Файл: 1. Основные закономерности разрушения горных пород долотами различного типа.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 323
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
В основе этого метода лежат 2 фактора:
1) недопущение осложнений в СКВ.
2) защита прод.пласта
При этом предполагается что Рс=Рпл. Когда бурения нет Рс< Рпл и спуск и подъем производится с ПВО
1) скважина должна быть герметизирована - устьевой герметизатор
2) постоянный контроль Ру, Ру=var для того, чтобы при СПО и т.п. Рс= Рпл
Сущность технологии с регулируемым противодавлением на устье в следующем. Бур.р-р подается в скв. ч/з БК. КП на устье загерметизировано вращающимся превентором. Перед началом долбления в скв. вместе с бур.р-ром нагнетают воздух и снижают гидродин-е Р до тех пор пока не начнется флюидо- проявление. Устанавливается приближенно стационарный режим циркуляции. ГЖС ч/з штуцер поступает в сепаратор где выделяется газ. Бур.р-р проходит очистку на вибросите и подается для окончательной дегазации затем в скв. По мере интенсификации флюидопроявления умен-т подачу воздуха и тем самым управляют выбросом. Управление гидродин-го Р на забой осуществляют регулированием расхода воздуха в БК и расход ГЖС ч/з штуцерную батарею на выходе.
При сбалансированном бурении удельный вес бурового раствора выбирается из условий равенства гидродинамического и пластового давлений, причем, при определении потерь давления в кольцевом пространстве учитывают поступление разбуриваемой породы в раствор.
(+): - не засоряет пласт (дебиты больше)
- исключается опасность прихвата инстр. Из-за перепада Р м/у скв. и пластом
- ускоряется процесс освоения
- умен-ся вероятность возникновения поглощений
(-): – высокая степень автоматизации
– трудоемкость
– металлоемкость
- увеличивается время
Область применения: 1) в прод. пласте
2) при не больших проницаемостях
3) если власте только нефть
Дополнительное применяемое оборудование:
Вращающийся превентор, регулируемые устьевые штуцеры, газовый сепаратор.
34. Бурение с депрессией на пласт, понятие. Дополнительное оборудование и приборы, применяемые при этом.
Суть этого способа состоит в том, что процесс бурения осуществляется с отрицательным дифференциальным давлением между скважиной и пластом. Эта особенность позволяет производить процесс бурения, при котором фильтрат бурового раствора не способен проникнуть в сам пласт, что способствует сохранению коллекторских свойств, то есть пласт и призабойное пространство скважины практически не загрязняются.
Для осуществления процесса бурения скважин на депрессии возникает необходимость в использовании ряда дополнительного оборудования, к которому относятся:
1. Вращающийся противовыбросный превентор. Данный агрегат используется в системе возврата бурового раствора, который отвечает за сдерживание восходящего потока во время процесса бурения. Превентор представляет собой ключевой фактор бурения скважины на депрессии, при установленном давлении. Превентор направляет буровой раствор через манифольд управления, который в свою очередь оснащен датчиками для получения информации о растворе.
2. Автоматизированный штуцерный манифольд. Данный агрегат оснащен двумя штуцерами, один из которых может быть использован постоянно, а второй в случае возникновения аварийной ситуации. Расходометр установлен на манифольде, сразу после штуцеров по ходу потока флюидов. Его задача заключается в сборе информации в затрубном пространстве в реальном времени с периодичностью сбора несколько раз в секунду. Все полученные отправляются на блок интеллектуального управления, где вся информация обрабатывается.
3. Мембранный сепаратор газа. Данный агрегат используется для извлечения азота из воздуха и его подачи в скважину с целью снижения статического давления жидкости ниже того уровня, который модно получить с помощью изменения плотности бурового раствора. В мембранного сепаратора газа входят мембранные генераторы азота контейнерного или мобильного исполнения, которые могут работать при различных внешних условиях.
В последнее время все чаще при бурении скважин на депрессии используют гибкие трубы. Преимуществами их использования являются: рост механической скорости бурения, из-за снижения гидростатического давления на забой скважины; увеличение отдачи продуктивных пластов; значительное сокращение расходов на технологические жидкости и буровые растворы; возможность осуществления процесса бурения без остановок; снижение финансовых и материальных расходов на мероприятия по освоению скважин.
35. Условия работы бурильной колонны при бурении с вращением бурильной колонны. Принципы расчета КНБК.
При бурении с вращением бурильной колонны (ВБК) условия работы данной колонны зависят от многих факторов, таких как:
1. Геологические условия пласта, включающие в себя тип грунта, прочность лежащих слоев и наличие воды и газа.
2. Свойства бурильного инструмента, включая его форму, размеры, конструкцию и материалы.
3. Характеристики бурового раствора, включающие в себя плотность, вязкость, кислотность и содержание химических реагентов.
При расчете конструкции и параметров бурильной колонны (КНБК) для ВБК принципы следующие:
1. Определение необходимых параметров бурильной колонны (диаметр, толщина стенок, длина, вес, тип инструмента и т.д.) на основе геологической информации о пласте и характеристиках бурового раствора.
2. Определение оптимальной скорости вращения бурильной колонны, чтобы достичь максимальной эффективности исходя из свойств грунта и инструмента.
3. Расчет напряжений, возникающих в КНБК во время бурения, и корректировка конструкции, чтобы предотвратить деформацию или поломку инструмента.
4. Оценка изменения параметров бурового раствора в процессе бурения и корректировка параметров КНБК с учетом этих изменений.
