FEDERALNA AGENCIJA ZA OBRAZOVANJE
GOUVPO "UDMURT DRŽAVNI UNIVERZITET"
Departman za ekonomiju, menadžment nafte i gasa gasna industrija
Na temu "Bušenje naftnih i gasnih bušotina"
Rukovodilac Borkhovich S. Yu.
Pitanja za testni rad
1. Metode bušenja bunara
1.1 Udarno bušenje
1.2 Rotaciono bušenje
2. Bušaća traka. Osnovni elementi. Raspodjela opterećenja duž dužine bušaće kolone
2.2 Sastav bušaće žice
3. Namjena tečnosti za bušenje. Tehnološki zahtjevi i ograničenja svojstava tekućina za bušenje
3.1 Funkcije tekućine za bušenje
3.2 Zahtjevi za tekućine za bušenje
4. Faktori koji utiču na kvalitet cementiranja bunara
5. Vrste burgija i njihova namjena
5.1 Vrste svrdla za kontinuirano bušenje
5.2 Bitovi za valjak
5.3 Nastavci oštrice
5.4 Bitovi za glodanje
5.5 ISM bitova
Književnost
Pitanja za test
Metode bušenja bunara
Drill string. Osnovni elementi. Raspodjela opterećenja duž dužine bušaće kolone
Namjena tečnosti za bušenje. Tehnološki zahtjevi i ograničenja svojstava tekućina za bušenje
Faktori koji utječu na kvalitetu cementiranja bunara
Vrste burgija i njihova namjena
1 . Metode bušenja bunara
Postoje različite metode bušenja, ali je mehaničko bušenje postalo industrijski široko rasprostranjeno. Dijeli se na udarne i rotacijske.
1.1 Udarno bušenje
Tokom udarnog bušenja Alat za bušenje uključuje: bit (1); udarne šipke (2); brava za uže (3); Na površini se postavlja jarbol (12); blok (5); valjak remenice za balansiranje (7); pomoćni valjak (8); bubanj opreme za bušenje (11); uže (4); zupčanici (10); klipnjača (9); balans okvir (6). Kada se zupčanici okreću, prave pokrete, podižu i spuštaju balans okvir. Kada se okvir spusti, valjak za izvlačenje podiže alat za bušenje iznad dna bunara. Kada se okvir podigne, konopac se oslobađa i bit pada u čelo, uništavajući tako stijenu. Kako bi se spriječilo urušavanje zidova bunara, u njega se spušta obložna struna. Ova metoda bušenja je primjenjiva na male dubine prilikom bušenja bunara za vodu. Trenutno se udarna metoda ne koristi za bušenje bunara.
1.2 Rotaciono bušenje
Rotaciono bušenje. Naftne i plinske bušotine buše se rotacijskim načinom bušenja. Prilikom takvog bušenja dolazi do uništavanja stijene uslijed rotacije svrdla. Rotaciju svrdla obezbeđuje rotor koji se nalazi na glavi bušotine kroz kolonu bušaće cevi. Ovo se zove rotacioni metod. Također, obrtni moment se ponekad stvara pomoću motora (turbo bušilica, električna bušilica, vijčani dubinski motor), tada se ova metoda naziva bušenje s downhole motorom.
Turbodrill je hidraulična turbina koja se pokreće u rotaciju pomoću fluida za ispiranje koji se pumpama pumpa u bunar.
Električna bušilica– je elektromotor, struja se na njega dovodi preko kabla sa površine. Bušotine se buše pomoću opreme za bušenje.
1-dlijeto; 2 - bušaća cijev sa utegnutim bitom; 3.8 - sub; 4 - centralizator; 5 - spojnica; 6,7 - ponderisane bušaće cevi 9 - sigurnosni prsten; 10 - bušaće cijevi; 11 - sigurnosna podmornica; 12.23 - šipke, donje i gornje; 13 - vodeća cijev; 14 - mjenjač; 15 - vitlo; 17 - udica 18 - toranj; 21 - okretni;22 - crijevo;24 - uspon;25 - rotor;26 - separator mulja;27 - pumpa za blato
Uništavanje se vrši pomoću svrdla, spuštenog na bušaće cijevi do dna. Rotacijsko kretanje se prenosi pomoću motora u nizu bušaćih cijevi. Nakon probijanja bušaćih cijevi svrdlom, u otvor na cijevi rotora se ubacuju dvije košuljice, a unutar njih se ubacuju dvije stezaljke koje formiraju rupu kvadratnog presjeka. Ova rupa sadrži i vodnu cijev, također kvadratnog presjeka. Prima obrtni moment sa stola rotora i slobodno se kreće duž ose rotora. Sve operacije podizanja i držanja okačene bušaće cijevi izvode se mehanizmom za podizanje.
2 Bušaća traka. Osnovni elementi. Raspodjela opterećenja duž dužine bušaće kolone
2.1 Svrha bušaće kolone
Bušaća kolona je spojna karika između opreme za bušenje koja se nalazi na površini i bušotinskog alata (bušotine, testera formacije, alata za pecanje, itd.) koji se u datom trenutku koristi za obavljanje bilo koje tehnološke operacije u bušotini.
Funkcije koje obavlja bušaća kolona određene su radom koji se obavlja u bušotini. Glavni su sljedeći.
