Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Б-27 Область применения наклонно – направленных и горизонтальных и многозабойных скважин, типы профилей наклонно - направленных, горизонтальных и многозабойных скважин.
Наклонно направленной скважиной называется скважина, специально направленная в какую-либо точку, удаленную от вертикальной проекции се устья. Наклонное бурение широко применяется при бурении скважин на нефть, газ и твердые полезные ископаемые.Существует два способа бурения наклонных скважин:а) роторный, представляющий собой прерывистый процесс искривления ствола скважины последовательными зарезками (уход в сторону);б) забойными двигателями, обеспечивающими непрерывный процесс искривления ствола скважины.
В нашей стране большинство наклонно направленных скважин бурят с применением забойных двигателей, тогда как за рубежом преобладает бурение скважин роторным способом, а забойные двигатели в основном используют только на участке набора кривизны в заданном направлении. Специалисты считают наиболее перспективными для набора кривизны в заданном направлении винтовые забойные двигатели. Эти двигатели имеют значительно большую мощность, чем турбобуры, и более низкую частоту вала, что благоприятно влияет на набор кривизны.Профили наклонных скважин. -?
Бурение многозабойных (многоствольных), горизонтально разветвленных и горизонтальных скважинМногозабойными (многоствольными) считаются скважины, из которых пробурены ответвляющиеся стволы для решения разных технико-геологических задач (рис. 9.19). Любая многозабойная скважина считается наклонно направленной, так как для бурения нового ответвления требуется отклонить ствол от первоначального направления. Горизонтально разветвленные скважины - разновидность многозабойных, так как их проводят аналогичными способами, но в конечном интервале бурения зенитный угол доводят до 90°.Основные требования к конструкции многозабойной скважины следующие:ствол основной скважины должен позволять проходить к забоям стволов бурящейся скважины, отклоняющих компоновок требуемых геометрических параметров;
во всех интервалах ствола должна быть возможность искривления скважины с максимальной интенсивностью.
. Схема бурения горизонтальной скважины все участки скважины должны обеспечивать возможность крепления искривленных интервалов обсадными трубами;
по возможности ствол скважины должен позволять проведение геофизических исследований.
Технология проводки многозабойной скважины. До кровли продуктивного пласта или несколько выше бурят обычную скважины. От нее в продуктивном пласте в разные стороны бурят ответвления (дополнительные стволы). В первую очередь до проектной глубины проводится ствол, имеющий максимальное проектное отклонение. Последующие дополнительные стволы забуривают из него последовательно снизу вверх. В том случае, если продуктивный пласт сложен неустойчивыми породами, то ограничиваются бурением одного ствола с горизонтальным вхождением в пласт. После того, как пробурена многозабойная скважина, ее до места зарезки самого верхнего дополнительного ствола обсаживают колонной.В том случае если наклонно направленная скважина заканчивается горизонтальным участком, то она называется горизонтальной. Горизонтальная часть ствола скважины может достигать многих сотен метров (рис. 9.20). Процесс бурения таких скважин часто называется горизонтальным бурением.Горизонтальное бурение, применяемое в течение многих лет, в последнее время используется во все возрастающих объемах. Благодаря достижениям в совершенствовании оборудования для горизонтального бурения, оно превратилось из нового метода в надежный, проверенный процесс, который широко применяется у нас в стране и за рубежом.Одним из важнейших направлений в области интенсификации добычи нефти и повышения нефтеизвлечения считается разработка нефтяных месторождений с помощью горизонтальных и горизонтально разветвленных скважин. Опыт бурения многозабойных, горизонтально разветвленных и горизонтальных скважин показал, что достоверность ориентирования отклонителя в скважине с помощью инклинометра и магнитного переводника при углах наклона 30° и более существенно снижается, а при углах более 45° надежно сориентировать отклонитель не удается. При бурении горизонтальных скважин необходимо использовать специальный магнитный переводник с несколькими магнитами, размещенными в вертикальной плоскости, и специальный инклинометр для ориентирования отклонителя при больших зенитных углах.