36. Условия работы бурильной колонны при бурении забойными двигателями без вращения бурильной колонны. Расчет КНБК.
При бурении забойными двигателями без вращения бурильной колонны (КНБК) в условиях необходимо учитывать следующие факторы:
1. Геологические условия месторождения, такие как глубина скважины, состав грунта, наличие пород с разными свойствами, например, песчаников, глин, известняков и др.
2. Конструктивные параметры бурильной колонны, включая диаметр и толщину стенок труб, тип соединения труб, технические характеристики забойного двигателя и дополнительного оборудования.
3. Режимы бурения, например, скорость вращения забойного домкрата, частота ударов забойного молотка, количество и характеристики иржавленного бурового раствора, давление на устье скважины и т.д.
Для расчета КНБК используют различные методы, такие как методы гидравлической или механической моделирования, методы нагрузочного и деформационного анализа, методы определения режимов нагружения и деформации труб и т.д.
Важно учитывать, что при КНБК возможны такие проблемы, как столкновение труб при встрече со стволом скважины, деформация труб и их разрушение, повреждение оборудования, снижение производительности и т.д.
37. Бурение с продувкой газообразными агентами. Достоинства и недостатки способа, область применения.
Бурение скважин с продувкой ведется в разрезах, представленных устойчивыми породами, при отсутствии интенсивных притоков пластовых вод. Используется продувка при роторном способе бурения, при бурении с пневмоударниками.
Достоинства:
- Увеличивает механическую скорость бурения и проходку на долото;
- Снижает трение между поверхностью стенки скважины и буровым инструментом;
- Позволяют сохранить естественные свойства отбираемого керна;
- Отсутствие статического давления на забое скважины
- Существенно увеличивается продуктивность горизонтов с низким пластовым давлением
- Практически исключается набухание, растворение и обвалы горных (глинистых) пород
Недостатки:
- Значительно усложняется процесс бурения при притоках в скважину воды
- Отсутствует возможность регулирования противодавления на вскрываемые пласты
- Повышается износ бурильных труб вследствие окислительного действия газообразной среды
- Высокая стоимость наземного оборудования;
- Ограничивается возможность проведения геофизических работ
- Опасность взрыва при использовании определенных газообразных агентов;
38. Принцип расчета рабочих характеристик турбобуров.
Расчет рабочих характеристик турбобуров основан на уравнениях энергетического баланса, законах термодинамики и газовой динамики. Для турбобуров выполняется следующая последовательность расчетов:
1. Определяются характеристики рабочего тела (газа), которое протекает через турбобур. Это включает в себя определение температуры, давления, плотности и скорости потока газа.
2. Определяется геометрия лопаток турбины и компрессора, а также параметры трубопроводов, через которые проходит рабочее тело.
3. Выполняется расчет гидравлических потерь в трубопроводах, а также потерь на трение и подъем газа внутри турбины.
4. Определяются характеристики компрессора и турбины, включая коэффициенты полезного действия и эффективности.
5. Производится расчет полной мощности турбобура, которая определяется как сумма потребляемой мощности компрессором и вырабатываемой мощности турбиной.
6. Вычисляются рабочие характеристики турбобура, включая расход газа, давление на входе и выходе, температуру на входе и выходе, а также тяговую мощность в случае использования турбобура как двигателя.
39. Графические изображения рабочих характеристик ВЗД.
M – крутящий момент на долоте, N – мощность двигателя, P – перепад давления, η – КПД двигателя, n – частота вращения.
40. Бурение винтовыми забойными двигателями, сравнительная характеристика выходных параметров ВЗД и турбобуров.
Винтовой забойный двигатель работает путем вращения забойного инструмента с помощью вращения винта внутри буровой колонны. Он обычно используется для бурения скважин меньшего диаметра и глубины.
Турбобур использует турбину для создания вращательного движения забойного инструмента. Он обычно используется для бурения скважин большего диаметра и глубины.
Сравнение характеристик выходных параметров:
1. Скорость бурения: турбобур имеет более высокую скорость бурения, чем ВЗД.
2. Глубина бурения: турбобур может достигать большей глубины бурения, чем ВЗД.
3. Диаметр скважины: турбобур может бурить скважины большего диаметра, чем ВЗД.
4. Качество бурения: турбобур обеспечивает более высокое качество бурения, чем ВЗД, благодаря более точному контролю над направлением и скоростью бурения.
5. Стоимость: турбобур является более дорогостоящим в эксплуатации и обслуживании, чем ВЗД.
6. Удобство использования: ВЗД более компактный и мобильный, что делает его более удобным в использовании в труднодоступных местах.
Забойный винтовой двигатель состоит из резинового статора, неподвижно закрепленного в корпусе и стального ротора. Ротор и статор представляют собой пару зубчатых колес внутреннего зацепления. Зубья расположены по винтовой линии, число зубьев статора на один больше, чем у ротора. Ротор располагается в статоре наклонно и полностью разделяет входную выходную полости двигателя. БР, поступая под давлением в замкнутый объем, давит на поверхность ротора и заставляет его обкатывать поверхность статора, совершая планетарное движение. При бурении ВЗД в компоновку включается сифонный клапан: если бурят на воде клапан устанавливается на 2-3 свечи выше ЗД, если структурированная система – на 1 свечу выше ЗД. При бурении мягких пород необходимо использовать низкооборотные ВЗД с большой мощностью на валу, такие ВЗД имеют большое число заходностей (7/8, 8/9, 9/10). А для прочных необходима большая частота вращения, соответственно, число заходностей будет небольшим (2/3, 3/4)