Бурение скважин

Грифоны и межколонные  проявления. грифоны – это ГНВП выходящие на пов-ть земли по трещинам за пределы устья скв. Межколонные проявления – это проявления пл-ых флюидов кольцевое пространство м/у обсадными колонными. Причины: 1.не качественная изоляция водонапорных пластов.2.не правильно выбрана глубина спуска кондуктора 3.Низкое качество цементирования(очень высокая проницаемость цементного камня)4.Низкое качество резьбового соединения обсадных труб. Меры:1.Кондуктор необходимо спускать на глубину с учетом перекрытия подошвы пласта, из которого ожжет произойти проявления.2.Цементный р-р за обсадной колонной всегда нужно поднимать до устья скв.3.Во время спуска обсадной колонны для надежной герметизации резьбового соединения не обходимо использовать при свинчивании труб смазку – герметик.

54)

Противовыбростное оборудование(ПВО). В состав ПВО входит: 1.Привенторы: Вращающиеся,универсальные, плашечный.2.манифольдные линии, глушения (для закачки утяжеленного р-ра).Линия дросселирования(для выравнивания дав-я в скв.)внутреннее отверстие привентора должно обеспечивать свободное прохождение инструмента ч/з него. Для закрепления привенторов на устье устанавливается устьевая крестовина и над привенторная катушка с разъемным желобом. Выбор схемы ПВО зависит от ожидаемой интенсивности ГНВП и величины Рпл.

55)

Схемы монтажа противовыбростного оборудования(ПВО). . Выбор схемы ПВО зависит от ожидаемой интенсивности ГНВП и величины Рпл. Сущ-ет 4 основные схемы монтажа ПВО:1.2-ух привенторная,с двумя линиями манифольда ,с одной крестовиной.2.3-х привенторная, с двумя линиями манифольда с одной крестовиной.3.Трех привенторная, с двумя линиями манифольда,с двумя крестовинами.4.Трех привенторная, с 3 линиями манифольда,с двум крестовинами. Привенторы обзначаются:ППГ-156х320(привентор пластичный гидравлический).156-диаметр проходного отверстия,320-давление(если 3 цифры то дав-е в (кг/см2), а если 2-то (МПа)).ПУГ- привентор универсальной гидравлический. ПВ-привентор вращающийся.

56)

Особенности проводки скв. в условиях сероводородной агрессии(Н2S).При вскрытии продуктив. пластов с содержанием (Н2S) необходимо соблюдать жесткие правила техники безопасности,т.к. при незначительных концентрациях Н2S может наступить смерть чел-ка. При сероводородной агрессии могут возникнуть следующие осложнения: 1.Разрушение труб и устьевого оборудования в результате коррозионного растрескивания.2.Ухудшения качества  бур р-ра – увеличив. водоотдача и образуется толстая рыхлая корка.3.При рН≈7 при поступлении Н2S в р-ре образуется липкие сгустки, к-рые могут привезти к прихвату инструмента. Мероприятия: В р-р необходимо добавлять ингибиторы, в частности ингибиторы коррозии, способные связывать сероводород в трудно растворимые соединения в воде.Н2S+FeCO3=FeS↓+Н2О+СО2.2.При цементировании обсадной клоны в томпонажные цементы не обходимо так же добавлять ингибиторы, которые будут представлять проникновению Н2S в цементный камень.рНр-ра≥9.3.При необходимости утяжеления бур. р-ра желательно использовать железистые утяжелители к-рые будут связывать Н2S.3Н2S+ FeCO3= Fe2S3+3Н2О. 4.Бурильные обсадные трубы и устьевое оборудование необходимо использовать из спец. анти коррозионных сталей.

57)

Многолетние мерзлые породы(ММП).ММП- это такие, к-рые имеют 0или отриц. t-ру или в которых часть воды замерзла. При разбуривании интервала ММП из-за контакта с породой теплого бур. р-ра. Происходит растепление породы, то есть вытаивает лед. В результате возникают следующие осложнения: признаки:1.Интенсивное кавернообраз.2.осыпи и обвалы. Протаивание и размыв породы фундамента под буровой.4.Протаивание и размыв пород за направлением и кондуктором, что может привести к грифонообразованию .5.Недоподъем цементного р-ра из-за обваливающихся пород, разгерметизация резьбового соединения и смятие обсадной колонны.6.Применение спускаемых обсадных колонн спускаемых в скв. стенки.Меры:1.Сохранение отриц. t-ры интервала ММП, бур р-ра должен быть соответст. качества, что бы при остановки он не замерз.2.Во избежание смятие обсадной колонны и разгерметизации резьбы не обходимо использовать трубы повышенной прочности и более герметичной резьбой.3.Для предотвращения размыва устья конструкцию скв. обеспечивать более надежное направлением.