2. Специальные тампонажные цементы, растворы и пасты. Условия применения и технология приготовления.В состав цемента при его помоле добавляют триэтаноламина, что позволило создать специальный вид цемента.Низкогигроскопичный тампонажный портландцемент является разновидностью тампонажного портландцемента и характеризуется тем, что не теряет прочности при длительном хранении. Такой портландцемент получают путем совместного измельчения клинкера, гипса и 0,025—0,05 поверхностно-активной добавки триэтаноламина. В остальном он не отличается от тампонажного портландцемента и удовлетворяет требованиям, предъявляемым к ним ГОСТом.Белитокремнеземистый цемент (БКЦ) предназначен для цементирования высокотемпературных нефтяных и газовых скважин. Для получения прочного, газонепроницаемого и устойчивого цементного камня необходимо, чтобы он содержал преимущественно низкоосновные гидросиликаты кальция серии CSH(B) [44]. Качественный цемент для этих условий на основе портландцементного клинкера получить нельзя.БКЦ — безобжиговое гидравлическое вяжущее, получаемое путем совместного тонкого измельчения высушенного белитового компонента и кварцевого песка или тщательным смешиванием тех же материалов, измельченных раздельно. Белитовый компонент является отходом, получаемым при производстве глинозема из нефелиновых пород. Он должен содержать не менее 80% |3-C2S. В составе белитового компонента может быть не более 2,5% щелочей, количество ангидрида серной кис-лоты не должно превышать 0,5%.
Состав цемента в зависимости от температуры в скважине может изменяться: содержание белитового компонента колеблется от 30 до 70%, а кварцевого песка соответственно от 70 до 30%. Можно вводить в цемент добавку измельченной бентонитовой глины. Тонкость помола цемента характеризуется удельной поверхностью 3500—5500 см2/г.Растекаемость цементного теста с определенным количеством пресной воды, измеряемая с помощью прибора-конуса, должна быть не менее 180 мм. Сроки схватывания цементного теста должны составлять: начало — не ранее 1 ч 45 мин, конец — не позднее 10 ч.
Для ускорения схватывания БКЦ при цементировании скважин в интервале температур 363—403 К в цементный раствор вводят кальцинированную соду (ориентировочно 1—5%), количество которой уточняют пробными затворениями на месте применения. Если необходимо замедлить схватывание, то это может быть достигнуто введением с водой затворения добавки монохромата натрия, количество которого уточняется пробными затворениями на месте применения.Шлакопесчанистый цемент разработан в ГрозНИИ для цементирования высокотемпературных скважин.Этот цемент получают, смешивая молотый гранулированный доменный шлак и кварцевый песок определенной крупности С добавками некоторых веществ. Цемент успешно используют для цементирования нефтяных южных районов.
Солестойкие тампонажные портландцементы. Проблема повышения стойкости тампонажных цементов для службы в минерализованных пластовых водах наших нефтяных месторождений усложнялась тем, что воды эти содержат различное количество солей, сульфатов, хлоридов, сероводорода и др. и в подавляющей своей части вызывают коррозию, особенно, когда они начинают действовать на цемент в начале его твердения. Кроме того, невозможность извлечения и исследования цементного камня из скважин не позволила всесторонне изучать эти виды коррозии.Портландцемент тампонажный песчанистый получают совместным тонким измельчением клинкера тампо-нажного портландцемента, кварцевого песка и гипса или тщательным смешением стандартного тампонажно-го цемента с предварительно измельченным кварцевым песком. Утяжеленный тампонажный портландцемент. Проводка скважин в сложных условиях при высоких пластовых давлениях осуществляется с помощью так называемых утяжеленных глинистых растворов. Плотность этих растворов достигает 2,0—2,25 г/см3. Для доброкачественного цементирования в таких условиях необходимо, чтобы плотность цементного раствора, применяемого для производства тампонажных работ, превышала плотность глинистого раствора, применявшегося при бурении скважины на 0,25—0,30 кг/м3. Цементные растворы с такой плотностью используют для того, чтобы обеспечить более полное вытеснение из затрубного пространства тяжелого глинистогораствора.Волокнистый тампонажный портландцемент. Как уже говорилось, при проходке скважин наблюдается иногда «уход» глинистого или цементного раствора. Разработаны специальные цементы, надежно закрывающие пути ухода глинистого или цементного раствора при капитальном ремонте скважин и предотвращающие поглощение тампонажного раствора трещиноватыми или дренированными пластами.
