W procesie wiercenia ropy naftowej i studnie gazowe przyciągają zaawansowany technologicznie sprzęt o dużej mocy. Lista wykonywanych prac zależy od charakterystyki złóż węglowodorów. Szwy z naturalnymi surowcami można układać pionowo, poziomo lub ukośnie, co bezpośrednio wpływa na sposób jego wydobycia.

Czym jest studnia?

Studnie są przeznaczone do wydobywania gazu, wody i innych użytecznych zasobów. Jest to praca w skale o kształcie cylindrycznym. Jego długość jest znacznie większa niż średnica. Studnia składa się z kilku części.

Początek cylindrycznego wgłębienia w skale nazywa się ujściem, ściany - pniem, dno - dnem. Średnica szybów naftowych na szczycie rzadko przekracza 900 mm, a na dnie ponad 165 mm. Według głębokości dzielą się na płytkie (do 1500 m), średnie (do 4500 m), głębokie (do 6000 m), ultragłębokie (od 6000 m).

W zależności od przeznaczenia odwiertów do produkcji węglowodorów dzieli się je na następujące odmiany:

• operacyjny. Stosowany bezpośrednio do produkcji węglowodorów;
• zastrzyk. Woda pompowana jest w celu utrzymania ciśnienia złożowego, co pozwala na wydłużenie okresu zagospodarowania złóż surowców energetycznych;
• badanie. Pozwalają określić zasób zidentyfikowanych horyzontów;
• specjalny. Zaprojektowany w celu określenia geologicznej charakterystyki terytorium, warstwy roponośnej, aby odprowadzać ścieki do głębokich warstw;
• wyszukiwanie strukturalne. Przeznaczony do określania dokładnej lokalizacji złóż węglowodorów.

Jak odbywa się wiercenie?

Technologia wiercenia szybu naftowo-gazowego obejmuje następujące prace:

• Proces wiercenia studni o różnej charakterystyce technicznej rozpoczyna się od przygotowania specjalistycznego sprzętu.
• Przeprowadź pogłębianie odwiertu. W trakcie tego procesu pompowana jest woda, co pozwala na wydajniejsze wiercenie.
• Aby wnęka w ziemi się nie zawaliła, jej ściany są wzmocnione. Do tego celu wykorzystywane są rury osłonowe. Przestrzeń między ich ścianami a gruntem jest betonowana, co pozwala na znaczne wzmocnienie cylindrycznej powierzchni pnia.
• Na ostatnim etapie prac wykonywana jest zabudowa studni. Jest strefa dna, perforacja, wypływ oleju.

Metody wiercenia

W tym czasie mogą być używane różne urządzenia, co determinuje sposób wykonywania głównej pracy.

metoda uderzeniowa

Polega na sekwencyjnym niszczeniu skał za pomocą dłuta zawieszonego na linie. Narzędzie robocze wiertnicy składa się również z pręta uderzeniowego, blokady liny. Połączone są za pomocą bloku przejściowego i liny z masztem nośnym. Główne narzędzie robocze wykonuje ruchy za pomocą wiertarki. Aby oczyścić wgłębienie w ziemi z resztek skały, od czasu do czasu usuwa się dłuto. Do środka wtryskiwany jest specjalny płyn, który za pomocą wyciągu jest odciągany na zewnątrz wraz z drobnymi cząsteczkami ziemi.

Sposób obrotowy

Ta technologia wiercenia stała się bardzo popularna. Zniszczenie skał następuje za pomocą obrotu wędzidła. Jest poddawany obciążeniu osiowemu, co oznacza bezpośrednie przeniesienie momentu obrotowego z mechanizmu napędowego na narzędzie robocze. Gdy używany jest wirnik. Przekazuje obrót przez przewód rurowy. W konwencjonalnym wierceniu jako mechanizm napędowy stosuje się wiertarkę elektryczną, silnik śrubowy, który jest zainstalowany bezpośrednio nad wiertłem.

Cechy wiercenia studni poziomych

Produkowany jest do wydobycia węglowodorów w trudno dostępnych miejscach, gdzie nie można tego zrobić innymi sposobami. Ta metoda ma świetną wydajność. Jest aktywnie wykorzystywany do wydobywania surowców energetycznych z dna dużych zbiorników.

W trakcie pracy powstaje pień, który przechyla się względem osi pionowej pod pewnym kątem. Wiercenie poziome odbywa się w kilku etapach:

1. Przygotowanie sprzętu wiertniczego do pracy;
2. Konieczne jest wykonanie odwiertu w celu określenia właściwości skały, głębokości warstw roponośnych, ich rozmieszczenia względem osi pionowej;
3. Stworzenie rozwiązania, staranne dostosowanie jego głównych cech;
4. Prowadzenie prac nad zagłuszaniem;
5. uszczelnianie ust;
6. Wykonywanie prac przygotowawczych do badań geologiczno-fizycznych wyposażonych szybów;
7. Przygotowanie szybu do opuszczania testera skał istniejących;
8. Eksplozja pocisków, która umożliwia wybór rzutu;
9. Rozwój świeżo wyposażonej studni;
10. Dostawa na miejsce produkcji kompleksów wiertniczych.

Wiercenie studni poziomych

Metody wiercenia studni na morzu

Technologia wiercenia studni w zbiornikach różni się od tych stosowanych na lądzie. Najłatwiejszym sposobem przeprowadzenia niezbędnych operacji jest zainstalowanie platform na fundamencie palowym, na którym umieszczony jest cały sprzęt. Urządzenie tego projektu występuje w płytkiej wodzie. Również instalacja sprzętu wiertniczego może odbywać się na sztucznie wypełnionym terenie.

Podczas wiercenia studni ropa pozyskiwana jest zwykle z różnych części oceanu lub morza. Dlatego wskazane jest instalowanie platform mobilnych. Po zakończeniu cyklu pracy przemieszczają się do wybranego punktu i kontynuują proces wydobycia węglowodorów. Istnieją trzy rodzaje platform wiertniczych.

Samopodnoszenie

To jest ponton. Na platformie znajduje się wycięcie, nad którym znajduje się wiertnica. Również na pontonie jest wszystko niezbędny sprzęt, elektrownia, pomieszczenia magazynowe i pomocnicze, kabina piętrowa. Podczas wiercenia kolumny są opuszczane, opierając się na dnie, co prowadzi do wzniesienia się platformy nad powierzchnię wody.

półzanurzalne

Stosowane są tam, gdzie głębokość wydobycia ropy sięga 300-600 m. Półzanurzalna platforma unosi się na powierzchni wody na ogromnych pontonach. Mocowanie całej konstrukcji odbywa się za pomocą masywnych kotew o wadze około 15 ton.

Powaga

Zamontowany na masywnej betonowej podstawie, która spoczywa na dnie morskim.

Wymienione metody wiercenia studni w celu wydobycia użytecznych węglowodorów są aktywnie stosowane na całym świecie. Są stale ulepszane, co pozwala im na zwiększenie produktywności.

Wideo: Podstawy geologii ropy i gazu

1. Sekwencja projektowania studni. Czynniki uwzględnione w projekcie.

Projektowanie odwiertów na ropę i gaz są opracowywane i dopracowywane zgodnie ze specyficznymi warunkami geologicznymi wierceń na danym terenie. Musi zapewnić wykonanie zadania, tj. osiągnięcie głębokości projektowej, udostępnienie złoża ropy naftowej i gazu oraz wykonanie całego zestawu badań i prac w odwiercie, w tym jego wykorzystanie w systemie zagospodarowania złoża.