Tokom mehaničkog bušenja, bušaća kolona:
· je kanal za dovod u donju rupu energije potrebne za rotaciju svrdla: mehanički - pri rotacionom bušenju; hidraulični – kod bušenja sa hidrauličnim dubinskim motorima (turbo bušilica, vijčani motor za bušenje); električni – kod bušenja električnim bušilicama (kroz kabl koji se nalazi unutar cijevi);
· percipira i prenosi na zidove bušotine (na maloj dubini struje bušotine, takođe i na rotor) reaktivni moment pri bušenju bušotinskim motorima;
· je kanal za kružnu cirkulaciju radnog sredstva (tečnost, smeša gas-tečnost, gas); Obično se radni agens kreće naniže kroz unutarcevni prostor do dna, zahvata uništenu stenu (mulj), a zatim se kreće gore kroz prstenasti prostor do ušća bunara (direktno ispiranje);
· služi za stvaranje (težinom donjeg dijela stuba) ili prijenos (uz prisilno dovođenje alata) aksijalnog opterećenja na svrdlo, istovremeno primajući dinamička opterećenja od radnog bita, djelimično ih gaseći i reflektirajući ih nazad u malo i djelimično ih prelazeći više;
· može poslužiti kao komunikacijski kanal za primanje informacija sa dna ili prenošenje kontrolne radnje do alata u bušotini.
· Tokom operacija okidanja, bušaća kolona se koristi za spuštanje i podizanje svrdla, motora u dubini i raznih sklopova u bušotini;
· za prolazak instrumentacije niz bušotinu;
· za obradu bušotine, izvođenje međuispiranja sa
u svrhu uklanjanja muljnih čepova itd.
Prilikom otklanjanja komplikacija i nezgoda, kao i provođenja istraživanja i ispitivanja formacija bušotina, bušaća kolona služi:
· za pumpanje i upuhivanje materijala za zaptivanje u formaciju;
· za spuštanje i ugradnju pakera u svrhu izvođenja hidrodinamičkih studija formacija odabirom ili ubrizgavanjem fluida;
· za spuštanje i ugradnju zatvarača za izolaciju apsorpcionih zona,
· ojačavanje područja urušavanja ili klizišta, postavljanje cementnih mostova i sl.;
· za spuštanje alata za pecanje i rad s njim.
Prilikom bušenja sa uzorkovanjem jezgra (uzorak stijene) sa jezgrom koja se može ukloniti, bušaća kolona služi kao kanal kroz koji se jezgra cijev spušta i podiže.
2.2 Sastav bušaće žice
Bušaće kolone (osim onih koje se pojavljuju u u poslednje vreme kontinuirane cijevi) se sastoji od bušaćih cijevi pomoću navojne veze. Cijevi se najčešće spajaju jedna s drugom pomoću posebnih spojnih elemenata - bušaćih spojeva, iako se mogu koristiti i bušaće cijevi bez brave. Prilikom podizanja bušaće žice (za zamjenu istrošenog svrdla ili prilikom izvođenja drugog tehnološke operacije) bušaća kolona se svaki put rastavlja na kraće dijelove pri čemu se potonji postavljaju unutar tornja na posebnu platformu - postolje ili (u rijetkim slučajevima) na stalke izvan tornja za bušenje, a kada se spusti ponovo se sklapa u dugački stup.
Sastavljanje i rastavljanje bušaće kolone i rastavljanje u zasebne (jednostruke) cijevi bilo bi nezgodno i neracionalno. Stoga se pojedinačne cijevi prethodno montiraju (prilikom izrade alata) u tzv. bušaće postolje, koje se kasnije ne rastavljaju (dok se bušenje vrši ovom bušaćom kolonom).
Stalak dužine 24-26 m (na dubini bušenja od 5000 m ili više, stalci za bušenje dužine 36-38 m mogu se koristiti sa opremom za bušenje visine 53-64 m) sastoji se od dva, tri ili četiri cijevi kada se koriste cijevi dužine 12, 8 i m, odnosno U potonjem slučaju, radi praktičnosti, dvije cijevi od 6 metara su prethodno spojene pomoću spojnice u dvocijev (koljeno), koji se naknadno ne rastavlja.
U sklopu bušaće kolone, direktno iznad svrdla ili iznad motora u bušotini, uvijek su predviđene obujmice za bušenje koje, višestrukom težinom i krutošću u odnosu na konvencionalne cijevi za bušenje, omogućavaju stvaranje potrebnog opterećenja na svrdlu i obezbjeđuju dovoljno krutost dna alata prilikom izbjegavanja njegovog uzdužnog savijanja i nekontrolisane zakrivljenosti bušotine. Ogrlice se takođe koriste za regulaciju vibracija dna bušaće kolone u kombinaciji sa ostalim njenim elementima.
Bušaća kolona obično uključuje centralizatore, kalibratore, stabilizatore, filtere, često metalne hvatače gnoja, nepovratne ventile, a ponekad i posebne mehanizme i uređaje kao što su ekspanderi, zamašnjaci, mehanizmi za dovod u bušotinu, vodilice, rezonatori, amortizeri uzdužnih i torzijskih vibracija, gazeći prstenovi, odgovarajuće namjene.
Da bi se kontrolisala zakrivljenost bušotine u datom pravcu ili, naprotiv, da bi se ispravila već savijena bušotina, u bušaću kolonu su uključeni udarci, a da bi se održao pravi pravac bušotine, posebni, često prilično složeni, rasporedi koriste se donji dio bušaće kolone.
Bušenje je utjecaj specijalne opreme na slojeve tla, uslijed čega se u tlu formira bunar kroz koji će se izvlačiti vrijedni resursi. Proces bušenja naftnih bušotina odvija se prema različitim pravcima rad koji ovisi o lokaciji tla ili stijene: može biti horizontalan, okomit ili nagnut.
Kao rezultat rada, u tlu se formira cilindrična praznina u obliku ravnog debla ili bunara. Njegov promjer može varirati ovisno o namjeni, ali je uvijek manji od parametra dužine. Početak bunara nalazi se na površini tla. Zidovi se nazivaju deblo, a dno bunara se naziva dno.
