Билет №2 (п. Бур. Эрб)

1.Механические свойства пород.

2.Прихваты бурильных и обсадных колонн. Причины, профилактика и способы ликвидации.

3.Буровые растворы на углеводородной основе.

4.Талевая система буровой установки.

5.Основные причины и пути поступления пластового флюида в скважину.

1.Знание механических свойств горных пород необходимо в связи с тем, что ствол скважины соприкасается с горной породой и изменения в породе при изменении давления и под действием фильтрационных потоков оказывает действие на колонну. Основными механическими характеристиками являются упругость, прочность, пластичность горных пород.

Упругость - это изменение объема породы под действием давления.

Прочность - это способность оказывать сопротивление сжатию или растяжению.

Пластичность ( высокая у глин ) - способность пород деформироваться под давлением без образования трещин или видимых разрушений ( проявляется на больших глубинах даже у твердых пород) Есть и другие механические свойства пород: абразивность, текучесть, твердость, ползучесть, Ползучесть проявляется в постоянном росте деформации при неизменном напряжении ( глины, соляные породы ). Твердость - способность породы оказывать сопротивпение проникновению в нее породоразрушающего инструмента. Абразивность - способность породы изнашивать контактирующий с ней породоразрушающий инструмент ( наибольшая у кварцевых, полевошпатных песчаников и сцементированных пород с обломанными зернами до 1 мм )

2.Прихват - это потеря подвижности колонн труб из - за несоблюдения режима бурения, неисправности бурового инструмента, малой квалификации или халатности членов бригады.

Прихваты бурильных и обсадных труб происходит по причинам:

• перепад давлений в скважине в проницаемых пластах и контакт некоторой части колонн со стенками скважин какое -то время

• резкое изменение давления в скважине из - за поглощения бурового раствора

• нарушение целостности ствола скважины, вызванного обвалом, вытеканием пород или сужением ствола

• образование сальников на долоте при бурении или спуске и подъеме бурового инструмента

• заклинивание бурильной и обсадной колонн из - за попадания в ствол посторонних предметов, нового долота в суженной части ствола

• оседание частиц выбуренной породы при прекращении циркуляции бурового раствора

• неполная циркуляция бурового раствора через долото за счет пропусков в соединениях буровой колонны

• преждевременное схватывание цементного раствора в кольцевом пространстве при установке цементных мостов

• отключение электроэнергии

Для предупреждения прихватов надо:

• применять высококачественные глинистые растворы, дающие тонкие плотные корки на стенках скважины

• обеспечить максимальную скорость восходящего потока глинистого раствора

• обеспечить полную очистку глинистого раствора от обломков породы

• утяжелять глинистый раствор при вращении буровой колонны

• следить за температурой восходящего потока раствора ( в глубоких скважинах, т.к. резкое

4.

• снижение ее - следствие размыва резьбовых соединений выше долота )

• при вынужденных остановках через каждые 3-5 минут расхаживать буровую колонну и проворачивать ее ротором

• при отсутствии электроэнергии подключать аварийный дизель и колонну периодически расхаживать. При отсутствии дизеля разгружать примерно на массу той части колонны, которая находится в обсаженном интервале ствола и прекратить промывку

• если используется утяжеленный глинистый раствор, то следует применять добавки: нефть, графит, ПАВ, смазочные добавки

• перед спуском буровой колонны очищать

промывочные отверстия, вращение шарошек ( поломка долота возможна из - за передержки его

на забое, чрезмерных нагрузок. Признаки этого - прекращение углубления скважины и сильна вибрация бурильной колонны )

Ликвидация прихватов: расхаживанием, жидкостными ( нефтяными, водными, кислотными,

щелочными ) ваннам или сплошной промывкой нефтью или водой; путем создания ударной нагрузки вниз или вверх при помощи ясов, вибраторов, забойных гидроударников.

3.В буровом растворе - сырая нефть, дизельное топливо. Они обеспечивают возможность бурения в неустойчивых, набухающих породах, предотвращают сальникообразование и прихваты инструмента, обладают смазочными свойствами. При применении буровых растворов на углеводородной основе должны быть приняты меры по предупреждению загрязнения рабочих мест и загазованности воздушной среды. При концентрации паров углеводородов свыше 300 мг в 1м куб. , работы должны быть прекращены, а люди выведены из опасной зоны.

4. Талевая система буровой установки предназначена для преобразования вращательного движения барабана лебедки в поступательное движение крюка; производства подъема и спуска

бурильных и обсадных труб; замены изношенного долота; отбора керна; ловильных и других работ в скважине; поддержания на весу спущенной бурильной или обсадной колонны.

На рисунке показана схема талевой системы БУ. Стальной канат является гибкой связью между буровой лебедкой и крюком. Для его успокоения на барабане служит успокоитель 8..

Схема подъемного комплекса:

1 - буровой крюк; 2 - талевый блок; 3 - тале­вый канат; 4 - кронблок; 5 - вышка; 6 ~ ле­бедка; 7 - приспособление для крепления неподвижного конца талевого каната; А и Б - соответственно ведущий и неподвижный концы та нового каната; О - ось скважины

2.5. Основные причины поступления пластового флюида в скважину - через перфорированную часть эксплуатационной колонны либо по заколонному пространству через нарушение в колонне.

Газонефтеводопроявление (ГНВП)- вид осложнения, при котором поступление флюида из пласта в скважину или через ее устье можно приостанавливать с помощью ПВО - превенторов.

Выброс- ГНВП происходящее неожиданно и в течении короткого промежутка времени.

