Буріння

Загальна схема бурової установки: 1 - бурове долото; 2 - УБТ; 3 - бурильні труби; 4 - кондуктор; 5 - гирлова шахта; 6 - противикидне пристрої; 7 - підлога бурової установки; 8 - буровий ротор; 9 - провідна бурильна труба; 10 - буровий стояк; 11 - вертлюг; 12 - крюк; 13 - талевого блок; 14 - балкон верхового робітника; 15 - Кронблоки; 16 - талевого канат; 17 - шланг провідною бурильної труби; 18 - індикатор навантаження на долото; 19 - бурова лебідка; 20 - буровий насос; 21 - вібраційне сито для бурового розчину; 22 - викидних лінія бурового розчину.

Буріння - процес руйнування гірських порід за допомогою спеціальної техніки - бурового обладнання. Розрізняють три види буріння:

Буріння свердловин - це процес спорудження спрямованої циліндричної гірничої виробки в землі, діаметр "D" якої малий у порівнянні з її довжиною по стовбуру "H", без доступу людини на забій. Початок свердловини на поверхні землі називають гирлом, дно - вибоєм, а стінки свердловини утворюють її стовбур.


1. Історія буріння

  • Перша нафтова свердловина була пробурена в 1859 році в США полковником Едвіном Дрейком в околицях м. Тайтусвіля, Пенсільванія, генеральним представником Seneca Oil Company. Через спроби застосувати буріння для пошуку і видобутку нафти місцеві жителі вважали Дрейка божевільним. Крім цього Дрейк, за його власним твердженням, винайшов обсадних труб, "без якої ніхто не зміг би бурити в низинах, де земля підтоплена" [1].

2. Цикл будівництва свердловин

Шарошечні бурове долото
  1. будівництво наземних споруд;
  2. поглиблення ствола свердловини, здійснення якого можливе тільки при виконанні двох паралельно протікають видах робіт - власне поглиблення і промивання свердловини;
  3. роз'єднання пластів, що складається з двох послідовних видів робіт: укріплення (кріплення) стовбура свердловини опускається труба, з'єднаними в колону, і тампонування (цементування) заколонного простору;
  4. освоєння свердловин. Часто освоєння свердловин в сукупності з деякими іншими видами робіт (розтин пласта і кріплення привибійної зони, перфорація, виклик і інтенсифікація припливу (відтоку) флюїду) називають закачуванням свердловин.

1. Підготовчі роботи до будівництва. Отримують документи на відведення лісової ділянки для вирубки лісу, узгоджуються з лісгоспом; відбиття ділянки за координатами на місці; вирубка лісу; планування майданчики; будівництво житлового селища; підготовка підстави для бурової; підготовка та планування майданчики; будівництво фундаментів під ємності на складі ПММ; пристрої обволовкі складу ПММ; завезення обладнання і перевезення.

2. Вишкомонтажною роботи. Монтаж устаткування; монтаж ліній; монтаж подвишечних підстав, підстав і блоків; монтаж і підйом вишки; пусконалагоджувальні роботи.