Ključne prekretnice
Ako se srednja i laka oprema može koristiti za bunare za vodu, onda se za bušenje naftnih bunara može koristiti samo teška oprema. Proces bušenja se može izvesti samo uz pomoć posebne opreme.
Sam proces je podijeljen u sljedeće faze:
- Dostava opreme na lokaciju na kojoj će se radovi izvoditi.
- Stvarno bušenje rudnika. Proces obuhvata nekoliko radova, od kojih je jedan produbljivanje okna koje se odvija redovnim pranjem i daljim uništavanjem stijene.
- Da bi se spriječilo uništavanje i začepljenje bušotine, slojevi stijena se ojačavaju. U tu svrhu u prostor se postavlja poseban stup od međusobno povezanih cijevi. Prostor između cijevi i stijene fiksira se cementnim malterom: ovaj rad se naziva čepljenje.
- Poslednji posao je majstorstvo. Tu se otvara posljednji sloj stijene, formira se zona dna, rudnik se perforira i tečnost se drenira.
Priprema lokacije
Da biste organizirali proces bušenja naftne bušotine, također će biti potrebno provesti pripremnu fazu. Ukoliko se uređenje izvodi u šumskom području, potrebno je, pored kompletiranja osnovne dokumentacije, pribaviti saglasnost za radove od šumarskog preduzeća. Sama priprema stranice uključuje sljedeće korake:
- Seča drveća na lokaciji.
- Podjela zone na zasebne dijelove zemljišta.
- Izrada plana rada.
- Stvaranje naselja za smještaj radne snage.
- Priprema temelja za stanicu za bušenje.
- Izvođenje obilježavanja na gradilištu.
- Izrada temelja za ugradnju rezervoara u skladište sa zapaljivim materijalima.
- Uređenje skladišta, isporuka i otklanjanje grešaka opreme.
Nakon toga, potrebno je pristupiti direktnoj pripremi opreme za bušenje naftnih bušotina. Ova faza uključuje sljedeće procese:
- Instalacija i testiranje opreme.
- Ožičenje vodova za napajanje.
- Ugradnja postolja i pomoćnih elemenata za toranj.
- Montaža tornja i podizanje na željenu visinu.
- Otklanjanje grešaka sve opreme.
Kada je oprema za bušenje naftnih bušotina spremna za rad, potrebno je pribaviti zaključak posebne komisije da je oprema u dobrom stanju i spremna za rad, te da osoblje dovoljno poznaje sigurnosna pravila za proizvodnju ove vrste. Prilikom provjere se pojašnjava da li imaju ispravan dizajn rasvjetna tijela(moraju imati kućište otporno na eksploziju), da li je po dubini rudnika postavljena rasvjeta napona 12V. Napomene o performansama i sigurnosti moraju se uzeti u obzir unaprijed.
Prije početka radova na bušenju bunara potrebno je ugraditi jamu, uvesti cijevi za ojačanje bušaće osovine, bit, malu specijalnu opremu za pomoćne radove, obložne cijevi, instrumente za mjerenja pri bušenju, obezbijediti vodosnabdijevanje i riješiti ostalo pitanja.
Bušotina sadrži smeštajne kapacitete za radnike, tehničke prostorije, laboratorijsku zgradu za analizu uzoraka tla i dobijenih rezultata, magacine opreme i sitnog radnog alata, kao i opremu za medicinsku negu i zaštitu.
Karakteristike bušenja naftne bušotine
Nakon ugradnje, počinju procesi ponovnog opremanja putnog sistema: tokom ovog rada se ugrađuje oprema i testiraju mala mehanička sredstva. Postavljanjem jarbola otvara se proces bušenja u tlo; smjer ne bi trebao odstupiti od aksijalnog centra tornja.
Nakon što je poravnanje završeno, stvara se bunar prema smjeru: ovaj proces podrazumijeva ugradnju cijevi za jačanje debla i punjenje početnog dijela cementom. Nakon postavljanja smjera, poravnanje između samog tornja i osi rotora se ponovo podešava.
Bušenje rupe vrši se u sredini debla, a za vrijeme rada kućište se vrši pomoću cijevi. Prilikom bušenja rupe koristi se turbo bušilica za podešavanje brzine rotacije, potrebno ju je držati užetom, koji je pričvršćen za sam toranj, a fizički ga drži drugi dio.
Par dana prije puštanja u rad bušaće opreme, kada je prošla pripremna faza, održava se konferencija na kojoj učestvuju članovi uprave: tehnolozi, geolozi, inženjeri, bušači. Pitanja o kojima se raspravlja na konferenciji uključuju sljedeće:
- Raspored slojeva na naftno polje: sloj gline, sloj pješčenjaka sa vodonošama, sloj naftnih naslaga.
- Dizajnerske karakteristike bunara.
- Kompozicija stijena na mjestu istraživanja i razvoja.
- Uzimajući u obzir moguće poteškoće i komplicirajuće faktore koji mogu nastati prilikom bušenja naftne bušotine u određenom slučaju.
- Pregled i analiza standardne karte.
- Razmatranje pitanja vezanih za nesmetano ožičenje.
Dokumenti i oprema: osnovni zahtjevi
Proces bušenja naftne bušotine može započeti tek nakon što se popuni određeni broj dokumenata. To uključuje sljedeće:
- Dozvola za početak rada na lokaciji za bušenje.
- Mapa standarda.
- Časopis o tekućinama za bušenje.
- Časopis o osiguranju zaštite na radu.
- Računovodstvo rada dizel motora.
- Dnevnik smjena.
Na glavnu mehaničku opremu i potrošni materijal, koji se koriste u procesu bušenja bunara, Sljedeće vrste uključuju:
- Oprema za cementiranje, sam cementni malter.
