ЦИКЛ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИН
В цикл строительства скважины входят:
1) подготовительные работы;
2) монтаж вышки и оборудования;
5) крепление скважины обсадными трубами и ее тампонаж;
6) вскрытие пласта и испытание на приток нефти и газа.
В ходе подготовительных работ выбирают место для буровой, прокладывают подъездную дорогу, подводят системы электроснабжения, водоснабжения и связи. Если рельеф местности неровный, то планируют площадку.
Монтаж вышки и оборудования производится 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.
Подготовка к бурению включает устройство направления и пробный пуск буровой установки.
В ходе пробного бурения проверяется работоспособность всех элементов и узлов буровой установки.
Процесс бурения начинают, 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.
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.
В ходе работы на забое скважины долото изнашивается. Когда дальнейшая работа его становится малоэффективной, долото поднимают из скважины, заменяют новым, после чего бурильный инструмент вновь спускают в скважину.
При бурении на нефть и газ порода разрушается буровыми долотами, а забой скважин обычно очищается от выбуренной породы потоками непрерывно циркулирующей промывочной жидкости (бурового раствора), реже производится продувка забоя газообразным рабочим агентом.
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 не мешало дальнейшему бурению. После завершения проходки для обеспечения притока нефти и газа продуктивные пласты вскрывают вторично.
Для этого обсадную колонну и цементный камень перфорируют.
В настоящее время, в основном, используют перфораторы двух типов: стреляющие (торпедного и пулевого типов) и гидроабразивного действия.
После перфорации скважину осваивают, т.е вызывают приток в нее нефти и газа.
Для этого уменьшают давление бурового раствора на забой одним из следующих способов:
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.
Устье скважины оснащено колонной головкой (колонная обвязка). Колонная головка предназначена для разобщения межколонных пространств и контроля за давлением в них. Ее устанавливают на резьбе или посредством сварки на кондукторе. Промежуточные и эксплуатационные колонны подвешивают на клиньях или муфте.
Основные технические характеристики колонных головок отражены в их шифрах.
Начало бурения скважины — момент первого спуска бурильной колонны для проходки, а окончание бурения — момент окончания выброса бурильных труб на мостки после промывки скважины и испытания колонны на герметичность.
Для определения продолжительности наиболее трудоемкого этапа — бурения скважины — составляется баланс календарного времени.
Баланс календарного времени включает в себя следующие элементы:
1. Производительное время бурения tпр, в том числе :
— время на проходку — tм — механическое бурение, tсп — спускоподъемные работы;
— время на подготовительно-вспомогательные работы (смена долота, приготовление глинистого раствора и т.д.) tпвр;
— время на крепление скважины (спуск обсадной колонны и ее цементирование) tкр.
2. Время на ремонтные работы (проведение профилактики оборудования, устранение неисправностей, возникающих в период бурения и крепления скважины) tрем.
3. Время на ликвидацию осложнений, возникающих в стволе скважины по геологическим причинам, tос.
4. Непроизводительное время tH, включающее в себя :
— время на ликвидацию аварий tа;
— потери времени из-за простоев по организационно-техническим причинам tп.
Баланс календарного времени бурения и крепления имеет следующий вид:
Баланс календарного времени и его отдельные элементы служат основой определения различных скоростей бурения, определяющих темпы строительства скважины.
Техническая скорость бурения (vТ) определяется проходкой за 1 мес производительных работ буровой установки (м/ст.-мес):
где Нп — общая проходка (плановая или фактическая) за определенный период времени (глубина скважины), м;
Показатель технической скорости используется для сравнительной оценки эффективности новой техники, различных способов бурения.
Коммерческая скорость бурения определяется проходкой за 1 мес работы буровой установки (м/ст.-мес):
На величину коммерческой скорости влияют факторы технико-технологического и организационного характера. Повышение vK требует сокращения и ликвидации непроизводительного времени, уменьшения абсолютных затрат производительного времени путем ускорения проведения операций. Это может быть достигнуто на основе совершенствования буровой техники и технологии, механизации трудоемких операций, улучшении организации производства.
где Тц — время цикла сооружения скважины, ч.
Цикловая скорость характеризует технический и организационный уровни буровых работ, отражает эффективность совместного действия бригад, участвующих в цикле сооружения скважины (вышкомонтажных буровых бригад и бригад по испытанию скважин).
Цикл строительства нефтяной скважины
В цикл строительства скважины входят:
В ходе подготовительных работ выбирают место для буровой, прокладывают подъездную дорогу, подводят системы электроснабжения, водоснабжения и связи. Если рельеф местности неровный, то планируют площадку.
Монтаж вышки и оборудования производится 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.
Рис. 24. Типовая схема размещения оборудования,
инструмента, запасных частей и материалов на 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 бурению включает устройство направления I (рис. 1) и пробный пуск буровой установки.
Рис. 1. Конструкция скважины:
Назначение направления описано выше. Его верхний конец соединяют с очистной системой, предназначенной для очистки от шлама бурового раствора, поступающего из скважины, и последующей подачи его в приемные резервуары буровых насосов.
