Файл: Реферат "Строительство скважин" ст гр. Ббп2202 Н. В. Сагитова.docx

Министерство образования Россйской Федерации

Уфимский нефтяной технический университет

Кафедра “Промышленная безопасность и охрана труда”

Реферат

“Строительство скважин”

Выполнил: ст.гр. ББП-22-02 Н.В.Сагитова

Проверил: доктор техн. наук,.профессор Н.Х.Абдрахманов

Уфа 2023

Оглавление

Общие понятия о строительстве скважин

Бурение скважин охватывает широкий круг вопросов, всесторонне осветить которые по принципу последовательного рассмотрения каждого технологического процесса и операции, основ проектирования и принципов реализации их на производстве сложно. Следует остановиться на основных способах бурения.

Назначение, цели и задачи бурения скважин

Бурение скважин - это процесс сооружения направленной горной выработки большой длины и малого (по сравнению с длиной) диаметра. Начало скважины на поверхности земли называют устьем, дно - забоем.

Цели и задачи бурения. Нефть и газ добывают, пользуясь скважинами. Основные процессы их строительства - бурение и крепление. Необходимо осуществлять качественное строительство скважин во все возрастающих объемах при кратном снижении сроков их проводки с целью обеспечить народное хозяйство страны нефтью и газом во все возрастающих количествах при снижении трудо- и энергоемкости и капитальных затрат.

Бурение скважин - единственный источник результативной разведки и приращения запасов нефти и газа.

Весь цикл строительства скважин до сдачи их в эксплуатацию включает следующие основные последовательные звенья:

1) строительство наземных сооружений;

2) углубление ствола скважины, осуществление которого возможно только при выполнении двух параллельно протекающих видов работ - собственно углубления и промывки скважины;

3) разобщение пластов, состоящее из двух последовательных видов работ: укрепления (крепления) ствола скважины опускаемыми трубами, соединенными в колонну, и тампонирования (цементирования) заколонного пространства;

---

4) освоение скважин. Часто освоение скважин в совокупности с некоторыми другими видами работ (вскрытие пласта и крепление призабойной зоны, перфорация, вызов и интенсификация притока флюида и др.) называют заканчиванием скважин.

Классификация скважин по назначению. Скважины, проводимые на нефть и газ, можно систематизировать следующим образом:

- структурно-поисковые, назначение которых - установление (уточнение) тектоники, стратиграфии, литологии, оценка продуктивности горизонтов (без дополнительного строительства скважин);

- разведочные, служащие для выявления продуктивных объектов, а также для оконтуривания уже разрабатываемых нефтяных и газоносных пластов;

- добывающие (эксплуатационные), предназначенные для добычи нефти и газа из земных недр. К этой категории относят также нагнетательные, оценочные, наблюдательные и пьезометрические скважины;

- нагнетательные, предназначенные для закачки в пласты воды, газа или пара с целью поддержания пластового давления или обработки призабойной зоны. Эти меры направлены на удлинение периода фонтанного способа добычи нефти или повышение эффективности добычи;

- опережающие добывающие, служащие для добычи нефти и газа с одновременным уточнением строения продуктивного пласта;

- оценочные, назначение которых - определение начальной водонефтенасыщенности и остаточной нефтенасыщенности пласта (и проведение иных исследований);

- контрольные и наблюдательные, предназначенные для наблюдения за объектом разработки, исследования характера продвижения пластовых флюидов и изменения газонефтенасыщенности пласта;

- опорные скважины бурят для изучения геологического строения крупных регионов, чтобы установить общие закономерности залегания горных пород и выявить возможности образования в этих породах месторождений нефти и газа.

Охрана природы. Производственная деятельность буровых предприятий неизбежно связана с техногенным воздействием на объекты природной среды.

В силу специфических особенностей ведения горных работ процессы сооружения скважин отрицательно влияют на лито-, гидро- и биосферу.

Техногенез при бурении скважин носит химико-токсический и физико-механический характер и проявляется в нарушении естественного экологического равновесия экосистем

---

, снижении народнохозяйственной ценности гидросферы, падении ресурсо- и биогенетического потенциала биосферы и деградации отдельных компонентов природной среды.

Для предупреждения загрязнения окружающей среды в процессе строительства скважин должен разрабатываться комплекс природоохранных мероприятий.

Охрана окружающей среды при строительстве скважин включает:

- защиту недр от загрязнения и рациональное использование природных минеральных ресурсов;

- защиту земной поверхности (педо-, гидро- и биосферу) и воздушного бассейна от негативного влияния техногенных факторов при бурении и разработке нефтегазовых месторождений.

Охрана недр - это совокупность мероприятий по наиболее полному извлечению полезного ископаемого или максимально возможному сокращению его потерь, наиболее рациональному использованию минеральных ресурсов в народном хозяйстве, исключающих неоправданные потери минерального сырья и топлива, а также отрицательные воздействия на природу.

Охрана земной поверхности и воздушного бассейна - это совокупность правовых, организационных, экономических и инженерных мероприятий по исключению загрязнения объектов гидро-, лито- и биосферы материалами, химреагентами, технологическими жидкостями, используемыми при ведении буровых работ, образующимися отходами, а также физико-механического воздействия на компоненты природной среды, приводящего к нарушению нормального функционирования экосистем.