- Sigurnosna oprema.
- Mehanizmi evidentiranja.
- Procesna voda.
- Reagensi za razne namjene.
- Voda za piće.
- Cijevi za kućište i stvarno bušenje.
- Helicopter pad.
Pa tipovi
U procesu bušenja naftne bušotine u stijeni se formira okno, koje se provjerava prisutnost nafte ili plina perforacijom okna, čime se stimulira dotok željene tvari iz produktivnog područja. Nakon toga, oprema za bušenje se demontira, bušotina se zapečaćuje sa naznakom datuma početka i završetka bušenja, a zatim se uklanja smeće i odlažu metalni dijelovi. Na početku procesa promjer debla je do 90 cm, a na kraju rijetko dostiže 16,5 cm. Tokom rada, izgradnja bunara se izvodi u nekoliko faza:
- Produbljivanje dna bunara, za koje se koristi oprema za bušenje: drobi stijenu.
- Uklanjanje otpada iz rudnika.
- Osigurajte deblo pomoću cijevi i cementa.
- Rad tokom kojeg se ispituje nastali kvar i identifikuju proizvodne lokacije ulja.
- Spuštanje dubine i njegovo cementiranje.
Bunari mogu varirati u dubini i dijele se na sljedeće tipove:
- Mala (do 1500 metara).
- Srednje (do 4500 metara).
- Duboko (do 6000 metara).
- Ultra-duboka (više od 6000 metara).
Bušenje bunara uključuje drobljenje čvrste stijene dlijetom. Dobiveni dijelovi se uklanjaju pranjem posebnim rastvorom; Dubina mine postaje veća kada je cijelo lice uništeno.
Problemi tokom bušenja nafte
Prilikom bušenja bunara možete naići na nekoliko tehnički problemi, što će usporiti ili učiniti rad gotovo nemogućim. To uključuje sljedeće pojave:
- Uništavanje debla, kolaps.
- Ispuštanje tečnosti u tlo radi ispiranja (uklanjanje delova kamena).
- Hitni uslovi opreme ili rudnika.
- Greške u bušenju cijevi.
Najčešće dolazi do urušavanja zidova zbog činjenice da stijena ima nestabilnu strukturu. Znak urušavanja je povećan pritisak, veća viskoznost tečnosti koja se koristi za ispiranje, kao i povećan broj komada kamena koji izlaze na površinu.
Apsorpcija tekućine se najčešće događa kada temeljna formacija potpuno apsorbira otopinu. Njegov porozni sistem ili visok stepen apsorpcija doprinosi ovoj pojavi.
Tokom procesa bušenja bunara, projektil, koji se kreće u smjeru kazaljke na satu, stiže do dna i diže se natrag. Bušenjem bušotine dolazi se do temeljnih formacija u koje dolazi do usjecanja do 1,5 metara. Kako bi se spriječilo ispiranje bunara, na početku se uranja cijev koja služi i kao sredstvo za nošenje otopine za ispiranje direktno u rov.
Bušilica kao i vreteno se mogu okretati različitim brzinama i učestalost; ovaj pokazatelj ovisi o tome koje vrste stijena treba probiti i koji će se promjer krune formirati. Brzina se kontroliše pomoću regulatora, koji reguliše nivo opterećenja burgije koja se koristi za bušenje. Tokom rada stvara se potreban pritisak koji se vrši na zidove lica i rezače samog projektila.
Dizajn bušenja bunara
Prije početka procesa stvaranja naftne bušotine, izrađuje se projekt u obliku crteža koji prikazuje sljedeće aspekte:
- Svojstva otkrivenih stijena (otpornost na destrukciju, tvrdoća, stepen sadržaja vode).
- Dubina bunara, njegov ugao nagiba.
- Prečnik osovine na kraju: ovo je važno za određivanje stepena do kojeg na njega utiče tvrdoća stijene.
- Metoda bušenja bunara.
Projektovanje naftne bušotine mora započeti određivanjem dubine, konačnog prečnika samog okna, kao i nivoa bušenja i karakteristike dizajna. Geološka analiza nam omogućava da riješimo ove probleme, bez obzira na vrstu bunara.
Metode bušenja
Proces stvaranja bunara za proizvodnju nafte može se izvesti na nekoliko načina:
- Metoda udarnog užeta.
- Rad pomoću rotacionih mehanizama.
- Bušenje bušotine pomoću motora za spuštanje.
- Bušenje turbinskog tipa.
- Bušenje bunara pomoću vijčanog motora.
- Bušenje bunara pomoću električne bušilice.
Prva metoda je jedna od najpoznatijih i dokazanih metoda, a u ovom slučaju se osovina probija udarcima dlijetom, koji se izvode u određenim intervalima. Udarci se vrše pod utjecajem težine dlijeta i opterećene šipke. Podizanje opreme se dešava zbog balansera opreme za bušenje.
Rad s rotacijskom opremom temelji se na rotaciji mehanizma pomoću rotora, koji se postavlja na vrh bušotine kroz bušaće cijevi koje obavljaju funkciju osovine. Bušenje malih bunara vrši se kroz učešće vretenastog motora u procesu. Rotacioni pogon je povezan sa kardanom i vitlom: ovaj uređaj vam omogućava da kontrolišete brzinu kojom se osovine okreću.
Bušenje sa turbinom se vrši prenosom obrtnog momenta na stub sa motora. Ista metoda vam omogućava prijenos hidrauličke energije. Ovom metodom samo jedan kanal napajanja radi na nivou ispred lica.
Turbo bušilica je poseban mehanizam koji pretvara hidrauličku energiju u tlaku otopine u mehaničku energiju, koja osigurava rotaciju.