Затем бурится шурф для ведущей трубы и в него спускают обсадные трубы.
Буровая комплектуется долотами, бурильными трубами, ручным и вспомогательным инструментом, горюче-смазочными материалами, запасом воды, глины и химических реагентов. Кроме того, недалеко от буровой располагаются помещение для отдыха и приема пищи, сушилка для спецодежды и помещение для проведения анализов бурового раствора.
В ходе пробного бурения проверяется работоспособность всех элементов и узлов буровой установки.
Процесс бурения начинают, 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.
Крепление скважины обсадными трубами и ее тампонаж осуществляются 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 и газа продуктивные пласты вскрывают вторично перфорационным 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:
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.
Строительство нефтяных и газовых скважин
На сегодняшний день нефтегазовый комплекс играет главную роль в экономике Российской Федерации. Поэтому довольно актуальным является строительство нефтяных скважин. С каждым годом объем добычи черного золота увеличивается. В прошлом году Россия заняла третью позицию в мировом рейтинге по производству нефти, уступив место лишь США и Саудовской Аравии.
Ведущие месторождения черного золота в РФ: Самотлорское, Ромашкинское, Приобское, Лянторское, Федоровское, Салымская группа, Уренгойское, Мамонтовское, Красноленинская группа и многие другие. В основном все они приватизированы. Более 50% полученной продукции идет на экспорт. Главными импортерами российской нефти являются Нидерланды, Китай, Германия, Польша и Япония.
Нефть и газ добывают, используя скважины, которые сооружают посредством операций бурения и крепления.
Виды скважин
Скважины бывают следующих видов:
Перед тем как начать разработку и строительство проемов, нужно провести тщательные поисково-разведочные работы.
Этапы строительства нефтяных и газовых скважин
Строительство нефтяных и газовых скважин проводится в несколько этапов:
Во время организационных работ выбирается территория, прокладывается дорога, проводится электричество, налаживаются водоснабжение и связь.
На втором этапе происходит монтаж специального оборудования. Главными критериями этого процесса являются безопасность, удобство, невысокая себестоимость и компактность.
Организация бурения предполагает определение направления и пробный запуск установки. На данной стадии идет проверка работоспособности всех составляющих бурового механизма.
Саму процедуру бурения необходимо начинать, когда все элементы установки работают исправно. Данный процесс строительства нефтяных скважин достаточно длинный и трудоемкий.
Оборудование проема трубами и его укрепление происходят по определенной схеме. Затем скважину нужно осваивать, то есть вызвать приток в нее газа или нефти. Для этого требуется снизить давление буровой жидкости на забой.
Следовательно, создание производств по добыче горючих полезных ископаемых может занять от двух дней до нескольких месяцев.
Обычно проводится строительство нефтяных и газовых скважин на суше. Однако на сегодняшний день из морских месторождений добывается около 30% черного золота, а газа – еще больше. Для таких производств используют самоподъемные, полупогружные платформы и платформы гравитационного типа. Последние являются наиболее устойчивыми и прочными.
Этапы проектирования нефтяных и газовых скважин
Проектирование нефтяных и газовых скважин состоит из следующих этапов:
Грамотно составленный проект строительства поможет избежать вероятных проблем, таких как незапланированные расходы, длительный срок сооружения скважины, малые объемы добычи, перебои подачи электроэнергии и многое другое.
Ремонт нефтяных скважин
Как правило, строительство и ремонт нефтяных скважин проводятся специальным подразделением. Оно располагаетвсей необходимой техникой, материалами, транспортными средствами и оборудованием, а также квалифицированным персоналом.
Когда требуется капитальный ремонт скважины, рабочая бригада данного подразделения выезжает на место и проводит исследование неисправности.
Только после ее тщательного анализа и выявления причины могут приниматься определенные меры. Эффективность выполненной работы выражается в сравнении результатов изучения скважины до и после капитального ремонта.
Чем старше предприятие, чем больший объем продукции на нем добывается, тем чаще нужна модернизация. На сегодняшний день разрабатываются новые технологические приемы, которые помогут упростить процесс ремонта нефтяных скважин.
Компании по строительству нефтяных и газовых скважин на выставке
Столица Российской Федерации в который раз открывает двери для новых идей и удачных достижений в сфере науки и техники. Так, на территории ЦВК «Экспоцентр» пройдет крупная выставка под названием «Нефтегаз». На ней будут представлены разнообразное оборудование и современные технологии в области нефтегазовой индустрии.
У посетителей данного мероприятия будет уникальная возможность получить детальную информацию про строительство газовых скважин, их проектирование и ремонт. Кроме того, во время выставки будут организованы познавательные программы, планируется проведение конференций, семинаров и других мероприятий.
Также на выставке «Нефтегаз» у компаний – новичков отечественной и зарубежной нефтегазовой промышленности будет возможность продемонстрировать свою продукцию и услуги.
Больше об этапах и особенностях строительства нефтяных и газовых скважин можно узнать на ежегодной выставке «Нефтегаз».