15.3 Подводное устьевое оборудование

Комплекс подводного устьевого оборудования (ПУО) предназначен:

• для направления в скважину бурильного инструмента, обеспечения замкнутой циркуляции бурового раствора, управления скважиной при бурении;

• наземного закрытия бурящейся скважины с целью предупреждения возможного выброса из скважины при аварийных ситуациях или при отсоединении буровой установки при большом волнении моря.

Существует несколько конструкций ПУО, обеспечивающих бурение скважин при глубине моря от 50 м до 2000 м. Недостаток размещения ПУО на дне моря – сложность управления, эксплуатации и ремонта.

Подводный комплекс состоит из водоотделяющей колонны (морского стояка), плашечных превенторов, опорного основания и плиты. Водоотделяющую колонну поддерживают натяжные устройства, находящиеся постоянно в натянутом состоянии.

15.4 Особенности бурения морских скважин

Технология бурения скважин на море не отличается от бурения скважин на суше. При бурении скважины буровое судно перемещается относительно подводного устьевого оборудования, закрепленного на морском дне.

Для компенсации вертикальных перемещений бурильной колонны между талевым блоком и крюком устанавливается компенсатор вертикальных перемещений. Горизонтальные перемещения судна компенсируются водоотделяющей колонной, установленной между подводным противовыбросовым оборудованием и палубой буровой установки.

Циркуляционная система промывки, в том числе очистки и приготовления бурового раствора выполняется закрытой и замкнутой, т.к. при открытой желобной системе возможны утечки бурового раствора в открытое море.

Спуско-подъемные операции на морских буровых установках механизированы и частично автоматизированы, при этом применяются дополнительные механизмы в виде компенсатора вертикальных перемещений, нижнего захвата свечей и дополнительного нижнего магазина.

15.5 Обслуживание работ на море

Для обслуживания работ на море при строительстве и эксплуатации скважин применяют плавучие средства различного назначения, которые выполняют следующие работы:

1. Перевозка опорных блоков и модулей верхнего строения морских стационарных платформ и их установка.

2. Установка подводных трубопроводов.

3. Снабжение буровых установок необходимыми материалами и инструментами.

4. Очистка моря от загрязнения.

5. Работа по ликвидации аварий и пожаров, которые могут возникнуть на объектах месторождения.

Для выполнения этих видов работ используют плавучие краны с оборудованием при погрузочно-разгрузочных работах, морские буксиры, трубоукладчики и пассажирские суда или вертолеты по доставке обслуживающего персонала.

Контрольные вопросы:

1. Какие используются при морском бурении морские основания и платформы?

2. Чем отличается технология бурения скважин на море?

3. Для чего применяют устьевое подводное оборудование и из чего оно состоит?

4. Чем отличается циркуляционная система при морском бурении?

5. Как происходит обслуживание работ на море?

Тема 16 Энергосберегающие технологии

Студент должен

знать: основные направления применения энергосберегающих технологий при строительстве нефтяных и газовых скважин.

В настоящее время на Приобском месторождении для бурения скважин применяются буровые установки с верхним приводом БУ-4500ЭУК. Применение этих установок позволяет сократить время строительства скважины за счет уменьшения времени на проведение СПО.

Использование новых более стойких долот типа БИТ (рисунок 84) на месторождениях Нефтеюганского региона позволяет повысить проходку на долото до 1500м, что приводит к сокращению расхода долот и времени на СПО. Эти долота по конструкции аналогичны алмазным долотам и выпускаются нескольких типов М, МС, С.

Рисунок 84. Долото БИТ2-220,7 МС

Различные типы БИТ долот предназначены для разбуривании мягких, малоабразивных, средних пород, а также для разбуривания цементных мостов и песчаных пробок. Особенностью является «агрессивная» конструкция режущей части с большим выступом алмазно-твердосплавных пластин (АТП). Модификация долот БИТ2-М предназначена для бурения участков наклонно-направленной скважины с набором кривизны, а также на участках стабилизации зенитного угла. Это позволяет в наименьшей степени самопроизвольно искривить ствол скважины и не требует исправительных работ, на которые затрачивается дополнительное время при бурении скважины.