Фонтан-это неуправляемое истечение пластовых флюидов через устье скважины в результате

5.

отсут­ствия, технической неисправности или негерметичности ПВО - превенторов.

Грифон - неуправляемое истечение пластовых флюидов из земной поверхности территории вокруг устья скважины по заколонным порам и каналам в результате нарушений эксплуатационной колонны, некачественного или разрушенного цементного камня.

Основными причинами возникновения ГНВП являются:

-Ошибки в определении плотности р-ра при проектировании,и при составлении планов работ по ре­монту скважины.

-Недостаточный контроль за текущими изменениями пластового давления.

-Глушение скв перед началом работ неполным обьмом или отдельными порциями.

-Недолив скв при СПО.

-Поглощение жидкости.находящейся в скв.

-Снижение гидростатического давл. столба раствора из-за перетоков,обусловленных разностью плотностей раствора в трубном и затрубном пространствах.

-Длительные простои скв. без промывки.

-Снижение плотности р-ра в рез-тате хим-й обработки.

-Нарушение технологии эксплуатации, освоения или ремонта скв.

-Некачественное крепление технических колонн, перекрывающих газонефтеводонасыщенные на­порные горизонты.

-Снижение забойного давления в результате поршневания при подьеме инструмента с сальником, а также при завышенных скоростях подъема.

-Уменьшение плотности жидкости в скв при длительных остановках за счет поступления газа из

пластов.

БИЛЕТ №3 (п. б. ЭРБ) 1.Способы механического разрушения горных пород. 2.Технология вскрытия продуктивных пластов с АВДП.

3.Плотность промывочной жидкости и

способы ее регулирования.

4.Талевые канаты. 5.Причины поступления пластового флюида в скважину в процессе бурения.

1. Существуют два способа бурения скважин :

ударный и вращательный. При ударном бурении породу разрушают ударами долота, которое опускают в скважину на стальном канате или штангах. Разрушенную породу, смешанную с находящейся в забое водой, удаляют желонкой. Этот способ почти не применяют.

При вращательном бурении породу разрушают долотом, вращающимся под давлением. Вращательное бурение делят на роторное бурение и бурение с забойными двигателями.

При роторном бурении долото получает вращение через колонну бурильных вращающихся труб от силовой установки, расположенной на поверхности ( электродвигатель, дизель ). Трубы вращает ротор, находящийся на поверхности. В центре стола ротора имеется отверстие, через которое проходит рабочая труба квадратного сечения- квадрат, зажимаемого специальными клиньями. Стол ротора вращает рабочую трубу и вместе с ней вращается вся колонна бурильных труб.

Скалываемая порода с забоя выносится на поверхность промывочной жидкостью, подаваемой по нагнетательной линии 23 стояку 9, буровому шлангу 8, вертлюгу 7 в рабочую трубу, затем в бурильную ко - лонну. По ней она доходит до отверстий в долоте и затем из забоя выносит по затрубью шлам на поверхность, где очищается от шлама в желобной системе 22 или на вибрационных ситах и поступает в приемный мерник 24.

При бурении с помощью забойных двигателей долото получает вращение непосредственно от двигателя, спускаемого с долотом на бурильных трубах в

скважину. Забойные двигатели делятся на гидравлические, которые используют энергию потока бурового раствора, подаваемого к двигателю по не вращающимся трубам, и электрические, которые

6.

приводятся в действие электрической энергией, подаваемой к двигателю по кабелю.

2.При наличии в разрезе пластов с аномально высоким пластовым давлением ( АВПД ) или обваливающихся пород скважины бурят с промывкой забоя буровыми растворами повышенной плотности. Это часто сопровождается поглощением растворов трещеватыми коллекторами ( что требует освоения таких объектов буровыми растворами минимальной плотности ). Поэтому необходимо для вскрытия продуктивных пластов предварительно перекрыть весь разрез до кровли промежуточной обсадной колонной. Буровой раствор специально проектируют для вскрытия таких пластов.

3. Глинистые растворы предназначены для смазывания деталей долота, глинизирования стенок скважины и предотвращения обвалов, передачи энергии турбобуру при турбинном бурении, создание противодавления на продуктивный пласт. Глинистый раствор имеет способность стареть. Вязкость и напряжение сдвига у свежих растворов меньше, а отстой больше, чем у старых. Влияет на раствор и температура. Поэтому свойства глинистого раствора меняют при помощи физике - химических обработок. Цель этих обработок улучшить глинообразующую способность раствора, понизить их вязкость, получить растворы не глинизирующие нефтеносные горизонты, противодействовать влиянию температуры, снизить поглощение промывочной жидкости, сохранить глинообразующую способность раствора. Все это достигается с помощью, реагентов - стабилизаторов ( щелочные соли различных кислот и др.)

4.Талевые канаты предназначены для проведения спуско - подъемных операций, удерживания

бурильного оборудования на весу. Стальные канаты d = 28 мм и d = 32 мм изготавливают из

высокоуглеродистой, марганцевистой канатной проволоки с пределом прочности 160 - 180 кг/ кв. мм. 31x6 + 1= 187 ( 6 прядей, в каждой по 31 проволоке с пеньковым промасленным сердечником для смазки проволок при натяжении каната ). В талевых системах применяют канаты крестовой свивки правого направления, при которой проволоки в пряди вьются в одну сторону, а сами пряди в канате в другую. Наружный слой проволок в прядях имеет больший диаметр, что предохраняет канат от быстрого износа. Талевые канаты имеют хорошую гибкость. Запас прочности канатов 2,5