Самая настоящая буровая установка для добычи нефти. Буровая головка нефть


Самая настоящая буровая установка для добычи нефти : trunov_dmitry

Совсем недавно, как вы все уже знаете, я посетил чудесный край нашей необьятной родины, а именно ХМАО-Югру. Край этот известен очень многим и о некоторых вещах я рассказал, но почему-то когда я начинаю разговор о Югре, или скажем Сургуте, все сразу вспоминают "СургутНефтеГаз", или просто нефть. Конечно, в сургутском районе добывают нефть. Много нефти.  И именно об этом данный пост.

Перед тем как начать добычу "черного золота", надо пробурить скважину. Занимается этим специально обученные люди, на специально сооруженных буровых установках. Небольшую экскурсию по одной из таких установок нам устроил небезызвестный "СургутНефтеГаз". Итак, небольшой фоторепортаж.

Буровая установка или буровая — комплекс бурового оборудования и сооружений, предназначенных для бурения скважин. Состав узлов буровой установки, их конструкция определяется назначением скважины, условиями и способом бурения.

Наземная буровая установка для разведки и разработки месторождений нефти и газа в общем виде включает следующее оборудование: буровая вышка,буровая лебёдка, система верхнего привода или ротор с вертлюгом, буровой ключ, шпилевая катушка,буровые насосы, ёмкости, оборудование для приготовления бурового раствора,оборудование очистки бурового раствора от шлама,цементировочный агрегат, противовыбросовое оборудование, мостки и склад хранения буровых труб, трубный кран,генератор для обеспечения работы электроприводов оборудования.

Обо всём этом подробнее можно прочитать тут

Кстати, панорама буровой ждет вас тут

1. Буровая со стороны. Она очень большая

2. Отличные автобусы от партнеров блог-тура

3. КПП

4. Рабочие

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11. Величественно

12.

13.

14.

15.

16. Процесс бурения

17. Внутри холодно

18.

19.

20.

21.

22.

23. пульт управления

24.Всё под контролем

25. и главное удобненько

26.

27.

28.

29. рабочие на отрез отказались фотографироваться

30.

31.

32. daryadarya за работой. Вот её пост http://daryadarya.livejournal.com/479405.html

34.

35. zizis также работает. Его поста еще не видел)

36.

37.

38.

39.

40.  нет стекла

35.

36. По всей видимости тут живут рабочие

37.

38.

39.

40.

Организатор блог-тура и "Нефорума блогеров" - Станислава Двоеглазовапри поддержке Правительства ХМАО, администрации г. Сургута и Сургутского района

Партнеры:

- официальный перевозчик

- генеральный информационный партнер

- транспорт

Гостиница "Кедр" - размещение в гостинице- 3G интернет

Если вам понравился данный пост, поделитесь им со своими читателями в любой соц.сети, нажав на одну из кнопок ниже. Заранее спасибо.

trunov-dmitry.livejournal.com

Породоразрушающий инструмент для

 

 

По характеру разрушения горных пород на забое различа­ют сплошное и колонковое бурение. При сплошном бурении разрушение пород производится по всей площади забоя. Колонко­вое бурение предусматривает разрушение пород только но кольцу с целью извлечения керна - цилиндрического образца горных пород на всей или на части длины скважины. С помощью отбора кернов изучают свойства, состав и строение горных пород, а также состав и свойства насыщающего породу флюида.

Колонковое бурение имеет целью получение из скважины образцов горных пород (керн). Керн формируется на забое скважины в процессе ее углубления с помощью породоразрушающего инструмента, который разрушает горную породу лишь по кольцевому забою и оставляет в центре нетронутый целик породы (колонку). При этом должно обеспечиваться не только эффективное разрушение породы на забое, но и сохранность керна при его формировании и поступлении в керноприемную трубу. Отбор керна возможен при всех способах бурения. Применяют коронки и бурильные головки. Буровая коронка представляет собой кольцо с присоединительной резьбой, у которого резцы располагаются на нижнем торце и боковых поверхностях. В глубоком бурении они практически не используются.

При бурении скважин на нефть и газ используют колонковые наборы, состоящие из бурильной головки, корпуса и керноприемной трубы. Бурильная головка, разрушая породу по периферии забоя, оставляет в забоя колонку породы (керн), поступающую по мере углубления скважины в керноприемную трубу. Корпус колонкового набора служит для соединения бурильной головки с бурильной колонной, размещения керноприемной трубы и защиты ее от механических повреждений, а также для пропуска между ним и керноприемной трубой. Керноприемная труба предназначена для приема керна, сохранения его во время бурения и при подъеме на поверхность. Для выполнения этих функций в нижней части керноприемной трубы размещены кернорватели и кернодержатели, а вверху - шаровой клапан для пропуска вытесняемой из керноприемной трубы жидкости по мере заполнения ее керном. Керноприемная труба в корпусе колонкового набора может быть вращающейся и невращающейся, со съемной и несъемной.

Главная задача при разработке технологии бурения с отбором керна — обеспечение высокого качества кернового материала, извлекаемого из скважины. Высококачественный керн должен давать полное представление о горных породах, слагающих опробуемый интервал, доставлять достоверную информацию о строении породы-коллектора, его насыщении и составе пластового флюида. Поскольку технология бурения с отбором керна подробно рассматривается в курсе колонкового бурения, здесь остано­вимся в основном на рассмотрении инструментов, применяемых для получения керна при бурении нефтяных и газовых скважин.

По классификациям (С.А Волков, С.С. Сулакшин, И.И. Барабашкин и др.), изучаемым в курсе колонкового бурения, все горные породы по трудности получения керна подразделены на несколько категорий. В основу деления горных пород положены такие признаки, как прочность и стабильность внут­ренних связей в горной породе, степень ее нарушенности, ус­тойчивость горной породы против вибраций и эрозионного действия промывочной жидкости, растворимость горной по­роды. Отнесение горной породы к той или иной категории позволяет правильно выбрать способ получения керна, тип колонкового инструмента и наиболее подходящий технологический режим.

Разнообразие геологических условий, в которых приходится отбирать керн, обусловило большое количество разновидностей колонкового инструмента. По схеме и способу со­здания циркуляции промывочного агента все их можно под­разделить на два класса и в каждом классе выделить несколь­ко разновидностей по принципиальной конструктивной схе­ме и способу подъема керна на поверхность. Чем труднее удержать, сохранить керновый материал при его вы­буривании и подъеме на поверхность, тем тщательнее нужно разрабатывать технологию бурения и сложнее конструкции применяемого колонкового инструмента. Если из монолит­ных устойчивых пород высокий процент выноса керна полу­чают с использованием одинарного колонкового снаряда, то трещиноватые, дробленые породы-коллекторы и рыхлые по­роды требуют использования двойных колонковых снарядов с вращающейся или невращающейся керноприемной трубой.

Долото буровое, основной элемент бурового инструмента для механического разрушения горной породы на забое скважины в процессе её проходки. Термин «долото» сохранился от раннего периода развития техники бурения, когда единственным способом проходки скважин было ударное бурение, при котором долото буровое имело сходство с плотничным инструментом того же наименования. долото буровое, как правило, закрепляют в конце бурильной колонны, которая передаёт ему осевое и окружное усилие, создаваемое буровой установкой (в случае ударного бурения долото буровое подвешивается на канате и наносит удары по забою скважины за счёт энергии свободного падения).В основу классификаций долото буровое положены два признака: назначение и характер воздействия на породу.

По назначению различают 3 класса долото буровое: для сплошного бурения (разрушение породы по всему забою скважины), для колонкового бурения (разрушение породы по кольцу у стенок скважины с оставлением в её центральной части керна) и для специальных целей (разбуривание цемента в колонне труб, расширение скважины и др.). По характеру воздействия на породу долото буровое делятся на 4 класса: дробящего действия, дробяще-скалывающего, истирающе-режущего и режуще-скалывающего. Основные элементы долото буровое — корпус и рабочая (разрушающая) часть; последняя определяет три типа долото буровое, широко применяемых в промышленности: шарошечные, алмазные и лопастные.

Буровые долота специального назначения

Для бурения геологоразведочных скважин в особых геолого-технических условиях, а также при использовании специального бурового оборудования и для выполнения специальных задач при проходке скважин разработаны буровые долота специального назначения:  шарошечные долота для пневмо- и гидроударного бурения; шарошечные долота для бурения с продувкой; шпуровые шарошечные долота; шарошечные долота для направленного бурения; для бурения с гидротранспортом шлама; колонковые шарошечные долота и другие.

