- •1.Общие сведения о нефтегазовых операциях.
- •2. Способы бурения скважин.
- •3. Классификация скважин
- •1. Назначение и состав бурильной колонны.
- •2. Цели и способы бурения наклонно-направленных и горизонтальных скважин
- •3. Кустовые размещение скважин.
- •4.Многозабойные и многоярусные скважины.
- •1. Горные породы, слагающие разрез нефтяных и газовых месторождений.
- •2.Механические свойства горных пород.
- •3.Классификация породоразрушающих инструментов.
- •1. Долото для бурения сплошным забоем и с отбором керна
- •Породоразрушающий инструмент для отбора керна
- •2. Снаряды для колонкового бурения.
- •3. Буровые долота специального назначения.
- •1. Буровые установки для глубокого бурения на нефть и газ, основные характеристики и классификация.
- •2. Приводы буровых установок.
- •1. Оборудование для вращательного бурения и спускоподъемных операций.
- •Параметры и комплектность циркуляционных систем
- •3. Противовыбросовое оборудование.
- •1. Особенности разработки морских месторождений нефти и газа.
- •2. Инженерно-геологические изыскания.
- •3. Искусственные острова.
- •1. Функций бурового раствора.
- •2. Требования к буровым растворам.
- •3. Типы и рецептуры буровых растворов.
- •1. Функция и режимы промывки скважин.
- •2. Требования к режиму промывки скважин.
- •3. Расчет режимов промывки скважин.
- •1. Система подготовки бурового раствора.
- •2. Регулирование содержания и состава твердой фазы в буровом растворе.
- •3. Средства контроля и управления процессом промывки скважин.
- •1. Понятие о режимах бурения его параметрах и показателях работ долот.
- •2. Влияния параметров режима бурения на механическую скорость проходка нового долота.
- •1. Влияния параметров режима бурения на износ долота и показатели его работы. Х
- •2. Специфические особенности режимов вращательного бурения. Х
- •3. Рациональная отработка долот.
- •1. Воздействие промывочной жидкости на продуктивный пласт.
- •2. Способы первичного вскрытия продуктивных пластов. Х
- •3. Технология опробования перспективных горизонтов.
- •2. Цели и способы крепления скважин.
- •3.Принципы проектирования конструкции скважины.
- •1. Обсадные трубы и их соединения. Условия работы обсадной колонны в скважине.
- •2. Принципы расчета обсадных колонн.
- •3 Задача и способы цементирования скважин.
- •1. Подготовка скважин к освоению.
- •2. Вторичное вскрытие продуктивного пласта перфорацией.
- •3. Виды перфорации и их эффективность.
- •1. Классификация осложнений.
- •2. Поглощение промывочной жидкости и тампонажного раствора.
- •1. Причины, виды аварий и меры по их предупреждению.
- •2 Ловильный инструмент и работа с ним.
- •1. Информационное обеспечение процесса бурения с применением компьютерной техники и спутниковой связи.
- •1.Приборы и аппаратура для контроля параметров режима бурения.
- •1. Телеметрические системы контроля забойных параметров.
- •1. Физические и тепловые свойства горных пород.
- •Тепловые свойства горных пород
- •Коэффициент линейного расширения пород уменьшается с ростом плотности минералов.
- •2. Состав и физические свойства природных газов и нефти.
- •1. Фазовое состояние углеводородных систем. Х
- •Фазовые переходы в нефти, воде и газе
- •2. Пластовые воды и их физические свойства.
- •3. Молекулярно-поверхностные свойства системы «нефть-газ вода порода».
- •Источники пластовой энергии
- •Силы, действующие в залежи
- •Поверхностные явления при фильтрации пластовых жидкостей и причины нарушения закона дарси
- •Общая схема вытеснения из пласта нефти водой и газом
- •Нефтеотдача пластов при различных условиях дренирования залежи
- •Роль капиллярных процессов при вытеснении нефти водой из пористых сред
- •Зависимость нефтеотдачи от скорости вытеснения нефти водой
- •1. Породы коллекторы, их фильтрационные свойства
- •Линейная фильтрация нефти и газа в пористой среде
- •1.. Нефте-, газо-, водонасыщенность коллекторов.
- •2. Пластовые нефти и газы.
- •1. Газоконденсаты и газогидраты.
- •1. Цели искусственного воздействия на пласт.
- •2. Методы воздействия на пласт с целью интенсификации добычи нефти.
- •1. Классификация способов воздействия на призабойную зону скважин.
- •С карбонатом:
- •Физико-химические методы воздействия на призабойную зону пласта
- •Тепловые методы воздействия на пласт
- •Механические методы воздействия на пласт
- •1. Стадии разработки месторождения.
- •2. Способы эксплуатации скважин.
- •1. Фонтанный способ эксплуатации
- •2. Условия фонтанирования и возможные методы его продления.
