
- •Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М.
- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О СТРОИТЕЛЬСТВЕ СКВАЖИН
- •Назначение, цели и задачи бурения скважин
- •Способы и виды бурения. Технология строительства скважин
- •Виды бурения
- •ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ БУРЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН
- •Физико-механические свойства горных пород
- •Состав и физические свойства пластовых флюидов и минерализация подземных вод
- •Физические и физико-химические свойства пластовых флюидов нефти
- •ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ
- •Классификация долот для сплошного бурения
- •ЗАБОЙНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
- •Секционные унифицированные шпиндельные турбобуры
- •Высокомоментные турбобуры с системой гидроторможения
- •Многосекционные турбобуры
- •Турбобур с независимой подвеской
- •Турбобур с полым валом
- •Турбобур с редуктором-вставкой
- •Турбины современных турбобуров
- •Принцип действия ВЗД
- •Кинематические отношения ВГМ
- •Двигатели универсального применения
- •Двигатели для наклонно направленного и горизонтального бурения
- •Двигатели для ремонта скважин
- •Турбовинтовые двигатели
- •Элементы конструкций двигателей и их компоновок
- •Характеристики ВЗД
- •Влияние различных факторов на характеристики ВЗД
- •Влиявде расхода жидкости
- •БУРИЛЬНАЯ КОЛОННА
- •Утяжеленные бурильные сбалансированные трубы УБТС-2
- •Утяжеленные бурильные трубы (горячекатаные)
- •Учет работы, начисление износа и списание бурильных труб
- •Дефектоскопия бурильных труб
- •РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД
- •Глава 7
- •ПРОМЫВКА СКВАЖИН И БУРОВЫЕ РАСТВОРЫ
- •Электролиты
- •Защитные высокомолекулярные вещества (коллоиды)
- •Поверхностно-активные вещества
- •Пеногасители
- •Утяжелители
- •Реагенты общего назначения
- •Вибросита
- •Гидроциклонные шламоотделители
- •Глава 8
- •ОСЛОЖНЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ УГЛУБЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ
- •Признаки проявлений
- •Противовыбросовое оборудование
- •Мероприятия по предупреждению ГНВП
- •Грифоны и межколонные проявления
- •ОСНОВЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ В БУРЕНИИ
- •Магнитное устройство для многократных измерений
- •Глава 11
- •ОПРОБОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ГОРИЗОНТОВ В ПЕРИОД ПРОХОДКИ СТВОЛА СКВАЖИНЫ
- •Глава 13
- •КРЕПЛЕНИЕ СКВАЖИН
- •Определение внутреннего давления
- •Определение сопротивляемости труб смятию
- •13.5. ТИПЫ КОНСТРУКЦИЙ ЗАБОЕВ СКВАЖИН
- •Оборудование. Технологическая оснастка обсадных колонн
- •Головки цементировочные
- •Разделительные пробки
- •Клапаны обратные
- •Башмаки колонные
- •Центраторы
- •Скребки
- •Турбулизаторы
- •Муфты ступенчатого цементирования
- •ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ СКВАЖИН
- •14.1. ПЕРВИЧНЫЕ СПОСОБЫ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ
- •Цементирование хвостовика и нижних секций обсадных колонн
- •Манжетное цементирование
- •Двухступенчатое цементирование скважин
- •Обратное цементирование скважин (через затрубное пространство)
- •14.2. ПОВТОРНЫЕ (ИСПРАВИТЕЛЬНЫЕ) СПОСОБЫ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН
- •14.3. МАТЕРИАЛЫ И ХИМИЧЕСКИЕ РЕАГЕНТЫ ДЛЯ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ
- •Активные минеральные добавки к вяжущим веществам
- •Шлакопесчаные цементы
- •Шлакопесчаные цементы совместного помола
- •Шлакопортландцементы
- •Номенклатура специальных тампонажных цементов
- •14.4. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЦЕМЕНТНОГО РАСТВОРА И КАМНЯ
- •Регулирование свойств цементного раствора и камня с помощью реагентов
- •14.5. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН
- •Буферные жидкости
- •Центрирование обсадных колонн в скважине
- •Расхаживание обсадных колони при цементировании скважин
- •Цементирование секционных колонн и хвостовиков
- •Ступенчатый способ цементирования обсадных колонн
- •Манжетный способ цементирования скважин
- •Обратное цементирование колонн
- •Схемы размещения и обвязки оборудования при цементировании
- •14.6. ОСНОВЫ РАСЧЕТА ПЕРВИЧНОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН
- •Воздействие на призабойную зону пласта многократными мгновенными депрессиями-репрессиями
- •Глава 16
- •БУРОВОЕ И ЦЕМЕНТИРОВОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
- •Буровые лебедки
- •Буровые насосы
- •Ротор
- •Талевые механизмы
- •Буровые вышки
- •Буровые насосы
- •Талевые механизмы и вышки
- •Дизель-гидравлический агрегат САТ-450
- •Средства автоматизации и механизации спускоподъемных операций
- •Устройство и принцип работы установки
- •Установка смесительная механическая ICMP-20
- •Установка смесительная пневматическая УС5-30
- •Цементно-смесительная машина СМ-4М
- •Устройство и принцип работы отдельных узлов машины СМ-4М
- •Установки осреднительные
- •Цементировочный агрегат 5ЦА-320 (рис. 16.22)
- •Установка насосная УНБ1Р-400
- •Насосный агрегат 4АН-700
- •Список литературы
- •Оглавление
Список литературы
1.Середа Н.Г., Соловьев Е.М. Бурение нефтяных и газовых скважин. Учеб, для вузов. — М.: Недра, 1974. - 456 с.