Projekt odwiertu zależy od złożoności sekcji geologicznej, metody wiercenia, celu odwiertu, sposobu otwierania horyzontu produkcyjnego i innych czynników.

Wstępne dane do projektu odwiertu zawierają następujące informacje:

cel i głębokość studni;

· horyzont projektowy i charakterystyka skały zbiornikowej;

· przekrój geologiczny w miejscu lokalizacji odwiertu z wydzieleniem stref możliwych komplikacji oraz wskazaniem ciśnień złożowych i ciśnienia szczelinowania hydraulicznego w odstępach;

· średnica ciągu produkcyjnego lub ostateczna średnica odwiertu, jeżeli nie przewiduje się prowadzenia ciągu produkcyjnego.

Zamówienie projektowe projekty studni na ropę i gaz następny.

1. Wybranykonstrukcja dolnego otworu;. Projekt odwiertu w przedziale formacji produkcyjnej powinien zapewnić najlepsze warunki dla przepływu ropy i gazu do odwiertu oraz najbardziej efektywne wykorzystanie energii złożowej złoża ropy i gazu.

2. Wymaganeliczba strun okrywowych i głębokości ich opadania. W tym celu sporządzany jest wykres zmiany współczynnika anomalii ciśnień złożowych k oraz wskaźnika ciśnienia absorpcji kabl.

3. Wybór jest uzasadnionyśrednica sznurka produkcyjnego oraz średnice sznurków osłonowych i bitów są skoordynowane. Średnice liczone są od dołu do góry.

4. Wybrano interwały cementowania. Od buta obudowy do głowicy odwiertu cementuje się: przewody we wszystkich odwiertach; ciągi pośrednie i produkcyjne w odwiertach poszukiwawczych, poszukiwawczych, parametrycznych, referencyjnych i gazowych; kolumny pośrednie w szyby naftowe ah głębokość ponad 3000 m; na odcinku o długości co najmniej 500 m od podstawy kolumny pośredniej w szybach naftowych o głębokości do 3004) m (pod warunkiem, że wszystkie przepuszczalne i niestabilne skały pokryte są zaczynem cementowym).

Przedział cementowania ciągów produkcyjnych w szybach naftowych może być ograniczony do odcinka od buta do odcinka znajdującego się co najmniej 100 m powyżej dolnego końca poprzedniego ciągu pośredniego.

Wszystkie ciągi obudowy w studniach budowanych na obszarach wodnych są cementowane na całej długości.

2. Etapy projektowania dla hydraulicznego programu płukania
studnie z płynami wiertniczymi.

Przez program hydrauliczny rozumie się zestaw regulowanych parametrów procesu płukania studni. Zakres regulowanych parametrów jest następujący: wskaźniki właściwości płuczki wiertniczej, natężenie przepływu pomp wiertniczych, średnica i liczba dysz wierteł strumieniowych.

Przy sporządzaniu programu hydraulicznego zakłada się:

Wyeliminuj wycieki płynu z tworzenia i utraty płuczki wiertniczej;

Zapobieganie erozji ścian studni i mechanicznemu rozproszeniu transportowanych zwiercin w celu wykluczenia produkcji płuczki wiertniczej;

Zapewnienie usunięcia wierconej skały z pierścieniowej przestrzeni studni;

Stwórz warunki do maksymalnego wykorzystania efektu strumienia;

Racjonalnie wykorzystuj moc hydrauliczną jednostki pompującej;

Wykluczać sytuacje awaryjne podczas postojów, cyrkulacji i rozruchu pomp wiertniczych.

Wymienione wymagania dla programu hydraulicznego są spełnione pod warunkiem sformalizowania i rozwiązania problemu optymalizacji wieloczynnikowej. Znane schematy projektowania procesu płukania studni wiertniczych opierają się na obliczeniach oporów hydraulicznych w układzie według zadanego przepływu pompy i wskaźników właściwości płynów wiertniczych.

Podobne obliczenia hydrauliczne są przeprowadzane zgodnie z następującym schematem. Najpierw na podstawie zaleceń empirycznych ustala się prędkość płynu wiertniczego w pierścieniu i oblicza wymagany przepływ pomp płuczkowych. Zgodnie z charakterystyką paszportową pomp błotnych dobiera się średnicę tulei, która może zapewnić wymagany przepływ. Następnie zgodnie z odpowiednimi wzorami wyznaczane są straty hydrauliczne w układzie bez uwzględniania strat ciśnienia w wędzidle. Obszar dysz wstrzykujących bitów dobierany jest na podstawie różnicy między maksymalnym ciśnieniem wylotowym paszportu (odpowiadającym wybranym tulejom) a obliczoną stratą ciśnienia spowodowaną oporem hydraulicznym.

3. Zasady wyboru metody wiercenia: główne kryteria wyboru, rachunkowość
głębokość odwiertu, temperatura odwiertu, złożoność wiercenia, profil projektowy i inne czynniki.

Wybór metody wiercenia, opracowanie wydajniejszych metod niszczenia skał na dnie odwiertu oraz rozwiązanie wielu zagadnień związanych z budową odwiertu są niemożliwe bez zbadania właściwości samych skał, warunki ich występowania i wpływ tych warunków na właściwości skał.

Wybór metody wiercenia uzależniony jest od budowy złoża, jego właściwości zbiornikowych, składu zawartych w nim cieczy i/lub gazów, liczby przekładek produkcyjnych oraz współczynników anomalii ciśnienia złoża.

Wybór metody wiercenia opiera się na porównawczej ocenie jej skuteczności, na którą wpływa wiele czynników, z których każdy w zależności od wymagań geologiczno-metodologicznych (GMT), celu i warunków wiercenia, może mieć kluczowe znaczenie.

Na wybór metody wiercenia studni wpływ ma również zamierzony cel operacji wiertniczych.

Przy wyborze metody wiercenia należy kierować się przeznaczeniem odwiertu, hydrogeologiczną charakterystyką warstwy wodonośnej i jej głębokością oraz nakładem pracy na zagospodarowanie zbiornika.

Kombinacja parametrów BHA.

Wybierając metodę wiercenia, poza czynnikami technicznymi i ekonomicznymi należy wziąć pod uwagę, że w porównaniu z BHA, obrotowe BHA oparte na silniku wiertniczym są znacznie bardziej zaawansowane technologicznie i bardziej niezawodne w eksploatacji, stabilniejsze na trajektoria projektowania.

Zależność siły odchylającej od wiertła od krzywizny otworu dla stabilizującego BHA z dwoma centralizatorami.

Wybierając metodę wiercenia, poza czynnikami technicznymi i ekonomicznymi należy wziąć pod uwagę, że w porównaniu do BHA opartego na silniku wiertniczym, obrotowe BHA są znacznie bardziej zaawansowane technologicznie i bardziej niezawodne w działaniu, stabilniejsze konstrukcyjnie trajektoria.

Aby uzasadnić wybór metody wiercenia w złożach posolnych i potwierdzić powyższy wniosek o racjonalnej metodzie wiercenia, przeanalizowano wskaźniki techniczne wiercenia turbinowego i obrotowego otworów wiertniczych.

