Понятие о цикле строительства скважин

Цикл строительства скважин, его структура

В цикл строительства скважины входят:

1. подготовительные работы;
2. монтаж вышки и оборудования;
3. подготовка к бурению;
4. процесс бурения;
5. крепление скважины обсадными трубами и ее тампонаж;
6. вскрытие пласта и испытание на приток нефти и газа.

В ходе подготовительных работвыбирают место для буровой, прокладывают подъездную дорогу, подводят системы электроснабжения, водоснабжения и связи. Если рельеф местности неровный, то планируют площадку.

Монтаж вышки и оборудованияпроизводится в соответствии с принятой для данных конкретных условий схемой их размещения. Оборудование стараются разместить так, чтобы обеспечить безопасность в работе, удобство в обслуживании, низкую стоимость строительно-монтажных работ и компактность в расположении всех элементов буровой.

Различают следующие методы монтажа буровых установок: поагрегатный, мелкоблочный и крупноблочный.

При поагрегатном методе буровая установка собирается из отдельных агрегатов, для доставки которых используется автомобильный, железнодорожный или воздушный транспорт.

При мелкоблочном методе буровая установка собирается из 16. 20 мелких блоков. Каждый из них представляет собой основание, на котором смонтированы один или несколько узлов установки.

При крупноблочном методе установка монтируется из 2. 4 блоков, каждый из которых объединяет несколько агрегатов и узлов буровой.

Блочные методы обеспечивают высокие темпы монтажа буровых установок и качество монтажных работ. Размеры блоков зависят от способа, условий и дальности их транспортировки.

После этого последовательно монтируют талевый блок с кронблоком, вертлюг и ведущую трубу, присоединяют к вертлюгу напорный рукав. Далее проверяют отцентрированность вышки: ее центр должен совпадать с центром ротора.

Подготовка к бурениювключает устройство направления I (рис.) и пробный пуск буровой установки.

Процесс буренияначинают, привинтив первоначально к ведущей трубе квадратного сечения долото. Вращая ротор, передают через ведущую трубу вращение долоту.

Во время бурения происходит непрерывный спуск (подача) бурильного инструмента таким образом, чтобы часть веса его нижней части передавалась на долото для обеспечения эффективного разрушения породы.

В процессе бурения скважина постепенно углубляется. После того как ведущая труба вся уйдет в скважину, необходимо нарастить колонну бурильных труб. Наращивание выполняется следующим образом. Сначала останавливают промывку. Далее бурильный инструмент поднимают из скважины настолько, чтобы ведущая труба полностью вышла из ротора. При помощи пневматического клинового захвата инструмент подвешивают на роторе. Далее ведущую трубу отвинчивают от колонны бурильных труб и вместе с вертлюгом спускают в шурф — слегка наклонную скважину глубиной 15. 16 м, располагаемую в углу буровой. После этого крюк отсоединяют от вертлюга, подвешивают на крюке очередную, заранее подготовленную трубу, соединяют ее с колонной бурильных труб, подвешенной на роторе, снимают колонну с ротора, опускают ее в скважину и вновь подвешивают на роторе. Подъемный крюк снова соединяют с вертлюгом и поднимают его с ведущей трубой из шурфа. Ведущую трубу соединяют с колонной бурильных труб, снимают последнюю с ротора, включают буровой насос и осторожно доводят долото до забоя. После этого бурение продолжают.

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

Крепление скважины обсадными трубами и ее тампонажосуществляются согласно схемы, приведенной на рис. 1. Целью тампонажа затрубного пространства обсадных колонн является разобщение продуктивных пластов.

Хотя в процессе бурения продуктивные пласты уже были вскрыты, их изолировали обсадными трубами и тампонированием, чтобы проникновение нефти и газа в скважину не мешало дальнейшему бурению. После завершения проходки для обеспечения притока нефти игаза продуктивные пласты вскрывают вторичноперфорационным способом. После этого скважину осваивают,т.е. вызывают приток в нее нефти и газа. Для чего уменьшают давление бурового раствора на забой одним из следующих способов:

1. промывка— замена бурового раствора, заполняющего ствол скважины после бурения, более легкой жидкостью — водой или нефтью;
2. поршневание(свабирование) — снижение уровня жидкости в скважине путем спуска в насосно-компрессорные трубы и подъема на стальном канате специального поршня (сваба). Поршень имеет клапан, который открывается при спуске и пропускает через себя жидкость, заполняющую НКТ. При подъеме же клапан закрывается, и весь столб жидкости, находящийся над поршнем, выносится на поверхность.

От использовавшихся прежде способов уменьшения давления бурового раствора на забой, продавливания сжатым газом и аэрации (насыщения раствора газом) в настоящее время отказались по соображениям безопасности.