Шарошечные долота для гидро- и пневмоударного бурения. Шарошечные долота для гидро- и пневмоударного бурения наиболее перспективны для бурения в твердых и весьма твердых породах поскольку наложение ударных нагрузок на шарошечное долото позволяет интенсифицировать процесс разрушения породы и повысить скорость бурения. Кроме того, использование долот совместно с ударными машинами позволяет бурить с пониженными осевыми нагрузками, что приводит к снижению интенсивности искривления скважин в процессе бурения. Вместе с тем ударное воздействие предъявляет повышенные требования к прочности конструктивных элементов долота. С этой целью в конструкции заложены усиленные опоры скольжения к вооружение шарошек, гарантирующие эффективное применение долот в комплексе с гидро- и пневмоударниками.

Рис.1. Долото шарошечное

Шарошечные долота для бурения с продувкой. Шарошечные долота для бурения с продувкой предназначены для проходки сухих обезвоженных скважин в основном небольшой глубины, а также для бурения скважин в подземных условиях и взрывных скважин на открытых карьерах. Отличительной особенностью этих долот является наличие специальных каналов, направляющих потоки воздуха (или газовых смесей) через внутреннюю полость лап во внутреннюю полость шарошки.

Шпуровые шарошечные долота. Шпуровые шарошечные долота используют для бурения шпуров глубиной до 15 м в твердых породах. В этих условиях наиболее важное значение приобретает механическая скорость бурения с одноразовым использованием долота. Поэтому на основных конусах твердосплавные зубки располагаются в шахматном порядке, угол наклона осей шарошек к оси долота увеличивается, а насыщенность калибрующего вооружения на затылочном конусе снижается.

Шарошечные долота для направленного бурения. Шарошечные долота для направленного бурения предназначены для искусственного искривления скважин.  Конструкции таких долот имеют специальное калибрующее вооружение на затылочном конусе шарошек и на периферийных венцах. Это вооружение должно обеспечивать боковое врезание в стенку скважины при проходке через отклонители различных типов, поэтому оно выполнено в виде твердосплавных зубков, максимально уменьшенных диаметров для обеспечения наибольшей насыщенности врезающейся части калибрующих конусов. Шарошечное долото диаметром 76 мм для направленного бурения имеет большие габариты шарошек за счет увеличения угла наклона осей шарошек к оси долота и насыщенное вооружение на периферийных венцах из твердосплавных зубков размером 4 х 6 мм и термообработанных дисковых перемычек, расположенных между зубками.

Шарошечные долота для бурения с гидротранспортом шлама. Шарошечные долота для бурения с гидротранспортом шлама разработаны в нескольких конструктивных исполнениях. Они способны обеспечить получение крупных частиц породы при разрушении забоя, что очень важно для оценки содержания в породе полезных ископаемых. Разработка конструкций таких долот ведется в двух направлениях: при ударном воздействии вооружения на забой; при ударно-скалывающем воздействии. В первом случае создаются шарошечные долота, у которых шарошки оснащены высокими твердосплавными зубками с клиновидной рабочей поверхностью, а во втором случае создаются комбинированные шарошечно-дисковые долота, у которых конструкция состоит из одной вертикальной шарошки, обрабатывающей периферийный участок забоя и наружный диаметр скважины, и другой, дисковой фрезерующей шарошки, расположенной с противоположной стороны и разрушающей поверхность забоя со сколом крупных частиц породы. 

Колонковые шарошечные долота. Колонковые шарошечные долота диаметром 93-151 мм относятся к числу перспективных направлений совершенствования технических средств для отбора керна.  Долота имеют относительно невысокую стоимость и в составе с современными керноприемными снарядами обеспечивают необходимый выход керна, позволяющий получать надежные и достоверные данные при разведке место рождений, изучении геологических условии, подсчете запасов полезных ископаемых и др.

Съемные раздвижные долота ДРС. Съемные раздвижные долота ДРС диаметрами 132/190 и 190,5/244 мм разработаны ВИТРом совместно с Сургутским отделением ЗапСибБУРНИПИ (изготовитель опытных образцов завод «Уралбурмаш»). Долота предназначены для бурения и одновременно расширения стволов гидрогеологических и инженерных скважин в горных породах средней твердости.

Долота типа ДРС имеют цельный корпус с центральным каналом, присоединительную резьбу для бурильных труб, три продольных паза с отверстиями для трех осей, на каждой из которых размещается лапа. На цапфе лапы монтируется опора с шарошкой. Опора шарошки имеет три подшипника: два радиально-упорных шариковых (один из которых является замком) и один роликовый. Промывочная жидкость подводится к забою через центральный канал круглого сечения.

Конструкция долота является разборной, то есть позволяет отделять лапы с шарошками от корпуса путем извлечения из него трех осей. Изношенные шарошки могут заменяться новыми без замены корпуса. При постановке долота на забой скважины оно, за счет осевой нагрузки и центробежной силы инерции, из транспортного положения переходит в рабочее состояние. Бурение ведется одновременно с расширением ствола скважины. После окончания рейса при подъеме долото принимает транспортное положение: шарошки под действием собственного веса и силы трения о стенки скважины уменьшают диаметр долота.

При бурении долотом ДРС на забое образуется керн горной породы, который при использовании двойной колонны и обратной промывки может непрерывно выноситься на поверхность. При бурении сплошным забоем в центральной части долота ДРС устанавливается керноразрушитель в виде вставки, армированной резцами из твердого сплава. Шарошки долот оснащены крупными фрезерованными зубьями, армированными твердым сплавом. Тыльные конусы шарошек, образующие диаметр долота, также наплавлены твердым сплавом, что способствует сохранению диаметра долота при бурении.

Конструкция долота ДРС позволяет усовершенствовать технологию вскрытия продуктивного пласта и повысить качество и скорость сооружения скважин за счет: формирования в интервале установки фильтра каверны заданного диаметра с незакольматированными стенками с целью образования гравийного фильтра, что в 2-3 раза повышает дебит скважины; исключения материальных затрат (до 20% от стоимости строительства скважины) на приготовление, применение и экологическую очистку глинистых или полимерных растворов при замене их технической водой; снижения числа аварий и осложнений, связанных с нарушением устойчивости стенок скважины при бурении через каверны, трещиноватые зоны, плывуны путем непрерывного перекрытия их подвижной колонной обсадных труб; уменьшения травматизма вследствие сокращения числа спуско-подъемных операций с обсадной колонной, при которых на буровых работах происходит наибольшее число тяжелых несчастных случаев.

Кроме создания каверн для образования в них гравийных фильтров специальными работами, которые могут выполняться с применением долот типа ДРС, являются: разбуривание и замена запесоченных старых фильтров новыми, не извлекая обсадных труб из скважины; бурение под сваи, которые должны выдерживать нагрузки как на сжатие, так и на растяжение; укрепление строительных фундаментов, в которых требуется проходить через кладку скважины возможно меньшего диаметра, а затем расширять диаметр до максимального.

 

 

biofile.ru

Скважина своими руками — Добыча нефти и газа

Чтобы пробурить скважину своими руками необходимо знать технологию бурения. Итак, рассмотрим все подробнее. Вначале роют минимум на 2 метра глубиной шурф с размерами 1.5 на 1.5 метра. Делают это для того, чтобы предотвратить осыпание самого непрочного слоя грунты. Чтобы стенки шурфа не осыпались, их обшивают досками. Процесс бурения скважин вручную сопровождается бурением с применением буровой вышки и буровой колонки. С помощью буровой вышки над точкой бурения подвешивают буровую колонку. Буровая колонка представляет собой шесть штанг, которые удлиняют, используя переходные муфты.