58)

Понятие о режиме бурения. Режим бурения – это сочетания параметров влияющих на показатели бурения, то есть на мех-ю скорость и проходку на долото. К параметрам режима бурения относиться:1.Рд-осевая нагрузка на долото[МН].2.h-частота вращения долота[об/мин].3.Q- подача насоса[л/сек].4.Качественный показатель р-р:а)потность[кг/см3].б)Водоотдача В[см3/30мин].в)T[сек].СНС(статическое напряжение сдвига)-θ=[н/мм2].оптимальный режим бурения- это такой режим при котором достигается мах-ые показатели мах. мех-кая скорость и проходка на долото. Специальный режим бурения – это такой режим бурения, при котором накладываются ограничения, на  какой либо параметр режима бурения(при отборе керна или при бур-нии алмазными долотами Рд должна быть ниже).

59)

Влияние параметров режима бурения  на показатели бурения. влияния осевой нагрузки на мех-ю скорость.I- область поверхностного разрушения Рд будит намного меньше чем породы.II-усталостное разрушение Рд остается меньше предела прочности породы но уже придается к мах. значению.III- область объемного разрушения. Механическая скорость достигает мах. значения, т.к.Рд>педела прчности породы.Для достижения мех-ой скорости –максимальной, осевая нагрузка должна соотв. твердости пород. В мягких породах- наименьший, а в тв-ых  -наибольший. Влияние частоты вращения на мех-ую скорость. При чрезмерной частоте вращение будит происходить более быстрый износ опоры долота, то есть будит уменьшаться стойкость долота. Кроме того, при высокой частоте вращения зубья шарошки будут проскальзывать по забою из-за недостаточного времени контакта с породой, при этом не будит происходить скола породы. Для мягких пород частота вращения должна быть мах., т.к. предел прочности породы не большой и времени для выкалывании породы не большой и времени для выкалывании породы нужно меньше, для выкалывания породы нужно меньше, для тв-ых пород наоборот hmin.Влияние подачи на скорость.при увеличен. подачи насосов после достижения мах. значения мех-ой скорости остается не изменой, т.к. возрастает гидродиномич. дав-е в скв. и буримость породы ухудшается из-за ее уплотнения на забое. Качественные показатели: Влияние пл-ти на проходку на долото:При повышении пл-ти, проходка на долото снижается, т.к. повышается Ргд/ст следов. порода уплотняется и буримость ее понижается. Влияние дифференциального дав-я на мех-ю скорость. Водоотдачу при бурении скв. необходимо поддерживать в минимальных пределах во избежание образовании толстой рыхлой глинистой корки. Но с другой стороны высокая фильтрация будит лучше размывать породу на забое, следов. мех-ая скорость будит повышаться.Q=FV;Q=0.785(Дд²-Дтр²)V.Дд- диаметр долота, Дтр.-наружний диаметр труб.V-скорость восходящего потока V=1.1м/c.V=1,5м/с.V=4Q/п(Дд²-Дтр²).

60)

Принцеп дей-я турбобура. Турбобур-  это гидравлический забойный дви-ль ,его хар-ка зависит от подачи насоса. Турбобур состоит из нескольких секций турбинной и шпиндельной. Турбинная секция включает: корпус, вал, на который насажены до 100 ступеней. Кол-во ступеней турбинной секции влияет на мощность. Каждая ступень состоит из вращающегося ротора соединяющего с валом и неподвижного статора соединяющегося с корпусом. Для наименьшего износа лопатки ротора и статора имеют одинаковый профиль, но направлены в противоп. стороны. Шпиндельная секция предназначена для поддержания ступеней турбинных секций, а так же для восприятия реактивного момента, что бы не провернулся корпус турбобура. В сос-в шпиндельной секции входят: резино-метал-е опоры к-ые размещены на обвале турбобура. При бурении под экп/к. используют:3ТСШ-195. 3-секция турбинные, Ш- шпиндельная секция.195-наружний диаметр по корпусу. При бурении под кондуктор:РТ-240.РТ-трубобур с редукторной вставкой.240-диаметр.Редукторная вставка позволяет понизить частоту вращения и повысить крутящий момент. Рабочая хар-ка турбобура- это зависимость мощности, крутящего момента. КПД и перепада дав-я от частоты вращения при постоянной подачи насосов.т.О:n=0,M=мах- тормозной режим;т.В:n=мах,M=0-режим холл. хода.N=мах,η=мах- оптим. режим.