2.Басарыгин ЮМ., Булатов А.И., Проселков ЮМ. Технология бурения нефтяных и газо
вых скважин. Учеб, для вузов. — М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2001. — 679 с.
3.Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Недра, 1978. - 471 с.
4.Булатов А.И., Макаренко П.П., Проселков ЮМ. Буровые промывочные и тампонажные
растворы: Учеб, пособие для вузов. — М.: ОАО «Издательство «Недра», 1999. —424 с.
5. Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков ЮМ. Осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважин: Учеб, для вузов. — М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000. — 679 с.
6.Трубы нефтяного сортамента: Справочник/Под общей редакцией А.Е. Сарояна. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Недра, 1987. — 488 с.
7.Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков ЮМ. Заканчивание скважин. Учеб, пособие
для вузов. — М: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000. — 670 с.
8. Буровое оборудование: Справочник: В 2-х т. — М.: Недра, 2000. — Т. 1. — 269 с.
9.Бредо Г.Д. Проектирование режима бурения. — М.: Недра, 1988.
10.Спивак А.И., Попов А.Н. Разрушение горных пород при бурении скважин. — М.: Не
дра, 1986.
11.Справочник по механическим и абразивным свойствам горных пород/М.Г. Абрамсон, Б.В. Байдюк, В.С. Зарецкий и др. — М.: Недра, 1984.
12.Булатов А.И., Качмарь Ю.Д., Макаренко И И , Яремийчук Р.С. Освоение скважин.
Справочное пособие. — М.: Недра, 1999.
13.Болденко Д.Ф., Болденко Ф.Д., Гноевых А.Н. Винтовые забойные двигатели. — М.: Не дра, 1999.
14.Булатов А.И., Аветисов А.Г. Справочник инженера по бурению: — В 4-х т. — М.:
Недра, 1996.
Оглавление
Предисловие................................................................................................................................................. |
3 |
ГЛАВА 1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О СТРОИТЕЛЬСТВЕ СКВАЖИН.............................................. |
5 |
ГЛАВА 2. ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ БУРЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ |
|
СКВАЖИН................................................................................................................................................... |
28 |
ГЛАВА 3. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ................................................................... |
46 |
3.1. Шарошечные долота.......................................................................................................................... |
46 |
3.2. Лопастные долота................................................................................................................................ |
56 |
3.3. Фрезерные долота.............................................................................................................................. |
60 |
3.4. Долота ИСМ ................................................................................................................................... |
61 |
3.5. Алмазные долота........................................................................................................................... |
65 |
3.6. Шарошечные бурильные головки............................................................................................. |
68 |
3.7. Лопастные, фрезерные и твердосплавные бурильные головки....................................... |
72 |
3.8. Алмазные бурильные головки и бурильные головки ИСМ ............................................... |
73 |
3.9. Керноприемный инструмент........................................................................................................... |
75 |
3.10. Расширители....................................................................................................................................... |
78 |
3.11. Калибрующе-центрирующий инструмент................................................................................. |
78 |
ГЛАВА 4. ЗАБОЙНЫЕ ДВИГАТЕЛИ...................................................................................................... |
80 |
4.1. Забойные гидравлические двигатели....................................................................................... |
81 |
4.1.1. Турбинное бурение. Турбобуры...................................................................................... |
82 |
4.1.2. Винтовые забойные двигатели......................................................................................... |
97 |
ГЛАВА 5. БУРИЛЬНАЯ КОЛОННА.................................................................................................. |
115 |
5.1. Трубы бурильные ведущие............................................................................................................. |
116 |
5.2. Трубы бурильные с высаженными концами и муфты к ним............................................ |
122 |
5.3. Замки для бурильных труб с высаженными концами........................................................ |
132 |
5.4. Трубы бурильные с приваренными замками......................................................................... |
134 |
5.5. Легкосплавные бурильные трубы............................................................................................. |
138 |
5.6. Утяжеленные бурильные трубы................................................................................................ |
143 |
5.7. Переводники для бурильных колонн........................................................................................... |
148 |
5.8. Резиновые кольца для бурильных труб................................................................................... |
151 |
5.9. Обратные клапаны для бурильных труб..................................................................................... |
152 |
5.10. Опорно-центрирующие элементы............................................................................................... |
154 |