W przypadku wyboru metody wiercenia z silnikami hydraulicznymi wgłębnymi, po obliczeniu ciężaru osiowego na świder, należy wybrać typ silnika wgłębnego. Wybór ten jest dokonywany z uwzględnieniem określonego momentu obrotowego przy obrocie wiertła, obciążenia osiowego wiertła i gęstości błota. Specyfikacje wybranego silnika wiertniczego są brane pod uwagę przy projektowaniu obrotów świdra i programu czyszczenia hydraulicznego studni.

Pytanie o wybór metody wiercenia powinna zostać podjęta na podstawie studium wykonalności. Głównym wskaźnikiem wyboru metody wiercenia jest opłacalność - koszt 1 m penetracji. [ 1 ]

Zanim przejdziesz do wybór metody wiercenia przy pogłębianiu otworu środkami gazowymi należy pamiętać, że ich właściwości fizykomechaniczne wprowadzają dość pewne ograniczenia, gdyż niektóre rodzaje środków gazowych nie mają zastosowania do wielu metod wiercenia. Na ryc. 46 przedstawia możliwe kombinacje różnych rodzajów czynników gazowych z nowoczesnymi technikami wiertniczymi. Jak widać ze schematu, najbardziej uniwersalna pod względem wykorzystania środków gazowych jest metoda wiercenia wirnikiem i wiertarką elektryczną, mniej uniwersalna jest metoda turbinowa, która stosowana jest tylko przy użyciu napowietrzanych cieczy. [ 2 ]

Stosunek mocy do masy PBU ma mniejszy wpływ na wybór metod wiercenia i ich odmian, niż stosunek mocy do masy instalacji do wiercenia na lądzie, ponieważ oprócz samego sprzętu wiertniczego PBU jest wyposażony w sprzęt pomocniczy niezbędny do jego pracy i utrzymywania w miejscu wiercenia. W praktyce sprzęt wiertniczy i pomocniczy pracują naprzemiennie. Minimalny wymagany stosunek mocy do masy MODU jest określony przez zużytą energię sprzęt pomocniczy, który jest więcej niż potrzebny do napędu wiertniczego. [ 3 ]

Ósma, sekcja projekt techniczny dedykowane wybór metody wiercenia, standardowe rozmiary silników wiertniczych i długości wiercenia, opracowanie trybów wiercenia. [ 4 ]

Innymi słowy, wybór takiego lub innego profilu studni w dużej mierze determinuje wybór metody wiercenia5 ]

Przenośność MODU nie zależy od zużycia metalu i stosunku mocy do masy sprzętu i nie wpływa na wybór metody wiercenia, ponieważ jest holowany bez demontażu sprzętu. [ 6 ]

Innymi słowy, wybór takiego lub innego rodzaju profilu odwiertu w dużej mierze determinuje wybór metody wiercenia, typ wiertła, program wiercenia hydraulicznego, parametry trybu wiercenia i odwrotnie. [ 7 ]

Parametry kołysania bazy pływającej należy określić na podstawie obliczeń już na początkowych etapach projektowania kadłuba, ponieważ określa to zasięg działania fal morskich, w którym możliwa jest normalna i bezpieczna praca, a także wybór metody wiercenia, systemy i urządzenia w celu zmniejszenia wpływu pitchingu na przepływ pracy. Redukcję kołysania można osiągnąć poprzez racjonalny dobór rozmiarów kadłubów, ich wzajemne ułożenie oraz zastosowanie pasywnych i aktywnych środków przeciwprzechylnych. [ 8 ]

Najpopularniejszą metodą poszukiwania i eksploatacji wód podziemnych pozostaje wiercenie studni i studni. Wybór metody wiercenia określić: stopień znajomości hydrogeologicznej terenu, cel prac, wymaganą wiarygodność uzyskiwanych informacji geologiczno-hydrogeologicznych, wskaźniki techniczno-ekonomiczne rozpatrywanej metody wiercenia, koszt 1 m3 produkowanej wody, życie studni. Na wybór technologii wiercenia studni ma wpływ temperatura wód gruntowych, stopień ich mineralizacji oraz agresywność w stosunku do betonu (cementu) i żelaza. [ 9 ]

Podczas wiercenia ultragłębokich odwiertów bardzo ważne jest zapobieganie krzywiźnie odwiertu ze względu na negatywne konsekwencje krzywizny odwiertu podczas jego pogłębiania. Dlatego kiedy dobór metod wiercenia ultragłębokich studni, a zwłaszcza ich górne odstępy, należy zwrócić uwagę na zachowanie pionowości i prostoliniowości odwiertu. [ 10 ]

Kwestię wyboru metody wiercenia należy rozstrzygnąć na podstawie studium wykonalności. Główny wskaźnik dla wybór metody wiercenia to opłacalność - koszt 1 m penetracji. [ 11 ]

W ten sposób prędkość wiercenia obrotowego z płukaniem płuczki przewyższa prędkość wiercenia udarowego 3–5 razy. Dlatego decydującym czynnikiem w wybór metody wiercenia powinno być analiza ekonomiczna. [12 ]

Efektywność techniczna i ekonomiczna projektu budowy szybów naftowych i gazowych w dużej mierze zależy od ważności procesu pogłębiania i płukania. Projektowanie technologii tych procesów obejmuje: wybór metody wiercenia, rodzaj kruszarki i tryby wiercenia, projekt przewodu wiertniczego i układ jego dna, program pogłębiania hydraulicznego i wskaźniki właściwości płuczki, rodzaje płuczek wiertniczych oraz wymagane ilości środków chemicznych i materiałów dla zachowania ich właściwości. Przyjęcie decyzji projektowych determinuje wybór rodzaju wiertnicy, co dodatkowo uzależnione jest od konstrukcji ciągów osłonowych oraz warunków geograficznych wiercenia. [ 13 ]

Zastosowanie wyników rozwiązania problemu stwarza szerokie możliwości przeprowadzenia dogłębnej, obszernej analizy rozwoju świdra w dużej liczbie obiektów o bardzo zróżnicowanych warunkach wiercenia. Jednocześnie możliwe jest również przygotowanie rekomendacji dla: wybór metod wiercenia, silniki wiertnicze, pompy wiertnicze i płuczki wiertnicze. [ 14 ]

W praktyce budowy studni na wodę rozpowszechniły się następujące metody wiercenia: obrotowa z bezpośrednim płukaniem, obrotowa z odwrotnym płukaniem, obrotowa z przedmuchiwaniem powietrzem i liną uderzeniową. Warunki stosowania różnych metod wiertniczych determinowane są rzeczywistymi cechami technicznymi i technologicznymi urządzeń wiertniczych, a także jakością wykonania robót wiertniczych. Należy zauważyć, że w wybór metody wiercenia studni na wodzie należy wziąć pod uwagę nie tylko szybkość wiercenia studni i wykonalność metody, ale także zapewnienie takich parametrów otwarcia warstwy wodonośnej, w której obserwuje się deformację skał w strefie dennej w minimalnym stopniu, a jej przepuszczalność nie zmniejsza się w porównaniu z formacją. [ 1 ]