Буровая колонка оснащена буровой головкой. Буровую вышку своими руками лучше всего делать из бревен (диаметр 150-200 мм) в виде треноги. Между двумя ногами вышки закрепляют лебедку. Буровая колонка представляет собой соединенные между собой в одну трубу буровые штанги. Бурение скважин вручную без вышки сопровождается специальными укороченными штангами на 1.5 метра. При бурении скважин с вышкой используют 3 метровые штанги. Бурение скважины вручную процесс довольно сложный. Главное правильно выбрать бур для бурения. Все виды бурового инструмента изготавливаются из высокопрочной стали. В зависимости от породы грунта выбирают тот или иной бур. Также от грунта зависит способ бурения скважин. Существуют следующие буровые головки:

  • спиральный бур иначе змеевик
  • бур-долото
  • бур-ложки
  • желонка

При ручном бурении скважин в малоосыпающихся грунтах, таких как глинистый песок, песчаная глина, суглинок предпочтение отдают буру-ложки. За одну зарубку обычно скважина углубляется на 25 – 40 см. Бур-ложка имеет стальной цилиндр со спиральной или продольной прорезью. Для увеличения прочности при изготовлении бура сталь подвергается обязательной термообработке. Длина бура ложки порядка 700 мм, диаметр зависит от размеров скважины, от 70 до 200 мм. Устройство нижний части бура ложки различны. Когда делают бур своими руками, то отдают предпочтение вариантам, представленным на фото. Нижняя часть бура изображена в виде ковшеобразного резца. Разогревая металл до состояния пластичности, ему придает необходимую форму. Самостоятельно изготовить такой бур можно из трубы необходимого диаметра.

Отличительной особенностью бура ложки является смещение корпуса от оси вращения. Таким образом у бура ложки ось вращения штанги и ось нижнего сверла совпадают, а ось тела ложки смещена на 10 – 15 мм. В работе такой бур будет своей режущей кромкой делать скважину, диаметр которой будет больше диаметра ложки. Благодаря этому упрощается проход обсадных труб, б у которых внутренний диаметр чаще всего больше наружного диаметра ложки. Ручное бурение скважин в твердых грунтах не простое дело.

При бурении используют технику ударного бурения и бур-долото. По форме буры-долото бывают самые разнообразные: крестовые, плоские и другие. При ручном бурении в глиняном грунте, используют спиральный бур. С виду он похож на скрученную спираль, причем шаг спирали равен диаметру. Для изготовления бура используют цельные куски стали с последующим закаливанием. Нижнее основание бура колеблется от 45 до 85 мм, длинна лезвия от 258 до 290 мм. Для извлечения рыхлой и осыпающейся почвы предназначена желонка. Извлечение почвы происходит ударным методом, поэтому внизу желонки имеется наконечник, диаметр которого на 4 – 6 мм превосходит диаметр корпуса. Желонки бывают поршневыми и обычными. Корпус желонки изготовлен из стальной трубы длинной 2-3 метра. Внизу желонки имеется стальной башмак, сверху – резьба крепления к канату или штанге. Желонки делают следующих размеров внут. диаметр(мм)/внешн. диаметр(мм)/масса(кг): 25/89/04, 30/115/95, 47/155/127, 64/205/168, 96/225/219. Клапан обычной желонки делают в виде шарика или стального диска. Устройство поршневой желонки сложнее. Внутрь желонки устанавливается поршень, которым управляет штанга. Процесс бурение представляет повторяющийся цикл процесса бурения и очистки инструмента. Очистка возможна при полном вынимании инструмента. Чем длиннее инструмент, тем сложнее вынимать его из скважины.

Скважина вручную

Пробурить артезианскую скважину руками ни у кого не получится, а обычную скважину метров на 20 (не более 20) вполне реально. Есть несколько способов бурения. Рассмотрим подробнее ручное бурение скважин. После того, как шурф вырыт над ним устанавливают вышку и собирают бурительную штагу. При помощи специального подъемника в шурф опускают штангу и, вращая штангу вдвоем, начинают процесс бурения скважины. Перед этим на штанге делается пометка на высоте 600 мм и достигнув данной отметки штангу поднимают и очищают. Как видите, ручное бурение скважин подразумевает под собой наличие минимум двух человек. Если вы собираетесь бурить скважину своими руками на глубину менее 20 метров, то установка треноги не требуется. Плавающие пески извлекают из скважины ударным способом, используя желонку. Бурить скважину через вязкие породы можно желонкой, змеевиком или бур — ложкой. Но когда вы будите бурить скважину своими руками, помните, что через 500 – максимум 700 мм инструмент нужно вынимать и очищать. После прохождения водоносного слоя и при достижении водоупорного слоя процесс бурения можно прекратить. Теперь можно приступать к подготовке скважины к работе. Вначале с помощью желонки тщательно очищают скважину. 

Потом на дно скважины опускают фильтр и оставшееся пространство между фильтром и стенками заполняют крупным песком. Фильтр является очень важным элементом любой скважины. Главная задача фильтра – это защита от песка. Фильтр представляет собой металлическую сетку, упирающуюся на каркас скважины. После установке фильтра и водоподъемных труб снимают деревянную обшивку и засыпают шуфр. В завершении устанавливают электрический или ручной насос. Чтобы скважина выглядела более эстетично, сверху строят деревянный навес или ставят сруб с красивой расписной крышкой или еще что-нибудь. Здесь уже нет никаких ограничений и то, как будет выглядеть ваша скважина, зависит полностью от вашей фантазии. Как видите бурение скважин вручную возможно, главное это уверенность в своих силах и знание технологии бурения.

Капитальный ремонт скважин

Капитальный ремонт скважин процесс долгий и зачастую требует больше навыков и умений, чем первоначальное бурение скважины. Поэтому если вы не принимали участия при бурении скважины и не представляете, как и с чего начать, то по вопросу капитального ремонта скважин лучше довериться профессионалам. Но помимо капитального ремонта необходимо время от времени прочищать фильтр. Чтобы прочистить фильтр скважины, его необходимо поднять со дна и тщательно промыть. Перед тем, как опускать фильтр на место, скважину следует очистить от засыпки при помощи желонки. После того, как фильтр опущен пространство вокруг, между стенками скважины и фильтром заполняется песком.

Цена на бурение скважин

Цена бурения скважины зависит от конструктивных особенностей скважины и способу бурения скважины. В зависимости от грунта выбирают соответствующие обсадные трубы, которые различают по диаметру и ряду характеристик. В зависимости от этого будет варьироваться цена бурения скважин.

rengm.ru

Буровая колонна.

Начиная от низа скважины, основу бурильной колонны для роторного бурения составляют головка бура (1), (2) удлинители и оборудование низа бурильной колонны, и (3) бурильная труба (смотри рисунок 5).

Оборудование низа буровой колонны находится точно над головкой бура и включает в себя удлинители, соединённые с одним или несколькими лопастными стабилизаторами (для сохранения оборудования и головки бура концентричными), возможно расширитель (для сохранения не конической формы ствола скважины, что бывает от истирания диаметра буровой головки книзу) и другие приспособления.

Оборудование для исследования скважины в процессе бурения и гидравлические забойные двигатели обычно находятся ниже оборудования забоя скважины, но чуть выше головки бура. Иногда группа ясов находится около верха оборудования низа бурильной колонны. Ясы могут освободить застрявшую колонну труб ударными движениями, когда они вытаскиваются при сложном извлечении.

Толстостенные удлинители, колонные трубы с тяжёлыми замками используются в оборудовании забоя скважины для передачи нагрузки на головку бура. Обычно, одна из утяжелённых труб выполняется из немагнитного металла, чтобы магнитный прибор для измерения искривления скважины мог быть использован без помех от магнитных металлов при определения угла наклона оборудования низа бурильной колонны и головки бура.

Каждое звено бурильных труб, заканчивающееся замком, примерно 30 футов в длину, и имеет внутреннюю резьбу приваренную на одном конце и наружную резьбу, приваренную на другом. Эти резьбовые соединения (бурильные замки) должны быть крепкими, надёжными, выносливыми и безопасными в использовании. Они должны быть просты при соединении и разъединении. Наружный диаметр для буровой колонны находиться в диапазоне от 2до 6дюйма.

Углубление бурильной колонны обеспечивается методом непрерывной циркуляции и подачи под высоким давлением бурового раствора через форсунки на буровой головке, как реактивной струи жидкости. Поток бурового раствора расталкивает разбитую породу из под головки бура, подавая новую породу на поверхность под разрушающее действие бура и начинает своё путешествие на поверхность земли. Эта передача гидравлической мощности от буровых насосов к головке бура есть важная функция бурового раствора.