Волокнистые цементы представляют собой тщательно смешанный готовый тампонажный цемент с волокнистыми добавками (асбестом и некоторыми отходами производства текстильной, целлюлозной промышленности и пр.), вводимыми в количестве 2—3%. Наличие в цементе волокнистой добавки способствует быстрому образованию на стенках скважины сетчатых, каркасных пленок или тампонов по сечению трещин, вокруг которых накапливается и уплотняется цементный раствор, закрывающий все имеющиеся неплотности. В результате образуется плотная, хорошо скрепляющаяся с поверхностью цементная корка, надежно закрывающая мелкие трещины и другие дренажные каналы. Образующаяся волокнистая пленка препятствует также проникновению в пласт излишнего количества цемента.
Гельцемент — разновидность тампонажного цемента, получаемого путем совместного помола тампонажного портландцемента с добавкой 3—7% бентонитовой глины. Можно получать этот цемент путем смешения раздельно измельченных компонентов. Технические условия на этот цемент разрабатываются. Гельцементный раствор обладает повышенной пластичностью и характеризуется большим углом естественного откоса, пониженным водоотделением, пониженной усадкой, что дает возможность регулировать плотность цементного раствора. Добавка бентонитовой глины в тампонажный портландцемент — эффективный способ улучшения ряда свойств цемента
Облегченный тампонажный портландцемент. Во многих районах СССР бурение нефтяных и газовых скважин ведется на глубину более 3500—4000 м. В связи с этим возникает необходимость поднимать цементный раствор за обсадными трубами на значительную высоту (более 2000 м). В этих условиях необходимы облегченные цементные растворы. Тампонажный облегченный портландцемент получают путем совместного помола тампонажного портландцементного клинкера, «облегчающей» добавки, и гипса или путем тщательного смешивания тех же материалов, но раздельно измельченных. Содержание клинкера в цементе должно быть не менее 30% по массе.
3.Причины и предупреждение аварий при бурении горизонтальных скважин.
управляемый бестраншейный метод прокладывания подземных коммуникаций, основанный на использовании специальных буровых комплексов(установок). Длина прокладки путей может быть от нескольких метров до нескольких километров, а диаметр более 1200 мм. Из труб применяются трубы из полиэтилена (ПНД), стали и др. видов материалов. И всё это при минимальном воздействии на окружающую среду.
Неправильный выбор типа промывочной жидкости при бурении по сложным грунтам является основной причиной возникновения аварийных ситуаций при бурении горизонтально направленных скважин. Это, в свою очередь, влечет за собой увеличение производственных расходов. Кроме того, известно, что при прокладке трубопроводов методам ГНБ права на ошибку у буровиков нет, т.к. : велика вероятность повреждения коммуникаций. Неправильный выбор типа промывочной жидкости для различных типов грунтов, применение глинопорошков не надлежащего качества, с высоким содержанием абразивной фракции, неправильное применение реагентов становятся основными проблемами при проведении работ горизонтальных скважин.Осложнения возникают вследствие применения раствора недостаточной вязкости — низкая несущая способность бурового раствора не позволяет поддерживать выбуренные частицы горной породы во взвешенном состояний, и как следствие, происходит образование «шламовой подушки», повышается усилие протяжки, происходит поглощение промывочной жидкости, отсутствует циркуляция. При высоком значении показателя фильтрации происходит насыщение околоствольного пространства водой, что приводит к обвалам горной породы и сужению ствола скважины.Одним из наиболее эффективных и экономичных способов предупреждения и ликвидации осложнений, при бурении горизонтально-направленных скважин, является рациональный выбор промывочной жидкости с заданными фильтрационными, реологическими и флокуляционными свойствами. Применение раствора с высокой вязкостью не позволяет частицам выбуренной породы (растворяться, вследствие чего происходит комкование, штыбование глины. Высокое значение показателя фильтрации приводит к набуханию горной породы в околоствольном пространстве скважины, в результате повышается крутящий момент, происходит застревание штанг. Применение глинопорошков, по своим свойствам, не соответствующим стандартам, также приводит к осложнениям при бурении скважин, высокое содержание абразивной фракции — к прежде временному износу деталей насосного оборудования.Для предупреждения осложнений необходимо проводить анализ применяемых глинопорошков, определять их фильтрационные, реологические свойства, наличие абразивных частиц, разрабатывать рецептуру бурового раствора, на основе данного глинопорошка, для каждого типа грунта индивидуально.Наряду с глинопорошками необходимым компонентом бурового раствора являются различные присадки. Их применение во многом облегчает процесс бурения.