Dużo trudniej jest wybrać metodę wiercenia w celu pogłębienia odwiertu pionowego. Jeżeli przy wierceniu w przedziale dobranym na podstawie praktyki wiercenia płuczkami wiertniczymi można spodziewać się krzywizny pionowego otworu, to z reguły stosuje się młoty pneumatyczne z odpowiednim rodzajem wiertła. Jeśli nie obserwuje się krzywizny, to wybór metody wiercenia odbywa się w następujący sposób. Do miękkich skał (miękkich łupków, gipsu, kredy, anhydrytów, soli i miękkich wapieni) zaleca się wiercenie wiertarką elektryczną z prędkością wiertła do 325 obr./min. W miarę wzrostu twardości skał metody wiercenia układają się w następującej kolejności: silnik wyporowy, wiercenie obrotowe i wiercenie obrotowo-udarowe. [ 2 ]

Z punktu widzenia zwiększenia szybkości i obniżenia kosztów budowy odwiertów metodą PDR interesująca jest metoda wiercenia z hydrotransportem rdzeniowym. Metoda ta, z wyłączeniem powyższych ograniczeń jej zastosowania, może być wykorzystana w poszukiwaniach placerów z PBU na etapie poszukiwawczo-poszukiwawczym i rozpoznawczym poszukiwań geologicznych. Koszt sprzętu wiertniczego, niezależnie od metody wiercenia, nie przekracza 10% całkowity koszt PBU. W związku z tym zmiana kosztu samego sprzętu wiertniczego nie ma istotnego wpływu na koszt wytworzenia i utrzymania MODU oraz na wybór metody wiercenia. Wzrost kosztów wiertni jest uzasadniony tylko wtedy, gdy poprawia warunki pracy, zwiększa bezpieczeństwo i szybkość wiercenia, zmniejsza liczbę przestojów spowodowanych warunkami atmosferycznymi oraz wydłuża sezon wiertniczy. [ 3 ]

4. Wybór rodzaju świdra i trybu wiercenia: kryteria wyboru, metody pozyskiwania informacji i jej przetwarzania w celu ustalenia optymalnych trybów, kontrola wielkości parametrów.

Doboru bitu dokonuje się na podstawie znajomości skał (g/p) tworzących ten przedział, tj. według kategorii twardości oraz według kategorii ścieralności g/p.

W procesie wiercenia otworu poszukiwawczego, a czasem wydobywczego, skały są okresowo selekcjonowane w postaci nienaruszonych filarów (rdzeń) w celu wykonania przekroju stratygraficznego, zbadania charakterystyki litologicznej przepuszczonych skał, określenia zawartości ropy i gazu w pory skał itp.

Do wyciągania rdzenia na powierzchnię używa się wierteł rdzeniowych (rys. 2.7). Taki świder składa się z głowicy wiertniczej 1 i zestawu rdzenia przymocowanego do korpusu głowicy wiertniczej za pomocą gwintu.

Ryż. 2.7. Schemat urządzenia do wiertła koronowego: 1 - głowica wiertnicza; 2 - rdzeń; 3 - nośnik gleby; 4 - korpus zestawu podstawowego; 5 - zawór kulowy

W zależności od właściwości skały, w której wykonuje się wiercenie rdzeniowe, stosuje się głowice stożkowe, diamentowe i węglikowe.

Tryb wiercenia - połączenie takich parametrów, które znacząco wpływają na wydajność świdra, które wiertarka może zmienić ze swojej konsoli.

Pd [kN] – waga na bit, n [obr/min] – częstotliwość obrotu bitu, Q [l/s] – prędkość przepływu (posuwu) ind. dobrze, H [m] - penetracja na bit, Vm [m / h] - mech. współczynnik penetracji, Vav=H/tB – średnia,

Vm(t)=dh/dtB – chwilowa, Vr [m/h] – prędkość wiercenia tras, Vr=H/(tB + tSPO + tB), C [rub/m] – koszty eksploatacyjne na 1m penetracji, C= ( Cd+Sch(tB + tSPO + tB))/H, Cd – koszt bitu; Cch - koszt 1 godziny pracy wiertarki. obrót silnika.

Etapy poszukiwania trybu optymalnego - na etapie projektowania - optymalizacja eksploatacyjna trybu wiercenia - dostosowanie trybu projektowania z uwzględnieniem informacji uzyskanych podczas procesu wiercenia.

W procesie projektowania wykorzystujemy inf. uzyskane przez wiercenie studni. w tym

region, w analogu. kond., dane w goelogu. przekrój studni., zalecenia producenta wiertła. instr., charakterystyki pracy silników wiertniczych.

2 sposoby zaznaczenia bitu na dole: graficzny i analityczny.

Frezy w głowicy wiertniczej są zamontowane w taki sposób, aby skała pośrodku dna odwiertu nie zapadała się podczas wiercenia. Stwarza to warunki do powstania rdzenia 2. Istnieją głowice wiertnicze cztero-, sześcio- i dalej ośmiostożkowe przeznaczone do wiercenia z rdzeniowaniem w różnych skałach. Rozmieszczenie elementów urabiających skałę w diamentowych i twardostopowych głowicach wiertniczych umożliwia również niszczenie skały tylko po obwodzie dolnego otworu.

Po pogłębieniu odwiertu powstały słup skalny wchodzi w skład rdzenia, który składa się z korpusu 4 i rdzenia (nośnika gruntu) 3. Korpus rdzenia służy do połączenia głowicy wiertniczej z przewodem wiertniczym, posadowienia nośnika gruntu i chronić go przed uszkodzeniami mechanicznymi, a także przed przepływem płynu płuczącego między nim a nośnikiem gleby. Gruntonoska jest przeznaczona do przyjmowania rdzenia, zapisywania go podczas wiercenia i podczas podnoszenia na powierzchnię. Aby spełnić te funkcje, w dolnej części nośnika gruntu zainstalowano łamacze rdzenia i uchwyty rdzenia, a u góry zawór kulowy 5, który przepuszcza przez siebie ciecz wypartą z nośnika gruntu po napełnieniu go rdzeniem.

Zgodnie ze sposobem montażu nośnika gruntu w korpusie zestawu wiertniczego oraz w głowicy wiertniczej znajdują się wiertła wiertnicze z wyjmowanym i nieusuwalnym nośnikiem gruntu.

Beczki rdzeniowe ze zdejmowaną pogłębiarką umożliwiają podnoszenie pogłębiarki z rdzeniem bez podnoszenia przewodu wiertniczego. Aby to zrobić, łapacz jest opuszczany do przewodu wiertniczego na linie, za pomocą którego nośnik gleby jest usuwany z zestawu rdzeniowego i unoszony na powierzchnię. Następnie za pomocą tego samego łapacza opuszcza się pusty nośnik gruntu i montuje się go w korpusie zestawu rdzeniowego, a wiercenie z rdzeniowaniem jest kontynuowane.

Wiertła koronowe ze zdejmowanym nośnikiem gruntu znajdują zastosowanie w wierceniu turbinowym, a stałym – w wierceniu obrotowym.

5. Główny schemat badania horyzontu produkcyjnego za pomocą testera formacji na rurach.

Testery formacji są bardzo szeroko stosowane w wierceniu i pozwalają na uzyskanie jak największej ilości informacji o badanym obiekcie. Nowoczesny domowy tester formacji składa się z następujących głównych jednostek: filtra, pakera, samego testera z zaworem wyrównawczym i głównym wlotem, zaworu odcinającego i zaworu cyrkulacyjnego.