Коилтюбинговое бурение. В этом методе применяется неразборная колонна из коилтюбинговых труб и специализированная коилтюбинговая вышка. По сравнению с традиционным бурением со специальными муфтами, большими диаметрами и жёстким буром, лучше применять бурильную колонну меньшего диаметра и гибкий трубопровод. В отличие от бурильных труб, которые свинчиваются вместе для образования бурильной колонны, и которые должны рассоединяться на помосте, что загружает подъёмное устройство во время спускоподъёмных операций, коилтюбинговая труба поставляется намотанной на барабан, который разматывается по ходу буровых работ и позже перематывается на намоточный барабан во время спускоподъёмных операций. Коилтюбинговый метод значительно облегчает спуск и извлечение бурового снаряда (бурильная колонна со скважинным буровым оборудованием и инструментом).

Традиционно, коилтюбинговые буровые вышки используются для ремонта и операций заканчивания скважин, где важны мобильность и компактный размер. С развитием скважинных буровых двигателей, которые не требуют использования роторных буровых колонн для вращения головки бура, коилтюбинговые установки стали функционировать, как настоящие буровые вышки.

studfiles.net

Бурильные головки - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Бурильные головки

Cтраница 1

Бурильные головки этого типа диаметром 187 3 мм и более для среднего диаметра керна шестишарошечные. Три наружные шарошки формируют стенки скважины, а три внутренние - керн.  [2]

Бурильные головки диаметром 158 7 мм и менее пятишарошечные. Три наружные шарошки формируют стенки скважины, а две внутренние - керн.  [4]

Бурильные головки с твердосплавными зубками выпускает Краснодарский опытный завод Нефтемашремонт, а алмазные - Московский комбинат твердых сплавов.  [6]

Бурильные головки, как и долота, различаются по классу, типу, принципу воздействия на забой, материалу вооружения и конструкции основных рабочих элементов. Бурильные головки в отличие от долот не бывают гидромониторными. Более того, в их конструкциях предусмотрены меры по защите керна от прямого воздействия струй промывочной жидкости, а при проектировании режима бурения накладываются ограничения на количество подаваемой на забой жидкости.  [7]

Бурильные головки имеют максимально низкий керноприем и образуют керн диаметром 80 мм. Благодаря этому керн не испытывает значительных разрушающих напряжений и хорошо сохраняется.  [8]

Бурильные головки 7В - К более эффективны и надежны в работе но сравнению с бурильными головками 1В - К за счет более низкого керноприе-ма и увеличенного диаметра керноприемного отверстия.  [10]

Бурильные головки, помимо разбуривания забоя скважины и калибровки ее стенок, должны также формировать в центре забоя целиковый столбик породи - керн и предотвращать в процессе бурения любое повреждение керна как образца, служащего источником информации о свойствах буримой породы.  [11]

Бурильные головки, изображенные на рис. 2.52 в, г, напоминают по своей форме и действию фрезерное долото и огут. Они хорошо себя показали при роторном бурении с отбором керна.  [13]

Бурильные головки, помимо разбуривания забоя скважины и калибровки ее стенок, должны также формировать в центре забоя целиковый столбик породы - керн и предотвращать в процессе бурения любое повреждение керна как образца, служащего источником информации о свойствах буримой породы.  [14]

Бурильные головки, изображенные на рис. 2.42, в, г, напоминают по форме и действию фрезерное долото и могут быть названы фрезерными. Они эффективны при роторном бурении с отбором керна.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

www.ngpedia.ru

Буровая головка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Буровая головка

Cтраница 3

На мониторе локатора отображается визуальная информация о местоположении, уклоне, азимуте буровой головки. Также эта информация отображается на дисплее оператора буровой установки. Эти данные являются определяющими для контроля соответствия траектории строящегося трубопровода проектной траектории и минимизируют риски излома рабочей нити. При отклонении буровой головки от проектной траектории оператор останавливает вращение буровых штанг и устанавливает скос буровой головки в нужном положении. Затем осуществляется задавливание буровых штанг без вращения с целью коррекции траектории бурения.  [31]

Абразивное бурение основано на применении под давлением абразивных материалов ( вместо использования бурильной колонны и буровой головки) для прохождения сквозь нижние слои. Другие методы бурения включают в себя взрывное бурение и термобурение.  [32]

Вынос из пласта части породы облегчает продвижение луча в водоносном пласте, поскольку плотность пород перед буровой головкой снижается.  [33]

И, наконец, для бурения скважин используется сама прокладываемая труба, на переднем торце которой наглухо закреплена буровая головка. В этом случае труба вместе с буровой головкой вращается и движется поступательно.  [34]

Устройства УОЗ использовали и на других скважинах объединения для ликвидации наиболее распространенных аварий при бурении, вызванных поломкой долот, буровых головок, калибраторов, вооружения долот и случайно попавшими металлическими предметами.  [35]

Контроль за местоположением буровой головки осуществляется с помощью приемного устройства локатора, который принимает и обрабатывает сигналы встроенного в корпус буровой головки передатчика.  [36]

Информация по разведочному бурению скважин в различных условиях и грунтах ( тип буровой установки, способ и режим бурения, типы буровых головок) отмечается в журнале буровых работ и в последующем передается организации, выполняющей проектирование и строительство переходом способом ГНБ.  [37]

При поступательном и вращательном движении режущей головки лезвие срезает грунт в виде беспрерывной винтовой ленты шагом h - Величина шага равна подаче буровой головки за время одного оборота.  [39]

Установка РЕС 24 смонтирована на колесном ходу с четырьмя ведущими колесами, оборудована двумя стреловидными манипуляторами BVAN1500F, двумя податчиками СС2000 с гидравлическими вращательно-ударными буровыми головками RPH-400, с автоматическим устройством возврата в исходное положение в конце рабочего хода.  [40]

Все буровые установки фирмы Тамрок оснащены автоматическими системами, позволяющими регулировать частоту вращения бурового инструмента, забуривание, предотвращать заклинивание буровых штанг, отключать буровую головку и возвращать ее в первоначальное положение на податчике при достижении заданной глубины шпура в процессе бурения, сохранять параллельность при перемещении податчика с буровой машиной к следующему шпуру.  [42]

При вращении винта 4 возможны два варианта работы шестерни 5: или она вращается и через шестерню 2, винт 10 и гайку 6 вызывает движение буровой головки по верхней балке, или она не вращается, а перемещается вдоль винта, вызывая перемещение верхней балки по нижней. В обоих случаях после выбора хода одного механизма начинается движение второго. При сложенном податчике ход подачи верхней балки относительно нижней уже выбран и поэтому шестерня 5, не имея возможности двигаться в направлении оси, вращается этим движением буровой головки.  [44]

Для бурения каждого шпура применяется комплект буров в количестве, в зависимости от глубины шпура и диаметра буровой стали, от 2 до 14 буров различной длины и с различными диаметрами буровой головки. Разницу в длине буров принимают обычно равной глубине шпура, пробуриваемого одним бурсм до затупления.  [45]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Классификация бурильных головок. Конструктивные особенности. — МегаЛекции

Бурильные головки: шарошечные, алмазные, ИСМ. Классификация, пути увеличения выноса керна

- разбуривание забоя/калибровка стенок скв., формирование/предотвращение повреждения керна

шарошечные бур. головки

Классификация:

- разновидность (кол-во шарошек)

- класс (в зависимости от материала зуба/зубка)

- тип (в зависимости от свойств г/п)

- модификация (констр/техгнол особенности)

- модель

алмазные/ИСМ

недостаток:

- дефицит/­стоимость алмаза

классификация

- класс (вид алмазов)

- разновидность(радиальная/рад.-ступенчатая/спиральная)

- тип (в зависимости от свойств г/п)

- модификация (констр/техгнол особенности)

- модель (по размеру)

- серия (техн. изг., форма выполнения)

Увеличение выноса керна и предотвращение оставления на забое целиков:

- Приближение керноприемного отверстия и кернорвателя к зоне обр. керна

Параметры конструкции буг. головки:

Высота керноприема – расстояние от зоны образования керна до кернорвателя; Коэф. керноприема – отношение к этому расстоянию диаметра керна

 

  1. Выбор сочетания бурильных головок и керноотборных устройств с учетом категории трудности пород в отношении отбора керна.
1,2,5,19

К керноприемным устройствам «Недра» изготовляют шаро­шечные, алмазные и твердосплавные бурильные головки, предна­значенные для бурения в породах различной твердости.

