
- •Студент пәнінің
- •5B070600 «Геология және пайдалы қазбалар кен орындарын барлау» мамандығы үшін «Күрделі жағдайларда ұңғымаларды бұрғылау» пәні бойынша
- •Андатпа
- •1. Пәннің оқу бағдарламасы – syllabus
- •1.1 Оқытушы туралы мәліметтер:
- •1.2 Пән туралы мәліметтер
- •1.5 Қысқаша сипаттамасы:
- •1.6. Сабақттар түрі және оларды жүргізу кестесі
- •1.7 Әдебиеттер тізімі
- •1.8 Білімді бағалау туралы мәліметтер
- •1 Модуль
- •2 Модуль
- •1.9 Курстың саясаты және процедурасы
- •2 Белседі таратылатын материалдың мазмұны
- •2.1 Курстың тематикалық жоспары
- •2.2 Дәрісті сабақтардың конспектілері
- •1 Дәріс. Кіріспе. Пәнді оқытудың маңызы және құрылымы. Жуу сұйықтығын дұрыс таңдамау немесе оның технологиялық қасиеттерінің бұзылуынан пайда болған күрделіктер
- •2 Дәріс. Жуу сұйықтықтарының ластануы.
- •3 Дәріс. Су және жылуға сезімтал таужыныстарда ұңғымаларды бұрғылау
- •4 Дәріс. Мәңгілік мұзды таужыныстар бойынша ұңғымаларды бұрғылау
- •4.1Сурет. Мұзды таужыныстардың бітімі: 1 – таужыныстардың минералды құрамы; 2 – мұз
- •5 Дәріс. Жуу сұйықтығын қолдану арқылы мұзды таужыныстарда ұңғыманы бұрғылау
- •5.3 Сурет. Бұрғылау құбырлар мен сақиналы арнада температураның таралу графигі: 1, 2 – төменге түсетін және көтерілу ағысының температуралары; 3 – таужыныстардың температурасы
- •5.4 Сурет. Бұрғылау құбырлар мен сақиналы арнада температураның таралу графигі. Қисықтардың белгіленуі 5.3 суретте берілген.
- •6 Дәріс. Ауамен үрлеу арқылы мұзды таужыныстарда ұңғымаларды бұрғылау
- •6.4 Сурет. Вхм-лги ауалы мұздатқыш машинасы
- •6.6 Сурет. Құйынды мұздатқыштың принципиалды сұлбасы :
- •6.7Сурет. Өндірістік жағдайларында суытылған ауамен үрлеу арқылы бұрғылау кезінде алынған мұзбен цементелген мұзды таужыныстардың керні
- •6.8. Сурет. Қыс мезгілінде суытылған ауамен үрлеу арқылы бұрғылау кезінде қондырғылардың орналасу сұлбасы )бір сатылы суыту жүйесімен):
- •7 Дәріс. Қарлы тығыздалған шөгінділер мен тұтас мұздарда ұңғымаларды бұрғылау
- •8 Дәріс. Жұтылу жағдайларында ұңғымаларды бұрғылау
- •9 Дәріс. Жуу сұйықтығы жұтылу белдемдерін бағалау және болжау
- •9.1. Сурет Бұрғылаудың механикалық жылдамдығының өсуінен жарықшақтардың жабылу дәрежесінің тәуелділігі
- •9.2Сурет. Күрделіктерді жою тәсілдерін анықтауға арналған график
- •10 Дәріс. Геотермальды ұңғымаларды бұрғылау
- •10.1 Сурет. Геотермалды ұңғымалар конструкциясы:
- •11 Дәріс. Бұрғылау құралының бекітілуі
- •10.1 Сурет.Таужыныстардың әртүрлі орташа өткізгіштік Пср жағдайларында ұңғымада бұрғылау құралының тоқтауы кезінде бекітіліп қалу р ықтималдылығының диаграммасы
- •10.2 Сурет. Қабатқа репрессияның әсерінен туындаған бекітіліп қалу сұлбасы:
- •12 Дәріс. Науаның түзілуі Науаның түзілу механизмі
- •12.1 Сурет. Қисаю циклда үзілу санының nоб тәуелділігі:
- •12.2 Сурет. Профилемердің электрлік сұлбасы:
- •12.3 Сурет. Профилометрия мәліметтері бойынша ұңғыма оқпаны қимасының құрастыру сұлбасы
- •12.4 Сурет. Науалы өнімде бқтб бекітіліп қалуына сыналы бұрыштың әсерін бағалау
- •13 Дәріс. Алмазды таужыныстарды бұзушы құралдың жанып кетуі
- •14 Дәріс. Алмазды таужыныстарды бұзушы құралда температуралық өрістің таралуы
- •14.1 Сурет. Көлемдік алмаздың денесінде температуралық өрісті есептеу
- •14.2 Сурет. Әртүрлі тазалағыш агенттерде алмазды коронка денесінде температураның таралу графигі: 1- техникалық су; 2 – көпіршік; 3 – сығылған ауа
- •15 Дәріс. Алмазды таужыныстарды бұзушы құралдың қалыпты температуралық режимінің бұзылуы кезіндегі жағдайлар
- •15.1 Сурет. Алмазды коронканың жанып кетуі кезінде сипатты тербелістер
- •2.3 Зертханалық жұмыстар жоспары
