútterv a köpenyszálak számára és méretére (átmérője és hossza), az egyes húrok furatátmérőire, a cementálási intervallumokra, valamint a kút termelő formációhoz való csatlakoztatásának módszereire és időközeire vonatkozó adatok összessége (7. ábra). .

Tájékoztatás a köpenycsövek átmérőjéről, falvastagságáról és acélminőségéről időközönként, a burkolatcsövek típusairól, felszerelés a burkolatfenékek a burkolatfüzér kialakításának koncepciójába tartoznak.

A kútba bizonyos rendeltetésű tokhúrokat engednek le: irány, vezető, közbenső húrok, működőképes Oszlop.

Az irányt a kútba süllyesztjük, hogy megakadályozzuk a kútfej körüli eróziót és a sziklák összeomlását a felszíni vezető alatti fúrás során, valamint a kutat a fúróiszap-tisztító rendszerhez csatlakoztatjuk. Az irány mögötti gyűrű alakú teret teljes hosszában kitöltjük fugázóhabarccsal vagy betonnal. Stabil sziklákban több méter mélyre süllyesztik az irányt, mocsarakban és iszapos talajokon több tíz méter mélyre.

A vezető általában a geológiai szakasz felső részét fedi, ahol instabil kőzetek, elnyelő rétegek vannak. fúrás oldat vagy előhívó formáció folyadékok, amelyeket a felszínre hoznak, pl. mindazok az időközök, amelyek megnehezítik a további fúrás folyamatát és környezetszennyezést okoznak. A vezetőnek feltétlenül blokkolnia kell az összes friss vízzel telített réteget.

Rizs. 7. Kúttervezés séma

A vezető egy kifújásgátló kútfej felszerelésére is szolgál felszerelésés a következő burkolófüzéreket akasztjuk. A vezetőt több száz méter mélyre süllyesztik. A rétegek megbízható szigetelése érdekében, amely megfelelő szilárdságot és stabilitást biztosít, a vezető teljes hosszában cementezett.

Működőképes a zsinórt leengedik a kútba, hogy visszanyerje az olajat, gáz vagy a víz termelőhorizontjába való befecskendezés ill gáz a tartály nyomásának fenntartása érdekében. A cementiszap magassága a termelési horizontok teteje fölé emelkedik, valamint a lépcsőzetes cementáló berendezés vagy a burkolószálak felső szakaszainak összekötő egysége. olajés gáz kutak legalább 150-300 m, illetve 500 m legyenek.

A közbenső (műszaki) oszlopokat le kell süllyeszteni, ha nem lehetséges a tervezési mélységig fúrni anélkül, hogy a bonyodalmak (megnyilvánulások, omlások) zónákat először szétválasztanák. A fúrásukra vonatkozó döntés a "kútképző" rendszerben a fúrás során fellépő nyomások arányának elemzése után születik meg.

Ha a Pc kútban a nyomás kisebb, mint a Ppl tartálynyomás (a tartályt telítő folyadékok nyomása), akkor a tartályból a folyadékok a kútba áramlanak, megnyilvánulás következik be. Az intenzitástól függően a megnyilvánulásokat a folyadék önkiürülése kíséri ( gáz) a kútfejnél (túlfolyások), kifújások, nyílt (szabályozatlan) áramlás. Ezek a jelenségek megnehezítik a kútépítés folyamatát, mérgezés, tüzek, robbanások veszélyét idézik elő.

Amikor a kútban a nyomás egy bizonyos értékre emelkedik, amelyet Ppl abszorpcióindítási nyomásnak neveznek, a kútból a folyadék belép a formációba. Ezt a folyamatot abszorpciónak nevezik. fúrás megoldás. A Ppl közel lehet a képződési nyomáshoz vagy azzal egyenlő, és néha megközelíti a függőleges kőzetnyomás értékét, amelyet a fent elhelyezkedő kőzetek súlya határoz meg.

Néha a veszteségeket folyadékáramlások kísérik egyik tározóból a másikba, ami a vízellátási források és a termelési horizontok szennyezéséhez vezet. A kút folyadékszintjének csökkenése az egyik tározóban való felszívódás miatt a másik tartályban nyomáscsökkenést és az abból származó megnyilvánulások lehetőségét okozza.

Azt a nyomást, amelynél a természetes zárt repedések kinyílása vagy újak kialakulása következik be, hidraulikus repesztési nyomásnak Рgrp nevezzük. Ezt a jelenséget katasztrofális felszívódás kíséri fúrás megoldás.

Jellemző, hogy sokakban olaj- és gázcsapágy területeken a Ppl képződési nyomás közel van az édesvízoszlop Рg hidrosztatikai nyomásához (a továbbiakban egyszerűen hidrosztatikus nyomás), amelynek Hj magassága megegyezik azzal a Hp mélységgel, amelynél az adott képződés létrejön. Ez azzal magyarázható, hogy a képződményben a folyadékok nyomását gyakrabban a peremvizek nyomása okozza, amelyek táplálkozási területe a tereptől jelentős távolságra kapcsolódik a nappali felszínhez.

Mivel a nyomások abszolút értékei a H mélységtől függnek, célszerűbb ezek arányát a relatív nyomások értékeivel elemezni, amelyek a megfelelő nyomások abszolút értékeinek aránya a Pr hidrosztatikus nyomáshoz. , azaz:

Rpl * = Rpl / Rg;

Rgr * = Rgr / Rg;

Rpogl * = Rpogl / Rg;

Rgrp* = Rgrp / Rg.