Бурильная головка, предназначен­ная для бурения с отбором керна в малоабразивных мягких по­родах (тип М). Торцовые поверхности трех перпендикулярно по­ставленных ступенчатых лопастей укреплены твердосплавными зубцами, что создает условия для разрушения горной породы рассмотренной выше только наличием на шарошках не фрезеро­ванных, а твердосплавных зубцов с клиновидной породоразрушаю-щей поверхностью.

Бурильная головка, предна­значенная для бурения с отбором керна в породах средней твер­дости с пропластками твердых пород (тип СТ). Контактные сек­торы у этих бурильных головок укреплены природными алмаз­ными зернами так же, как и у однослойных алмазных долот для бурения без отбора керна. Двенадцать промывочных отверстий, расположенных между секторами, обеспечивают очистку забоя от выбуренной породы и охлаждение алмазиков.

Находят применение и импрегнированные бурильные головки, у которых в поверхностном слое матрицы имеются мелкие при­родные алмазные зерна.

Созданы и успешно эксплуатируются бурильные головки ИСМ для бурения с отбором керна в тех же породах, в которых при­меняют алмазные бурильные головки. Конструктивно бурильные головки ИСМ выполнены аналогично алмазным, но с укрепле­нием контактных секторов твердым сплавом

Наряду с керноприемным устройством типа «Недра» суще­ствуют керноприемные устройства с несъемным керноприемником типа «Силур» для отбора керна в осложненных условиях при бу­рении скважин диаметром 212,7 мм и менее. Конструктивно они выполнены аналогично, и применяют их с бурильными головками описанных выше конструкций.

Помимо керноприемных устройств типа «Недра» и «Силур», позволяющих отбирать с бурильными головками диаметром 212,7 мм керн диаметром 80 мм, созданы и применяются при ро­торном бурении керноприемные устройства типа «Кембрий», обе­спечивающие при том же диаметре бурильной головки отбор керна диаметром 100 мм.

Конструктивно керноприемные устройства «Недра», «Силур» и «Кембрий» аналогичны, но увеличенный диаметр керноприем-ника у последнего привел к необходимости создания для них спе­циальных бурильных головок. Отличаются они от рассмотренных выше бурильных головок в основном возможностью формирова­ния керна большого диаметра.

Керноприемные устройства со съемным керноприемником для бурения с отбором керна роторным способом пока не созданы. При турбинном бурении такие устройства получили наименование колонковых турбобуров (гл. 4).

Для бурения с отбором керна с колонковым турбобуром типа КТДЗ созданы четырехшарошечные бурильные головки (рис. 3.22). Такая головка состоит из четырех сваренных между собой сек­ций-лап 2, на цапфах которых на трехрядных подшипниках ка­чения 4 размещены шарошки 1. Зубцы периферийных рядов ша­рошек калибруют стенку скважины, а вершины шарошек, укреп­ленные твердосплавными вставками 5, обуривают керн. Для пропуска промывочной жидкости в каждой секции наклонно расположены промывочные отверстия 3. Такие бурильные головки изготовляются только типа СТ, т. е. для бурения с отбором керна в породах средней твердости с пропластками твердых пород.

Для бурения с отбором керна с колонковым турбобуром типа КТД4С применяются четырехшарошечные бурильные головки типа СТ, отличающиеся от бурильных головок, приведенных на рис. 3.22, в основном возможностью отбора керна большего диа­метра.

Применяются с колонковыми турбобурами типа КТД4С и че­тырехшарошечные бурильные головки типа ТКЗ, отличающиеся от бурильных головок типа СТ только породоразрушающими эле­ментами на шарошках. У бурильных головок типа ТКЗ шарошки оснащены твердосплавными зубками клиновидной формы, и по­этому они предназначены для бурения в абразивных твердых по­родах с пропластками крепких пород.

С колонковыми турбобурами типа КТД4С применяются также алмазные и твердосплавные бурильные головки типа С для бу­рения с отбором керна в неабразивных породах средней твердо­сти. Конструктивно они выполнены аналогично бурильным голов­кам для керноотборочных устройств типа «Недра».

Подготовленное к работе колонковое долото со съемным кер-ноприемником спускают в скважину, как правило, без керноприемника. После спуска долота промывают скважину для выравни­вания плотностей закачиваемой в бурильную колонну и выходя­щей из скважины промывочной жидкости. Затем в бурильную колонну бросают съемный керноприемник, который, войдя в корпус керноприемного устройства, занимает рабочее положение.

 

36.Технические средства отбора керна 1,2,5,19

К керноприемным устройствам «Недра» изготовляют шаро­шечные, алмазные и твердосплавные бурильные головки, предна­значенные для бурения в породах различной твердости.

Бурильная головка, предназначен­ная для бурения с отбором керна в малоабразивных мягких по­родах (тип М). Торцовые поверхности трех перпендикулярно по­ставленных ступенчатых лопастей укреплены твердосплавными зубцами, что создает условия для разрушения горной породы рассмотренной выше только наличием на шарошках не фрезеро­ванных, а твердосплавных зубцов с клиновидной породоразрушаю-щей поверхностью.

Бурильная головка, предна­значенная для бурения с отбором керна в породах средней твер­дости с пропластками твердых пород (тип СТ). Контактные сек­торы у этих бурильных головок укреплены природными алмаз­ными зернами так же, как и у однослойных алмазных долот для бурения без отбора керна. Двенадцать промывочных отверстий, расположенных между секторами, обеспечивают очистку забоя от выбуренной породы и охлаждение алмазиков.

Находят применение и импрегнированные бурильные головки, у которых в поверхностном слое матрицы имеются мелкие при­родные алмазные зерна.

Созданы и успешно эксплуатируются бурильные головки ИСМ для бурения с отбором керна в тех же породах, в которых при­меняют алмазные бурильные головки. Конструктивно бурильные головки ИСМ выполнены аналогично алмазным, но с укрепле­нием контактных секторов твердым сплавом

Наряду с керноприемным устройством типа «Недра» суще­ствуют керноприемные устройства с несъемным керноприемником типа «Силур» для отбора керна в осложненных условиях при бу­рении скважин диаметром 212,7 мм и менее. Конструктивно они выполнены аналогично, и применяют их с бурильными головками описанных выше конструкций.

Помимо керноприемных устройств типа «Недра» и «Силур», позволяющих отбирать с бурильными головками диаметром 212,7 мм керн диаметром 80 мм, созданы и применяются при ро­торном бурении керноприемные устройства типа «Кембрий», обе­спечивающие при том же диаметре бурильной головки отбор керна диаметром 100 мм.

Конструктивно керноприемные устройства «Недра», «Силур» и «Кембрий» аналогичны, но увеличенный диаметр керноприемника у последнего привел к необходимости создания для них спе­циальных бурильных головок. Отличаются они от рассмотренных выше бурильных головок в основном возможностью формирова­ния керна большого диаметра.

Керноприемные устройства со съемным керноприемником для бурения с отбором керна роторным способом пока не созданы. При турбинном бурении такие устройства получили наименование колонковых турбобуров (гл. 4).

Для бурения с отбором керна с колонковым турбобуром типа КТДЗ созданы четырехшарошечные бурильные головки. Такие бурильные головки изготовляются только типа СТ, т. е. для бурения с отбором керна в породах средней твердости с пропластками твердых пород.

Применяются с колонковыми турбобурами типа КТД4С и че­тырехшарошечные бурильные головки типа ТКЗ, отличающиеся от бурильных головок типа СТ только породоразрушающими эле­ментами на шарошках. У бурильных головок типа ТКЗ шарошки оснащены твердосплавными зубками клиновидной формы, и по­этому они предназначены для бурения в абразивных твердых по­родах с пропластками крепких пород.

С колонковыми турбобурами типа КТД4С применяются также алмазные и твердосплавные бурильные головки типа С для бу­рения с отбором керна в неабразивных породах средней твердо­сти. Конструктивно они выполнены аналогично бурильным голов­кам для керноотборочных устройств типа «Недра».