6. Schemat ideowy cementowania jednoetapowego. Zmiana ciśnienia w pompach cementujących biorących udział w tym procesie.

FEDERALNA AGENCJA EDUKACJI

GOUVPO „UCZELNIA PAŃSTWOWA UDMURT”

Katedra Ekonomii, Gospodarki Naftowej i przemysł gazowniczy

Kurs pracy

Na temat „Wiercenie szybów naftowych i gazowych”

Szef Borkowicz S. Yu.

Pytania do praca kontrolna

1. Metody wiercenia studni

1.1 Wiercenie udarowe

1.2 Wiercenie obrotowe

2. Wiertarka. Główne elementy. Rozkład obciążenia na długości przewodu wiertniczego

2.2 Skład struny wiertniczej

3. Powołanie płynów wiertniczych. Wymagania technologiczne i ograniczenia dotyczące właściwości płynów wiertniczych

3.1 Funkcje błota

3.2 Wymagania dotyczące płynu wiertniczego

4. Czynniki wpływające na jakość cementowania studni

5. Rodzaje wierteł i ich przeznaczenie

5.1 Rodzaje wierteł pełnych

5.2 Bity stożkowe

5.3 Bity łopatkowe

5.4 Frezy

5,5 bitów ISM

Literatura

Pytania do testu

Metody wiercenia studni

Kolumna wiertnicza. Główne elementy. Rozkład obciążenia na długości przewodu wiertniczego

Powołanie płynów wiertniczych. Wymagania technologiczne i ograniczenia dotyczące właściwości płynów wiertniczych

Czynniki wpływające na jakość cementowania studni

Rodzaje wierteł i ich przeznaczenie

1 . Metody wiercenia studni

Istnieją różne sposoby wiercenia, ale wiercenie mechaniczne otrzymało dystrybucję przemysłową. Jest podzielony na szok i rotację.

1.1 Wiercenie udarowe

Kiedy wiercenie udarowe narzędzie do wiercenia zawiera: wiertło (1); drążki uderzeniowe (2); blokada liny (3); Maszt (12) jest zainstalowany na powierzchni; blok (5); wyważarka rolkowa (7); rolka pomocnicza (8); bęben wiertnicy (11); lina (4); koła zębate (10); korbowód (9); rama równoważąca (6). Kiedy koła zębate obracają się, wykonując ruchy, podnosząc i opuszczając ramę równoważącą. Gdy rama jest opuszczona, rolka ciągnąca podnosi narzędzie wiertnicze nad dno studni. Gdy rama jest podniesiona, lina zostaje zwolniona, dłuto wpada w twarz, niszcząc w ten sposób skałę. Aby zapobiec zawaleniu się ścian studni, opuszcza się do niej sznur okładzinowy. Ta metoda wiercenia ma zastosowanie na płytkich głębokościach podczas wiercenia studni wodnych. W chwili obecnej nie stosuje się metody udarowej do wiercenia studni.

1.2 Wiercenie obrotowe

Wiercenie obrotowe. Odwierty naftowe i gazowe wiercone są metodą wiercenia obrotowego. Przy takim wierceniu zniszczenie skały następuje z powodu obrotu wiertła. Obroty świdra zapewnia wirnik umieszczony w głowicy odwiertu w ciągu przewodu wiertniczego. Nazywa się to metodą rotacyjną. Ponadto moment obrotowy jest czasami tworzony za pomocą silnika (turbodrill, wiertarka elektryczna, silnik do wiercenia wgłębnego), wtedy ta metoda będzie nazywana wierceniem za pomocą silnika wgłębnego.

Turbowiertło- Jest to turbina hydrauliczna napędzana płynem płuczącym pompowanym do studni przez pompy.

wiertarka elektryczna- jest silnikiem elektrycznym Elektryczność jest do niego dostarczany jest zasilany przewodem z powierzchni. Wiercenie studni odbywa się za pomocą wiertnicy.

1-dłuto; 2 - prawie bitowy kołnierz wiertła; 3,8 - podrzędny; 4 - centralizator; 5 - sub rękaw; 6,7 - kołnierze wiertnicze 9 - pierścień zabezpieczający; 10 - rury wiertnicze; 11 - podpora bezpieczeństwa; 12.23 - podpory prętowe, dolne i górne; 13 - prowadząca rura; 14 - reduktor; 15 - wciągarka 16 - obrotowa sub; 17 - hak; 18 - blok korony; 19 - wieża; 20 - blok jezdny; 21 - obrotowy; 22 - wąż; 24 - pion; 25 - rotor; 26 - separator osadu; 27 - pompa błotna

Zniszczenie odbywa się za pomocą wiertła opuszczonego na rurach wiertniczych na dno. Ruch obrotowy jest nadawany za pomocą silnika wgłębnego przez przewód żerdzi wiertniczej. Po opuszczeniu rur wiertniczych za pomocą wiertła, w otwór wału wirnika wkładane są dwie wkładki, a do ich wnętrza wkładane są dwa zaciski, które tworzą otwór o przekroju kwadratowym. W otworze tym znajduje się również rura prowadząca, również o przekroju kwadratowym. Odbiera moment obrotowy ze stołu wirnika i porusza się swobodnie wzdłuż osi wirnika. Wszystkie operacje wyzwalania i utrzymywania ciężaru ciągu rury wiertniczej są wykonywane przez mechanizm podnoszący.

2 Wiertarka. Główne elementy. Rozkład obciążenia na długości przewodu wiertniczego

2.1 Cel przewodu wiertniczego

Przewód wiertniczy jest łącznikiem pomiędzy sprzętem wiertniczym znajdującym się na powierzchni dziennej, a narzędziem wiertniczym (wiertło, próbnik formacji, narzędzie wędkarskie itp.) używanym w danym czasie do wykonania dowolnej operacji technologicznej w odwiercie.

Funkcje pełnione przez przewód wiertniczy są zdeterminowane pracami wykonywanymi w odwiercie. Najważniejsze z nich są następujące.

W procesie wiercenia mechanicznego przewód wiertniczy:

· jest kanałem doprowadzenia do dna energii potrzebnej do obracania świdra: mechanicznego - w wierceniu obrotowym; hydrauliczne – przy wierceniu za pomocą hydraulicznych silników wiertniczych (turbodrill, śrubowy silnik wiertniczy); elektryczny - podczas wiercenia wiertarkami elektrycznymi (poprzez kabel umieszczony wewnątrz rur);

· odbiera i przekazuje do ścian studni (przy małej głębokości prądowej studni również do wirnika) reaktywny moment obrotowy podczas wiercenia silnikami wiertniczymi;

jest kanałem okrężnego obiegu czynnika roboczego (ciecz, mieszanina gaz-ciecz, gaz); zwykle czynnik roboczy przemieszcza się w dół do dolnego otworu przez przestrzeń rurową, wychwytuje zniszczoną skałę (szlam), a następnie przemieszcza się w górę przez pierścień do głowicy (płukanie bezpośrednie);

służy do wytworzenia (wagą dolnej części struny) lub przeniesienia (z wymuszonym posuwem narzędzia) obciążenia osiowego na świder, jednocześnie pochłaniając obciążenia dynamiczne z wiertła roboczego, częściowo wygaszając je i odbijając z powrotem na wiertło. trochę i częściowo przechodząc je wyżej;

· może służyć jako kanał komunikacyjny do odbierania informacji z odwiertu lub przekazywania działania kontrolnego do narzędzia wiertniczego.