3. Підготовчі роботи до буріння. По закінченню монтажу бурової установки і будівництва споруд при вишках, бурова приймається спецкомісією. Буровий майстер разом з комісією перевіряє якість робіт, випробує обладнання; перевіряється стан охорони праці. Електричне освітлення повинно бути у вибухобезпечних світильниках; по бурової повинно бути аварійне освітлення 12 v; всі недоліки та зауваження комісії повинні бути усунені до забуріванія. До початку робіт бурова установка укомплектовується буровим інструментом, долотами, обсадними трубами під кондуктор і буровими трубами, пристосуваннями малої механізації, контрольно-вимірювальними приладами, шурфом під квадрат, запасом води, хімічних реагентів і т. д. На буровій повинні бути: житлові будиночки, культурна будка, їдальня, лазня-сушарка, приміщення для аналізів розчинів, протипожежний інвентар на своїх місцях, набір ручного і допоміжного інструменту, набір плакатів з техніки безпеки, аптечки, запас ПММ в ємностях з чітким написом типу палива, склад для бурильного інструменту, склад для хімічних реагентів, комору для збору відпрацьованих рідин, джерело води. Після прийняття установки від монтажників робиться переоснащення талевої системи, монтаж обладнання та опробирование об'єктів малої механізації (УМК, протівозатасківатель і т. д.). Забурювання проводиться з установки щоглового напрямки, встановленого строго по центру з віссю вишки. Вишка центрується, потім бурят під напрямок - опускають трубу і цементують, верх напрямки з'єднуючи з жолобом. Після направлення ще раз перевіряється центрация вишки і ротора. Центр свердловини бурят під шурф для квадрата і обсаджують трубою. Буріння шурфу проводиться турбобуром, притримуючи його від реактивного обертання прядивних канатом у три-чотири обвивання. Один кінець прив'язується до ноги вишки, другий тримається в руках через блочок або ногу вишки. По закінченню підготовчих робіт не пізніше за 2 дні до пуску бурової, проводиться пускова конференція за участю адміністрації експедиції (головного інженера, головного технолога, голови профкому, головного геолога і начальника ПТО), де докладно знайомляться з конструкцією свердловини, геологічним розрізом, властивостями порід, очікуваними ускладненнями, режимом буріння. Розглядається нормативна карта, обговорюються заходи щодо безаварійної і швидкісний проводці. Буріння може бути розпочато за наявності таких документів: геолого-технічного наряду (ГТН), акту про введення в експлуатацію бурової установки, нормативної картою, повинні бути вахтовий журнал, журнал по буровим розчинам, журнал з охорони праці, журнал обліку роботи дизелів. На буровій повинні бути: цементувальні обладнання, коротажное обладнання, плакати з охорони праці та протипожежної безпеки, вертолітний майданчик, питна та технічна вода, хімічні реагенти і матеріали для бурових і цементних розчинів, аварійний інструмент, бурильні й обсадні труби.

4. Буріння свердловини (проходка і кріплення). В процесі буріння свердловини вибурівается порода, в результаті чого утворюється стовбур свердловини, який необхідно кріпити за допомогою обсадних труб і цементажа.

5. Випробування свердловин на приплив нафти і газу. Виробляється перфорація стінок колони для доступу до продуктивного горизонту з метою отримання припливу нафти і газу.

6. Демонтаж бурового устаткування і прівишечних споруд.

7. Рекультивація відведеної площі. Виробляється на свердловині установка пломби з табличкою про терміни буріння свердловини і назву підприємства, що виробляє роботу. Зариваються всі комори, спалюється сміття, збирається металобрухт для утилізації. Бурова майданчик приводиться у відповідність з нормами екологічних служб.

[2]


3. Класифікація свердловин за призначенням

Свердловини на нафту і газ, можна систематизувати таким чином:

  • структурно-пошукові, призначення яких - встановлення (уточнення тектоніки, стратиграфії, літології, оцінка продуктивності горизонтів) без додаткового будівництва свердловин;
  • розвідувальні, службовці для виявлення продуктивних об'єктів, а також для оконтурювання уже розроблюваних нафтових і газоносних пластів;
  • видобувні (експлуатаційні), призначені для видобутку нафти і газу із земних надр. До цієї категорії відносять також нагнітальні, оцінювальні, наглядові та параметричні свердловини;
  • нагнітальні, призначені для закачування в пласти води, газу або пари з метою підтримання пластового тиску або обробки чфч привибійної зони. Ці заходи спрямовані на подовження періоду фонтанного способу видобутку нафти або підвищення ефективності видобутку;
  • випереджальні видобувні, службовці для видобутку нафти і газу з одночасним уточненням будови продуктивного пласта;
  • оціночні, призначення яких - визначення початкової нефтеводонасищенності і залишкової нефтенасищенності пласта (і проведення інших досліджень);
  • контрольні та наглядові, призначені для спостереження за об'єктом розробки дослідження характеру просування пластових флюїдів і зміни газонефтенасищенності пласта;
  • опорні свердловини бурят для вивчення геологічної будови великих регіонів, щоб встановити загальні закономірності залягання гірських порід і виявити можливості освіти в цих породах родовищ нафти і газу.