Itt Рpl a tartály nyomása; Рgr – a fúrófolyadék hidrosztatikus nyomása; Rpl az abszorpció indítónyomása; Рfrp – hidraulikus repesztési nyomás.

A Ppl* relatív tartálynyomást gyakran Ka anomália-tényezőnek nevezik. Ha Рpl* megközelítőleg 1,0, a tartály nyomása normálisnak tekinthető, ha Рpl* nagyobb, mint 1,0, akkor abnormálisan magas (AHRP), és ha Рpl* kisebb, mint 1,0, akkor abnormálisan alacsony (ALRP).

A normál, egyszerű fúrási folyamat egyik feltétele az arány

a) Rpl *< Ргр* < Рпогл*(Ргрп*)

A fúrási folyamat bonyolult, ha valamilyen okból a relatív nyomások aránya:

b) Рpl* > Рgr*< Рпогл*

vagy

c) Rpl*< Ргр* >Rpogl* (Rgrp*)

Ha a b) összefüggés igaz, akkor csak megnyilvánulások figyelhetők meg, ha c), akkor megnyilvánulások és abszorpciók egyaránt megfigyelhetők.

A közbenső oszlopok lehetnek tömörek (a szájtól lefelé süllyesztve vannak), és nem tömörek (nem érik el a szájat). Ez utóbbiakat faroknak nevezik.

Általánosan elfogadott, hogy a kút egyszálas kialakítású, ha nem engednek bele közbenső húrokat, bár mind az irány, mind a vezető le van süllyesztve. Egy köztes húrral a kút kétszálas kialakítású. Ha két vagy több műszaki oszlop van, a kút többsorosnak minősül.

A kútkialakítás a következőképpen van beállítva: 426, 324, 219, 146 – a köpenysor átmérői mm-ben; 40, 450, 1600, 2700 – tokfüzér futási mélységei m-ben; 350, 1500 – cementiszap szint a bélés mögött és működőképes oszlop m-ben; 295, 190 - bitátmérő mm-ben 219 - és 146 mm-es húrok fúrásához.

1.2. KÚTFÚRÁSI MÓDSZEREK

A kutak fúrása történhet mechanikai, termikus, elektromos impulzusos és egyéb módszerekkel (több tucat). Ipari alkalmazásra azonban csak a mechanikus fúrási módszerek – ütve és forgófúrás – alkalmasak. A többiek még nem hagyták el a kísérleti fejlesztés szakaszát.

1.2.1. ÜTŐFÚRÁS

Ütőfúrás. Változatai közül a lökés-kötélfúrás vált a legelterjedtebbé (8. ábra).

Rizs. 8. A kutak ütveköteles fúrásának vázlata

Az 1 fúróból, egy 2 lökhárítóból, egy csúszó rúd-ollóból 3 és egy 4 kötélreteszből álló fúrószálat egy 5 kötélen engedjük le a kútba, amely a 6 blokk köré hajlítva a húzógörgőt. A 8. ábra és a 10 vezetőgörgő le van tekerve a fúróberendezés 11 dobjáról. A fúrósor süllyedésének sebességét a 12 fék szabályozza. A 6. blokk a 18 árboc tetejére van felszerelve. A 7 lengéscsillapítók a fúrás során fellépő rezgések csillapítására szolgálnak.

A 14 hajtókar a 15 hajtórúd segítségével oszcillálja a 9 kiegyensúlyozó keretet. A keret leengedésekor a 8 húzógörgő megfeszíti a kötelet és a fúrószerszámot az alja fölé emeli. A keret felemelésekor a kötél leereszkedik, a lövedék leesik, és amikor a véső nekiütközik a sziklának, az utóbbi megsemmisül.

A kút mélyülésével a 11 dobról letekerve meghosszabbodik a kötél. A kút hengerességét a kötél terhelés alatti letekercselésének hatására (a fúrószál felemelése közben) a fúrófej elfordítása és terheléskor elcsavarása biztosítja. a terhelés eltávolításra kerül (a fúró sziklára való ütközése során).

Az ütvefúrás során a kőzetroncsolás hatékonysága egyenesen arányos a fúrószál tömegével, esésének magasságával, esési gyorsulásával, az egységnyi idő alatti fenéklyukonkénti fúrásütések számával és fordítottan arányos a furat négyzetével. átmérő.

A töredezett és viszkózus kőzetek kifúrása során a fúrófej beszorulása lehetséges. A fúrószerszámban lévő fúrószerszám kioldásához ollórudat használnak, amely két hosszúkás gyűrűből áll, amelyek láncszemekként kapcsolódnak egymáshoz.

Minél hatékonyabb lesz a fúrási folyamat, annál kisebb ellenállást fejtenek ki a fúrószárral szemben a kút alján felgyülemlett, a tartályfolyadékkal keveredő kivágások. Formációs folyadék hiányában vagy elégtelen beáramlása esetén a kútfejből időszakosan vizet adagolunk. A fúrt kőzetrészecskék egyenletes eloszlása ​​a vízben időszakos sétálással (emelés és süllyesztés) érhető el fúrás lövedék. Mivel a megsemmisült kőzet (iszap) felhalmozódik az alján, szükségessé válik a kút tisztítása. Ehhez egy dob segítségével egy fúrószerszámot emelnek ki a kútból, és a 16 dobról letekert 17 kötélen ismételten leeresztik a 13 befogót. Amikor a betét az iszapfolyadékba merül, a szelep kinyílik, és a betét megtelik ezzel a keverékkel; ha a tárcsát felemeljük, a szelep zár. A felszínre emelt iszapfolyadékot gyűjtőedénybe öntik. A kút teljes megtisztításához egymás után többször le kell engedni a tartót.

