Умову рівноваги тисків при такому бурінні можна записати так

, (10.7)

де – надлишковий тиск на усті в кільцевому просторі.

Величину надлишкового тиску можна оперативно змінювати з допомогою системи штуцерів з автоматичним дистанційним управлінням.

Гасіння ударних імпульсів і коливань тиску, що виникають в циркуляційній системі, здійснюють з допомогою штуцерів і зв’язаних з ними сепараторів, які мають відносно великий об’єм і працюють під надлишковим тиском.

10.7.3. Обв’язки устя свердловин з регульованим протитиском на пласт

На основі багаторічного досвіду буріння розроблено декілька схем обв’язки устя свердловини і обладнання для буріння з регульованим протитиском на пласт. Одна з таких схем показана на рис. 10.2.

Зокрема, в основу обв’язки устьового обладнання свердловини, показаної на рис. 10.2, покладена типова схема ОП2, яка складається з трьох превенторів (6 і 7), двох ліній маніфольда (а і б) і блока дроселювання. Лінія а, до якої під’єднуються бурові насоси або насос цементувального агрегату, служить для глушіння свердловини шляхом закачування обважненої промивної рідини. Лінія б служить для встановлення рівноваги між гідростатичним і пластовим тиском. Згідно типової схеми ОП2 промивна рідини з блока дроселювання (через штуцерну батарею і відбійну камеру) поступає в жолобну систему.

а – лінія глушіння; б – лінія дроселювання; в – лінія для буріння з регульованим тиском;

1 – стояк; 2 – розбірний жолоб; 3 – фланцева котушка; 4 – обертовий превентор; 5 – засувка

прямоточна; 6 – універсальний превентор; 7 – плашковий превентор; 8 – засувка з гідравлічним

приводом; 9 – пульт гідроуправління штуцерами;10 – штуцер з гідравлічним управлінням;

11 – колектор; 12 – сепаратор промивної рідини;13 – запобіжний клапан; 14 – лінія викиду газу на

факел; 15 – замірна діаграма; 16 – регулювальний клапан; 17 – контрольний щит сепаратора;

18 – манометр; 19 – штуцер швидкоз’ємний; 20 – лінії для приєднання до устьової головки або до

вертлюга при випробовуванні; 21 – лінії приєднання до цементувальних агрегатів при випробуванні

Рисунок 10.2 – Схема обв’язки устя свердловини під час буріння з регульованим

протитиском на пласт

Інші вузли схеми (лінія в, обертовий превентор 4, сепаратор 12) включені до типової схеми для створення можливості буріння з регулюванням диференціального тиску. Обертовий превентор 4 встановлюється також у випадку, якщо ведеться буріння з продуванням, з промиванням аерованою рідиною або для зворотного промивання. При встановленні універсального і обертового превенторів висота лебідково-роторного блока зростає до 6 м над поверхнею землі.

Якщо очікується розкриття пластів з дуже високим тиском, а також в умовах інтенсивного абразивного або корозійного зношування, то над плашковими превенторами встановлюють ще одну хрестовину з двома додатковими лініями, а над нею – ще один превентор з фігурними плашками.

При розкритті продуктивного пласта доцільно нижче превенторів встановити центральну засувку, щоб створити можливість монтування фонтанної арматури після закінчення робіт з розкриття об’єкта.

Весь комплект обладнання розміщується між підлогою бурової і поверхнею землі. Від висоти блока превенторів залежить загальна висота всієї споруди і її вартість, тому треба вибирати найбільш компактні і, за можливістю, прості схеми обладнання.

• Розроблена також технологія і техніка буріння з герметизованою циркуляційною системою.

При використанні герметичної системи циркуля­ції (ГСЦ) забезпечується автоматичне регулювання задано­го надлишкового тиску на усті свердловини і відбір проб промивної рідини, яка виходить з кільцевого простору. В таких системах передбачається застосування сепараторів для регу­лювання тиску під час промивання свердловини в умовах дегазації, очищення та регенерації промивної рідини.

За параметрами процесу промивання свердловини на вході і виході із свердловини здійснюється безперервний контроль.

Технологія буріння на депресії з використанням ГСЦ проходить згідно схеми, яка приведена на рис. 10.3. Потік рідини із свердловини направляється в герметизований блок очищення від шламу, після чого поступає в герметизовану ємність і до всмоктувального колектора бурових насосів.

Отже, промивна рідина, яка виходить із свердловини 14 через засувку устєвої хрестовини викидної лінії і відвідний зворотний клапан 11 поступає в герметичний циклонний сепа­ратор 1 високого тиску, де проходить відділення шламу. Сепаратор оснащений контрольно-вимірювальними приладами. На газових лініях встановлюють газові лічильники і розвантажувальні клапани, з допомогою яких постійно підтримується робочий тиск. Управління роботою сепаратора і штуцерів проводиться дистанційно із спеціальних пультів, на які виведені індикатори від усіх датчиків.

Із сепаратора 1 рідина з газом поступає в ємкість 2 автоматичного регулювання устєвого тиску. В ємкість 2 із балонів 5 подається інертний газ, який займає об’єм 8 з надлишковим тиском Р₁, який рівний надлишковому тиску на усті свердловини 14. Рівень промивної рідини контро­люється системою автоматики 3, 4, 7, 22, 23. Під час проявів із пласта об’єм газованої рідини в ємкості автоматично ре­гулювання збільшується і рівень її піднімається. Об’єм газу 8 зменшується, а тиск його зростає і передається на устя. Збільшення устєвого тиску передається на вибій свердловини, і приплив флюїду із пласта припиняється.

Рисунок 10.3 – Принципова схема замкнутої герметичної системи циркуляції

при бурінні на депресії

Дегазована і очищена від шламу промивна рідина повторно використовується при бурінні в замкнутій системі циркуляції.

В ГСЦ передбачаються контроль и реєстрація витрати і тиску промивної рідини 12 і 6 в нагнітальному маніфольді і на виході із свердловини. Скидання шламу із сепаратора 1 і надлишку промивної рідини в амбар 19 здійснюється через засувки 20, а скидання газу через ДЗУ 4 — на факельну лінію. Устя свердловини 14 по трубопро­водах 15 и 11 обв’язується с викидною лінією аварійним и робочими відводами і стандартним блоком дроселювання 18. Лінія 16 служить для доливання свердловини. Промивна рідина із ємкості 2 поступає через ДЗУ 22 на всмоктувальну лінію бу­рових насосів по трубопроводу 21. Передбачене також скидання рідини в ємкості 10 стандартної циркуляційної системи через ДЗУ 23. На усті свердловини разом з ПВО встановлюється обертовий превентор 13. Дозувальний насос 9 служить введення в всмоктувальну частину ГЦС необхідних хімічних реагентів.