4. Способи буріння

Спосіб буріння Визначення
Обертальний Механічне буріння, при якому руйнівне зусилля створюється безперервним обертанням породоруйнуючих інструменту з додатком осьового навантаження
Роторний Обертальне буріння, при якому буровий снаряд обертається верстатом з обертача роторного типу
Турбінний Обертальне буріння, при якому породоруйнуючих інструмент обертається турбобуром
Об'ємний Обертальне буріння, при якому породообразующий (?) Інструмент обертається гвинтовим (об'ємним) двигуном
Електробуром Обертальне буріння, при якому породоруйнуючих інструмент обертається електробуром
Алмазний Обертальне буріння, при якому гірська порода руйнується породоруйнуючих інструментів, армованим алмазами
Твердосплавний Обертальне буріння, при якому гірська порода руйнується породоруйнуючих інструментів, армованим твердими сплавами
Дробовий Обертальне буріння, при якому гірська порода руйнується дробом
Ударний Механічне буріння, при якому руйнівне зусилля створюється впливом ударів породоруйнуючих інструменту
Ударно-канатний Ударне буріння, при якому зворотно-поступальний рух, створюване верстатом, передається породоруйнуючих інструменту канатом
Ударно-штанговий Ударне буріння, при якому зворотно-поступальний рух, створюване верстатом, передається породоруйнуючих інструменту бурильними трубами
Ударно-обертальний Механічне буріння, при якому руйнівне зусилля створюється в результаті спільного впливу ударів і обертання породоруйнуючих інструменту
Гідроударного Ударно-обертальне буріння, при якому удари повідомляються породоруйнуючих інструменту гідроударника
Вібраційний Механічне буріння, при якому впровадження бурового снаряда здійснюється віброударніком
Гідродинамічний Буріння, при якому гірська порода руйнується високонапірної струменем рідини
Термічний Буріння, при якому гірська порода руйнується тепловим впливом
Електрофізичний Буріння, при якому руйнується гірська порода під впливом сил, що виникають в результаті електричного розряду
Взривоударний Буріння, при якому гірська порода руйнується під впливом сил, що виникають в результаті вибуху
Хімічний Буріння, при якому гірська порода руйнується під дією реагентів, що вступають з нею в хімічну реакцію
З промиванням Буріння, при якому продукти руйнування гірських порід видаляються потоком промивної рідини
З продувкою Буріння, при якому продукти руйнування гірських порід видаляються потоком газу

5. Бурильна колона

Бурильна колона являє собою спущену в свердловину збірку з бурильних труб скріплених між собою бурильними замками, призначену для подачі гідравлічної та механічної енергії до долота, для створення осьового навантаження на долото, а також для управління траєкторією буря свердловини.

Будучи спільно з долотом і забійним двигуном буровим інструментом, бурильна колона виконує такі функції:

  • передає обертання від ротора до долота;
  • сприймає від забійних двигунів реактивні моменти;
  • подає до забою промивний агент;
  • підводить гідравлічну потужність до долота і заглибні гідравлічному двигуну;
  • вдавлює долото в гірські породи на вибої, діючи своєю силою тяжіння (осьове навантаження на долото створює частину обважнених бурильних труб (УБТ), включених до складу компоновки низу бурильної колони (КНБК), частина обважнених бурильних труб (УБТ) служить для натягу бурильної колони (а саме для натягу бурильних труб, як схил) для створення перпендикулярності всій бурильної колони відносно до поверхні землі). (Правило до 75% від ваги КНБК для створення осьового навантаження на долото і 25% для натягу бурильної колони діє тільки на території деяких країн СНД, багато замовників і бурові підрядники нехтуються цим правилом ставлячи пріоритет на проходку);
  • забезпечує заміну долота і заглибного двигуна за допомогою транспортування їх до забою або на денну поверхні;
  • дозволяє вести аварійні та інші спеціальні роботи в стовбурі свердловини.