5.11. Общие принципы и методика расчета бурильных колонн.............................................. |
156 |
5.12. Эксплуатация бурильных труб................................................................. |
|
ГЛАВА 6. РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД........................................................................................ |
165 |
6.1. Общие положения.............................................................................................................................. |
165 |
6.2. Механические и абразивные свойства горных пород........................................................ |
167 |
6.3. Влияние всестороннего давления, температуры и водонасыщения на некоторые |
|
свойства горных пород............................................................................................................................ |
178 |
6.4. Основные закономерности разрушения горных пород.......................................................... |
180 |
6.5. Влияние показателей свойств и типов буровых растворов на скорость бурения...... |
182 |
6.6. Влияние режима промывки на скорость бурения.................................................................... |
187 |
6.7. Режимы бурения................................................................................................................................ |
192 |
ГЛАВА 7. ПРОМЫВКА СКВАЖИН И БУРОВЫЕ РАСТВОРЫ....................................................... |
205 |
7.1. Функции процесса промывки скважин....................................................................................... |
210 |
7.2. Реагенты и добавки для регулирования свойств буровых промывочных растворов.. |
213 |
7.3. Буровые промывочные растворы............................................................................................. |
224 |
7.3.1. Буровые растворы на водной основе................................................................................. |
226 |
7.3.2. Ингибирующие растворы................................................................................................. |
229 |
7.3.3. Соленасыщенные растворы.............................................................................................. |
236 |
7.3.4. Растворы на нефтяной основе......................................................................................... |
237 |
7.3.5. Газообразные промывочные агенты............................................................................. |
241 |
7.3.6. Тяжелые жидкости............................................................................................................ |
243 |
7.4. Приготовление, очистка буровых растворов.................................................................... |
244 |
7.4.1. Основные материалы для приготовления базовых буровых промывочных рас |
|
творов .............................................................................................................................................. |
244 |
7.4.2. Приготовление буровых растворов.............................................................................. |
251 |
7.4.3. Очистка бурового раствора от шлама......................................................................... |
254 |
7.4.4. Очистка бурового раствора от газа.............................................................................. |
265 |
7.4.5. Регулирование содержания и состава твердой фазы вбуровом растворе........ |
271 |
ГЛАВА 8. ОСЛОЖЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ УГЛУБЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ.................................... |
274 |
8.1. Поглощения жидкостей в скважине...................................................................................... |
275 |
8.1.1. Причины возникновения поглощений......................................................................... |
275 |
8.1.2. Методы изучения поглощающих горизонтов............................................................. |
276 |
8.1.3. Предупреждение и профилактика поглощений буровых и тампонажных |
|
растворов........................................................................................................................................ |
283 |
8.2. Газонефтеводопроявления........................................................................................................ |
298 |
8.2.1. Поступление газа в скважину при бурении............................................................... |
299 |
8.3. Осложнения, связанные с нарушением целостности стенок скважины...................... |
309 |
8.4. Прихваты бурильных и обсадных колонн............................................................................ |
313 |
8.5. Осложнения при бурении в многолетнемерзлых породах (ММП)................................ |
319 |
8.5.1. Распространенность и характеристика ММП............................................................ |
319 |
8.5.2. Осложнения, связанные с физико-химическим воздействием на ММП............ |
322 |
8.5.3. Осложнения, связанные с тепловым взаимодействием бурящейся скважины и |
|
ММП................................................................................................................................................ |
324 |
ГЛАВА 9. ОСНОВЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ В БУРЕНИИ....................................... |
327 |
9.1. Гидромеханические свойства и реологические модели жидкостей............................... |
327 |
9.2. Очистка бурящейся скважины от шлама.............................................................................. |
330 |
9.2.1. Транспортирование шлама на поверхность................................................................ |
330 |
9.2.2. Определение скорости осаждения частиц выбуренной породы в буровых рас |
|
творах.............................................................................................................................................. |