Сохранение окружающей среды в нефтегазодобывающей промышленности на экологически безопасном (нормативном) уровне имеет свои особенности, которые необходимо учитывать при строительстве скважин, разработке и эксплуатации месторождений нефти и газа. К основным из них относятся следующие:

1) предупреждение разрушения покрова Земли и растительности при строительстве скважин;

2) предупреждение проникновения бурового раствора (или его фильтрата) в поры и трещины пластов с полезными ископаемыми. Особенно опасны гидроразрывы пластов с последующим поглощением бурового раствора;

3) предупреждение открытых нерегулируемых газонефтеводопроявле-ний с целью сбережения полезных ископаемых;

4) надежное, долговечное крепление буровых скважин с совершенным разобщением пластов и предупреждением поглощения тампонажного раствора или его фильтрата на глубину, большую, чем предусмотрено технологическими соображениями;

---

5) предупреждение движения флюидов между пластами по любым причинам;

6) надежное тампонирование скважин, оказавшихся «сухими», истощившимися или аварийными, с целью предупреждения движения флюидов из пласта в пласт;

7) выполнение мероприятий, использование устройств и технологических процессов, предусматривающих разобщение всех пластов, а не их части, в разрезе или герметизацию только устья с целью предупреждения продвижения флюидов к дневной поверхности;

8) закачка значительных объемов различных растворов и материалов в пласты при бурении в условиях поглощений;

9) воздействие на пласты различными методами (тепловыми, химическими, силовыми и др.) с целью увеличения и ускорения поступления флюидов к скважине;

10) форсированные отборы флюидов из пластов;

11) закачка больших объемов воды в пласты для восстановления или поддержания пластовых давлений;

12) наличие значительного количества скважин даже в пределах одного и того же месторождения, что затрудняет контроль за всеми объектами;

13) сжигание попутного газа;

14) транспортирование нефти и газа в танкерах морем (утечки нефти и газа при этом, а также при бурении, добыче и авариях способствуют загрязнению окружающей среды).

Перечисленные и многие другие причины обязывают работников нефтегазовых предприятий принимать все установленные меры и предъявлять узаконенные требования для предупреждения нарушения охраны недр и загрязнения окружающей среды.

Способы и виды бурения. Технология строительства скважин

Современный процесс бурения скважины - это сложный технико-технологический процесс, состоящий из цепи звеньев, выход из строя одного из которых может привести к осложнениям, авариям или к гибели скважины:

- Механическое бурение, при котором разрушающее усилие создается непрерывным вращением породоразрушающего инструмента с приложением осевой нагрузки;

- Вращательное бурение, при котором буровой снаряд вращается станком с вращателем роторного типа;

- Вращательное бурение, при котором породоразрушающий инструмент вращается турбобуром;

- Вращательное бурение, при котором породоразрушающий инструмент вращается винтовым (объемным) двигателем;

- Вращательное бурение, при котором породоразрушающий инструмент вращается электробуром

---

;

- Вращательное бурение, при котором горная порода разрушается породоразрушающим инструментом, армированным алмазами;

- Вращательное бурение, при котором горная порода разрушается породоразрушающим инструментом, армированным твердыми сплавами;

- Вращательное бурение, при котором горная порода разрушается дробью;

- Механическое бурение, при котором разрушающее усилие создается воздействием ударов породоразрушающего инструмента;

- Ударное бурение, при котором возвратно-поступательное движение, создаваемое станком, передается породоразрушающему инструменту канатом;

- Ударное бурение, при котором возвратно-поступательное движение, создаваемое станком, передается породоразрушающему инструменту бурильными трубами;

- Механическое бурение, при котором разрушающее усилие создается в результате совместного воздействия ударов и вращения породоразрушающего инструмента;

- Ударно-вращательное бурение, при котором удары сообщаются породоразрушающему инструменту гидроударником;

- Механическое бурение, при котором внедрение бурового снаряда осуществляется вибробуром;

- Бурение, при котором горная порода разрушается высоконапорной струей жидкости;

- Бурение, при котором горная порода разрушается тепловым воздействием;

- Бурение, при котором разрушается горная порода под воздействием сил, возникающих в результате электрического разряда;

- Бурение, при котором горная порода разрушается под воздействием сил, возникающих в результате взрыва;

- Бурение, при котором горная порода разрушается под воздействием реагентов, вступающих с ней в химическую реакцию;

- Бурение, при котором продукты разрушения горных пород удаляются потоком промывочной жидкости;

- Бурение, при котором продукты разрушения горных пород удаляются потоком газа.

Безотносительно к способу разрушения горных пород процесс бурения скважин включает ряд операций:

- спуск бурильных труб (колонны) с породоразрушающим инструментом в скважину;

- разрушение породы забоя;

- вынос разрушенной породы из скважины;

- подъем бурильных труб из скважины для смены сработавшегося разрушающегося инструмента и повторения операции;

- укрепление (крепление) стенок скважины при достижении определенной глубины обсадными трубами с последующим цементированием пространства между стенкой скважины и спущенными трубами (разобщение пластов).

---