- •3. Погружные электроцентробежные насосные установки и их классификация
- •1. Фонтанная арматура.
- •2. Запорные устройства фонтанной арматуры.
- •1. Манифольд фонтанных скважин.
- •2. Состав оборудования при газлифтной эксплуатации скважин.
- •2. Станки качалки.
- •2. Учет продукции скважины
- •1. Промысловые трубопроводы.
- •2. Сепарация нефти.
- •1. Подготовка нефти на месторождениях.
- •2. Нефтяные резервуары.
- •1.Исследование скважин и обоснование технологического режима эксплуатации.
- •1. Сбор и подготовка газа на промысле
- •1. Сезонная и суточная неравномерность потребления газа.
- •2. Цели и преимущества подземного хранения газа.
- •2. Хранение газа в истощенных или частично выработанных газовых и газоконденсатных месторождениях.
- •1. Подземное хранение газа в водоносных структурах.
1. Причины, виды аварий и меры по их предупреждению.
Неликвидированное осложнение может стать причиной аварии. Под аварией в бурении понимается возникновение в стволе скважины непредвиденной ситуации, в которой невозможно продолжение работ по проходке ствола скважины или выполнение в нем запланированных работ, а также использование скважины по назначению без устранения возникшего препятствия посредством специальных работ, не входящих в технологический цикл. Специальные работы, выполняемые для ликвидации аварии, называются аварийными. Авария в бурении и связанные с нею аварийные работы приводят к непроизводительной потере рабочего времени, нецелесообразному расходованию трудовых ресурсов, значительным материальным и финансовым затратам.
В связи с этим большое внимание должно уделяться предупреждению аварий на основе систематического контроля за состоянием бурового инструмента и ствола скважины, профилактике осложнений и соблюдению производственной дисциплины.
2 Ловильный инструмент и работа с ним.
Для ловильных работ применяют специальные инструменты различных типов и назначений. Рассмотрим категорию захватывающих инструментов для труб.
А. Овершоты — основной захватывающий снаружи инструмент и, возможно, самый распространенный из всех ловильных инструментов. Поскольку принцип заклинивания цельного или составного захвата в конической полости, имеющей спиральную (винтовую) проточку, используется почти во всех случаях, то именно такая конструкция и будет описана.
Большинство овершотов состоит из корпуса с конической полостью, верхнего переводника, направляющей воронки, цельного захвата или комплекта клиньев, кольца-ограничителя, уплотняющего узла и стопорного устройства. Внутренняя полость овершота выполнена в виде конуса с винтовой проточкой. В эту полость помещается захват, наружная поверхность которого имеет такую же конусность, как и полость овершота. Захват может быть цельным в виде спирали или разъемным в виде комплекта клиньев.
На наружной конической поверхности захвата делается винтовая проточка с таким же шагом, как у проточки на поверхности полости. На внутреннюю поверхность захвата наносится насечка в виде параллельных или перекрещивающихся канавок. Разъемный захват, который чаще называют пла-шечным захватом (рис. 9.4, а), применяется обычно в овер-шотах небольшого диаметра, а цельный спиральный захват (рис. 9.4, б) — в овершотах большого диаметра.
Рис. 9.4. Овершот:
а - с плашечным захватом; б - со спиральным захватом: 1 - верхний переводник; 2 - корпус; 3 - плашечный захват; 4 - ограничительное кольцо; 5 -направляющая воронка; 6 - пакер; 7 - спиральный захват
Спиральный захват иногда производит впечатление слабой и далее хрупкой детали, поэтому многие сомневаются в его прочности. На практике спиральный захват обеспечивает прочное соединение, так как он обладает гибкостью и более равномерно распределяет нагрузку по конусной поверхности корпуса. Большинство неудач при работе с овершотами происходит из-за перегрузок, в результате чего корпус овершота раздувается или лопается.
Характер перемещения захвата в конусной полости определяется цилиндрическим кольцом-ограничителем с хвостовиком или шпонкой, которая входит в зацепление с захватом и препятствует его повороту, позволяя перемещаться только вдоль продольной оси. При движении вниз по конусной поверхности полости захват уменьшается в диаметре и сжимает находящуюся внутри него трубу все сильнее, по мере увеличения натяжения ловильной колонны. Конструкцией может быть предусмотрен сальниковый узел или пакер для уплотнения пространства между трубой и корпусом овершота, что позволяет вести промывку через прихваченную колонну. Это обычно помогает ликвидировать прихват.
Если подлежащую извлечению колонну планируется ловить за муфту или за соединительный конец бурильной трубы, то особое внимание следует уделить стопорным устройствам, обеспечивающим размещение муфты или соединительного конца против той части захвата, которая имеет насечку. Если захват окажется ниже, овершот будет вращаться свободно и его невозможно будет отсоединить. Чтобы остановить овершот в нужном месте, применяют различные стопорные устройства. Иногда они выполнены в виде толстостенных колец, устанавливаемых в полости корпуса над захватом; они могут быть совмещены с уплотняющим узлом либо с пакером.
