46 Роторное бурение

Роторное бурение, которое еще называют "с промывкой" тоже достаточно популярно. Проходка скважины происходит с помощью шарошечного долота. Порода разрушается, смазывается буровым раствором и извлекается на поверхность в виде пульпы. Из достоинств только скорость, а недостатки те же, что и у бурения шнеком. Границы слоев определяются косвенно по сложности проходки и расходу бурового раствора. Допустимо использовать данный метод только в хорошо разведанных местах, где точно известна глубина залегания водоносного горизонта. Чаще им пользуются при бурении артезианских скважин, имея на руках опорный разрез.

47 Разрушение горных пород

    нарушение сплошности природных структур горных пород(минеральных агрегатов, массивов горных пород) под действием естеств. и искусств, сил. P. - сложныйфизический или физ.-хим. процесс, характер развития к-рого зависит от величины и скорости приложениянагрузки, напряженного состояния объекта, его прочности и структурных свойств. B соответствии c этим P.может протекать на микро- и макроскопич. уровнях. Mикроскопическое P. (размеры зоны P. до 1 мм) возникаетв месте контакта разрушающего элемента c породой и сопровождается разрывом связей между зёрнами илинарушением хим. связей в кристалле, микротрещинами, сдвигом вдоль поверхностей скольжения.Mакроскопическое P. (размеры зоны P. 1 см и более) характеризуется развитием одной или мн. трещин,нарушающих сплошность массивов в значительных объёмах. Bo всех случаях P. начинается c процесса намикроскопич. уровне, при определённых условиях приобретающего макроскопич. масштабы.        

48 Бурение забойными двигателями

ЗАБОЙНЫЕ ДВИГАТЕЛИ

При бурении нефтяных и газовых скважин применяют гидравлические и электрические забойные двигатели, преобразующие соответственно гидравлическую энергию бурового раствора и электрическую энергию в механическую на выходном валу двигателя. Гидравлические забойные двигатели выпускают гидродинамического и гидростатического типов. Первые из них называют турбобурами, а вторые – винтовыми забойными двигателями. Электрические забойные двигатели получили наименование электробуров.

49 Обсадные колонны

Обсадная колонна - это свинченные друг с другом и опущенные в ствол обсадные трубы с целью изоляции слагающих ствол горных пород. Различают первую обсадную колонну - кондуктор, последнюю обсадную колонну - эксплуатационную колонну, в том числе хвостовик, промежуточные обсадные колонны, в том числе летучки (лайнеры).

Обсадные колонны предназначены для изоляции стенок скважин от рабочего пространства ствола в процессе бурения и эксплуатации и обеспечивают требуемую прочность и герметичность при воздействии на них внутренних и внешних воздействий в первую очередь давления. Для создания необходимой изоляции кольцевого пространства, остающегося между обсадными колоннами, оно заливается жидким цементным раствором, твердеющим через определенное время.

Обсадные колонны по назначению подразделяются следующим образом.

50 Консервация и ликвидация скважин

Устранение аварийных ситуаций

Возгорание (взрыв) емкости долива (ГСМ, емкости для приготов­ления раствора, емкости ЦР и т.п.).

Существуют различные аварийные ситуации. Устранение их идет в зависимости от типа аварии, однако есть основные положения, ко­торые необходимо применять:

- оповестить вахту и привлеченный персонал об аварии;

- удалить людей из опасной зоны;

- информировать соответствующие службы;

- принять меры по предотвращению возникновения аварии техни­ко-технологического характера — загерметизировать устье скважи­ны, заглушить двигатель подъемного агрегата, отключить элект­роэнергию;

- при появлении признаков ГНВП руководствоваться "Инструкци­ей по предупреждению и первичным действиям вахты по ликви­дации газонефтеводопроявлений";

- при возникновении пожара до прибытия пожарной службы при­нять меры по ликвидации возгорания;

- принять меры против разлива нефти, раствора на прилегающую территорию.

Работы по консервации и ликвидации скважин осуществляются на основании "Инструкции о порядке ликвидации, консервации сква­жин и оборудования их устьев и стволов, утв. Постановлением Феде­рального горного и промышленного надзора России от 22 мая 2002 г.

№22.

Консервацию скважин производят с учетом возможности повтор­ного ввода ее в эксплуатацию или проведения в ней ремонтных или других работ.

Работы по консервации и расконсервации скважин осуществляют по индивидуальным планам предприятия, которые согласуют с мест­ными органами Госгортехнадзора и военизированным отрядом по ликвидации и предупреждению открытых фонтанов, и утверждаются предприятием.

При наличии межколонных проявлений до начала работ по кон­сервации проводят соответствующие ремонтно-восстановительные работы по специальным планам.

Консервацию нефтяных скважин осуществляют в соответствии с требованиями действующих инструкций. Цементные мосты не уста­навливают.

- Устье консервированной скважины ограждают. На ограждении крепят табличку с указанием номера скважины, наименования месторождения (площади), организации, пробурившей скважину, и сроков консервации.

- Во всех консервируемых скважинах для предохранения от замора­живания верхнюю часть ствола на глубину 30 м заполняют неза­мерзающей жидкостью (соляровое масло, 30% раствор хлористо­го кальция, нефть и т.п.), а в условиях многолетней мерзлоты сква-

жины заполняют незамерзающей жидкостью на всю глубину мер­злых пород.

- Устьевое оборудование всех консервируемых скважин должно быть защищено от коррозии.

- Проверку состояния скважин, находящихся в консервации, про­водят не реже одного раза в квартал с соответствующей записью в специальном журнале.

- По окончании консервационных работ составляют акт по установ­ленной форме.

51 Таким образом, бурильная колонна при бурении одновре­менно подвержена действию растягивающих и сжимающих усилий. При этом она всегда имеет сечение, в котором отсут­ствуют и сжимающие, и растягивающие усилия, а следова­тельно, и напряжения от этих сил.

Кроме напряжений растяжения и сжатия при передаче вращающего момента от ротора к долоту в бурильной колон­не возникают напряжения кручения, которые достигают мак­симума у устья скважины, а также изгибающие напряжения от действия центробежных сил, увеличивающиеся от устья к забою скважины.

Одновременное действие на бурильную колонну всех пе­речисленных сил осложняет условия ее работы при роторном способе бурения. В результате часто случаются аварии с бурильными трубами, бурильными замками и другими эле­ментами колонны [30].

При бурении скважины с забойным двигателем (турбобу­ром или электробуром) условия работы бурильной колонны значительно облегчаются. Она в этом случае не вращается и поэтому испытывает только растягивающие и сжимающие нагрузки, а также реактивный момент забойного двигателя. Последний имеет незначительное значение и в практических расчетах им можно пренебречь.

Рассмотрим подробнее элементы бурильной колонны. Ве­дущая труба имеет в большинстве случаев квадратное сече­ние. Вращающий момент от ротора передается ведущей тру­бе через вкладыши, вставляемые в ротор. Для каждого разме­ра трубы применяют соответствующие вкладыши, позволяю­щие ей свободно перемещаться вдоль оси скважины.