Az alsó furat megtisztítása után egy fúrószerszámot engedünk a kútba, és a fúrási folyamat folytatódik.

Sokkolással fúrás a kút általában nincs folyadékkal feltöltve. Ezért annak érdekében, hogy elkerüljük a kőzet leomlását a falairól, egy burkolószálat vezetnek, amely fémburkolatú csövekből áll, amelyek menettel vagy hegesztéssel vannak összekötve egymással. Ahogy a kút mélyül, a burkolószál az aljára kerül, és időszakonként egy csővel meghosszabbodik (megnő).

Az ütési módszert több mint 50 éve nem alkalmazták olaj és gáz Oroszország iparágai. A feltárásban azonban fúrás hordaléktelepekben, mérnöki és geológiai felmérésekben, fúrás kutak vízhez stb. megtalálja az alkalmazását.

1.2.2. FORGÓKÚTFÚRÁS

A forgófúrásnál a kőzet tönkremenetele a terhelés és a nyomaték egyidejű behatása következtében következik be. A terhelés hatására a bit behatol a sziklába, és a nyomaték hatására eltöri azt.

Kétféle forgófúrás létezik - forgó- és fúrómotoros.

A forgófúrás során (9. ábra) a 9 motorok teljesítménye a 8 csörlőn keresztül a 16 forgórészhez jut - egy speciális forgó mechanizmus, amely a kútfej fölé van felszerelve a tartóoszlop közepén. A rotor forog fúrás egy oszlop és egy hozzácsavarozott bit 1. A fúrósor egy kelly 15-ből és egy speciális al 6 segítségével hozzácsavart 5 fúrócsövekből áll.

Ezért a forgófúrás során a fúrófej a kőzetbe mélyül, amikor a forgó fúrószál a kút tengelye mentén mozog, és amikor fúrás furatos motorral - nem forgó fúrás oszlopok. A forgófúrás jellemző tulajdonsága az öblítés

Nál nél fúrás fúrómotornál az 1-es bit a tengelyre, a fúrószál a 2-es motortestre van csavarozva. Járó motornál a tengelye a fúróval forog, és a fúrósor érzékeli a fúró reaktív forgási nyomatékát. motortest, amelyet egy nem forgó rotor olt ki (a rotorba speciális dugó van beszerelve).

A 20 iszapszivattyú, amelyet a 21 motor hajt meg, a fúrófolyadékot a 19 elosztón (nagynyomású csővezetéken) keresztül fecskendezi a torony jobb sarkába függőlegesen elhelyezett 17 felszállócsőbe, majd a flexibilis fúrótömlőbe (hüvelybe) 14, forgassa 10-et és befelé fúrás oszlop. A fúrófejhez érve az öblítőfolyadék áthalad a benne lévő lyukakon, és a furat fala és a fúrószál közötti gyűrű alakú tér mentén a felszínre emelkedik. Itt a 18 tartályok és a tisztító mechanizmusok rendszerében (az ábrán nem látható) fúrás az oldatot megtisztítják a fúrómaradéktól, majd 22 db fúrószivattyú fogadótartályaiba kerül, és visszasajtolásra kerül a kútba.

Jelenleg háromféle fúrómotort használnak - turbófúrót, csavarmotort és elektromos fúrót (ez utóbbit rendkívül ritkán használják).

Turbófúróval vagy csavarmotorral végzett fúráskor a fúrószálon lefelé haladó iszapáram hidraulikus energiája a fúrómotor tengelyén, amelyhez a fúró csatlakozik, mechanikai energiává alakul.

Elektromos fúróval történő fúráskor az elektromos energia ellátása kábelen keresztül történik, amelynek részei belül vannak felszerelve. fúrás oszlopon, és a villanymotor mechanikai energiává alakítja a tengelyen, amely közvetlenül a bitre kerül.

Ahogy a kút mélyül fúrás egy láncos emelőrendszerre felfüggesztett zsinórt, amely egy koronablokkból (az ábrán nem látható), egy 12 mozgótömbből, egy 13 horogból és egy 11 mozgókötélből áll. Amikor a 15 kelly teljes hosszában belép a 16 rotorba, a csörlőt bekapcsolják, a fúrószálat a kelly hosszára emelik, és a fúrószálat ékekkel a rotorasztalra akasztják. Ezután a 15 vezetőcsövet a 10 forgatóval együtt lecsavarják, és leengedik a gödörbe (a burkolatcső előre telepítve egy speciálisan fúrt ferde kútba) a vezetőcső hosszával megegyező hosszúságban. A torony jobb sarkába előre fúrnak egy gödör kutat, körülbelül félúton a közepétől a lábáig. Ezt követően a fúrófüzért meghosszabbítják (felépítik), egy kétcsöves vagy háromcsöves állvány csavarozásával (két-három fúrócső összecsavarozva), eltávolítják az ékekről, leengedik a kútba a kút hosszában. álljon, ékekkel a rotorasztalra akasztva, forgatóval kiemelve a pit kellyből, csavarja rá a fúrószálra, oldja ki a fúrószálat az ékekből, hozza le a fúrót és folytassa fúrás.