Овершот, оснащенный плашечным захватом и кольцевым фрезером-ограничителем, следует применять для извлечения бурильных труб, если они вписываются по габаритам в захват. Часто "голова" извлекаемой трубы имеет заусенцы, зазубрины и другие неровности. В этом случае "голову" обрабатывают кольцевым фрезером до размеров, позволяющих разместить ее внутри захвата. Если труба значительно повреждена, то целесообразно установить под конусом овершота удлинитель с фрезером или фрезер с направляющей воронкой и обработать трубу до того места, где уже ничто не мешает нормальному размещению захвата. Эти удлинители и воронки армируются изнутри карбидом вольфрама и способны срезать значительную массу металла.
Овершот нетрудно приспособить почти для всех видов ловильных работ. Если над овершотом установить в качестве удлинителя трубу увеличенного диаметра, какие обычно используются при обуривании, то можно захватить муфту намного ниже "головы" извлекаемых труб. Такой прием часто рекомендуют, когда "голова" представлена муфтой или соединительным концом с большими повреждениями, вследствие чего надежно захватить их нельзя.
При попытках извлечь прихваченные трубы захват овершота заклинивается между трубой и корпусом овершота.
Поэтому чтобы отсоединить овершот от прихваченной трубы, необходимо преодолеть силы трения на контакте конических поверхностей захвата и корпуса. Чаще всего это достигается сбиванием корпуса вниз расположенной над ним колонной. Для этого используют также механический ясс, включаемый в колонну непосредственно над овершотом. Перед началом сбивания овершота вниз необходимо убедиться, что гидравлический ясс, который тоже часто включают в ловильную колонну, находится в закрытом положении, иначе можно повредить уплотнения этого ясса.
После сбивания вниз овершот проворачивают вправо с небольшим натяжением, превышающим вес ловильной колонны. Таким образом захват выводится из зацепления с трубой и можно приступать к подъему овершота. Если через овершот пропущен значительный отрезок трубы, то при подъеме может возникнуть необходимость несколько раз повторять процедуру сбивания и освобождения овершота.
При нащупывании овершотом "головы" прихваченной колонны рекомендуется проворачивать ловильную колонну вправо при небольших оборотах. При этом можно включить насос, чтобы промыть скважину в зоне "головы" и зафиксировать момент вхождения ее в овершот по подъему давления на выкиде насоса, после чего насос следует выключить, так как встречный поток жидкости может затруднить вхождение "головы" в овершот. Нельзя резко сажать овершот на "голову" трубы.
Работу яссом надо начинать с легких ударов, постепенно увеличивая их силу, чтобы обеспечить более надежный контакт захвата с трубой. Если сразу начать с резких ударов, то можно сорвать захват и затупить его насечку. Придется поднимать овершот для замены захвата.
Б. Метчики предназначены для ловли оставшейся в скважине колонны бурильных труб, если обрыв произошел в утолщенной части трубы, в замке или муфте. Правые метчики применяют для извлечения колонны целиком, а левые (на левых бурильных трубах) — для извлечения колонны по частям.
Контрольные вопросы:
1. Что может стать причиной аварии?
2. Расскажите конструкцию овершота?
3.Для чего предназначены метчики?
Литература
1.Булатов АИ, Аветисов А.Г. Справочник инженера по бурению: В 4 т. - М: Недра, 1993-1996.
2.Сеид-Рза М.К. Технология бурения глубоких скважин в осложненных условиях. — Баку: Азернешр, 1963.
3.Малеванский В.Д. Открытые фонтаны и борьба с ними. — М: Гостоптехиздат, 1962.
4.Булатов АИ., Макаренко П.П., Будников В.Ф., Басарыгин Ю.М. Теория и практика заканчивают скважин: В 5 т. — М: Недра, 1997, 1998.
5.Басарыгин Ю.М., Макаренко П.П., Мавромати В.Д. Ремонт газовых скважин. — М: Недра, 1998.
6.Крылов В.И. Изоляция поглощающих пластов в глубоких скважинах. — М: Недра, 1980.
7.Самотой А.К. Прихваты колонн при бурении скважин. — М: Недра, 1984.
8.Леонов Е.Г., Исаев В.И. Гидроаэромеханика в бурении: Учеб. для вузов. - М: Недра, 1987.
9.Шшценко Р.И, Есьман Б.И., Кондратенко П.И. Гидравлика промывочных жидкостей. — М.: Недра, 1976.
10.Маковей Н. Гидравлика бурения: Пер. с рум. — М: Недра, 1986.
Лекция 19
Тема: Контрольно-измерительные приборы в бурении.
План:1. Информационное обеспечение процесса бурения с применением компьютерной техники и
спутниковой связи.