Proces bušenja naftne bušotine sastoji se od spuštanja i podizanja stuba u okno, kao i držanja okačenog. Stub je montažna konstrukcija napravljena od cijevi koje su međusobno povezane pomoću posebnih brava. Glavni zadatak je prijenos različitih vrsta energije na bit. Na taj način se vrši kretanje, što dovodi do produbljivanja i razvoja bunara.
Vladimir Khomutko
Vrijeme čitanja: 3 minute
A A
Metode bušenja naftnih i gasnih bušotina
Bunar je vertikalni ili nagnuti rudnik kružnog poprečnog presjeka čija se izgradnja odvija bez ljudskog pristupa eksploataciji. Dužina takvog rudnika je mnogo puta veća od njegovog prečnika.
Kako se buše naftne bušotine
Glavni elementi svakog bunara su:
- usta (najgornji dio);
- prtljažnik (srednji dio);
- dna (najniži dio koji se nalazi u produktivnoj formaciji).
Udaljenost između ušća i dna duž ose rudničkog okna naziva se dužina bunara, a ista udaljenost, ali uzeta duž vertikalne projekcije ose, naziva se njegova dubina.
Derrick
Drugim riječima, dužina i dubina vertikalnog bunara su iste, ali kosi nije.
Bušenje naftnih i gasnih bušotina, po pravilu. javlja se postupnim smanjenjem promjera debla nakon što je određena površina izbušena. Početni promjer takve obrade u pravilu nije veći od 900 milimetara, a promjer u području lica je 75 milimetara ili više.
Proces produbljivanja takvog rudničkog rada podrazumijeva uništavanje stijena ili po cijelom čeonom području (tzv. kontinuirano bušenje) ili duž njegove periferije (bušenje jezgre). U drugom slučaju, komad cilindrične stijene, nazvan jezgro, ostaje u oknu rudnika. Jezgra se povremeno uklanjaju iz bušotine kako bi se proučio sastav stijena koje su prodrle. Specijalnost osobe koja buši se zove bušilica.
Mnoge od vas zanima pitanje: "Kako se buše bunari?"
Metode produbljivanja rudarskih radova prema kriteriju prirode udara na prohodne stijene dijele se na:
- mehanički;
- termalni;
- fizičko-hemijski;
- električni i tako dalje.
Prilikom industrijskog razvoja ležišta koriste se samo mehaničke metode. Sve ostale navedene metode su u fazi eksperimentalnog ispitivanja efikasnosti.
Mehaničke metode uključuju rotaciju i udar.
Metoda udara uključuje mehaničko uništavanje stijene pomoću posebnog alata koji se zove dlijeto okačeno na uže. Osim toga, takav uređaj za bušenje uključuje bravu za uže i udarnu šipku. Uređaj je okačen na uže prebačeno preko bloka, koje se postavlja na jarbol, a specijalna bušilica daje ovom alatu povratno kretanje.
Kako se dubina cijevi povećava, uže se postupno produžava. Cilindrični oblik cijevi formira se okretanjem svrdla tokom rada.
Da bi se očistila površina izbušenog kamena, alat se mora povremeno podizati na površinu. Umjesto toga, spušta se posebna naprava koja se zove bailer. Izgleda kao duga kanta sa ventilom na dnu.
Bailer je uronjen u tečnost (ili rezervoar ili se dovodi sa površine) i ventil se otvara. Mješavina tekućine i komada uništene stijene ulazi u "kantu", nakon čega se sve izvlači na površinu (čim se bajler podigne, ventil se odmah zatvara). Nakon završetka čišćenja dna, alat za bušenje se ponovo spušta u rupu, a proces se ponavlja iznova i iznova.
Kako bi se spriječilo urušavanje zidova iskopa, u njega se spušta posebna cijev koja se zove kućište. Od takvih cijevi, kako rudnik ide dublje, formira se čitav niz cijevi.
Bušotina za bunar
U Rusiji se metoda udara trenutno ne koristi u praksi.
Rotacijska metoda uključuje produbljivanje alata u stijenu zbog istovremenog utjecaja momenta i vertikalnog opterećenja na svrdlo. Vertikalno opterećenje zabija svrdlo u stijenu koja se buši, a okretni moment omogućava alatu da cijepa, abrazira i drobi stijenu.
U zavisnosti od toga gde se nalazi motor instalacije, rotaciono bušenje se deli na rotaciono (motor se nalazi na površini i rotira svrdlo kroz cevni niz sastavljen od specijalnih bušaćih cevi) i nisko bušenje (motor se nalazi u dnu i postavljeno direktno iznad nastavka).
S rotacijskom metodom, motor rotira rotor, koji zauzvrat rotira bušaću traku, na čijem je kraju pričvršćena svrdla. Kod downhole metode, motor sam rotira svrdlo, dok niz bušaće cijevi i samo kućište motora ostaju nepomični.
Za metodu rotacionog bušenja karakteristična karakteristika je korištenje stalnog ispiranja debla bilo vodom ili posebno pripremljenim tekućinama za bušenje. U tu svrhu koriste se posebne pumpe za blato, čiji rad osiguravaju motori. različite vrste. Ovo su oni pumpne jedinice tekućina za ispiranje se pumpa kroz usponski cjevovod, koji je obično montiran u desnom uglu bušaće opreme. Zatim, kroz fleksibilno crijevo za bušenje i okretni element, tekućina se dovodi direktno u samu bušaću kolonu.