Таким образом, освоение скважины в зависимости от конкретных условий может занимать от нескольких часов до нескольких месяцев.

После появления нефти и газа скважину принимают эксплуатационники, а вышку передвигают на несколько метров для бурения очередной скважины куста или перетаскивают на следующий куст.

Источник

Понятие о цикле строительства скважины. Структура цикла

Схема установки для бурения глубоких скважин

Из конструктивных соображений (эксплуатация, транспортировка, работы на буровой), бурильные трубы изготавливаются длиной 12 м. В глубоком бурении бурильную колонну расчленяют на свечи. Свеча — это часть бурильной колонны, состоящая из 2-4 труб. Это ускоряет проведение СПО и уменьшает износ самих труб, резьб, всего оборудования и механизмов. Свечи на подсвечнике устанавливаются вертикально, что в значительной степени упрощает процесс СПО. Длина свечи косвенно характеризует объем СПО. Свечи по длине могут быть 25 и 37 м, а вышки соответственно 41 и 53 м. Высота вышки, кроме свечи, должна вмещать в верхней своей части талевую систему: это кронблок, талевый блок, крюк, штропы и достаточный путь торможения.

Размер пола буровой должен позволять разместить в его центре ротор и подсвечники, которых, как правило, два, расположенных по обе стороны ротора.

При бурении скважин малой и средней глубины, как правило, применяются мачтовые (А — образные) вышки, которые очень удобны в монтаже, демонтаже и транспортировке. При бурении глубоких скважин применяются и башенные вышки.

Рис. 3.Схема установки для бурения

1- долото, 2 — наддолотная утяжелительная труба, 3 — переводник, 4 — центратор, 5 — муфтовый переводник, 6,7 — УБТ, 8 — переводник, 9 — предохранительное кольцо, 10 — бурильные трубы, 11 — предохранительный переводник, 12,14 — переводники штанговые нижний и верхний, 13 –

,ведущая труба, 15 — переводник вертлюга, 16 — вертлюг, 17 — стояк, 18 — шланг, 19 — крюк, 20 — талевый блок, 21 — вышка, 22 — кронблок, 23 — редуктор, 24- лебедка, 25 — ротор, 26 — шламоуловитель, 27 — буровой насос.

С глубиной возрастает вес бурового инструмента, поэтому для более эффективного использования мощности лебедки изготавливаются многоскоростными (4-6 скоростей). При оснастке талевым канатом предусматривается использование от двух до шести шкивов талевого блока и от трех до семи шкивов кронблока (такие оснастки называются 2´3, 3´4, 4´5, 5´6, 6´7). По мере возрастания веса на крюке оснастка может меняться в сторону увеличения количества используемых шкивов.

Грузоподъемность вышек в зависимости от максимального веса бурильной или обсадной колонны (та, которая тяжелее) различна. Для бурения скважины глубиной 3200 м грузоподъемность вышки должна быть 2000 кН (200тс).

Ротор используется для СПО как опора для удержания бурильной колонны в клиновых захватах или для удержания на элеваторах и для вращения ее (бурение и проворот). При бурении наклонно-направленных скважин ротором осуществляется и проворот бурильной колонны с целью ее ориентации.

Перед подъемом бурильной колонны скважину необходимо промыть до выравнивания плотности бурового раствора с целью удаления из скважины шлама и газа.

Если промывку не делать, то вполне возможно осложнение в виде образования сальников, выброса, обвала.

Подъем инструмента начинают с того, что из скважины поднимают бурильную колонну так, чтобы извлечь ведущую трубу и первое замковое соединение появилось над столом ротора. Подъем прекращают, лебедка затормаживается, вкладыши с квадратным вырезом извлекаются из ротора, вместо вкладышей устанавливаются клиновые захваты. После этого лебедка растормаживается, колонна бурильных труб приспускается, что способствует срабатыванию клинового захвата — бурильная колонна висит на клиновых захватах.

Далее отвинчивается ведущая труба вместе с вертлюгом и с помощью автозатаскивателя подводят ее к шурфу и с помощью талевой системы спускают эту сборку в шурф. Шурф представляет собой обсаженную скважину глубиной 18-25 м, которая располагается справа от ротора на расстоянии 1,5-2 м и несколько наклонена к оси скважины. На время СПО и наращивания бурильной колонны рабочую трубу (квадрат) и вертлюг (в сборе) спускают в этот шурф.

После спуска ведущей трубы с вертлюгом в шурф, от сборки вертлюга отсоединяют крюк, а на штропы подвешивают элеватор. Элеватор закрывают под муфтой замка верхней трубы. С помощью лебедки начинается подъем подвешенной на клиньях бурильной колонны на длину свечи так, что после подвешивания БК на клиньях очередное муфтовое соединение оказалось на высоте специального ключа (АКБ) для развинчивания труб, а под муфту разместился бы элеватор для очередного подъема.