 

  1. История ударного бурения. Основные недостатки +

1-й этап. 14-м веке до нашей эры (некоторые авторы утверждают, что в Китае были пробурены скважины глубиной более 1200 м). В основе китайского опыта бурения было применение легких, но прочных бамбуковых труб и ударного способа разрушения породы на забое (долблением). Только в 1870 году произошло падение китайского рекорда: в России была пробурена скважина до глубины 1300 м. Это стало возможным благодаря применению более мощного наземного оборудования и новой разновидности ударного способа бурения - ударно-канатного.

2-й этап. Считается, что первая в мире скважина, из которой получен приток нефти, пробурена в США Дрейком в 1859 году, однако еще в 1847 году В.Н. Семенов в Баку, в районе Биби-Эйбат, пробурил скважину на нефть, опередив американских буровиков на 12 лет. До этого в Бакинском районе нефть добывали из колодцев. Достоверно известно, что нефтяные колодцы рыли в Азербайджане еще в 1594 году.

Почти одновременно с Дрейком, в 1864 году полковник Новосильцев Ардалион Николаевич, которого Д.И. Менделеев называл первым бурильщиком России (по странному совпадению Дрейка тоже называли полковником), организовал промышленное широкомасштабное бурение на Кубани, на западе Таманского полуострова, а затем у реки Кудако. Применялся ударный способ бурения. К концу 1865 года на левом берегу реки Кудако было пробурено 50 фонтанирующих нефтью скважин. Тот же энергичный в делах А.Н. Новосильцев выстроил на берегу Керченского пролива один из первых в мире нефтеперегонных заводов, производящий около 800 тыс. ведер керосина в год.

На исходе 19-го века в России объемы бурения нарастали очень быстро. Расширялось бурение в Азербайджане, в Майкопском и Грозненском районах, в Урало-Эмбенской низменности, в Небит-Даге.

3-й этап. Последний рекорд глубины ударного способа бурения был достигнут в США в 1925 году и составил 2330 м. И тем не менее практика показывала, что ударное бурение (ударно-штанговое и ударно-канатное) стало объективным тормозом ускорения и удешевления проводки скважин. В СССР максимум проходки скважин на нефть ударным способом (157,5 тыс. м в год) приходится на 1926 год (рис. 2.2), когда средняя глубина скважин равнялась 620 м (рис.3). Ударное бурение стало постепенно вытесняться роторным[2]. Начиная с 1935 года, когда средняя глубина скважин по стране превысила 1000 м, этот способ в нефтяном бурении перестали применять. Потребность в нефти в стране и во всем мире быстро нарастала, нужно было для ее добычи пробурить много скважин, но быстро и дешево бурить при ударном способе разрушения было невозможно.

 

 

38.История вращательного бурения. Основные преимущества. +

Альтернативный ударному новый способ бурения - вращательный - уже существовал и был известен.

В 1714 году некий Леман из Лейпцига опубликовал описание штангового вращательного бурения.

В 1815 году предпринята попытка усовершенствовать ударно-канатный способ бурения применением промывки для очистки забоя скважины.

Инженер Фовелл выступил в 1846 году в Парижской академии с сообщением о применении насоса для промывки скважины.

В 1862 году Г. Лешо (Швейцария) изобрел вращательное алмазное бурение.

Изобретатели, таким образом, стремились совместить две операции: разрушение забоя и его очистку, которые при ударном способе бурения осуществляется последовательно.

Для создания конкурентоспособного ударному роторного способа бурения требовалось разработать пригодный для вращательного способа породоразрушающий инструмент (долото) и его вращатель.

Еще в 1878 году было запатентовано двухшарошечное долото, а в 1909 году появилось двухшарошечное долото с конусными шарошками. Исключительно знаменательным для бурения стал 1911 год: американская фирма “Юз” впервые выпустила на рынок трехшарошечные долота. Через 22 года, в 1932 году, в опорах шарошек долот стали применяться шариковые и роликовые подшипники, и наконец, в 1935 году, почти через 25 лет после изобретения трехшарошечного долота появились шарошечные долота со смещенными осями шарошек, пригодные для бурения любых по механическим свойствам пород. Именно по этой причине 1935 год можно считать годом завершения 3-го этапа и годом рождения современного роторного способа бурения, тем более, что вращатель долота - роторный стол (ротор) - к тому моменту уже был изобретен (1888 г.). Вращатели иного типа - забойные - изобретены почти одновременно с ротором. В 1890 году инженер К.Г. Симченко изобрел первый в мире турбобур. Начался продолжающийся до сих пор 4-й этап, этап интенсивного развития и широкого применения вращательного способа бурения.

Параллельно с созданием долота для роторного бурения интенсивно разрабатывались конструкции и налаживался выпуск (преимущественно в США) бурильных труб для роторного бурения.

Во всем мире, в том числе и в СССР, до 1935 года роторное бурение, вытесняющее постепенно ударное, применялось в “усеченном” варианте: в сочетании только с лопастными долотами. Первая нефтяная скважина роторным способом пробурена в 1895 году в США (штат Техас). Опыт варианта роторного бурения без шарошечного долота оказался очень полезным. Дело в том, что лопастные долота, работающие только в режиме внедрения режущей части лопастей в породу, требуют приложения к трубам повышенных по сравнению с шарошечными долотами крутящих моментов. Промышленности потребовались бурильные трубы и вращатели повышенной прочности и надежности. И такие трубы были созданы.

Появление в 1935 году трехшарошечных долот с опорами качения и смещенными осями шарошек завершило формирование нового роторного способа бурения, что можно расценить как техническую революцию в бурении, равную по влиянию с изобретением ударного способа бурения в Китае. За истекшие почти 65 лет применения и развития его во всем мире не произошло ничего принципиально нового, за исключением, пожалуй, одного: промывки забоя высоконапорными (гидромониторными) струями (1948 г., США). Подробнее об этом чуть позже.

 

39.История возникновения и развития бурения забойными двигателями +

Бурному развитию турбинного способа бурения способствовала организация в 1953 году в Москве специализированного научно-исследовательского и проектного института для решения проблем бурения нефтяных скважин - ВНИИбурнефть (с 1957 года - ВНИИБТ). За относительно короткое время под руководством М.Т. Гусмана и Р.А. Иоаннесяна (учеников и соратников погибшего в годы войны при испытании нового оружия П.П. Шумилова) был создан нормальный ряд турбобуров самых различных типов. Совершенствование турбобуров, как забойных вращателей долота, шло вначале по пути уменьшения скоростей вращения за счет изменения гидродинамических характеристик лопаток турбин, а завершилось созданием принципиально новых забойных двигателей - винтовых (объемных) со скоростями вращения вала, характерными для высокооборотного роторного бурения (ВНИИБТ). Приоритет российской буровой науки в создании гидравлических забойных вращателей долота никем не оспаривается. Наличие в арсенале технических средств забойных двигателей оказало решающее влияние на развитие алмазного и наклонно направленного, в том числе горизонтального, бурения.

Непомерное на начальном этапе увлечение турбинным бурением имело и негативные последствия. Совершенствование шарошечных долот шло с постоянной оглядкой на высокооборотное турбинное бурение. В результате к концу 70-х годов выяснилось, что в стране нет заводов, способных изготовлять долота для эффективной реализации преимуществ роторного способа бурения. Не был налажен выпуск высокопрочных бурильных труб для роторного бурения. Пришлось ошибки исправлять. Первая исправлена в 1983 году, когда был налажен выпуск долот по лицензии в г. Куйбышеве. Вторая исправлена только частично.

 

  1. История развития техники и технологии бурения в СССР +

Итак, появился долгожданный способ бурения, решивший сразу несколько проблем принципиального характера:

- резкое сокращение продолжительности бурения за счет совмещения процессов разрушения забоя и его очистки;

- возможность бурить любые по механическим свойствам породы;

- постоянная очистка ствола скважины от выбуренной и обваливающейся породы;

возможность управлять устойчивостью вскрытых бурением пород путем изменения плотности буровой промывочной жидкости и ее технологических параметров и за счет этого уменьшать количество и диаметры спускаемых в скважину обсадных колонн, что называется упрощением конструкции скважин;

- возможность управлять нефтегазопроявлением из скважины или поглощением бурового раствора в пласты, что также способствовало упрощению конструкции скважин и решало острые для нефтяной промышленности проблемы экологии, охраны труда и пожарной безопасности.