- •2.4. Оқытушының басшылығымен студенттің өзіндік жұмысы шегінде сабақтар жоспары (осөж)
- •2.5. Студенттің өзіндік жұмыс шегінде сабақтар жоспары (сөж)
- •2.6 Өзіндік бақылау үшін тестік тапсырмалар
- •2.7 Курс бойынша емтихан сұрақтары
- •Глоссарий
- •Мазмұны
- •5В070600 «Геология және пайдалы қазбалар кен орындарын барлау» мамандығы «Күрделі жағдайларда ұңғымаларды бұрғылау» пәні бойынша
9.1. Сурет Бұрғылаудың механикалық жылдамдығының өсуінен жарықшақтардың жабылу дәрежесінің тәуелділігі
Берілген әдістемені бұрғылау құралы түсіп кеткен жағдайларда қолдануға болмайды (суретте – штрихталған облыс, >20 мм). Егер жуу сұйықтығының жұтылуы ұңғыманы тереңдету кезінде емес, басқа технологиялық операцияларды жүзеге асыру кезінде орын алатын болса, онда бұл қабаттың гидравликалық үзілісімен байланысты, ал ол өз кезегінде жарықшақтардың 10 мм дейін ашылуымен негізделеді. В.Д. Шведов жұтылу белдемдерін болжау үшін d-экспоненттің модифицирленген әдісін қолдануды ұсыныған, ал оның ең төменгі мәні жуу сұйықтығының жұтылу белдемдеріне сәйкес келеді. Механикалық каротаждардың мәліметтерін геологиялық-барлау жұмыстардың тәжірибесіне енгізу қажетті. Мәліметтер қорында фактілі аймақтық материалдың жиналуы күрделіктерді профилактика жасау және жоюдың дұрыс әдістерін таңдауға, сонымен қатар тампонажды жұмыстарды жүзеге асыру үшін уақыт, еңбек және материалдар шығындарын төмендетуге және жалпы күрделі жағдайларда ұңғымаларды бұрғылау өнімділігін жоғарлатуға мүмкіндік береді.
Шлам бойынша жуу сұйықтығының сүзілу арналарының ашылуын анықтау әдістемесі жұтылу арналарына кететін ірі фракция бөлшектерінің орташаландырылған өлшемдері бойынша жарықшақтардың ашылу дәрежесін бағлауға мүмкіндік береді. Әдістеме ВолгоградНИПИнефтьпен ұсынылған.
А.Д.
Елисеев ұңғыма сағасынан жұтылу белдеміне
дейінгі арақашықтықты
(м) анықтау
үшін келесі формуланы ұсынды:
=H/(
+1),
(9.2)
мұндағы
H – ұңғыма тереңдігі, м;
және
– жұтылу қарқындылығының бірдей
мәндерінде өлшенген және сәйкесінше
тура және кері жуу кезінде ұңғыманың
шығу бөлігіндегі жуу сұйықтығының
мөлшері.
Берілген әдісті жүзеге асыру үшін туры және кері жуу сұйықтығы кезінде ұңғымаға берілетін жуу сұйықтығының мөлшерін анықтау қажет. соңғысы жұтылу белдемінің орналасуын анықтау нақтылығын жоғарлатады. Әдістеме толық көлемде тек сағалық герметикалық қондырғының болған кезінде ғана жүзеге асырылады.
АзНИПИнефте Р.М. Мамедов, Х.Я. Рашидов, Д.Т. Амбарцумов және т.б. жұтылу белдемінің тереңдігін автоматты түрдеу анықтауға арналған қондырғыны шығарған. Әдістеме негізінде – ұңғыманың кіру бөлігінде сұйықтықтың қысымын және ұңғымадан циркуляциялық жүйеге шыққан кезінде оның мөлшерін өлшеу.
Ұңғыманы бұрғылау үрдісінде ұңғымадан шығып жатқан және сорғышқа берілген жуу сұйықтығының нақты мөлшері кезінде ұңғыма сағасында жуу сұйықтығын айдау қысымын өлшеу арқылы жұтылу горизонтының орналасу тереңдігін анықтау әдістемесі белгілі.
Арнайы әдістерге ұңғымадағы геофизикалық және гидродинамикалық зерттеулер жатады. Геофизикалық зерттеулер геологиялық жағдайларға байланысты ұңғыманың әртүрлі каротаждау әдістерін: шығынөлшегіш, кавернометрия, акустикалық, гамма-гамма-тығыздық, стандартты каротаж, термометрия, резистовиметрия, электрометрия және т.б. қолданудан құралған. Осы әдістермен қатар, фотоға түсіру, ұңғыма қабырғаларын телевизиялық қарау әдістері де қолдануы мүмкін. Гидродинмикалық зерттеулер екі әдістен құралған: 1) тұрақсыз режим кезінде ұңғымаға суды құю немесе суды шығару кезінде статикалыққа дейін сұйықтық деңгейінің төмендеуін (көтерілуін) бақылау; 2) ұңғыманың герметикалық сағасы және тұрақты режимі кезінде қабатқа сұйықтықты қысқа мерзімді шығару немесе айдау.