Az elhasználódott fúrófej cseréjéhez a teljes fúrószálat kiemelik a kútból, majd ismét leengedik. A süllyesztési és emelési műveletek szintén láncos emelőrendszer segítségével történnek. A csörlődob forgása során a mozgókötél a dobra tekercselődik, vagy letekerődik róla, ami biztosítja a mozgóblokk és horog felemelését vagy leengedését. Utóbbihoz hevederek és felvonó segítségével fel- vagy leeresztendő fúrósort függesztenek.

Emeléskor a BC-t gyertyákba csavarják és a torony belsejébe szerelik fel, alsó végükkel a gyertyatartókra, a felső végeket pedig speciális ujjak tekerik fel a lovas munkás erkélyére. A BC fordított sorrendben süllyed a kútba.

Így a fúrófej megmunkálásának folyamatát a kút alján megszakítja a fúrósor meghosszabbítása és a kioldási műveletek (TR) a kopott bit cseréje érdekében.

A kútszakasz felső szakaszai általában könnyen erodálódó lerakódások. Ezért a kút fúrása előtt egy aknát (gödröt) építenek a stabil sziklákra (3-30 m), és egy csövet 7 vagy több csavaros csövet (felső részben kivágott ablakkal) engednek le, 1- 2 m-rel hosszabb, mint a gödör mélysége. A gyűrű alakú tér cementezett vagy betonozott. Ennek eredményeként a kútfej megbízhatóan megerősödik.

A csőben az ablakhoz egy rövid fém csúszda van hegesztve, amelyen keresztül a fúrás során a fúrófolyadék a 18 tartályok rendszerébe kerül, majd a tisztító mechanizmusokon (az ábrán nem látható) áthaladva a az iszapszivattyúk 22. fogadótartálya.

A gödörbe szerelt csövet (csőszálat) 7 iránynak nevezzük. A pálya beépítése és számos egyéb munka megkezdése előtt fúrás, előkészítőek. Végrehajtásuk után belépési aktus kizsákmányolás fúróberendezést, és kezdje el fúrni a kutat.

Instabil, puha, töredezett és barlangszerű kőzetek fúrása, amelyek megnehezítik a folyamatot fúrás(általában 400-800 m), fedje le ezeket a horizontokat egy vezetővel 4, és cementálja a gyűrűt 3 a torkolathoz. A további elmélyüléssel olyan horizontokkal is találkozhatunk, amelyek szintén elszigetelődnek, az ilyen horizontokat köztes (műszaki) burkolószálak fedik át.

A tervezési mélységig fúrt kutat leeresztik és becementálják működőképes oszlop (EK).

Ezt követően a kútfejnél lévő összes burkolószálat egy speciális segítségével egymáshoz kötik felszerelés. Ezután több tíz (száz) lyukat lyukasztanak az EK-ban és a cementkőben kialakuló termelőképződmény ellen, amelyen keresztül a tesztelés, fejlesztés és az azt követő folyamat során olajkitermelés (gáz) belép a kútba.

A kútfejlesztés lényege, hogy a kútban lévő fúrófolyadék-oszlop nyomása kisebb legyen, mint a képződési nyomás. A létrejövő nyomásesés hatására az olaj ( gáz) a tározóból elkezd folyni a kútba. A kutatómunka komplexumát követően a kutat átadják kizsákmányolás.

Minden kúthoz útlevelet kell beírni, ahol pontosan meg van jelölve annak kialakítása, a torkolat helye, a fenék és a fúrólyuk térbeli helyzete a függőleges (zenitszögek) és azimuttól való eltérésének inklinometrikus mérési adatai szerint ( azimutszögek). A legfrissebb adatok különösen fontosak az irányított kutak fürtfúrásánál annak elkerülése érdekében, hogy a fúrt kút fúrása bekerüljön egy korábban fúrt vagy már működő kút fúrásába. Az alsó furat tényleges eltérése a tervtől nem haladhatja meg a megadott tűréseket.

A fúrási műveleteket a munkaügyi és környezetvédelmi törvények betartásával kell végezni. Telek építése fúrótorony számára, fúrótorony mozgatásának útvonalai, bekötőutak, elektromos vezetékek, kommunikáció, vízellátási csővezetékek, gyűjtés olajés gáz, földes istállókat, kezelő létesítményeket, iszaplerakást csak az illetékes szervezetek által erre kijelölt területen szabad végezni. A kút vagy kútfürt kivitelezésének befejezése után az összes istállót, árkot vissza kell tölteni, a teljes fúróhelyet gazdaságos hasznosítás céljából lehetőség szerint helyre kell állítani (rekultiválni).

1.3. A FÚRÁS RÖVID TÖRTÉNETE OLAJÉS GÁZ WELLS

Az emberiség történetében az első kutakat Kr.e. 2000-ben fúrták lökéskötél módszerrel. áldozat sóoldatok Kínában.

A 19. század közepéig olaj kis mennyiségben bányászták, főként sekély kutakból, a nappali felszínen, természetes kifolyói közelében. A 19. század második fele óta a kereslet a olaj a gőzgépek széleskörű elterjedésével és az ezekre épülő ipar fejlődésével összefüggésben kezdett növekedni, amely nagy mennyiségű kenőanyagot és a faggyúgyertyánál erősebb fényforrást igényelt.