Роторное бурение открыло перед буровиками вполне реальные возможности для ускорения и удешевления проводки скважин. На рис. 2.3 приведены совмещенные графики изменения средних глубин и коммерческих скоростей бурения скважин с 1920 по 1941 год. Обращает внимание, что в предвоенные годы в СССР, начиная с 1935 года, имело место резкое увеличение скоростей бурения, несмотря на столь же резкое возрастание средних глубин бурения. Совпадение такого необычного факта (обычно наблюдается противоположное: с ростом глубины скважины скорость уменьшается) с повсеместным переходом на роторное бурение не случайно. При роторном способе бурения резко уменьшилась почти фатальная зависимость работы буровика-технолога от геологических условий бурения и возросла возможность управления процессом бурения скважины и инженерного прогнозирования ожидаемых результатов как по срокам бурения, так и по стоимости. Для реализации этой возможности требовалось познание основных явлений, сопровождающих все элементы (операции) процесса строительства скважины. Неожиданно выяснилось, что дальнейшее развитие бурения, как подотрасли нефтяной промышленности, невозможно без привлечения академической науки и передовой инженерной мысли из различных областей: химии (буровые промывочные жидкости), материаловедения и машиностроения (долота, бурильный инструмент, буровое и наземное оборудование), гидравлики и аэродинамики (промывка скважины и управление нефтегазопроявлениями), экономики и организации производства. Возникла острая потребность в высококвалифицированных. специалистах по узким, непривычным для практиков бурения, направлениям и потребность в научно-исследовательских центрах, где эти специалисты могли бы работать над буровыми проблемами. Стало также очевидным, что нужны инженеры, специально и разносторонне подготовленные для работы в бурении.

Достойно удивления то, что Россия 30-х годов имела все возможности для самостоятельного решения этих новых задач.

Относительно просто решались кадровые проблемы. В наследство от царской России страна получила превосходный профессорско-преподавательский корпус, в том числе по горному делу, ни в чем не уступающий зарубежному. В Баку уже был нефтяной институт, в Новочеркасске - Донской политехнический с горным факультетом, а в Грозном уже с 1920 года готовили инженеров по нефтепромысловому делу. Были созданы и специализированные научно-исследовательские центры: АзНИИ в г. Баку и ГрозНИИ - в г. Грозном. По распоряжению С. Орджоникидзе была создана “колонна институтов” для решения проблем нефтяного, в том числе и бурового, дела, куда вошли, кроме названных, многие академические институты.

 

41.История развития долот и долотостроения

 

42. Состояние техники и технологии бурения в России в современных условия х 1,2

Стр5 ЗУ

 

 

43.Способы бурения. Их общая характеристика. + 1,2

Разрушать горные породы можно механическим, термическим, физико-химическим, электроискровым и другими способами. Од­нако промышленное применение находят только способы меха­нического разрушения породы, а другие пока не вышли из стадии экспериментальной разработки.

Механическое разрушение породы осуществляется с исполь­зованием мускульной силы человека (ручное бурение) или двига­телей (механическое бурение). Ручное бурение иногда приме­няют при инженерно-геологических исследованиях.

Механическое бурение осуществляется ударным и вращатель­ным способами. Ударный способ более 40 лет не применяется на нефтяных и газовых промыслах СССР. Однако в угольной и горнорудной промышленности, при инженерно-геологических изы­сканиях, бурении скважин на воду и скважин для взрывных ра­бот ударное бурение находит применение. Поэтому сущность ударного бурения рассматривается в учебнике кратко.

Ударное бурение. Из всех разновидностей ударного бурения в настоящее время применяется только ударно-канатное. Буровой снаряд, состоящий из долота , ударной штанги , раздвижной штанги-ножниц и канатного замка , спускают в скважину на канате , который, огибая блок , оттяжной ро­лик и направляющий ролик , сматывается с барабана бурового станка. Скорость спуска бурового снаряда регулируют тормозом . Блок установлен на вершине мачты . Для га­шения вибраций, возникающих при бурении, применяются амор­тизаторы

По мере углубления скважины канат удлиняют. Цилиндричность сква­жины обеспечивается поворотом долота в резуль­тате раскручивания каната под нагрузкой (во время приподъема бурового снаряда) и скручива­ния его при снятии нагрузки (во время удара долота о породу).

Эффективность разрушения породы при ударно-канатном бу­рении прямо пропорциональна массе бурового снаряда, высоте его падения, ускорению падения, числу ударов долота о забои в единицу времени и обратно пропорциональна квадрату диа­метра скважины. При всех прочих равных факторах производи­тельность бурения существенно зависит от правильности выбора долота для данной породы

В процессе разбуривания трещиноватых и вязких пород воз­можно заклинивание долота. Для освобождения долота в буро­вом снаряде применяют штангу-ножницы, изготовленные в виде двух удлиненных колец, соединенных друг с другом подобно зве­ньям цепи.

Процесс бурения будет тем эффективнее, чем меньшее сопро­тивление долоту бурового снаряда оказывает накапливающаяся на забое скважины выбуренная порода, перемешанная с пласто­вой жидкостью. При отсутствии или недостаточном притоке пла­стовой жидкости в скважину с устья периодически доливают воду. Равномерное распределение частиц выбуренной породы в воде достигается периодическим расхаживанием (приподъемом и 14опусканием) бурового снаряда. По мере накопления на забое раз­рушенной породы (шлама) возникает необходимость в очистке скважины. Для этого с помощью барабана поднимают буровой снаряд из скважины и многократно спускают в нее желонку 13 (см. рис. 1.2) на канате 17, сматываемом с барабана 16. В днище желонки имеется клапан. При погружении желонки в зашлам-ленную жидкость клапан открывается и желонка заполняется этой смесью, при подъеме желонки клапан закрывается. Подня­тую на поверхность зашламленную жидкость выливают в сбор­ную емкость. Для полной очистки скважины приходится спускать желонку несколько раз подряд.

После очистки забоя в скважину опускают буровой снаряд, и процесс бурения продолжается.

При ударном бурении скважина, как правило, не заполнена жидкостью. Поэтому во избежание обрушения породы с ее стенки спускают обсадную колонну, состоящую из металлических об­садных труб, соединенных друг с другом с помощью резьбы или сварки. По мере углубления скважины обсадную колонну про­двигают к забою и периодически удлиняют (наращивают) на одну трубу.

С увеличением длины обсадной колонны продвижение ее к за­бою затрудняется. Наступает такой момент, когда обсадную ко­лонну невозможно подать вниз даже специальным забивным снарядом. В этом случае спущенную обсадную колонну остав­ляют в скважине, внутрь ее спускают вторую обсадную колонну, и скважину углубляют долотом меньшего диаметра, а колонну наращивают. Вновь наступает момент, когда и вторая обсадная колонна не спускается глубже, что вынуждает спускать третью колонну еще меньшего диаметра и т. д. до тех пор, пока не будет достигнута проектная глубина. Таким образом, в скважину мо­жет быть спущено несколько обсадных колонн, образующих те­лескоп труб разного диаметра.

Для ударно-канатного бурения в СССР выпускают самоходные и стационарные станки, позволяющие бурить скважины глубиной до 500 м. Они имеют сравнительно небольшую массу (7—20 т), и поэтому их легко можно перевозить с места на место, что очень важно для организации буровых работ в труднодоступных и отда­ленных районах.

Вращательное бурение. При вращательном бурении разру­шение породы происходит в результате одновременного воздей­ствия на долото нагрузки и крутящего момента. Под действием нагрузки долото внедряется в породу, а под влиянием крутящего момента скалывает ее.

 

 

44.Критерии выбора способов бурения 1,2

Критерии оптимизации режима бурения. Определение оптимального времени работы долота на забое

(Pд, n, Q)опт=minC, maxVр

C=f1(Pд, n, Q) ; Vp=f2(Pд, n, Q)

Этапы поиска оптимального режима

- на стадии проектирования

- оперативная оптимизация режима бурения

- корректировка проектного режима с учетом инф.,

полученной в процессе бурения

в процессе проектирования мы используем инф. полученную при бурении скв. в данном регионе, в аналог. усл., данные по гоелог. разрезу скв., рекомендаций завода-изготовителя бур. инстр., рабочих хар-к забойных двигателей.