331 |
9.3. Местные гидродинамические потери в циркуляционной системе................................. |
337 |
9.4. Гидравлический расчет циркуляционной системы при бурении с промывкой не |
|
сжимаемыми жидкостями................................................................................................................ |
339 |
9.5. Расчет потерь давления в элементах циркуляционной системы.................................... |
342 |
9.6. Определение потерь давления в долоте. Выбор гидромониторных насадок................ |
344 |
ГЛАВА 10. БУРЕНИЕ НАКЛОННО НАПРАВЛЕННЫХ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВА |
|
ЖИН ...................................................................................................................................................... |
346 |
10.1. Цели и задачи направленного бурения скважин.............................................................. |
346 |
10.2. Основы проектирования направленных скважин............................................................. |
347 |
10.2.1. Выбор конфигурации (трассы) направленной скважины..................................... |
348 |
10.2.2. Обоснование проекций ствола направленной скважины..................................... |
350 |
10.2.3. Выбор элементов конструкции направленной скважины..................................... |
353 |
10.2.4. Особенности профилей горизонтальных скважин................................................. |
354 |
10.2.5. Проектирование траектории направленных скважин........................................... |
355 |
10.3. Факторы, определяющие траекторию перемещения забоя скважины....................... |
360 |
10.4. Забойные компоновки для изменения направления бурения ствола скважины...... |
365 |
10.5. Методы и устройства контроля траектории направленных скважин.......................... |
367 |
10.6. Изменение курса ствола скважины..................................................................................... |
382 |
10.6.1. Отклоняющий инструмент.......................................................................................... |
382 |
10.6.2. Ориентирование отклонителей.................................................................................. |
386 |
ГЛАВА 11. ОПРОБОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ГОРИЗОНТОВ В ПЕРИОД ПРОХОДКИ |
|
СТВОЛА СКВАЖИНЫ........................................................................................................................ |
396 |
11.1. Испытатели пластов на бурильных трубах......................................................................... |
396 |
11.2. Многоцикловые испытатели пластов................................................................................... |
402 |
11.3. Комплекс оборудования КИОД-ИО..................................................................................... |
404 |
11.4. Приспособление для селективного испытания пластов УСПД-146-168 ....................... |
405 |
11.5. Основные узлы испытателя пластов.................................................................................... |
405 |
11.5.1. Гидравлический испытатель пласта ИПГ................................................................... |
405 |
11.5.2. Запорно-поворотные клапаны..................................................................................... |
407 |
11.5.3. Гидравлические яссы...................................................................................................... |
408 |
11.5.4. Пакеры механического действия для испытателей пластов.................................. |
409 |
11.5.5. Опорные якоря................................................................................................................ |
410 |
11.5.6. Механический пакер П М ............................................................................................. |
412 |
11.5.7. Пакеры резиново-металлического перекрытия ПРМП-1....................................... |
415 |
11.5.8. Уравнительный клапан пакера....................................................................................... |
416 |
11.5.9. Безопасные замки............................................................................................................. |
416 |
11.6. Устьевое оборудование............................................................................................................. |
417 |
11.7. Испытатели пластов на кабеле................................................................................................ |
418 |
11.8. Испытатели пластов на базе струйных аппаратов............................................................. |
423 |
ГЛАВА 12. ПЕРВИЧНОЕ ВСКРЫТИЕ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ....................................... |
426 |
12.1. Разбуривание (вскрытие) продуктивного пласта............................................................... |
426 |
12.2. Технологические факторы, обеспечивающие вскрытие продуктивного пласта........ |
427 |
12.2.1. Изменение гидродинамического давления в скважине при вскрытии пласта |
428 |
12.3. Изменение проницаемости призабойной зоны пласта. Буровые растворы для |
|
вскрытия продуктивного пласта....................................................................................................... |
429 |
12.4. Особенности заканчивания скважин на газовых и газоконденсатных месторожде |
|
ниях |
436 |
12.5. Заканчивание горизонтальных скважин............................................................................... |
441 |
12.6. Выбор типа бурового раствора для вскрытия продуктивных пластов......................... |
443 |
ГЛАВА 13. КРЕПЛЕНИЕ СКВАЖИН................................................................................................ |
445 |
13.1. Условия работы обсадных колонн.......................................................................................... |
445 |