Біріншісі
статикалық деңгейі 30 м жоғары болған
жағдайларда қолданады. Зерттеулер реті
келесі: статикалық деңгейі анықталады,
кейін ұңғыманы циркуляция қалпына
келгенше дейін сумен толтырады және
ұңғымада статикалық деңгейдің қалпына
келу уақытын өлшейді. Уақыт ұңғыма
сағасы арқылы сұйықтықты құю аяқталған
уақытынан бастайды. Ұңғымада судың
деңгейінің төмендеу уақытын 5 немесе
10 м сайын өлшеп, қабатқа репрессияның
ден
дейін өзгеруін ескереді. Ұңғыманың
диаметрін
(м) ескере
отырып қысымның өзгеруінен сұйықтық
шығынының тәуелділігі Q
(м3/сағ)
анықталады,
яғни Q
=
тәуелділігі
табылады. Әр учаскі үшін
,
(9.3)
мұндағы
– ұңғымада
уақыт ішінде сұйықтық деңгейінің
өзгеруі,
м.
Берілген
қабат репрессиясы келесі формула бойынша
есептеледі:
,
(9.4)
Мұнай және газға ұңғыманы бұрғылау кезінде біршама нақты алғашқы мәліметтерді тереңдік манометрлердің көмегімен алады.
Қабатқа
репрессиясының әртүрлі мәндері үшін
(9.3) формула бойынша
,
,
...,
мәндері
анықталады; олар бойынша
логарифмдік
(
)
және
тікбұрышты (
)
координаттар
жүйесінде жұтылу қабатының индикаторлы
жолақтарын салады. Біріншілері жұтылу
қабатын зерттеу үшін, ал екіншілері –
алған нәтижелерді бейнелеу және оларды
растау үшін қолданылады. Жүргізілген
зерттеулер бойынша сүзілу режимі
анықталып, жұтылу горизонтының негізгі
параметрлері анықталады. Бұл жағдайда
әртүрлі өткізу орталарындағы сүзілу
әртүрлі заңдылықтар бойынша өту
мүмкіндігін ескереді: жарықшақты-қуысты
ортада – Краснопольский-Шезидің
квадраттық заңдылығы бойынша:
;
орташа кеуекті ортада – Дарси заңдылығы
бойынша
;,
ұсақ кеуекті ортада – әртүрлі өлшемді
кеуектерде қысымның алғашқы градиенттерін
өту арқылы сүзілу заңдылығы бойынша
.
Жұтылу қабатының толық гидродинамикалық
сипаттамасы келесі тәуелділікпен
көрсетіледі:
+
+
,
(9.5)
мұндағы
Q
–
жұтылу қарқындылығы, м3/сағ;
–
қабатқа түсетін қысымның өзгеруі, МПа;
,
,
– қабаттың жұтылу қабілетін сипаттайтын
көрсеткіштер.
Барлау сатысына (іздеу, алдын-ала, жете немесе пайдалану барлау жұмыстары) тәуелді және әр учаскі (кенорын) үшін тәжірибелік жолмен жұтылу белдемдерінің зерттеудің тиімді кешені анықталады және ол жұтылуды жоюмен байланысты профилактикалық, тампонажды және басқа жұмыстарды жүргізу үшін жеткілікті болуы қажет. ұңғымада зерттеулердің шектелген кешенің жүзеге асыру үшін уақыт және қаражаттың үлкен шығының қажет ететінің ескере отырып, оларды негізінен бірнеше (екі-үш) тіректі ұңғымалар мәліметтері бойынша жұтылуды белдемдерінің тереңдік және аудандық болжамын жүзеге асыруға мүмкіндік беретін кенорындар ғана жүргізеді. Ал күрделі геологиялық жағдайлары бар, яғни әр ұңғыма өзіндік зерттеу нысанасы бола алатын кенорындарда әдетте жұтылу қабаттарын зерттеудің оперативті әдістерін жүргізумен ғана шектеледі. Кейде бұл жұмыстарды шығын және кавернометрияны жүргізумен толтырады. ТСР-34/70ЭМ, ДАУ-ЗМ және т.б. ұңғымалық шығынөлшегіштер көмегімен өткізгіш белдемдердің орналасу тереңдігін және қалындығын, жұтылу қарқындылығын немесе сулылығын, сонымен қатар ұңғымада жеке белдемдер арасында сұйықтықтың ағыс бағыттарын анықтауға болады.
Жұтылу белдемдерін болжау үшін [9] әдістемесі ұсынылған. (6.8) тәуелділігін қолдана отырып және , жәнк көрсеткіштері нөлге айналатын жұтылу қабаты бір немесе екі орталармен берілу мүмкіндігінен шыға отырып жұтылу үрдісі келесі формулалармен сипатталады:
;
;
(9.6)
+
;
+
;
+
.