Kada dostigne nivo svrdla, ovaj fluid za ispiranje ulazi u stenu kroz rupe koje se nalaze u ovom alatu, a zatim kroz prstenasti slobodni prostor koji ostaje između zida bušotine i bušaće kolone. diže se na vrh, ispirajući komade izbušenog kamena. Zatim se pomoću sistema oluka i specijalnih uređaja za čišćenje ova tečnost čisti od izbušenog kamena, nakon čega ulazi u kontejner koji se nalazi na muljnoj pumpi. Nakon toga se može ponovo koristiti.
Rudarstvo je vađenje iz dubina zemlje prirodni resursi. Razvoj čvrstih minerala vrši se metodom kamenoloma ili rudnika. Bušotine se buše za izvlačenje tečnih i gasovitih prirodnih resursa. Moderne tehnologije Bušenje bušotina omogućava razvoj naftnih i plinskih polja na dubinama od preko 12.000 metara.
Važnost proizvodnje ugljovodonika u savremenom svijetu teško je precijeniti. Gorivo (vidi) i ulja se prave od ulja, a guma se sintetiše. Petrohemijska industrija proizvodi plastiku za domaćinstvo, boje i deterdženti. Za zemlje izvoznice nafte i gasa, naknade od prodaje ugljovodonika u inostranstvu predstavljaju značajan i često glavni način popunjavanja budžeta.
Istraživanje terena, ugradnja bušaćih uređaja
Na predloženoj lokaciji ležišta mineralnih sirovina vrši se geološka istraživanja i određuje lokacija za istražni bunar. U radijusu od 50 metara od istražne bušotine, lokacija se izravnava i postavlja bušotina. Prečnik istražne bušotine je 70-150 mm. Tokom procesa bušenja uzimaju se uzorci bušotine sa različitih dubina za naknadna geološka istraživanja. Moderni kompleksi za geološka istraživanja, omogućavaju nam da tačno odgovorimo na pitanje da li se isplati započeti vađenje energetskih resursa kroz ovu bušotinu u industrijskim razmjerima.
Kada geološka studija bušotine pokaže izglede za industrijski razvoj, počinje izgradnja lokacije za bušenje. Prethodno očišćena površina je betonirana i ograđena, te je postavljen grejder (put bez tvrde podloge). Na stvorenom grade toranj, postavljaju vitlo, muljne pumpe, postavljaju generator i sve potrebno. Montirana oprema se testira, postepeno dovodi do planiranog kapaciteta i pušta u rad.
Tehnologija koja se najčešće koristi mehaničko bušenje bunara, koji se izvodi na rotacijski, udarni ili kombinovani način. Bušilica je pričvršćena na četvrtastu bušaću traku i spuštena u bunar pomoću sistema za kretanje. Rotor koji se nalazi iznad glave bušotine prenosi rotaciono kretanje na bušotinu.
Kako se bušotina buši, bušaća kolona se širi. Istovremeno s procesom bušenja proizvodne bušotine, radovi na ispiranju bunara izvode se pomoću posebnih pumpi. Za ispiranje bunara od čestica uništene stijene koristi se tekućina za ispiranje, koja može biti procesna voda, vodena suspenzija, glineni rastvori ili rastvori na bazi ugljovodonika. Nakon pumpanja tečnosti za bušenje u posebne posude, ona se čisti i ponovo koristi. Osim čišćenja dna bušaćih rezova, tečnosti za ispiranje obezbeđuju hlađenje bušotine, smanjuju trenje bušaće kolone o zidove bušotine i sprečavaju urušavanje.
U završnoj fazi bušenja proizvodna bušotina se cementira.
Postoje dvije metode cementiranja:
- Direktna metoda– rastvor se upumpava u bušaću kolonu i potiskuje u prsten.
- Reverzna metoda– rastvor se pumpa u prsten sa površine.
Za bušenje bunara koristi se niz specijalizovanih mašina i mehanizama. Na putu do projektirane dubine često se nalaze dijelovi stijena povećane tvrdoće. Da biste ih prošli, morate dodatno opteretiti bušaću kolonu, tako da se pred proizvodnu opremu postavljaju prilično ozbiljni zahtjevi.
Oprema za bušenje nije jeftina i dizajnirana je za dugotrajnu upotrebu. Ako proizvodnja prestane zbog kvara bilo kojeg mehanizma, morat ćete čekati zamjenu, što će ozbiljno smanjiti profitabilnost poduzeća. Oprema i mehanizmi za proizvodnju ugljikovodika moraju biti izrađeni od visokokvalitetnih materijala otpornih na habanje.
Oprema platforme za bušenje može se podijeliti u tri dijela:
- Dio za bušenje– bušilica i bušaća traka.
- Power section– rotorski i pokretni sistem, koji omogućava rotaciju bušaće kolone i manipulacije okidanjem.
- Pomoćni dio– generatori, pumpe, rezervoari.
Nesmetan rad bušaće opreme zavisi od pravilnog rada opreme i održavanje mehanizama u rokovima koje propisuje proizvođač. Jednako je važno blagovremeno mijenjati potrošne dijelove, čak i ako izgled sa njima je sve u redu. Bez poštivanja pravila rada, nemoguće je jamčiti sigurnost osoblja platforme za bušenje i sprječavanje kontaminacije okruženje i neprekidna proizvodnja nafte ili gasa.
Metode bušenja proizvodnih bunara
Metode bušenja bunara dijele se ovisno o načinu utjecaja na stijenu.
mehanički:
- Šok.
- Rotacijski.
- Kombinovano.
Nemehanički:
- Hidraulično lomljenje.
- Izlaganje visokim temperaturama.
- Detonacija.
Vrijedi napomenuti da je glavna metoda bušenja rotacijski, a druge metode se rijetko koriste u praksi.
Za većinu ljudi imati vlastitu naftnu ili plinsku bušotinu znači rješavanje finansijskih problema do kraja života i život bez razmišljanja ni o čemu.
