Отчет по учебной практике в управлении буровых работ(УБР)

   При глубоком бурении используют стальные и легкосплавные бурильные трубы с номинальными диаметрами 60, 73, 89, 102, 114, 127 и 140 мм. Толщина стенки труб составляет от 7 до 11 мм, а их длина 6,8 и 11,5 м.

   Наряду  с обычными используют утяжеленные  бурильные трубы (УБТ). Их назначением  является создание нагрузки на долото и повышение устойчивости нижней части бурильной колонны.

   Ведущая труба предназначена для передачи вращения от ротора к бурильной колонне (роторное бурение) и передачи реактивного момента от бурильной колонны ротору (при бурении с забойным двигателем). Эта труба, как правило, имеет квадратное сечение и проходит через квадратное отверстие в роторе. Одним концом ведущая труба присоединяется к вертлюгу, а другим—к обычной бурильной трубе круглого сечения.

   Длина граней ведущей трубы определяет возможный интервал проходки скважины без наращивания инструмента. При  малой длине ведущей трубы увеличивается число наращиваний и затраты времени на проводку скважины, а при большой — затрудняется их транспортировка.

   Бурильные замки предназначены для соединения труб. Замок состоит из замкового ниппеля  и замковой муфты.

   Непрерывная многозвенная система инструментов и оборудования, расположенная ниже вертлюга (ведущая труба, бурильные трубы с замками, забойный двигатель и долото), называется бурильной колонной. Ее вспомогательными элементами являются переводники различного назначения, протекторы, центраторы, стабилизаторы, калибраторы, наддолотные амортизаторы.

 

Рис. 5. Компоновка бурильной  колонны:

1—ствол  вертлюга; 2—левая  восьминиточная резьба; 3—переводник  вертлюга; 4-левая  замковая резьба; 5-переводник  штанговый верхний  (ПШВ); 6-ведущая труба; 7-правая восьминиточная резьба; 8-переводиик штанговый нижний (ПШН); 9—правая замковая резьба; 10-переводник предохранительный (ПБП); 11-замковая резьба; 12—замковая муфта; 13—восьминиточная резьба; 14 —бурильная труба длиной 6 м; 15   соединительная муфта; 16-ниппель замка; 17-предохранительное кольцо; 18-утяжелительные бурильные трубы (УБТ); 19-переводник двухмуфтовый (ПБМ); 20-центратор; 21-переводник переходный; 22-наддолотная утяжеленная бурильная труба; 23-долото

  
 

                                      5  Механическое бурение.

   Под режимом бурения принято понимать сочетание факторов и технических  средств, влияющих на показатели бурения: 1) осевой нагрузки на долото; 2) скорости вращения долота; 3) количества промывочного агента и его качества; 4) времени пребывания долота на забое; 5) типа применяемого оборудования и инструмента.

   В зависимости от цели бурения режимы бывают двух видов: оптимальные и  специальные.

   Оптимальный режим принимают с учетом геологического разреза и максимального использования технических средств, имеющихся на буровой, чтобы можно было получить высокие количественные я качественные показатели при минимальной стоимости 1 м проходки.

   Специальный режим используют при бурении  в осложненных условиях (обвалах, высоком пластовом давлении, поглощениях, изменении направления оси скважины, отборе керна и др.).

   Влияние параметров режима бурения на эффективность  работы долот не может быть выражено в виде определенной конкретной зависимости. Поэтому, если говорят о влиянии  того или иного параметра режима на показатели бурения, например на механическую скорость проходки или проходку на долото, то имеют в виду, что это влияние справедливо только при определенных условиях, т. е. при определенных значениях прочих параметров режима.

  Под подачей инструмента надо понимать его вертикальное перемещение, которое осуществляется опусканием ведущей трубы в ротор на некоторую величину в результате ослабления (оттормаживания) тормоза лебедки.

  Под погружением долота надо понимать глубину  внедрения долота в породу, происходящего под влиянием подачи инструмента. Подача инструмента, производимая бурильщиком, находящимся на поверхности, должна быть плавной, непрерывной и обеспечивающей такое удельное давление долота на забой, которое превышало бы сопротивляемость горных пород разрушению и создавало наиболее эффективную скорость их разбуривания.

   Пример. Оснастка 4х5 (n=8). Нагрузку на долото следует держать не более 10 т. Показание индикатора веса до начала бурения при вращении инструмента над забоем – 68 делений. Определить величину разгрузки индикатора.

   По  паспорту усилие при 60 делениях составляет 6800 кг, а при 70– 8300 кг.

   Цена  одного деления в интервале 60–70 делений составляет (8300-6800)/10=150 кг, что соответствует нагрузке на долото 150Х8=1200 кг. Число делений, соответствующее разгрузке в 10 т, составляет 10000/1200=8,35, округлим до 8,5 деления. Таким образом, бурильщик должен разгрузить индикатор до 59,5 деления (68–8,5=59,5).