A legújabb tanulmányok megállapították, hogy az első jól olaj 1847-ben V. N. kezdeményezésére az Apsheron-félszigeten (Oroszország) kézi forgó módszerrel fúrták meg. Semenov. Az USA-ban az első kút olaj(25 m) Edwin Drake 1959-ben fúrta Pennsylvaniában. Ezt az évet tekintik a fejlesztés kezdetének. olajtermelés amerikai ipar. Az orosz születése olaj az ipart általában 1964-től számítják, amikor a Kubanban a Kudako folyó völgyében A.N. Novozilcev elkezdte az első kút fúrását olaj(mélység 55 m) mechanikus lökés-kötélfúrással.

A 19. és 20. század fordulóján feltalálták a dízel és benzines belső égésű motorokat. Gyakorlati bevezetésük a világ gyors fejlődéséhez vezetett olajtermelés ipar.

Az Egyesült Államokban 1901-ben használták először a rotációs forgófúrást alsó furat-öblítéssel, keringető folyadékáramlással. Meg kell jegyezni, hogy a fúrt kőzet keringető vízáramlással történő eltávolítását 1848-ban Fovelle francia mérnök találta fel, és ő volt az első, aki ezt a módszert alkalmazta artézi kút fúrásakor a Szentpétervári kolostorban. Dominika. Oroszországban az első kutat 1902-ben fúrták rotációs módszerrel 345 m mélységig, Groznij régióban.

Az egyik legnehezebb probléma, amely a kútfúrásnál, különösen a rotációs módszernél jelentkezett, a köpenycsövek és a fúrólyuk falai közötti gyűrű alakú tér tömítésének problémája volt. Az orosz mérnök A.A. megoldotta ezt a problémát. Bogushevsky, aki 1906-ban kifejlesztett és szabadalmaztatott egy módszert a cementiszap szivattyúzására a burkolószálba, majd ezt követően a burkolószál alján (saruján) keresztül a gyűrűbe szivattyúzzák. Ez a cementezési mód gyorsan elterjedt a hazai és külföldi gyakorlatban. fúrás.

1923-ban a Tomszki Technológiai Intézet végzettje M.A. Kapelyushnikov együttműködve S.M. Volokhom és N.A. Korneev feltalált egy hidraulikus fúrómotort - egy turbófúrót, amely alapvetően új utat határozott meg a technológia és a technológia fejlődéséhez fúrás olaj és gáz kutak. 1924-ben Azerbajdzsánban fúrták meg a világ első kutat egy egyfokozatú, Kapelyushnikov turbófúróval.

Különleges helyet foglalnak el a turbófúrók a fejlődés történetében fúrás ferde kutak. Az első ferde kutat turbinás módszerrel fúrták 1941-ben Azerbajdzsánban. Az ilyen fúrások fejlesztése lehetővé tette a tengerfenék alatt vagy erősen egyenetlen terepen (Nyugat-Szibéria mocsarai) található lerakódások fejlődésének felgyorsítását. Ezekben az esetekben egy kis telephelyről több ferde kutat fúrnak, amelyek megépítése lényegesen kevesebb költséget igényel, mint az egyes fúrási helyekre vonatkozó helyek kialakítása. fúrás függőleges kutak. Ezt a kútépítési módot klaszterfúrásnak nevezik.

1937-40-ben. A.P. Osztrovszkij, N.G. Grigorjan, N.V. Alexandrov és mások kidolgoztak egy alapvetően új fúrómotort - egy elektromos fúrót.

Az Egyesült Államokban 1964-ben egymenetes hidraulikus csavaros fúrómotort, 1966-ban pedig Oroszországban egy többmenetes csavaros motort fejlesztettek ki, amely lehetővé teszi irányított és vízszintes kutak fúrását olaj-, ill. gáz.

Nyugat-Szibériában az első kút, amely hatalmas természetes szökőkútot adott gáz 1953. szeptember 23-án fúrtak a falu közelében. Berezovo a Tyumen régió északi részén. Itt, a Berezovszkij kerületben született 1963-ban. gáztermelés Nyugat-Szibéria ipara. Nyugat-Szibériában az első olajkút 1960. június 21-én tört ki a Konda-vízgyűjtő Mulyminskaya térségében.

Az olaj- és gázkutak fúrásának folyamatában nagy teljesítményű csúcstechnológiás berendezések vesznek részt. Az elvégzett munkák listája a szénhidrogén-lerakódások jellemzőitől függ. A természetes alapanyagú varratok függőlegesen, vízszintesen vagy ferdén helyezkedhetnek el, ami közvetlenül befolyásolja a kivonás módját.

Mi az a kút?

A kutak gáz, víz és egyéb hasznos erőforrások kitermelésére szolgálnak. Ez egy hengeres kőzetben végzett munka. A hossza jóval nagyobb, mint az átmérője. A kút több részből áll.

A sziklában lévő hengeres mélyedés kezdetét szájnak, a falakat - a törzsnek, az alját - az alsónak nevezik. Az olajkutak átmérője a tetején ritkán haladja meg a 900 mm-t, az alján pedig a 165 mm-t. Mélység szerint sekélyre (1500 m-ig), közepesre (4500 m-ig), mélyre (6000 m-ig), ultramélyre (6000 m-től) oszthatók.