· Podczas operacji wyzwalania, przewód wiertniczy jest używany do opuszczania i podnoszenia świdra, silników wiertniczych, różnych zespołów wiertniczych;

· do przejścia oprzyrządowania wiertniczego;

do opracowywania odwiertu, wykonywania płukań pośrednich z

do usuwania korków szlamowych itp.

Przy eliminowaniu komplikacji i wypadków, a także prowadzeniu badań w odwiercie i testowaniu nacieków, przewód wiertniczy służy:

· do wtryskiwania i wdmuchiwania materiałów zatykających do zbiornika;

· do zejścia i instalacji pakerów w celu badań hydrodynamicznych formacji poprzez dobór lub wtrysk płynu;

do zejścia i montażu nakładek w celu odizolowania stref absorpcyjnych,

· wzmacnianie obszarów zrzutów lub zawaleń, montaż mostów cementowych itp.;

· do zejścia narzędzia wędkarskiego i pracy z nim.

Podczas wiercenia z rdzeniem (próbka skalna) za pomocą wyjmowanej rdzeniówki, przewód wiertniczy służy jako kanał, przez który opuszcza się i podnosi rdzeniówkę.

2.2 Skład struny wiertniczej

Przewód wiertniczy (z wyjątkiem ostatnio wprowadzonych rur ciągłych) składa się z rur wiertniczych z połączeniem gwintowanym. Łączenie rur ze sobą odbywa się zwykle za pomocą specjalnych elementów łączących - złączy wiertniczych, chociaż można również zastosować beznarzędziowe rury wiertnicze. Podczas podnoszenia przewodu wiertniczego (w celu wymiany zużytego wiertła lub przy innych operacjach technologicznych) przewód wiertniczy jest każdorazowo rozkładany na krótsze ogniwa, przy czym ten ostatni montowany jest wewnątrz żurawia na specjalnej platformie - świeczniku lub (w rzadkich przypadkach ) na stojakach poza bomem, a schodząc ponownie zbiera się w długą kolumnę.

Montaż i demontaż przewodu wiertniczego wraz z jego demontażem na oddzielne (pojedyncze) rury byłby niewygodny i nieracjonalny. W związku z tym poszczególne rury są wstępnie (przy budowie narzędzia) montowane w tzw. stojaki wiertnicze, które nie są dalej demontowane (w trakcie wiercenia tym ciągiem wiertniczym).

Stanowisko o długości 24-26 m (przy głębokości wiercenia 5000 m lub większej można zastosować statywy wiertnicze o długości 36-38 m z wiertnicą o wysokości 53-64 m) składa się z dwóch, trzy lub cztery rury przy zastosowaniu rur o długości odpowiednio 12, 8 i m W tym drugim przypadku dla wygody dwie 6-metrowe rury łączy się wstępnie za pomocą złączki w dwururowy (kolano), który nie jest dalej demontowany.

Jako część przewodu wiertniczego bezpośrednio nad świdrem lub nad silnikiem wiertniczym zawsze dostarczane są kołnierze wiertnicze (DC), które mając masę i sztywność wielokrotnie większą niż konwencjonalne rury wiertnicze, pozwalają wytworzyć niezbędne obciążenie wiertła i zapewniają wystarczającą sztywność dna narzędzia podczas unikania jego wzdłużnego zginania i niekontrolowanej krzywizny odwiertu. Kołnierze wiertnicze służą również do kontroli drgań dna przewodu wiertniczego w połączeniu z innymi jego elementami.

W skład przewodu wiertniczego zwykle wchodzą centralizatory, kalibratory, stabilizatory, filtry, często - metalowe osadniki, zawory zwrotne, czasami - specjalne mechanizmy i urządzenia, takie jak rozwiertaki, koła zamachowe, mechanizmy posuwu wgłębnego, falowody, rezonatory, amortyzatory wzdłużne i drgania skrętne, pierścienie bieżnika o odpowiednim przeznaczeniu.

Aby kontrolować krzywiznę odwiertu w danym kierunku lub przeciwnie, aby wyprostować już odchylony odwiert, w przewodzie wiertniczym znajdują się deflektory oraz specjalne, często dość skomplikowane układy dolnej części przewodu wiertniczego aby utrzymać prosty kierunek odwiertu.

Władimir Chomutko

Czas czytania: 3 minuty

A

Metody wiercenia szybów naftowych i gazowych

Odwiert jest pionowym lub pochyłym wyrobiskiem górniczym o przekroju kołowym, którego budowa odbywa się bez dostępu do wnętrza wyrobiska człowieka. Długość takiego wyrobiska jest kilkakrotnie większa niż jego średnica.

Jak wiercone są szyby naftowe

Główne elementy każdej studni to:

• usta (górna część);
• bagażnik (część pośrednia);
• otwór denny (najniższa część znajdująca się w zbiorniku).

Odległość między ujściem a dnem wzdłuż osi szybu roboczego nazywana jest długością studni, a ta sama odległość, ale wzięta wzdłuż pionowego rzutu osi, nazywana jest jej głębokością.

Bom

Innymi słowy, długość i głębokość studni pionowej są takie same, w przeciwieństwie do studni nachylonej.

Z reguły wiercenie szybów naftowych i gazowych. występuje ze stopniowym zmniejszaniem średnicy pnia po wywierceniu określonego odcinka. Początkowa średnica takiej obróbki z reguły nie przekracza 900 milimetrów, a średnica w obszarze czołowym od 75 milimetrów lub więcej.

Proces pogłębiania takiego wyrobiska kopalnianego polega na niszczeniu skał albo na całej powierzchni przodka (tzw. wiercenie ciągłe) albo na jego obwodzie (wiercenie rdzeniowe). W drugim przypadku w szybie kopalni pozostaje kawałek cylindrycznej skały, zwany rdzeniem. Ze studni okresowo wydobywane są rdzenie w celu zbadania składu przekazanych skał. Specjalność osoby zajmującej się wierceniem nazywana jest wiertarką.

Wielu z Was interesuje pytanie: „Jak wierci się studnie?”

Metody pogłębiania wyrobisk górniczych według kryterium charakteru oddziaływania na skały przejezdne dzielą się na:

• mechaniczny;
• termiczny;
• fizyczne i chemiczne;
• elektryczne i tak dalej.

W przemysłowym zagospodarowaniu złóż stosuje się wyłącznie metody mechaniczne. Wszystkie pozostałe wymienione techniki są na etapie eksperymentalnej weryfikacji skuteczności.

Metody mechaniczne to rotacyjne i uderzeniowe.

Metoda uderzeniowa polega na mechanicznym niszczeniu skały za pomocą specjalnego narzędzia zawieszonego na linie, zwanej dłutem. Ponadto skład takiego urządzenia wiertniczego obejmuje blokadę liny i drążek uderzeniowy. Urządzenie zawieszone jest na linie przerzuconej przez klocek, który jest umieszczony na maszcie, a specjalna wiertarka nadaje temu narzędziu ruch posuwisto-zwrotny.