61)

Принцип дей-я винтового (объемного) двигателя. Винтовой д-ль сос-ит из корпуса, внутри которого расположен вращающийся стальной ротор и неподвижный статор, выполненный из привулканизированной резины. На роторе нарезаны винтовые зубья с левым направлением. Число зубьев у ротора на 1< чем кол-во зубьев у статора(ротор 9 зубьев,статор10).Ось ротора смещена относительно оси статора на величину эксцентриситета, которая равна: e=h/2,где h-высота зуба ротора. Из-за разницы зубьев ротора и статора и e образуется рабочие капилляры во внутрь которых попадает р-р и создавая дав-е заставляет, вращается ротор. Рабочая хар-я винтового дв-ля. М=мах,n=0-тормозной режим; М=0,n=мах-режим холл. хода;η=мах-оптим. режим.N=мах-эффект режим. Это зависит КПД, частоты вращения перепада дав-я, и мощности, от крутящего момента. Обозначение винтов. двиг.Д85:Д-двигатель,85-наружний диаметр.  

62)

Принцип дей-я электробура. Электробур – это эл. забойный дв-ль эл.энергия подается по кабелю в монтированному в бур. трубы. Токоприемник, к которому присоединяется кабель, расположен под вертлюгом. Кабель вмонтирован в бур. трубы отрезками, к-ые при свинчивании труб автоматически соединяются спец. муфтами, укрепленные в бур. замках. Электробур сос-ит из маслонаполнительного асинхронного дв-ля с ротором и шпинделя. Вращающий момент двигателя передается на вал шпинделя ч/з зубчатою муфту. Вал эл.бура и шпиндельной секция внутри полые и ч/з него передается р-р ,для снижения частоты вращения и повышения крутящего момента в электробур м/у дв-лем и шпинделем вставляют редуктор.Э215n=680об/мин;М=6,5КН/н.С редукторной вставкой Э=215р,n= 220об/мин.;М=10,8кНм.мощность и частота вращения электробура и подачи насосов. Изменение нагрузки на долото и износ долота определяется по изменению силы тока и мощности, что позволяет опр-ть, аварию с долотом.

63)

Особенности режима бурения при  проводке скв. роторным,турбинным способами, винтовым  забойным дв-ми и электробурами. При роторном: Оптимальный режим роторного бурения зависит от мах. значений каждого параметра в отдельности. При выборе частоты вращения бур. кол. необходимо учитывать возникшие вибрации в результате,к-ых может произойти резонанс и разрушение колонны. Критическая частота зависит от длины колонны, для избежание возникновения вибраций частота вращения должна быть n=66-106 об/мин. при повышенной частоте вращения фактическая осевая нагрузка на долото значительно меньше, чем показание по индикатору веса. Из-за трения Б.К. о стенки скв. и вкладыши ротора. при разбуривании пород средней твердости и твердых с продувкой воздухом.n=100-200об/мин.-в тв-ых.n =200-300 об/мин.-в мягких. При турбинном: Турбобур является гидравлич. забойным дв-ми и по этому его техническая хар-ка зависит от подачи насосов.1.Зависемость частоты вращения от подачи:n₁/n₂ =Q₁/Q_2.2.Перепад дав-я на турбобуре от подачи ∆Р₁ /∆Р₂ =(Q₁/Q₂)².3.Крутящий момент зависит от подач: М₁/М₂=(Q₁/Q₂)².4.МощностьN₁/N₂=(Q₁/Q₂)³.Винтовой заб. дв-ль. Преимущества винтового эл. д-ля по сравнению с трубобурам:1.Простота  конструкции, что позволяет использовать  его небольших диаметров. Витовым д-лем можно работать не только при разрушении породы на забое, но и внутри Эк/к. при разбуривании цементного стакана.2.Низкая частота вращения (200-250об/мин.).При высоком крутящим моменте на алу позволяет получить большую проходку за один рейс долота.3.По изменению дав-я на выкидной линии насоса контролировать работу двигателя.4.С винтовым дв-ми эффективно сочетаются гидро мониторные долота. Винтовой д-ль сос-ит из корпуса, внутри которого расположен вращающийся стальной ротор и неподвижный статор, выполненный из привулканизированной резины. На роторе нарезаны