A szénhidrogének előállítására szolgáló kutak céljától függően a következő fajtákra oszthatók:

• működőképes. Közvetlenül szénhidrogén előállítására használják;
• injekció. A tartály nyomásának fenntartása érdekében vizet szivattyúznak be, ami lehetővé teszi az energiaforrás-lerakódások kialakulásának időtartamának meghosszabbítását;
• felfedezés. Lehetővé teszi az azonosított horizontok erőforrásának meghatározását;
• különleges. A terület, az olajtartalmú réteg geológiai jellemzőinek meghatározására, a szennyvizek mélyrétegekbe történő elvezetésére tervezték;
• szerkezeti keresés. A szénhidrogén lelőhelyek pontos helyének meghatározására tervezték.

Hogyan történik a fúrás?

Az olaj- és gázkút fúrásának technológiája a következő munkát foglalja magában:

• A különféle műszaki jellemzőkkel rendelkező kutak fúrásának folyamata a speciális berendezések előkészítésével kezdődik.
• Végezze el a kút mélyítését. A folyamat során vizet szivattyúznak, ami lehetővé teszi a hatékonyabb fúrást.
• Annak érdekében, hogy a mélyedés a talajban ne omoljon össze, falai megerősödnek. Erre a célra burkolatcsöveket használnak. A falak és a talaj közötti tér betonozott, ami lehetővé teszi a törzs hengeres felületének jelentős megerősítését.
• A munka utolsó szakaszában a kút fejlesztése történik. Van egy alsó-lyuk zóna, perforáció, olaj kifolyás.

Fúrási módszerek

Az idő alatt különféle berendezések használhatók, amelyek meghatározzák a fő munkavégzés módját.

hatásmódszer

Ez magában foglalja a kőzetek egymás utáni megsemmisítését egy kötélre felfüggesztett véső segítségével. A fúróberendezés munkaeszköze egy lengőrúdból, egy kötélzárból is áll. Átmeneti blokkon és kötélen keresztül csatlakoznak a tartóoszlophoz. A fő munkaeszköz fúrógép segítségével végez mozgásokat. A vésőt időnként eltávolítjuk, hogy megtisztítsuk a földben lévő mélyedést a sziklamaradványoktól. Speciális folyadékot fecskendeznek be a belsejébe, amelyet kis talajszemcsékkel együtt egy csap segítségével kivonnak kifelé.

Rotációs mód

Ez a fúrási technológia nagyon népszerűvé vált. A kőzetek pusztulása a fúrófej forgásának segítségével történik. Axiális terhelésnek van kitéve, ami a nyomaték közvetlen átvitelét jelenti a meghajtó mechanizmustól a munkaeszköz felé. Ha rotort használnak. A forgást a csőszálon keresztül továbbítja. A hagyományos fúrásnál hajtómechanizmusként egy elektromos fúrót, egy csavarmotort használnak, amelyeket közvetlenül a bit fölé szerelnek fel.

A vízszintes kutak fúrásának jellemzői

Szénhidrogének kinyerésére állítják elő nehezen elérhető helyeken, ahol ezt más módon nem lehet megtenni. Ez a módszer rendkívül produktív. Aktívan használják energiaforrások kinyerésére nagy tározók aljáról.

A munka során egy törzset hoznak létre, amely a függőleges tengelyhez képest egy bizonyos szögben megdől. A vízszintes fúrás több szakaszban történik:

1. Fúróberendezések előkészítése a munkához;
2. Kút fúrása szükséges a kőzet jellemzőinek, az olajtartalmú rétegek mélységének, a függőleges tengelyhez viszonyított elhelyezésének meghatározásához;
3. Megoldás megalkotása, főbb jellemzőinek gondos igazítása;
4. Elakadási munkák elvégzése;
5. szájtömítés;
6. Felszerelt aknák földtani és fizikai vizsgálatának előkészítő munkáinak elvégzése;
7. Akna előkészítése a meglévő kőzetek tesztelőjének leengedéséhez;
8. A héjak felrobbanása, amely lehetővé teszi a tekercs kiválasztását;
9. Frissen felszerelt kút kialakítása;
10. Fúrókomplexumok gyártási helyére szállítás.

Vízszintes kutak fúrása

Tengeri kútfúrási módszerek

A víztestekben a kutak fúrásának technológiája eltér a szárazföldön alkalmazott módszerektől. A szükséges műveletek elvégzésének legegyszerűbb módja, ha a platformokat egy cölöpalapra szerelik, amelyen az összes berendezést elhelyezik. Az ilyen kialakítású eszköz sekély vízben fordul elő. A fúróberendezések felszerelése történhet mesterségesen kitöltött földterületen is.

A kutak fúrásakor az olajat általában az óceán vagy a tenger különböző részeiből nyerik. Ezért célszerű mobil platformokat telepíteni. A munkaciklus befejezése után a kiválasztott pontra költöznek, és folytatják a szénhidrogén-termelés folyamatát. Háromféle fúróplatform létezik.

Önmagukat emelő

Ez egy ponton. Az emelvényen van egy kivágás, amely fölött a fúróberendezést helyezik el. Szintén a pontonon található minden szükséges felszerelés, erőmű, tároló- és kiegészítő létesítmények, többszintes kabin. Fúráskor az oszlopokat leeresztik, az aljára támaszkodva, ami a platform vízfelszín fölé való emelkedéséhez vezet.

félig merülő

Ott alkalmazzák, ahol az olajkitermelés mélysége eléri a 300-600 m. A félig merülő platform hatalmas pontonokon úszik a víz felszínén. A teljes szerkezet rögzítését körülbelül 15 tonna tömegű masszív horgonyok végzik.

