Файл: Курсовой проект по дисциплине Бурение нефтяных и газовых скважин (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану) задание.docx

По этому способу после завершения подготовительных работ в колонну вводят нижнюю пробку с проходным каналом, временно перекрытом диафрагмой.

На верхний конец колонны навинчивают цементировочную головку и приступают к закачке тампонажного раствора, который тут же приготавливают в смесительной установке. Когда весь расчетный объем цементного раствора закачан в скважину, освобождают верхнюю пробку, которая до этого удерживалась в цементировочной головке шпильками. Начиная с этого момента в обсадную колонну подают продавочную жидкость, под давлением которой верхняя пробка гонит вниз столб цементного раствора. Вследствие своей более высокой плотности цементного раствора под собственным весом вытесняет промывочную жидкость, что отмечается по падению давления на цементировочной головке.

Как только нижняя пробка достигает упорного кольца, давление на ней повысится и под его воздействие диафрагма, перекрывающая канал в нижней пробке, разрушится; при этом наблюдается повышение давление на 4-5 МПа. После разрушения диафрагмы раствору открывается путь в затрубное пространство.

Объем продавочной жидкости постоянно контролируют. Когда до окончания продавки остается 1-2 м³ продавочной жидкости, интенсивность подачи резко снижают. Закачку прекращают, как только обе пробки войдут в контакт; этот момент отмечается по резкому повышению давления на цементировочной головке. В обсадной колонне под упорным кольцом остается некоторое количество раствора, образующего стакан высотой 10-20 м.

3.7 Тампонажные материалы

Тампонажные растворы – такие материалы, которые при затворении водой образуют суспензии, способные затем превратиться в твердый непроницаемый камень.

В зависимости от вида вяжущего материала тампонажные материалы делятся на:

На основе портландцемента
На основе доменных шлаков
На основе известково-песчаных смесей
Прочие цементы

При цементировании скважин применяют только два первых вида.

К цементным растворам предъявляется ряд требований:

Подвижность раствора, позволяющая закачивать раствор в скважину насосами;
Загустевание и схватывание после продавки за обсадную колонну должно происходить быстро;
Цементный раствор должен быть непроницаем для воды, нефти и газа;
Цементный камень, образующийся из цементного раствора, должен быть коррозионно- и температуроустойчивым;

В зависимости от добавок тампонажные растворы делятся на песчаные, волокнистые, гельцементные, пуццолановые, сульфатостойкие, расширяющиеся, облегченные с низким показателем фильтрации, водоэмульсионные, нефте-цементные и др.

Вывод

Крепление и цементирование скважины являются заключительными стадиями в процессе строительства скважины. От качества их проведения зависит продолжительность и безопасность эксплуатации скважины. Как было рассказано, существует много видов обсадных колонн. При их установки важно соблюдать правильную технологию. Цементирование скважины может быть произведено с помощью различных растворов и разными способами. Знание всех тонкостей процесса крепления скважины является важным как для человека, который непосредственно работает при бурении, так и для других работников месторождения, что позволяет осуществлять повышенный контроль за процессом выполнения всех вышеизложенных операций.

4 Технико-экологическая безопасность проведения работ

Бурение скважин является очень опасной операцией. Ежедневно рабочие подвергаются опасности во время работы. Для того чтобы минимизировать количество несчастных случаев разработаны правила безопасности, которые необходимо знать и жестко соблюдать всегда, когда рабочие находятся на объектах, связанных с добычей нефти и газа. Все правила закреплены в ПБ 08-624-03 «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности». Далее будут приведены некоторые из этих требований.

1.7.2. Работники, занятые на работах с опасными и вредными условиями труда, должны проходить обязательные предварительные (при поступлении на работу) и периодические (в возрасте до 21 года—ежегодные) медицинские осмотры (обследования) для определения пригодности этих работников для выполнения поручаемой работы.

1.7.6. К работам на опасных производственных объектах допускаются работники после обучения безопасным методам и приемам выполнения работ, стажировки на рабочем месте, проверки знаний и практических навыков, проведения инструктажа по безопасности труда на рабочем месте и при наличии удостоверения, дающего право допуска к определенному виду работ.

1.7.12. Работники опасных производственных объектов должны быть обеспечены сертифицированными средствами индивидуальной защиты, смывающими и обезвреживающими средствами. Специальная одежда, специальная обувь, другие средства индивидуальной защиты выдаются работникам нефтяной и газовой промышленности в установленном порядке. Спецодежда, предназначенная для использования на взрывопожароопасных объектах (взрывопожароопасных участках производства), должна быть изготовлена из термостойких и анти-статичных материалов.

Непосредственно при бурении скважины необходимо соблюдать ряд правил, которые установлены в главе 2 правил. Основные из них:

2.7.1.1. В процессе проходки ствола скважины должны постоянно контролироваться следующие параметры: вес на крюке с регистрацией на диаграмме; плотность, структурно-механические и реологические свойства бурового раствора с регистрацией в журнале; расход бурового раствора на входе и выходе из скважины; давление в манифольде буровых насосов с регистрацией на диаграмме или в журнале; уровень раствора в приемных емкостях в процессе углубления, при промывках скважины и проведении спуско-подъемных операций; крутящий момент на роторе при роторном способе бурения.