    На рис. 6 показана диаграмма индикатора веса. Из диаграммы видно, что в буровой в течение суток производились следующие работы (в часах—минутах):

   Подъем  и спуск бурильной 

   колонны .............................................…………..9-50

   Смена долота и подготовка к спуску

   колонны ................................................................1-30

   Бурение ...................………………………......10-50

   Промывка  скважины перед началом бурения  и 

   перед подъемом колонны .........................……1-00

   Наращивание бурильной колонны …...……..0-50

                                                                   Всего …………………………………...….... 24-00 

   Способы бурения скважин, связанные с  механическим воздействием на горную породу, осуществляются либо с использованием мускульной силы человека (ручное бурение), либо с применением двигателей (механическое бурение).

   Ручное  бурение применяют в Основном при инженерно-гёологических исследованиях  и при решении проблем водоснабжения, когда бурят скважины небольшого диаметра (100— 200/мм) на незначительную глубину (до 20—30 м).

   Наиболее  распространены два вида механического бурения с использованием энергии двигателей — ударное и вращательное.

                                              Ударное бурение

   Из  всех  разновидностей  ударного  бурения  применяется только ударно-канатное (рис.7).

   Буровой инструмент состоит из долота 1, ударной штанги 2 и канатного замка 3. Он подвешивается на канате 4, который перекидывается через блок 5 мачты 12, оттяжной ролик 7 балансира 6,вспомогательный ролик 8. Канат навивается на барабан 11 бурового станка. При вращении шестерен 10 шатун 9, совершая возвратно-поступательное движение, приподнимает и опускает балансирную раму 6. При опускании рамы оттяжной ролик 7 натягивает канат и поднимает буровой инструмент над забоем. При подъеме рамы канат опускается, долото падает на забой и разрушает породу.

   По  мере углубления скважины канат удлиняют (свинчивают с барабана 11). Цилиндричность скважины обеспечивается поворотом долота во время его подъема над забоем. Долото поворачивается во время работы само по себе, так как канат раскручивается под нагрузкой (во время подъема) и скручивается при снятии нагрузки (во время удара долота о породу).

   По  мере накопления на забое разрушенной  породы (шлама) возникает необходимость  в его очистке. Для этого поднимают  буровой инструмент из скважины и  спускают в нее желонку (ведро с клапаном в дне). При погружении желонки в смесь из пластовой жидкости (или доливаемой в скважину) и разбуренных частиц породы клапан открывается и желонка заполняется этой смесью. Во время подъема желонки клапан закрывается. Желонка опускается в скважину столько раз, сколько  необходимо, для очистки забоя от выбуренной породы. После очистки забоя в скважину спускают буровой инструмент, и процесс бурения продолжается.

  При ударном бурении скважина, как  правило, не заполняется жидкостью. Поэтому во избежание  обрушения  породы с ее стенки в скважину спускают обсадную колонну, состоящую из металлических обсадных труб, соединенных 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 опустить вниз даже с помощью специального забивного устройства. В этом случае спущенную обсадную колонну оставляют в скважине, внутрь ее спускают вторую обсадную колонну, скважину углубляют долотом меньшего диаметра, а колонну наращивают. Вновь наступает момент, когда и вторая обсадная колонна не опускается, 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.

  Эффективность ударно-канатного бурения прямо  пропорциональна массе бурового инструмента, высоте его падения, ускорению свободного его падения, числу ударов долота о забой и обратно пропорциональна квадрату диаметра скважины. Однако при всех прочих равных условиях производительность ударно-канатного бурения в значительной степени зависит от правильности выбора для данной породы типа долота.

  При бурении в породах мягких и  средней твердости наилучшие результаты получают, если используют двутавровые долота. Они имеют широкое и сравнительно тонкое лезвие с двутавровой формой боковых поверхностей лопасти долота.

  При бурении в твердых породах  целесообразно использовать зубильные тяжелые долота. Эти долота по сравнению с двутавровыми более массивны. Для срезания выступов на стенке скважины долоту придают округленную форму.

  При бурении в твердых трещиноватых породах больший эффект дают             крестовые долота. Увеличение высоты падения инструмента приводит, с одной стороны, к повышению эффективности удара, а с другой стороны— к уменьшению числа ударов в единицу времени.

   Пробурив  скважину до проектной глубины, спускают и цементируют эксплуатационную колонну, предназначенную для подъема нефти или газа от забоя к устью скважины, или для нагнетания воды (газа) в продуктивный пласт в целях поддержания давления в нем.

   После спуска и цементировании эксплуатационной колонны проверяют качество цементного кольца, образовавшегося в затрубном пространстве, и все обсадные колонны на устье скважины обвязывают друг с другом, применяя специальное оборудование.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   

   Расположение  обсадных колонн с указанием их диаметров, глубины перехода с большего диаметра скважины на меньший, глубины спуска обсадных колонн и интервалов их цементирования составляет понятие о конструкции  скважины.

   Если  в скважину, кроме направления и кондуктора, спускают только эксплуатационную колонну, конструкцию называют одноколонной. Если в скважину, кроме направления и кондуктора, спускают промежуточные и эксплуатационные колонны, то конструкцию называют двухколонной (при одной промежуточной колонне) или трехколонной (при двух промежуточных колоннах).