Примітки

  1. Єргін, 2011, с. 36
  2. Бурові установки "Цикл будівництва свердловин - fomen.ru / materialy / texnologiya-bureniya / burovye-skvazhiny / cikl-stroitelstva-skvazhin /

Література

Перегляд цього шаблону Нафтогазовий комплекс
Геофізична розвідка Нафтопромислове справа (Моделювання пласта-колектора) | Геологія нафти | Сейсмологія | Петрофізики
Методи видобутку нафти і газу Буріння | Розтин (нафтового пласта) | Каротаж | Пробовідбірник | Механізована (насосно-компресорна) видобуток ( Погружной насос | газліфта) | Підземний ремонт свердловини | Плазмово-імпульсна вплив | Третинний метод нафтовидобутку (Нагнітання пара в пласт | Закачування хімічних реагентів)
Типи бурових установок Бурова вишка | Верстат-качалка | Нафтова платформа ( Стаціонарна нафтова платформа | Морська нафтова платформа, вільно закріплена на дно | Полупогружной нафтова бурова платформа | Мобільна морська платформа з висувними опорами | Бурове судно | Нафтова платформа з розтягнутими опорами | Плавуча установка для видобутку, зберігання і відвантаження нафти)
Транспортування та переробка Нафтосховище | Трубопровід ( Нафтопровід | Газопровід) | Нафтопереробний завод | ( Основні стадії технології переробки нафти | Багаторазове випаровування | Нафтохімічний синтез | Суха перегонка | Нафтохімія | Вісбрекінг | Гідрокрекінг | Каталітичний крекінг | Каталітичний риформінг | Крекінг | Процес Клауса | Термоліз) | Коксування
Юридичний аспект Угода про розподіл продукції | Система оподаткування при виконанні угод про розподіл продукції | концесійну угоду | Сервісне угоду | Ліцензія на видобуток нафти і газу | Роялті
Великі ТНК і
міжнародні організації
ExxonMobil | Royal Dutch Shell | BP | Chevron Corporation | ConocoPhillips | Total SA | ОАПЕК | ОПЕК | ( Кошик ОПЕК)
Сорти товарної нафти
( Класифікація нафт)
Brent | Dubai Crude | ESPO | REBCO | Sokol | Tengiz | Urals | West Texas Intermediate
Типи сировини Нафта | Газовий конденсат | Нафтові гази | Природний газ | Зріджений нафтовий газ | Бітумінозні піски | Мальта | Нафтові води | Озокерит | Природний бітум | Природний асфальт
Нафтопродукти та газпродукти JP-8 | HCNG | Авіагас | Асфальт | Асфальтени | Бензин | Калоша | Бензол | Бітуми нафтові | Вазелін | Газойль | Газолін | Гексадекан | Генераторний газ | Паливно-мастильні матеріали | Гудрон | Дизельне паливо | Діметілбензоли | Гас | Креолін | Лігроїн | Мазут | Метан | Метан вугільних пластів | Метил-трет-бутиловий ефір | Моторні масла | Нафтовий кокс | Нафтові масла | Парафін | Петролейний ефір | Поліпропілен | Присадка | Пропан | Пропілен | Звалищний газ | Синтез-газ | Технічний вуглець | Толуол | Уайт-спірит | Церезин | Етилен
Історія Ембарго нафти 1967 | Нафтовий криза 1973 року | Енергетична криза 1979 | Перевиробництво нафти в 1980-х роках | Енергетична криза 2000х | Засновники нафтогазовій індустрії | Історія нафтогазової індустрії | Націоналізація нафтовидобутку | Сім сестер | Standard Oil
Деякі числові параметри Об'ємний коефіцієнт нафти | Коефіцієнт теплового розширення | Глибина переробки нафти
Див також Пік нафти | Банк якості нафти | Барель (американський нафтовий) | Дебіт свердловин | Нефтеотдача | Енергетична криза