Wraz ze wzrostem głębokości pnia lina stopniowo się wydłuża. Cylindryczny kształt lufy powstaje poprzez obracanie wiertła podczas pracy.

Aby oczyścić otwór dna z wierconej skały, narzędzie musi być okresowo podnoszone na powierzchnię. Zamiast tego opuszczane jest specjalne urządzenie zwane bailerem. Wygląda jak długie wiadro, wyposażone na dole w zawór.

Dozownik zanurza się w cieczy (dostarczony zbiornik lub powierzchnia) i otwiera się zawór. Mieszanina płynu i kawałków zniszczonej skały wchodzi do „wiadra”, po czym wszystko to jest usuwane na powierzchnię (po podniesieniu wyważarki zawór natychmiast się zamyka). Po zakończeniu czyszczenia dna, narzędzie wiertnicze jest ponownie opuszczane do szybu, a proces jest powtarzany raz za razem.

Aby zapobiec zawaleniu się ścian, wpuszcza się w nie specjalną rurę, zwaną obudową. Z takich rur, w miarę pogłębiania się pracy kopalni, powstaje cały ciąg rur.

Wiertło do studni

W Rosji w chwili obecnej metoda szokowa nie jest stosowana w praktyce.

Metoda rotacyjna polega na zagłębieniu narzędzia w górotworze na skutek jednoczesnego oddziaływania na bit momentu obrotowego i obciążenia pionowego. Obciążenie pionowe wbija wiertło w wierconą skałę, a moment obrotowy umożliwia narzędziu ścinanie, ścieranie i kruszenie skały.

W zależności od umiejscowienia silnika jednostki, wiercenie obrotowe dzieli się na wiercenie obrotowe (silnik znajduje się na powierzchni i obraca świder poprzez przewód rurowy złożony ze specjalnych rur wiertniczych) oraz wiercenie odwiertowe (silnik znajduje się na dnie otwór i jest umieszczony bezpośrednio nad bitem).

W metodzie obrotowej silnik obraca wirnik, który z kolei obraca przewód wiertniczy, na końcu którego zamocowany jest świder. W metodzie wgłębnej silnik obraca sam świder, podczas gdy przewód wiertniczy i sam korpus silnika pozostają nieruchome.

Do metody wiercenia obrotowego charakterystyczna cecha to zastosowanie ciągłego płukania otworu wiertniczego wodą lub specjalnie przygotowanymi płuczkami wiertniczymi. W tym celu stosuje się specjalne pompy błotne, których działanie zapewniają silniki różnych typów. To właśnie te jednostki pompujące pompują płyn płuczący przez rurociąg pionowy, który jest z reguły montowany w prawym rogu wiertnicy. Ponadto, za pomocą elastycznego węża wiertniczego i krętlika, płyn jest podawany bezpośrednio do samego przewodu wiertniczego.

Osiągając poziom świdra, ten płyn płuczący dostaje się do skały przez otwory znajdujące się w tym narzędziu, a następnie przez pierścieniową wolną przestrzeń, która pozostaje między ścianą odwiertu a przewodem wiertniczym. unosi się, wypłukując kawałki wywierconej skały. Ponadto za pomocą systemu rynien i specjalnych urządzeń czyszczących ciecz ta jest oczyszczana z sadzonek, po czym wpływa do zbiornika znajdującego się na pompie błotnej. Następnie można go ponownie wykorzystać.

Władimir Chomutko

Czas czytania: 5 minut

A

Czym jest szyb naftowy?

Trudno wyobrazić sobie współczesne życie bez produktów naftowych. Wytwarzane są z ropy naftowej wydobywanej przy pomocy specjalnych wyrobisk kopalnianych. Wielu z nas słyszało określenie „dobrze naftowy”, ale mało kto wie, co to właściwie jest. Spróbujmy dowiedzieć się, czym jest ten budynek i czym one są.

Studnia to cylindryczna wyrobiska górnicza, której średnica jest wielokrotnie mniejsza niż całkowita długość jej szybu (głębokość).

Oprócz studni znajdują się tam również takie wyrobiska górnicze jak studnia i kopalnia. Czym różnią się od naszej definicji? W rzeczywistości wszystko jest dość proste. Człowiek może dostać się do kopalni lub studni, ale nie do studni. Zatem dodatkowa definicja tej struktury jest następująca - wyrobisko górnicze, którego schemat i kształt wykluczają dostęp człowieka do niego.

Górna część takiego dzieła to usta, a dolna to twarz. Ściany schodzące z tzw. pnia.

Wszyscy wiedzą, że studnie powstają przez wiercenie. Jednak stwierdzenie, że są to tylko Buriaci, byłoby błędem. Te struktury kapitałowe, złożone w swojej strukturze, częściej budowane są pod ziemią, w związku z czym zaliczane są do środków trwałych organizacji, a koszty ich odwiertów i wyposażenia są inwestycjami kapitałowymi.

Budowa szybów naftowych i gazowych

Projekt odwiertu dobierany jest na etapie projektowania i musi spełniać następujące wymagania:

• projekt powinien zapewniać możliwość swobodnego dostępu do dna instrumentów geofizycznych i sprzętu wiertniczego;
• projekt musi zapobiegać zawaleniu się ścian bagażnika;
• musi również zapewniać niezawodną separację od siebie wszystkich przepuszczalnych warstw i zapobiegać przepływowi płynów z warstwy na warstwę;
• w razie potrzeby konstrukcja tego wyrobiska powinna umożliwiać uszczelnienie jego pyska na wypadek takiej potrzeby.

Budowa i montaż odwiertów naftowych i gazowych odbywa się w następujący sposób:

1. Pierwszym krokiem jest wywiercenie otworu wstępnego o dużej średnicy. Jego głębokość to około 30 metrów. Następnie do wywierconego otworu opuszczana jest metalowa rura, zwana kierunkiem, a otaczająca ją przestrzeń jest wyłożona specjalnymi rurami osłonowymi i zacementowana. Zadaniem kierunku jest zapobieganie erozji górnej warstwy gleby w procesie dalszego wiercenia.
2. Dalej, na głębokość od 500 do 800 metrów, wiercony jest szyb o mniejszej średnicy, do którego obniża się ciąg rur, zwany przewodem. Przestrzeń między ściankami rury a skałą jest również wypełniona zaprawą cementową do pełnej głębokości.
3. Dopiero po ustaleniu kierunku i przewodu, studnię wierci się na określoną w projekcie głębokość i spuszcza się do niej ciąg rur o jeszcze mniejszej średnicy. Ta kolumna nazywa się operacyjna. Jeśli głębokość formacji jest duża, możliwe jest zastosowanie tzw. pośrednich ciągów rurowych. Cała przestrzeń pomiędzy odwiertem a otaczającą skałą jest wypełniona cementem.

Jaki jest główny cel dyrygenta? Faktem jest, że na głębokości do 500 metrów znajduje się aktywna strefa wód słodkich, a poniżej tej głębokości (w zależności od regionu zabudowy) zaczyna się strefa z trudną wymianą wody, w której jest dużo wody słonej i inne płyny ruchome (w tym gazy i olej). Tak więc głównym zadaniem przewodnika jest dodatkowa ochrona, która zapobiega zasoleniu słodkiej wody powierzchniowej i nie pozwala wnikać w nie szkodliwym substancjom skoncentrowanym w niższych warstwach.