Gravitáció

Masszív beton alapra szerelve, amely a tengerfenéken nyugszik.

A hasznos szénhidrogének kitermelésére szolgáló kutak fúrásának felsorolt ​​módszereit világszerte aktívan használják. Folyamatosan fejlesztik őket, ami lehetővé teszi számukra, hogy növeljék termelékenységüket.

Videó: Az olaj- és gázgeológia alapjai

Név: Berendezések és technológia olaj- és gázkutak fúrásához

Formátum: PDF

Méret: 14,1 Mb

Kiadás éve: 2003

Előszó
1. RÉSZ OLAJ- ÉS GÁZKUTAK FÚRÁSÁNAK TECHNOLÓGIÁJA
1. fejezet Az olaj- és gázmezőföldtan alapjai
1.1. A földkéreg összetétele
1.2. A kőzetek geokronológiája
1.3. Az üledékes kőzetek és előfordulásuk formái
1.4. Olaj- és gázlelőhelyek kialakulása
1.5. Az olaj és gáz fizikai és kémiai tulajdonságai
1.6. Olaj- és gázmezők felkutatása és feltárása
1.7. A kút geológiai metszetének elkészítése
1.8. A talajvíz összetétele és mineralizációja
1.9. Hát kutatás
2. fejezet A kútépítés általános fogalmai
2.1. Alapfogalmak és definíciók
2.2. A kút, mint mérnöki építmény elhelyezkedésének és kialakításának földtani megalapozása
2.3. Kútépítéshez szükséges berendezések telepítése
2.4. Kútfúrás
2.5. Fúrófejek
2.6. Fúrószár
2.7. bit meghajtó
2.8. A vízi területeken fúró kutak jellemzői
2.9. Kútház és tartály szigetelése
3. fejezet A kőzetek mechanikai tulajdonságai
3.1. Általános rendelkezések
3.2. A kőzetek mechanikai és koptató tulajdonságai
3.3. Az össznyomás, a hőmérséklet és a víztelítettség hatása a kőzetek egyes tulajdonságaira
4. fejezet
4.1. Görgős bitek
4.2. A kúpos bitek kinematikája és dinamikája
4.3. gyémánt bitek
4.4. Penge bitek
5. fejezet
5.1. A fúrósor fizikai modellje
5.2. Fúrósor stabilitása
5.3. Feszültségek és terhelések a fúrósoros csövekben
6. fejezet
6.1. Kifejezések és meghatározások
6.2. A kútöblítési folyamat funkciói
6.3. Fúrófolyadékra vonatkozó követelmények
6.4. Fúrófolyadékok
6.5. Fúrófolyadékok előkészítése, tisztítása
6.6. Fúrófolyadék kémiai kezelési technológia
6.7. Kút összenyomhatatlan folyadékkal történő öblítésének hidraulikus számítása
6.8. Hulladék fúrási folyadékok és fúródarabok ártalmatlanítási módszerei
6.9. Módszerek hulladék fúrási folyadékok és vágási hulladékok semlegesítésére
7. fejezet
7.1. A szövődmények osztályozása
7.3. Folyadékveszteség a kutakban
7.4. Gázolaj-víz megnyilvánulásai
7.5. A csősor szorítása, meghúzása és leszállása
8. fejezet Fúrási módok
8.1. Bevezető fogalmak
8.2. Különféle tényezők hatása a fúrási folyamatra
8.3. A differenciál- és nyomónyomások hatása a kőzetek pusztítására
8.4. A bitek racionális fejlesztése
8.5. Fúrási módok tervezése
8.6. Fúrt kút tisztítása a dugványoktól
9. fejezet
9.1. Az irányított kútfúrás céljai és célkitűzései
9.2. Az irányító kút tervezésének alapjai
9.3. Az alsó lyuk pályáját meghatározó tényezők
9.4. Fúrólyuk szerelvények irányított kutak fúrásához
9.5. Kútpálya-szabályozási módszerek és eszközök
9.6. A vízszintes kutak fúrásának és navigációjának jellemzői
10. fejezet
10.1. Víztározó fúrása
10.2. Termelő formáció fúrását és megnyitását biztosító technológiai tényezők
10.3. A fenéklyuk képződési zóna permeabilitásának változása. Kútkiegészítő fúrófolyadékok
10.4. Formációvizsgálat és kútvizsgálat fúrás közben
11. fejezet Szűrők
11.1. A kúttervezés alapjai
11.2. Kút alsó szerkezetek
12. fejezet
12.1. Kútfúrás előkészítése
12.2. Kútburkolat technológia
12.3. Kútcementek és habarcsok
12.4. A kút cementezésének számítása
13. fejezet
kútfejlődés
13.1. Golyólyukasztás
13.2. kumulatív perforáció
13.3. Kiegyensúlyozatlan perforáció
13.4. Perforáció a túlegyensúlyozás során
13.5. Speciális megoldások kútperforációhoz
13.6. Pufferhatárolók
13.7. A kút speciális folyadékkal való feltöltésének technológiája
13.8. Beáramlás előidézése a folyadék kiszorításával a gyártósorban
13.9. Beáramlás hívó légpárnával
13.10. Beáramlás hívása kioldószelepekkel
13.11. Beáramlás hívása sugárhajtású eszközökkel
13.12. A folyadékszint intervallum csökkentése a kútban