винтовые зубья  с левым направлением. Число зубьев у ротора на 1< чем кол-во зубьев у статора(ротор 9 зубьев,статор10).Ось ротора смещена относительно оси статора на величину эксцентриситета, которая равна: e=h/2,где h-высота зуба ротора. Из-за разницы зубьев ротора и статора и e образуется рабочие капилляры во внутрь которых попадает р-р и создавая дав-е заставляет, вращается ротор. Рабочая хар-я винтового дв-ля. М=мах,n=0-тормозной режим; М=0,n=мах-режим холл. хода;η=мах-оптим. режим.N=мах-эффект режим. Это зависит КПД, частоты вращения перепада дав-я, и мощности, от крутящего момента. Обозначение винтов. двиг.Д85:Д-двигатель,85-наружний диаметр. Электробуры: Электробур – это эл. забойный дв-ль эл.энергия подается по кабелю в монтированному в бур. трубы. Токоприемник, к которому присоединяется кабель, расположен под вертлюгом. Кабель вмонтирован в бур. трубы отрезками, к-ые при свинчивании труб автоматически соединяются спец. муфтами, укрепленные в бур. замках. Электробур сос-ит из маслонаполнительного асинхронного дв-ля с ротором и шпинделя. Вращающий момент двигателя передается на вал шпинделя ч/з зубчатою муфту. Вал эл.бура и шпиндельной секция внутри полые и ч/з него передается р-р ,для снижения частоты вращения и повышения крутящего момента в электробур м/у дв-лем и шпинделем вставляют редуктор.Э215n=680об/мин;М=6,5КН/н.С редукторной вставкой Э=215р,n= 220об/мин.;М=10,8кНм.мощность и частота вращения электробура и подачи насосов. Изменение нагрузки на долото и износ долота определяется по изменению силы тока и мощности, что позволяет опр-ть, аварию с долотом.

64)

Контроль  за параметрами режима бурения. Для замера осевой нагрузки на долото и нагрузки действующей на долото и нагрузки действующей на крюк, используют гидравлический индикатор веса ГИВ-6.На мертвом конце талевого каната устанавливается трансформатор дав-я.1-копус,2,3,5-роликовые опоры,4-поршень,6-камера с жид-ю. При увеличении нагрузки на крюк мертвый конец натягивается и возникает усилие, к-е дей-ет на поршень, который опирается на резиновую камеру с жид-тью. Воспринимаемое жид-ю усилие передается по трубам не указывающий и записывающий манометр. Указывающий манометр градуирован на 100 делений. Стрелка манометра устанавливается на 10 при свободном крюке, что бы выявить утечки в гидравлич. сис-ме. В противном случае ГИВ будит показывать заниженную нагрузку. Верньер представляет собой дублирующий манометр с замкнутой шкалой без обозначения. Каждому делению Ваньера соответствует половина деления указывающего манометра. Самопишущий манометр вставляется круговая диаграмма к-рая вращается с помощью часового мех-а со скоростью 1 об/мин.Круговая диаграмма разделана на 24 сектора по 1 часу и каждый час на 4 части. Диаграмма должна меняться ежесуточно в 0 часов, и на ней обязательно подписывается дата, номер куста, скв.Для предотвращения замерзания жид-ти в ГИВе при отрицательной t-ре добавляют спирт или глицерин.

65)

Возможные направления ствола скв. в процессе бурения. Абсолютно вертикальных скв. не существует. Отклонения ствола от вертикали до 5 градусов,считается условно вертикальной. Возможные направления ствола скв. могут быть 4-х видов: а) Ствол скв. строго вертикален. б)Ствол скв. наклонен к вертикали. в)ствол скв. плавно искривлен в одной плоскости. г)ствол скв. имеет ряд пространств изгибов.

66) 

67)

Параметры хар-щие положение  скв. в пространстве.α- зенитный угол искревление показывающий отклонение скв. от вертикали.α=0-90⁰.φ- азимут –это угол м/у вертикальной пл-тью скв. и севером.φ=0-360.Н-вертикальная проекция скв.(м).L-глубина скв. по инструменту(м).Вртик. скв.L=Н;н/н скв.L>Н.R- радиус кривизны (м).R=573/i, i- это интенсивность набора кривизны, тоесть увеличение зенитного угла на каждые 10м проходки.i=α/10(град/м).А-смещение (м)- то есть отклонение ствола скв. от вертикали в горизонтальной пл-ти. Профиль – это вертикальная проекция скв.,а горизонтальная проекция наз-ся инклинограмма. Для измерения искривления скв. применяют инклинометры. Инклинометрия делается в вертикальной скв. ч/з каждые 25м проходки, н/н скв. ч/з каждые 10м. Кривизна скв.– это приращение угла искривления на опр-ом криволинейном участке.