2 способа выбора tопт долота на забое:

- графический

tgα=dh/dt=Vм(t)=h(t)/(tопт+tсп+tв)

- аналитический

 

 

45.Роторное бурение. Достоинства и недостатки. Область применения. 1,2

Принцип действия ротора, особенности технологии роторного бурения

роторным способом бурят ~20-25% метража скв.

ротор – коническая зубчатая муфта, предн. для передачи вращения от гориз. расп. вала тарнсмиссии на верт. расп. БК

функции:

- передача вращения на БК с одновр. подачей ее на забой

- восприятие разл. нагр. в процессе бурения и СПО

- воспр. реакт. момента корпуса ЗД, доходящего до устья скв.

скорость вращения ротора регул. с помощью передаточного мех-ма или коробки передач. n~40-320[об/мин]

ПРК – ротор с пневм. клиновым захватом

выбор ротора:

- d прох. сечения; мощность; max осевая нагрузка

особенности

- передача мощности к долоту осущ. по гидр. и мех. каналу

достоинства:

- большая проходка на долото

- незав. регулирование нагр. на долото и частота его вращения

- ротор снабжается моментометром

- возрастает точность измерения осевой нагрузки

- меньшая вероятность затяжек и прихватов БК

недостатки:

- ↑Fтр о стенки скв., что приводит к износу

рациональная обл. применения:

- геологические/технологические/экономические факторы

- Lскв>3500м; tзаб>140’C; Dдол<190,5мм;

- наличие осложнений (затяжки/прихваты)

- использование аэрированного БР, либо продувка

воздухом/газом

- применение долот с гермет. опорой

- бурение интервалов интенсивного искривления ствола скв.

- нехватка УБТС (необходимо использовать БТ достаточной

прочности)

 

46.Подготовка скважины к роторному бурению. 1,2

Главное бурение разными компоновками. После турбобура – зигзагообразный ствол, стволы имеют смещение, можно заклинить.

1. Можно поэтапно вводя увеличенную жесткость КНБК проработать ствол пробуренный до того турбобуром осторожно не допуская посадок инструмента дойти до забоя, ЗД и спустить ту компоновку которую надо.

2. Очистить забой от металла, шлама а затем спускать БИ

4. подготовить всю скважину к роторному бурению одно дело бурить без вращения в стволе, другое с вращением колонны.. инструмент д.б. соотв по прочности роторному бурению.

5. Вертлюг – если квадрат не вращается сальники могут выдержать долго и спокойно, если начинаем вращать, сальник может не выдержать.

6. насосы перепроверить – нормальное роторное бурение ®Р д.б. не менее турбинного, а возможно и более.

7.

 

47.Классификация и ассортимент турбобуров. Конструктивные особенности 1,2,5,15,16

Конструктивные особенности турбобуров

Находят применение одно-, двух-и трехсекционные турбобуры с последовательным соединением секций и двух-, трехсекционные реактивно-турбинные агрегаты с параллельным соединением сек­ций

Односещионные турбобурытипа Т12. Рассмотрим упрощен­ную схему устройства односекционного турбобура Состоит односекционный турбобур из двух групп дета­ лей — вращающихся и непод­вижных. Вращающиеся детали надевают на вал И в описанной ниже последовательности. Сначала сверху надевают втулку нижней радиальной опоры , кольцо-упор с отверстиями для ввода промывочной жидко­сти вовнутрь вала и 33 ступени турбины . Затем надевают втулку средней опоры 12 и среднююопору 33 ступени турбины, вторую втулку средней опоры и среднюю опору и 34 ступени турбины.На этом заканчивают сборку 100 ступеней турбины с двумя средними опорами. После этого на вал надевают регулировочное кольцо , диск пяты , кольцо пяты и нижний подпятник. Затем надевают второй комплект деталей опоры: диск пяты, кольцо пяты, подпятник и т. д. Собрав комплектов деталей опоры, навинчивают крепежные детали—гайку до упора в верх­ний диск пяты, колпак и контргайку

Навинчивание крепежных деталей осуществляют до за­данной величины момента в целях обеспечения надежного при­жатия друг к другу всех надетых на вал деталей и к кольцу-упору.

После этого к корпусу турбобура привинчивают переводник, внутрь корпуса устанавливают распорную втулку и вал с со- перепада давления и веса вращающихся деталей) и вверх (от ре­акции забоя скважины).

Для восприятия осевой нагрузки в рассмотренном турбобуре служит так- называемая гребенчатая пята, состоящая, как уже указывалось ранее, из 12 комплектов деталей, один из которых схематично показан на рис. 4.5, б. Одна из трех деталей каждого комплекта — подпятник 6 — в средней части и по внутреннему ободу облицована резиной. В зависимости от направления на­грузки диски пяты 5, вращающиеся вместе с валом, верхними или нижними поверхностями опираются на резиновые облицовки под­пятников и вместе с ними воспринимают осевую нагрузку.

В процессе работы турбобура вал его испытывает также ра­диальные нагрузки, для восприятия которых турбобур имеет че­тыре радиальные опоры.

Роль верхней радиальной опоры выполняют кольца пяты 7 и подпятники 6. При вращении вала кольца пяты трутся о внут­ренние ободы подпятников, облицованных резиной, и тем самым передают ему радиальные нагрузки.

Средние опоры 13 (рис. 4.5, г), внутренние ободы которых об­лицованы резиной, воспринимают радиальные нагрузки, возни­кающие в средней части вала турбобура.

Нижней радиальной опорой является ниппель 16 (рис. 4.5,5), внутренняя поверхность которого также облицована резиной.

После изучения принципов устройства односекционного тур­бобура предлагается закрепить полученные знания, воспользовав­шись чертежом односекционного турбобура типа Т12 (рис. 4.7), на котором применена такая же нумерация деталей, как и на

рис. 4.5 и 4.6.

Односекционные турбобуры (рис. 4.7) применяются при буре­нии вертикальных и наклонных скважин небольшой глубины. Если же при бурении наклонных скважин требуется осуществить ин­тенсивное искривление, то применяют односекционные укорочен­ные турбобуры с числом ступеней 30—60 и длиной около 3—4 м (обычные односекционные турбобуры имеют длину около 9 м). Конструктивно укороченные и типа Т12 турбобуры отличаются числом ступеней турбин и опор.

Двухсекционные турбобуры типа ТС и трехсекционные турбо­буры типа ЗТС. Рост глубин скважин привел к необходимости соз­дания более мощных турбобуров, что потребовало увеличения числа ступеней турбины и, следовательно, увеличения длины вала и корпуса турбобура. По технологическим условиям изготовле­ния, эксплуатации, ремонта и транспортировки турбобуров увели­чение длины валов и корпусов по сравнению с принятыми в одно-секционном турбобуре было признано нецелесообразным. Эта проблема была решена путем последовательного соединения двух-трех односекционных турбобуров.

Нижняя секция выполнена так, что она может использоваться самостоятельно. Трехсекционные турбобуры типа ЗТС отличаются от двух­секционных типа ТС введением средней секции с радиальными опорами, между которыми уста­новлены ступени турбины. Об­щее число ступеней турбин дове­дено в трех секциях до 350, что< позволило значительно увели­чить подводимую мощность к до­лоту и создать условия для бу­рения глубоких скважин турбин­ным способом.

Трехсекционные шпиндельные турбобуры типа ЗТСШ.

Секционные турбобуры типов А, АШ и АГТШ. Все модифика­ции этих турбобуров отличаются от рассмотренных выше турбо­буров применением турбин особой конструкции, позволяющих по­лучать при постоянном расходе промывочной жидкости не посто­янное значение перепада давления а рост его при увеличении частоты вращения вала турбобура. Поэтому такие турбобуры называют турбобурами с наклонной линией давления

При уменьшении же расхода промывочной жидкости через тур­бину можно получить постоянный перепад давления. Регулировать расход промывочной жидкости можно, применяя привод к буровым насосам с мягкой характеристикой (электро­двигатель постоянного тока, дизель с турботрансформатором) или, например, редукционный клапан, устанавливаемый над тур­бобуром в переводнике специальной конструкции.

Однако в практике бурения находят большее применение тур­бобуры с наклонной линией давления, работающие при постоян­ном расходе жидкости.

Двухсекционные турбобуры типа А конструктивно выполнены так, что нижняя секция может применяться самостоятельно. Как видно на риснижняя секция укомплектована многорядным упорно-радиальным шарикоподшипником, установленным н

Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:

megalektsii.ru