Czym są studnie?

W zależności od tego warunki geologiczne zlokalizowane są pola naftowe, wiercone są różnego rodzaju wyrobiska.

Główne typy studni:

• pionowy;
• ukośnie skierowany;
• poziomy;
• wielostronne lub wielostronne.

Studnię nazywamy pionową, jeśli kąt odchylenia odwiertu od pionu nie przekracza pięciu stopni.

Jeśli ten kąt jest większy niż pięć stopni, to jest to już typ skierowany ukośnie.

Odwiert nazywa się poziomym, jeśli kąt odchylenia od pionu jego odwiertu jest w przybliżeniu równy 90 stopni. Istnieją jednak pewne niuanse w tej definicji. Ponieważ „linii proste” rzadko występują w dzikiej przyrodzie, a rozwinięte zbiorniki najczęściej występują z pewnym nachyleniem, to z praktycznego punktu widzenia wiercenie studni ściśle poziomych z reguły nie ma sensu.

Łatwiej i efektywniej kierować pniem po optymalnej trajektorii występowania. Na tej podstawie można określić poziomy typ takich wyrobisk jako odwiert, który posiada wydłużony szyb, wiercony możliwie najbliżej kierunku docelowej formacji produkcyjnej, przy zachowaniu optymalnego azymutu.

Odwierty z dwoma lub więcej odwiertami nazywane są odwiertami wielostronnymi lub wielostronnymi. Różnica między nimi polega na położeniu punktu rozgałęzienia, w którym dodatkowe odchodzą od głównego stołu. Jeśli ten punkt znajduje się powyżej poziomu horyzontu produkcyjnego, to ten rodzaj rozwoju nazywa się wielostronnym. Jeśli ten punkt znajduje się w horyzoncie produkcyjnym, to jest to odwiert wielostronny.

Mówiąc najprościej, jeśli główny otwór wiercony jest do rozwojowego zbiornika, a wewnątrz niego wiercone są dodatkowe odgałęzienia, to jest to typ wielostronny (zbiornik produkcyjny przebija się w jednym miejscu). Wszystkie pozostałe wyrobiska z kilkoma szybami określane są jako wielostronne (kilka punktów penetracji formacji). Również ten typ odwiertów jest typowy w przypadkach, gdy warstwy znajdują się na różnych poziomach.

Ponadto istnieją studnie klastrowe. W tym przypadku kilka pni rozchodzi się pod różnymi kątami i na różnych głębokościach, a ich pyski są blisko siebie (jak krzew posadzony do góry nogami).

Klasyfikacja ta przewiduje następujące kategorie takich wyrobisk górniczych:

Wiercenia poszukiwawcze prowadzone są na obszarach, na których ustalono już zawartość ropy lub gazu w celu wyjaśnienia objętości odkrytych złóż węglowodorów oraz wyjaśnienia wstępnych parametrów złoża, które są niezbędne przy projektowaniu metody zagospodarowania złoża, dlatego szczególną uwagę zwraca się wypłacane na poszukiwania.

Wiercenie produkcyjne tworzy wyrobiska następujących typów:

• główny (produkcja i wtrysk);
• rezerwować;
• kontrola;
• ocena;
• powielanie;
• studnie do celów specjalnych (absorpcja, pobór wody itp.).

Samo wydobycie surowców odbywa się poprzez wyrobiska górnicze, którymi są przepompownie, winda gazowa i fontanna.

Celem studni iniekcyjnych jest oddziaływanie na budowany zbiornik poprzez wtłaczanie do niego pary, gazu lub wody oraz innych czynników roboczych. Są wewnątrzkonturowe, bliskie konturu i konturu.

Rezerwy są niezbędne do zagospodarowania stref wydzielonych i stagnacyjnych, a także stref klinowania, które nie są ujęte w obrysie studni głównych.

Kontrolne są potrzebne do monitorowania aktualnego położenia stref kontaktu wydobywanego surowca z wodą oraz innych zmian w budowanym zbiorniku. Ponadto kontrolują ciśnienie w formacjach produkcyjnych.

Oceny są potrzebne do wstępnej oceny złóż przygotowywanych do zagospodarowania. Pomagają w określeniu granic i wielkości rezerw, a także innych niezbędnych parametrów wstępnych.

Zdublowane są wykorzystywane podczas wymiany studni głównego inwentarza, które są likwidowane z powodu fizycznego zużycia lub wypadków.

Woda techniczna jest wydobywana przez specjalne, woda komercyjna jest odprowadzana, za ich pomocą eliminowane są otwarte fontanny i tak dalej.

Proces wiercenia szybu naftowego, zgodnie z charakterem jego oddziaływania na skały, to:

• mechaniczny;
• termiczny;
• fizyczne i chemiczne;
• elektryczny i tak dalej.

Budowa szybów naftowych

Przemysłowy rozwój złóż oznacza stosowanie wyłącznie metod mechanicznych, które wykorzystują różne tryby wiercenia. Wszystkie inne metody wiercenia są w fazie eksperymentalnej.

Metody wiercenia mechanicznego dzielą się na obrotowe i udarowe.

Metoda uderzeniowa to mechaniczne niszczenie skały, które wykonuje się za pomocą specjalnego narzędzia zawieszonego na linie – dłuta. Konstrukcja takiego kompleksu wiertniczego obejmuje również blokadę linową i drążek uderzeniowy. Urządzenie to zawieszone jest na linie, która jest przerzucana przez blok zamontowany na maszcie wiertniczym. Ruch posuwisto-zwrotny świdra zapewnia specjalna wiertarka. Beczka nabiera cylindrycznego kształtu dzięki obrotowi końcówki podczas pracy.

Otwór denny jest czyszczony ze zniszczonej skały za pomocą bajlera, który przypomina długie wiadro z zaworem na dnie. Narzędzie jest wyjmowane z lufy, wyciągarka opuszczana, jej zawór jest otwierany w dolnym otworze. Wiadro napełnia się płynem kawałkami skały, zawór zamyka się, a pełna bakluka unosi się na powierzchnię. Wszystko, możesz kontynuować wiercenie.

W Rosji wiercenie udarowe praktycznie nie jest obecnie stosowane.

Metoda rotacyjna polega na zanurzeniu wiertła w górotworze poprzez jednoczesne poddanie narzędzia działaniu obciążenia pionowego i momentu obrotowego. Obciążenie pionowe umożliwia zagłębienie się wiertła w skale, a następnie za pomocą momentu obrotowego wiertło ścina, zużywa i kruszy skałę.

W zależności od umiejscowienia jednostki napędowej wiercenie obrotowe dzieli się na wiercenie obrotowe i odwiertowe. W pierwszym przypadku silnik znajduje się na powierzchni, a moment obrotowy przenoszony jest na dno za pomocą przewodów wiertniczych. W drugim przypadku silnik jest umieszczony bezpośrednio za świdrem, a przewód wiertniczy nie obraca się (obraca się tylko świder).

Najgłębszą studnią na świecie jest Kola Superdeep (SG-3). Jego głębokość wynosi 12 262 metry. Został wywiercony w regionie Murmańska, aby zbadać głęboką strukturę Ziemi.