13.2. Обсадные трубы.......................................................................................................................... |
447 |
13.3. Принципы проектирования конструкции скважины........................................................ |
454 |
13.3.1. Методы проектирования конструкций скважин...................................................... |
460 |
13.4. Расчет эксплуатационных колонн. Определение наружного давления........................ |
464 |
13.5. Типы конструкций забоев скважин....................................................................................... |
470 |
13.6. Технология крепления скважин обсадными колоннами................................................... |
473 |
ГЛАВА 14. ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ СКВАЖИН................................................................................. |
492 |
14.1. Первичные способы цементирования................................................................................... |
497' |
14.2. Повторные (исправительные) способы цементирования скважин............................... |
503 |
14.3. Материалы и химические реагенты для тампонажных растворов................................ |
504 |
14.3.1. Тампонажный портландцемент..................................................................................... |
505 |
14.3.2. Специальные тампонажные цементы......................................................................... |
507 |
14.4. Основные свойства цементного раствора и камня............................................................ |
511 |
14.5. Общие положения технологии цементирования скважин............................................... |
515 |
14.6. Основы расчета первичного цементирования обсадных колонн................................... |
528 |
14.7. Заключительные работы после цементирования............................................................... |
532 |
14.8. Основы технологии установки цементных мостов............................................................ |
534 |
ГЛАВА 15. ОСВОЕНИЕ И ИСПЫТАНИЕ СКВАЖИН.................................................................. |
539 |
15.1. Технико-технологическая характеристика условий проведения перфорации. Пер |
|
фораторы................................................................................................................................................. |
540 |
15.2. Влияние условий в скважине на эффективность вскрытия пластов перфорацией |
545 |
15.3. Выбор плотности перфорации и типоразмера перфоратора.......................................... |
549 |
15.4. Влияние типа буровых растворов и специальных жидкостей на качество вторич |
|
ного вскрытия продуктивных пластов............................................................................................ |
552 |
15.5. Вызов притока нефти и газа из продуктивного пласта.................................................... |
555 |
15.5.1. Технология освоения скважин с использованием азотных газификационных |
|
установок типа АГУ-8К................................................................................................................. |
564 |
15.5.2. Технология вызова притока из пласта пенами с использованием эжекторов |
566 |
15.5.3. Свабирование (поршневание)........................................................................................ |
570 |
15.6. Исследование скважины в процессе освоения................................................................... |
571 |
ГЛАВА 16. БУРОВОЕ И ЦЕМЕНТИРОВОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ......................................... |
573 |
16.1. Буровые установки и оборудование...................................................................................... |
573 |
16.1.1. Буровые установки ОАО «Уралмаш».......................................................................... |
575 |
16.1.2. Буровые установки ОАО «Волгоградский завод буровой техники» |
597 |
16.1.3. Циркуляционная система................................................................................................ |
604 |
16.2. Параметры и комплектность циркуляционных систем..................................................... |
605 |
16.2.1. Блоки циркуляционных систем производства АООТ «Волгоградский завод |
|
буровой техники».......................................................................................................................... |
611 |
16.3. Оборудование для цементирования скважин..................................................................... |
613 |
16.3.1. Установки смесительные................................................................................................. |
613 |
16.3.2. Установки насосные и цементировочные агрегаты................................................. |
622 |
16.3.3. Станция контроля цементирования.............................................................................. |
626 |
Список литературы.............................................................................................................................. |
629 |
Басарыгин Юрий Михайлович Булатов Анатолий Иванович Проселков Юрий Михайлович
БУРЕНИЕ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН
Заведующий редакцией Т.К. Рубинская Редактор издательства А.И. Вороновская Переплет художника Н.П. Новиковой Художественный редактор Н.П. Новикова
Художники-графики Н.А. Вороновский, Н.П. Антонов
Технический редактор Л.Н. Фомина
Корректоры Е.М. Федорова, Г.В. Аехова, Л.Н. Фомина Оператор Ю.А. Титова
Компьютерная верстка Е.Б. Рагузина
Изд. лиц. N° 071678 от 03.06.98. Подписано в печать с репродуцированного оригинал-макета
14.01.03. Формат 70x100 VHJ. Гарнитура |
«Балтика». Печать офсетная. Л^л. печ. л. 51,6. |
Уч.-изд. л. 53,5. Тираж 600 экз. Заказ 7728 |
/948. |
ООО «Недра-Бизнесцентр» 125047, Москва, пл. Тверская застава, 3
ППП «Типография «Наука» Академиздатцентр РАН 121099, Москва, Шубинский пер., 6