13.13. A folyadékszint csökkentése a kútban dugattyúval (tamponnyomással)
13.14. Beáramlás lehívása a tározóból levegőztetéssel
13.15. A folyadékszint csökkentése a kútban abnormálisan alacsony tartálynyomás mellett
13.16. Reservoir stimuláció kétfázisú habbal
13.17. A képződményből való beáramlás indukálásának technológiája habokkal kilökők segítségével.
13.18. Tartály-indukció tesztkészletekkel
13.19. Gáznemű anyagok alkalmazása kutak fejlesztésére. Kútfejlesztés nitrogénnel
2. RÉSZ OLAJ- ÉS GÁZFÚRÁSI TECHNIKA
14. fejezet
14.1. A fúróberendezésekkel szemben támasztott követelmények
14.2. A létesítmények osztályozása és jellemzői
14.3. Komplett fúróberendezések termeléshez és mélységi kutatófúráshoz.
14.4. A fúróberendezés típusának és főbb paramétereinek kiválasztása
14.5. A fúróberendezések sémájának és elrendezésének kiválasztása
14.6. A fúróberendezés kinematikai sémájára vonatkozó követelmények
14.7. Az OAO Uralmagnzavod által gyártott fúrótornyok
14.8. Az OAO Volgograd Drilling Equipment Plant által gyártott fúróberendezések
15. fejezet
15.1. Az oszlopok emelésének és süllyesztésének folyamata. A komplexum funkciói
15.2. Az SPO komplex kinematikai sémája
15.3. Utazási rendszer
15.4. Acélkötelek kiválasztása utazórendszerekhez
15.5. Koronablokkok és utazótömbök
15.6. Fúróhorgok és horogblokkok
15.7. A JSC "Uralmagnzavod" fúróberendezéseinek mozgó fogaskerekei
15.8. VZBT fúróberendezések mozgószerkezetei
15.9. Fúró horgok
15.10. Rajzmunkák
15.11. Drawworks fékrendszerek
15.12. A kioldási műveletek köre
15.13. Az emelőszerkezet kinematikája
15.14. Emelő dinamika
16. fejezet
16.1. sárszivattyúk
16.2. Elosztó
16.3. Forgó
17. fejezet
17.1. A keringtető rendszerek paraméterei és teljessége
17.2. Keringési rendszerek blokkjai
17.3. Agitátorok
17.4. Fúróiszap-tisztító berendezések
17.5. Fúróiszap gáztalanítók
17.6. Centrifuga iszapkezelő egység
17.7. Szívóvezetékek iszapszivattyúkhoz
18. fejezet
expanderek, kalibrátorok
18.1. Görgős bitek
18.2. Penge bitek
18.3. Maró bitek
18.4. ISM bitek
18.5. gyémánt bitek
18.6. Görgős fúrófejek
18.7. Lapátos és maró keményfém fúrófejek
18.8. Gyémánt fúrófejek és ISM fúrófejek
18.9. magfogadó eszköz
18.10. Bővítők
18.11. Központosító kalibrátorok
19. fejezet Fúrósor számítás
19.1. Kelly pipák
19.2. Fúrjon felcsavart végű csöveket és azok csatlakozóit
19.3. Felborult a fúrócső szerszámcsatlakozásai
19.4. Csövek fúrása hegesztett szerszámkötésekkel
19.5. Könnyűfém fúrócsövek
19.6. Fúróperemek
19.7. Fúrófüzér subs
19.8. Általános elvek és módszertan a fúrócsövek elrendezésének kiszámításához zsinórban
20. fejezet
20.1. Fúró rotorok
20.2. Turbófúrók
20.3. Fúrólyuk motorok
20.4. Turbóprop furatos motorok
20.5. Elektromos fúrók
21. fejezet
21.1. oszlopfejek
21.2 Kifújás elleni védelem
22. fejezet Burkolatsorok számítása
22.1. Burkolatcsövek és csatlakozók hozzájuk
22.2. Burkolatsorok számítása
23. fejezet
23.1. Hajtástípusok, jellemzőik
23.2. Meghajtó motorok kiválasztása
23.3. Szintetikus szerelvények működtetőkhöz
23.4. Csatolások
23.5. Fúróberendezések láncos hajtóművei
23.6. Modern fúróberendezések erőgépei és motorjai
23.7. Erőátviteli hajtások és sebességváltók elrendezése
24. fejezet
folyamatokat
24.1. Bitelőtolás automatizálás
24.2. Leszállás-emelkedés automatizálása (ATS)
24.3. Fúrókulcs automatikus helyhez kötött
24.4. Pneumatikus ékmarkolat
24.5. Segédcsörlő
25. fejezet
25.1. A tengeri olaj- és gázmezők fejlesztésének jellemzői
25.2. A tengeri olaj- és gázmezők fejlesztésének műszaki eszközeinek fő típusai
25.3. Úszó fúróberendezések (PBS)
25.4. Felemelhető úszó fúróberendezések (jack-up fúróberendezések)
25.5. Félig merülő úszó fúróberendezések (SSDR)
25.6. Fúróhajók (BS)
25.7. Fúróberendezések PBS-hez
25.8. Tenger alatti kútfej berendezések
25.9. Úszó fúróberendezések elzárórendszerei a fúrás helyén
25.10. Offshore rögzített platformok (kkv-k)

25.11. Környezetvédelem a tengeri fúrásban