Ali da li je tako lako izbušiti bunar? Kako je strukturiran? Nažalost, malo ljudi postavlja ovo pitanje.
Bušotina 39629G nalazi se u neposrednoj blizini Almetjevska, u selu Karabaš. Nakon noćne kiše sve je bilo u magli i zečevi su trčali ispred auta.
I konačno, pojavila se i sama oprema za bušenje. Tamo nas je već čekao majstor za bušenje - glavni čovek na terenu, on uzima sve operativna rješenja i odgovoran je za sve što se dešava tokom bušenja, kao i rukovodilac odeljenja za operacije bušenja.
U osnovi, bušenje se odnosi na uništavanje stijena na dnu (na najnižoj tački) i izvlačenje uništene stijene na površinu. Uređaj za bušenje je kompleks mehanizama, kao što su oprema za bušenje, muljne pumpe, sistemi za čišćenje isplake, generatori, stambeni prostori itd.
Mjesto bušenja na kojem se nalaze svi elementi (o njima ćemo govoriti u nastavku) je područje očišćeno od plodnog sloja tla i ispunjeno pijeskom. Nakon završetka radova, ovaj sloj se obnavlja i na taj način ne nanosi se značajna šteta po životnu sredinu. Potreban je sloj peska, jer... Pri prvim kišama glina će se pretvoriti u neprohodnu kašu. I sam sam vidio kako se višetonski Ural zaglavio u takvoj kaši.
Ali prvo stvari.
Na bušotini 39629G postavljena je platforma (zapravo toranj) SBU-3000/170 (stacionarna bušaća platforma, maksimalne nosivosti 170 tona). Mašina je napravljena u Kini i u poređenju sa onim što sam ranije video. Oprema za bušenje se takođe proizvodi u Rusiji, ali Kineske mašine jeftinije i za kupovinu i za održavanje.
Na ovom lokalitetu se vrši klastersko bušenje, tipično za horizontalne i usmerene bušotine. Ova vrsta bušenja znači da se bušotine nalaze na maloj udaljenosti jedna od druge.
Stoga je oprema za bušenje opremljena samopokretnim sistemom na šinama. Sistem radi na principu “push-pull” i mašina kao da se sama kreće uz pomoć hidrauličnih cilindara. Za prelazak s jedne tačke na drugu (prvih desetina metara) sa svim pratećim operacijama potrebno je nekoliko sati.
Idemo do mjesta bušenja. Tu se obavlja najveći dio posla bušača. Na fotografiji su cijevi bušaće kolone (lijevo) i hidraulični ključ uz pomoć kojeg se niz produžuje novim cijevima i nastavlja bušenje. Bušenje se dešava zahvaljujući svrdlu na kraju stuba i rotaciji, koju prenosi rotor.
Bio sam posebno oduševljen radno mjesto driller Jednom davno, u Republici Komi, vidio sam bušača koji je kontrolirao sve procese uz pomoć tri zarđale poluge i vlastite intuicije. Da bi pomerio polugu sa njenog mesta, bukvalno je visio na njoj. Kao rezultat toga, kuka za bušenje ga je zamalo ubila.
Ovde je bušilica kao kapetan svemirskog broda. Sjedi u izolovanoj kabini, okružen monitorima, i kontroliše sve pomoću džojstika.
Naravno, kabina se grije zimi, a hladi ljeti. Osim toga, krov, takođe od stakla, ima zaštitnu mrežicu u slučaju da nešto padne sa visine i brisač za čišćenje stakla. Ovo poslednje izaziva istinsko oduševljenje među bušačima :)
Hajde da se popnemo!
Pored rotora, platforma je opremljena sistemom gornjeg pogona (proizveden u SAD). Ovaj sistem kombinuje blok ventila i rotor. Grubo govoreći, ovo je dizalica na koju je priključen električni motor. Sistem gornjeg pogona je praktičniji, brži i moderniji od rotora.
Video o tome kako radi sistem gornjeg pogona:
Sa tornja se pruža odličan pogled na lokalitet i okolinu :)
Osim prelijepih pogleda, na najvišoj tački bušaćeg uređaja nalazi se i radno mjesto jahaćeg pombura (pomoćnika bušača). Njegove odgovornosti uključuju radove na instalaciji cijevi i opći nadzor.
Budući da je konjanik na radnom mjestu cijelu 12-satnu smjenu i po svakom vremenu iu bilo koje doba godine, za njega je opremljena grijana prostorija. Ovo se nikada nije desilo na starim kulama!
U slučaju nužde, vozač se može evakuirati pomoću kolica:
Kada se buši bušotina, deblo se opere nekoliko puta kako bi se uklonila izbušena stijena (mulj) i u nju se spušta obložna kolona, koja se sastoji od više cijevi upletenih. Jedan od tipičnih unutrašnjih prečnika kućišta je 146 milimetara. Dužina bunara može doseći 2-3 kilometra ili više. Dakle, dužina bunara premašuje njegov prečnik za desetine hiljada puta. Na primjer, komad obične niti dužine 2-3 metra ima približno iste proporcije.
Cijevi se napajaju kroz poseban otvor:
Nakon izvođenja čaure, bunar se ponovo ispira i počinje cementiranje anulusa (prostora između zida bunara i omotača). Cement se dovodi na čelo i potiskuje u prsten.
Nakon stvrdnjavanja cementa, provjerava se sondom (uređaj spušten u bunar) AKTs - kontrola akustične cementacije, bušotina se pod pritiskom (provjerava da li je curenje), ako je sve u redu, nastavlja se bušenje - buši se cementna čašica na dno i bit ide dalje.