4. Меры безопасности при ликвидации прихватов бурильной колонны.
До начала расхаживания инструмента необходимо проверить узлы крепления и другие элементы вышки, кронблок, талевый блок, канат, исправность индикатора веса.
При расхаживании инструмента, натяжке инструмента домкратом, продавке бурового раствора весь персонал буровой бригады должен быть удален за пределы буровой на расстояние, равное высоте вышки плюс 10м. У тормоза лебедки должны работать два человека: буровой мастер и инженер
( мастер по сложным работам), который руководит работами по ликвидации аварий. В процессе расхаживания инструмента следует наблюдать за состоянием вышки и при обнаружении деформации ее элементов прекратить дальнейшее расхаживание. Во время расхаживания также наблюдают за показаниями индикатора веса и амперметра.
При освобождении прихваченного инструмента к талевой системе иногда прикладывают усилие, превышающее допустимое. На практике вследствие перегрузки талевой системы происходит обрыв талевого каната и, как следствие, падение талевого блока на рабочую площадку буровой, что приводит к тяжелым несчастным случаям. Для устранения таких случаев есть блокирующее устройство буровой лебедки АБЛ. Роль датчика в автоматическом отключателе выполняет контактный манометр, включенный в гидросистему индикатора веса.
При применении нефтяных ванн для ликвидации прихвата следует принять меры против возникновения открытых фонтанов и пожаров. Перед проведением нефтяной ванны необходимо проверить исправность противовыбросового оборудования. Заливочные агрегаты должны устанавливаться с наветренной стороны. Количество нефти, закачиваемой в скважину, должно обеспечивать подъем ее на 40-50м выше места прихвата. Не рекомендуется закачивать нефть через буровой шланг, который может прийти в негодное состояние. Для этих целей следует использовать металлическую обвязку цементировочного агрегата и циркуляционную крестовину. Трубы должны надежно заземляться. При применении нефтяных ванн отработанная нефть должна отводиться в специальную емкость и вывозиться в пожаробезопасное место.
При применении кислотной ванны для освобождения прихваченного инструмента необходимо провести дополнительный инструктаж рабочих и принять ряд мер, обеспечивающих безопасность работ. Пары соляной кислоты действуют раздражающе на органы дыхания и желудочно-кишечный тракт. Весьма часто под влиянием кислоты разрушаются зубы. Запрещается ремонтировать коммуникации обвязки в процессе закачки раствора соляной кислоты. При работе с кислотами рабочие должны использовать спецодежду, резиновые сапоги, фартуки, рукавицы и очки, а для защитов органов дыхания -респираторы. На месте работы с соляной кислотой должен быть запас воды для обмывания частей тела при попадании работников в случае ожога.
Если для ликвидации прихватов используют торпедирование, опасная зона 100 м, выставляются флажки. Эти работы проводятся только в дневное время. При спуске торпеды запрещается находиться между лебедкой и устьем.
Задача. hn= 400 м;
= 10 м.
= 1200 кг/м3
к = 0,85
Найти:
- плотность бурового раствора, который должен обеспечить нормальную циркуляцию при поглощении, кг/м3 .
=0,85*1200(400-10)/400=994,5кг/м3