Учитывая геологические особенности строения месторождений Западной Сибири с неустойчивыми горными породами, были разработаны специальные полимер-глинистые буровые растворы. Несмотря на высокую стоимость полимеров, на основе которых приготавливается полимер-глинистый раствор, позволяет получить более стабильный раствор и сократить общий расход химреагентов. Бурение скважин на этих растворах увеличить стойкость стенок скважины, следовательно, уменьшить время, затрачиваемое на проработку ствола скважины и сократить риск возникновения прихватов. Кроме того, полимеры можно применять при более высоких забойных температурах по сравнению с обычным глинистым раствором.

Бурное развитие техники и технологии с использованием колонны гибких труб обусловлено следующими их преиму­ществами:

 при исследовании скважин:

- обеспечение возможности доставки приборов в любую точку горизонтальной скважины;

- высокая надежность линии связи со спускаемыми при­борами;

 при выполнении подземных ремонтов:

- отсутствует необходимость в глушении скважины и, как одно из следствий, не ухудшаются коллекторские свойства призабойной зоны продуктивного пласта;

- сокращается время проведения спускоподъемных опера­ций за счет исключения свинчивания (развинчивания) резь­бовых соединений колонны труб;

- уменьшается период подготовительных и заключитель­ных операций при развертывании и свертывании агрегата;

- исключается загрязнение окружающей среды технологи­ческой и пластовой жидкостями;

Рисунок 85. Комбинированная установка для бурения и заканчивания скважин:

1- гибкая непрерывная труба; 2 - барабан; 3 – направляющий желоб; 4 – инжектор; 5 – лубрикатор; 6 – противовыбросовое оборудование; 7 – вышка; 8 – лебедка; 9 - трейлер

Рисунок 86. Компоновка низа бурильной колонны для бурения с применением гибкой непрерывной трубы:

1 — гидравлические трубки; 2 — электрический кабель; 3 — соединительная муфта для гибкой непрерывной трубы; 4 — направляющий инструмент; 5 — предохранительный разъединитель; 6, 7 — немагнитные переводники; 8 — измеритель­ный прибор с источником гамма-излучения; 9 — немагнитные УБТ; 10 — немагнитный двойной переводник с обратным клапаном; 11 — винтовой забойный двигатель с регулируемым кривым переводником; 12 — долото

 при проведении буровых работ:

- исключается возникновение ситуаций, связанных с вне­запными выбросами, открытым фонтанированием;

- обеспечивается возможность бурения с использованием в качестве бурового раствора нефти или продуктов ее пере­работки. Это позволяет осуществлять вскрытие продуктивного пласта оптимальным образом и совмещать процесс буре­ния с отбором пластовой жидкости;

- становится возможным выполнять разрушение породы в условиях депрессии;

- обеспечивается эффективное бурение горизонтальных уча­стков скважин;

- становится возможным применять устройства, информи­рующие бурильщика о режимах бурения и оперативного уп­равления процессом проводки скважины. При работе с подоб­ным оборудованием реализуется "эффект присутствия" опера­тора установки на забое скважины.

Весьма важным при проведении любых работ в скважине является решение социальной задачи - исключается значи­тельный объем операций, выполняемых под открытым небом в любое время года при любой погоде. Хотя наиболее трудо­емкие операции по свинчиванию и развинчиванию труб в на­стоящее время механизированы, объем ручного труда остает­ся значительным. К ним относятся управление ключом, вы­брос труб на мостки и т.д.

В ряде случаев это касается, прежде всего, работ в гори­зонтальных скважинах, применение КГТ является необходи­мым условием проведения операций. К таким случаям отно­сится выполнение любых работ в горизонтальных участках большой длины.

При разбуривании и эксплуатации морских месторожде­ний использование КГТ особенно эффективно.

Следует отметить и недостатки, присущие рассматривае­мой технике. К ним, в частности, относятся:

 самопроизвольное и неконтролируемое скручивание КГТ;

 невозможность принудительного проворота КГТ;

 ограниченная длина труб, намотанных на барабан;

 сложность ремонта КГТ в промысловых условиях.

В то же время новые технологии не являются панацеей от всех бед и полностью не заменяют существующих традици­онных технологий, а в ряде областей не могут быть ими за­менены. Наличие оборудования для работы с колонной гиб­ких труб не исключает применения агрегатов ПРС, подъем­ников и другого существующего нефтепромыслового обору­дования. Оно дополняет его и в ряде случаев приумножает до сих пор не реализованные возможности.