Slovo “g” u bušotini broj 39629G znači da je bušotina horizontalna. Od vrha bušotine do određene tačke bušotina se buši bez odstupanja, ali se zatim uz pomoć zglobnog i/ili rotacionog odvoda ide horizontalno. Prva je cijev sa šarkom, a druga je bit sa usmjerenom mlaznicom, koja se odbija pod pritiskom tekućine za bušenje. Obično se na slikama otklon cijevi prikazuje pod gotovo uglom od 90 stepeni, ali u stvarnosti je ovaj ugao oko 5-10 stepeni na 100 metara.
Kako bi se osiguralo da bušotina ide tamo gdje treba, posebni ljudi - "ponovnici" ili inženjeri telemetrije. Na osnovu očitavanja prirodne radioaktivnosti stijena, otpornosti i drugih parametara, prate i prilagođavaju tok bušenja.
Šematski sve to izgleda ovako:
Bilo kakve manipulacije sa bilo čim na dnu (dnu) bunara pretvaraju se u vrlo uzbudljiva aktivnost. Ako slučajno ispustite alat, pumpu ili nekoliko cijevi u bunar, onda je sasvim moguće da nikada nećete dobiti ono što ste ispustili, nakon čega možete odustati od bunara vrijednog nekoliko desetina ili stotina miliona rubalja. Udubljujući se u slučajeve i priče o popravkama, možete pronaći prave biserne bunare na čijem dnu se nalazi pumpa, na vrhu koje leži alat za pecanje (za skidanje pumpe), na vrhu kojeg leži alat za vađenje ribu
nal alat. U mom prisustvu su bacili npr. malj u bunar :)
Da bi nafta uopće mogla teći u bunar, moraju se napraviti rupe u kućištu i cementnom prstenu iza njega, jer odvajaju rezervoar od bunara. Ove rupe su napravljene pomoću oblikovanih punjenja; suštinski su isti kao npr. protivtenkovski, samo bez oklopa, jer ne moraju nigdje letjeti. Naboji prodiru ne samo u omotač i cement, već iu sam sloj stijene dubok nekoliko desetina centimetara. Cijeli proces se naziva perforacija.
Da biste smanjili trenje alata, uklonite uništenu stijenu, spriječite urušavanje zidova bušotine i nadoknadite razliku rezervoarski pritisak a pritisak na ušću (na dnu je pritisak višestruko veći), bušotina se puni tekućinom za bušenje. Njegov sastav i gustoća odabiru se ovisno o prirodi reza.
Tečnost za bušenje pumpa kompresorska stanica i mora stalno cirkulisati u bušotini kako bi se izbeglo osipanje zidova bušotine, zaglavljivanje alata (situacija kada je niz blokiran i nemoguće ga je rotirati ili izvući - ovo je jedan od najčešće nesreće pri bušenju) i druge stvari.
Silazimo sa tornja i idemo pogledati pumpe.
Tokom procesa bušenja, tečnost za bušenje nosi rezove (izbušenu stenu) na površinu. Analizom usjeka, bušači i geolozi mogu izvući zaključke o stijenama kroz koje bušotina trenutno prolazi. Zatim se otopina mora očistiti od mulja i vratiti u bunar na rad. U tu svrhu opremljen je sistem prečistača i „štala“ u kojoj se skladišti pročišćeni mulj (štala je vidljiva na prethodnoj fotografiji desno).
Vibrirajuće sito je prvo koje uzima rješenje - odvaja najveće frakcije.
Otopina zatim prolazi kroz separatore mulja (lijevo) i pijeska (desno):
I na kraju, najfinija frakcija se uklanja pomoću centrifuge:
Zatim otopina ulazi u kapacitivne blokove, ako je potrebno, obnavljaju se njena svojstva (gustina, sastav itd.) i odatle se pumpom vraća natrag u bunar.
Kapacitivni blok:
Blatna pumpa (proizvedena u Rusiji!). Crvena stvar na vrhu je hidraulički kompenzator; U pravilu, bušaće mašine imaju dvije pumpe: jedna radi, druga je rezervna u slučaju kvara.
Svom ovom pumpnom opremom upravlja jedna osoba. Zbog buke opreme tokom cijele smjene nosi čepove za uši ili zaštitu za uši.
“Šta je sa svakodnevnim životom bušača?” - pitate. Ni ovaj trenutak nismo propustili!
Bušači rade na ovom gradilištu u kratkim smjenama od 4 dana, jer... Bušenje se odvija gotovo unutar grada, ali stambeni moduli se praktički ne razlikuju od onih koji se koriste, na primjer, na Arktiku (osim na bolje).
Na sajtu se nalazi ukupno 15 prikolica.
Neki od njih su stambeni, gdje bušači žive za 4 osobe. Prikolice su podijeljene na predsoblje sa vješalicom, umivaonikom i ormarićima, te sam dnevni dio.
Osim toga, kupatilo i kuhinja-trpezarija nalaze se u zasebnim prikolicama (na lokalnom žargonu - "grede"), imali smo divan doručak i razgovarali o detaljima posla , inače ćete me optužiti za vrlo iskreno oglašavanje, ali ja ću reći, da sam odmah poželio da ostanem u Almetjevsku... Obratite pažnju na cene!
Proveli smo oko 2,5 sata na platformi i još jednom sam se uvjerio da ovako složen i opasan posao kao što je bušenje i proizvodnja nafte uopšte mogu da rade samo dobri ljudi. Takođe su mi objasnili da loši ljudi ne ostaju ovde.
Prijatelji, hvala vam što ste pročitali do kraja. Nadam se da sada malo bolje razumete proces bušenja bunara. Ako imate bilo kakvih pitanja, postavite ih u komentarima. Ja ću sam ili uz pomoć stručnjaka sigurno odgovoriti!