2.7.2.1. Ведение спуско-подъемных операций должно осуществляться с использованием механизмов для свинчивания-развинчивания труб и специальных приспособлений. Между бурильщиком и верховым рабочим должна быть обеспечена надежная связь, в том числе путем установления четкого порядка обмена сигналами между верховым рабочим и бурильщиком.

2.7.3.7. Не допускается отклонение плотности бурового раствора (освобожденного от газа), находящегося в циркуляции, более чем на 0,02 г/см3 от установленной проектом величины (кроме случаев ликвидации газонефтеводопроявлений).

Не менее важной проблемой является вопрос утилизации отходов бурения (шлама), которые остаются в большом количестве после бурения. Не существует одного универсального способа утилизации шлама, однако все существующие способы с их недостатками и преимуществами можно разделить на несколько групп:

термические - сжигание в открытых амбарах, печах различных типов, получение битуминозных остатков;
физические - захоронение в специальных могильниках, разделение в центробежном поле, вакуумное фильтрование и фильтрование под давлением;
химические - экстрагирование с помощью растворителей, отвердение с применением неорганических и органических добавок;
физико-химические - применение специально подобранных реагентов, изменяющих физико-химические свойства, с последующей обработкой на специальном оборудовании;
биологические - микробиологическое разложение в почве непосредственно в местах хранения, биотермическое разложение.

Наиболее распространенными являются первые два способа утилизации – термический и физический. Сам процесс переработки можно разделить на 5 этапов:

сбор нефтяной пленки с поверхности амбара;
очистка жидкой фазы от эмульгированной нефти;
доочистка жидкой фазы (степень очистки зависит от дальнейшего использования очищенной воды);
обезвоживание и обезвреживание бурового шлама;
утилизация бурового шлама; очистка нефтезагрязненного грунта.

Заключение

В ходе выполнения данного курсового проекта был составлен проект бурения эксплуатационной скважины глубиной 3090 метров на Бованенковском нефтегазоконденсатном месторождении. Опираясь на геологические данные района была выбрана оптимальная конструкция скважины, подобраны буровые растворы для разных интервалов бурения, рассчитано необходимое количество реагентов для приготовления томпанажного раствора. Была выбрана и рассчитана компоновка бурильной колонны, а также рассчитана на прочность эксплуатационная колонна. Также было подобрано тип и количество техники и оборудования, необходимые для бурения скважины.

В специальной части был кратко рассмотрен принцип крепления скважины обсадными трубами и цементным раствором. Из изложенного стало ясно, что крепление скважины является сложным и ответственным этапов в строительстве скважины.

В разделе, посвященному технико-экологической безопасности работ, на основе действующих правил безопасности были рассмотрены основные принципы безопасного ведения работ, а также был представлен процесс утилизации отходов бурения – шлама.

Данный курсовой проект является заключительной работой в изучении курса бурения нефтяных и газовых скважин. Не смотря на то, что в данном проекте присутствует множество условностей и допущений, он дает достаточно полное представление о принципах проектирования бурения скважин. Данные знания являются важными не только для студентов, обучающихся по направлению бурения, но и для студентов других направлений, ведь это помогает сформировать полное представление о процессах, происходящих на реальном производстве.

Список использованной литературы

Басарыгин Ю.М. Технология бурения нефтяных и газовых скважин / Ю.М. Басарыгин, А.И. Булатов, Ю.М. Проселков. М.: Недра, 2001.
ГОСТ 632-80. Трубы обсадные и муфты к ним. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3, 4) – введ. 1983-01-01. — М.: Изд-во стандартов, 1986.— 70 с.
ПБ 08-624-03 Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности – введ. 2003-30-06. – М.: Госгортехнадзор России, 2003. – 310 с.
Дмитриев А.Ю. Основы технологии бурения скважин: учебное пособие. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. – 216 с.
Самохвалов М.А. Заканчивание скважин. Методические указания / М.А. Самохвалов, А.В. Ковалев, А.В. Епихин. Томск: Изд-во ТПУ, 2016. – 55 с.
ГОСТ Р. 50278-92. Трубы бурильные с приваренными замками. Технические условия (с Изменениями N 1, 2) – введ. 1994-01-01. — М.: Изд-во стандартов, 2010.— 30 с.
Комплексное нефтегазовое снабжение. Утяжеленные бурильные трубы (УБТ) : [сайт]. - [20--?] - . - URL: http://kngc.ru/burovoe-oborudovanie/utyazhelennye-burilnye-truby.html (дата обращения: 22.03.2022). - Текст : электронный.
Тяжмашсервис. Буровая установка БУ 3200/200 : [сайт]. - [20--?] - . - URL: https://tmsnab.ru/products/zapchasti-k-burovomu-oborudovaniyu4/burovaya-ustanovka-bu-3200-200. (дата обращения: 23.03.2022). - Текст : электронный.
Калинин А.Г. Бурение нефтяных и газовых скважин. Учебник. М.: ЦентрЛитНЕфтеГаз, 2008. – 846 с.
Балаба В.И. Обеспечение экологической безопасности строительства скважин на море//Бурение и нефть. - 2004. - № 1. - С. 18-21.
ГОСТ 20692-2003. Долота шарошечные. Технические условия – введ. 2004-07-01. — М.: Изд-во стандартов, 2003. — 11 с.