Клинья поднимаются и опускаются с помощью пневматических домкратов с пульта бурильщика. Поднятую свечу отвинчивают с помощью пневмораскрепителей, пневматических или электрических ключей, реже машинными ключами. Отвинченная свеча под действием пружины крюка приподнимается над ниппелем нижней трубы и с помощью приспособлений (крючок) помбур отводит ее и ставит на подсвечник.

Второй помощник бурильщика (верховой) находится в это время на верхней площадке (на палатях) на уровне верхних концов свечей, стоящих на подсвечнике. Он освобождает свечу от элеватора и заводит ее верхний конец за палец (консольная балка), закрепленный за вышку.

Бурильщик опускает свободный элеватор для захвата бурильной колонны и все повторяется в изложенном порядке.

С целью облегчения труда для осуществления СПО разработаны и применяются различные устройства. В нашей стране широкое применение нашла автоматизированная установка АСП, с помощью которой совмещаются во времени операции спуско-подъема колонны бурильных труб и незагруженного элеватора с операциями установки свечи на подсвечник и выноса ее с подсвечника, отвинчивания и свинчивания.

Наращивание бурильной колонны можно выполнять по-разному. Можно пробурить дополнительный шурф для бурильной трубы. Перед тем, как нарастить колонну, с мостков поднимают одну БТ и спускают ее во второй шурф. Из первого шурфа поднимают квадрат с вертлюгом. Наращивают и начинают бурить. По мере углубления на длину рабочей трубы, ее с вертлюгом отвинчивают, спускают в первый шурф, из второго шурфа поднимают одиночку БТ, наращивают, спускают, извлекают из первого шурфа рабочую трубу с вертлюгом, наращивают и продолжают бурить.

Другой вариант предусматривает подъем рабочей трубы, отвинчивание, спуск ее в сборке с вертлюгом в шурф, подъем с мостков одиночной БТ с помощью кермака, навинчивание ее на бурильную колонну, которая висит на элеваторе или пневмоклиньях; колонна спускается, из шурфа извлекается рабочая труба с вертлюгом, наращивается и продолжается процесс бурения. (Существуют и другие варианты).

Перед началом бурения в любом варианте наращивания или после смены долота производится промывка забоя скважины.

После достижения глубины скважины, необходимой для спуска обсадной колонны, ствол скважины готовят к креплению, спускают обсадную колонну и цементируют.

После цементирования колонну проверяют на герметичность созданием давления внутри колонны (опрессовка) или снижением уровня жидкости в колонне.

После цементирования кондуктора и промежуточных колонн и их опрессовки, при необходимости, на устье устанавливаются противовыбросовые устройства — превенторы.

Эксплуатационная колонна после опрессовки перфорируется напротив продуктивного пласта (простреливаются или просверливаются отверстия), а на устье устанавливается эксплуатационная арматура. После этого скважина осваивается и вводится в эксплуатацию.

На каждую скважину составляется паспорт, акт испытаний и другие документы. После этого, проведя рекультивацию участка, скважина сдается в эксплуатацию.

Преимущества вращательного бурения по сравнению с другими видами заключается в том, что при таком бурении производится непрерывное разрушение породы с удалением шлама непрерывной циркуляцией промывочной жидкости. На долото передается значительно больше мощности.

К преимуществам метода можно отнести универсальность, возможность вскрытия пластов с низким и высоким пластовым давлением за счет использования различных промывочных жидкостей и газов, возможность преодоления осложнений (обвалов, поглощений, выбросов, фонтанирования) и многое другое.

Комплекс работ, начиная с подготовки площадки под буровую и кончая демонтажом бурового оборудования, перевозкой его на новую точку и рекультивацией земель, называется циклом строительства скважины.

Цикл строительства скважины включает следующие виды работ:

· подготовительные работы к строительству буровой (устройство подъездных путей, линий электропередач, связи, трубопроводов, планировка площадки и др.);

· монтаж бурового оборудования (сборка буровой вышки, бурового оборудования, привышечных сооружений);

· подготовительные работы к бурению скважины (установка направления, оснастка талевой системы, осмотр и наладка оборудования, бурение под шурф и установка в нем трубы и др.);

· бурение скважины, крепление ее стенок обсадными колоннами, разобщение пластов;

· вторичное вскрытие продуктивного пласта, испытание, освоение и сдача скважины в эксплуатацию;

· демонтаж буровой установки, перевозка оборудования на новую точку, восстановление площадки для ведения других работ.

Лекция 2

Дата добавления: 2014-01-06 ; Просмотров: 500 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник