 |
Цикл строительства скважины
|
|
|
|
Перед началом бурения на месте бурения скважины площадку освобождают от посторонних предметов, при наличии леса его вырубают и выкорчевывают. Если бурение будет вестись в заболоченной местности, то предварительно отсыпают дорогу до места буровой, а также отсыпают площадку, ликвидируя заболоченность, под буровой установкой. Делают планировку площадки, подводят линию электропередачи, связь и водовод.
Буровые вышки, если позволяет рельеф местности и расстояние, перевозят без разборки на специальных гусеничных тележках или на санях с полозьями, а также возможен метод пнев-мопередвижки. После перевозки и установки на месте буровой вышки начинают монтаж остального оборудования, т.е. монтаж поршневых насосов с дизельным приводом или насосов с электроприводом; систему очистки бурового раствора, электрощитовую, устьевое оборудование (ротор, превентор, гидравлический индикатор веса), буровое укрытие для привышечных сооружений и т.д. Если бурение начинается на новой площади, удаленной от места ведения буровых работ, в этом случае все оборудование, включая буровую вышку, насосный блок, очистные сооружения и т.д., завозят в разобранном виде на буровую площадку и здесь начинают собирать буровую вышку и все остальное оборудование.
После монтажа буровой вышки и всего оборудования начинают проводить подготовительные работы к бурению скважины. К подготовительным работам относятся:
я. 1. Оснастка талевого блока и кронблока стальным канатом и подвеска подъемного крюка.
2. Установка и опробование средств малой механизации.
3. Сборка и подвеска к крюку вертлюга квадрата (ведущая,., труба), присоединение гибкого высоконапорного шланга
|
|
|
к трубе-стояку и к вертлюгу.
4. Центровка вышки.
5. Установка ротора.
6. Бурение направления скважины.
По окончании подготовительных работ буровая бригада проводит опробование всех агрегатов и затем пробное бурение. После пробного бурения проводится так называемая пусковая конференция. На пусковой конференции участвуют все члены буровой бригады во главе с мастером, ответственные работники районной и центральной инженерно-технологических служб, главный инженер управления буровых работ.
На конференции знакомятся с технологическим планом и задачами бурения скважины, возможными осложнениями во время бурения и другими вопросами.
Буровая комплектуется соответствующими плану бурения долотами, бурильными трубами, горюче-смазочными материалами, инструментом и т.д. На буровой до начала бурения устанавливаются вагон-столовая, вагончики для отдыха и сушки спецодежды, химлаборатория для проведения анализов бурового раствора и т.д. Вокруг буровой размещаются инструментальная площадка, емкости для хранения бурового раствора, химических реагентов и т.д.
После проведения пусковой конференции начинается плановое бурение скважины. С целью выноса разрушаемых в процессе бурения горных пород в скважине непрерывно осуществляют промывку буровым раствором. Это одно из ответственных мероприятий в процессе бурения скважины. Буровой раствор не только обеспечивает вынос разрушенной породы на поверхность, но и позволяет выполнять ряд других важных функций:
1. Создание противодавления на забой скважины с целью недопущения открытых выбросов нефти и газа.
2. Глинизация стенок ствола скважины и предотвращение обвалов горных пород в скважине.
3. Удержание разрушенной горной породы во взвешенном состоянии при прекращении циркуляции в стволе скважины.
4. Охлаждение долота, турбобура, электробура и колонны скважины.
|
|
|
5. Передача энергии турбобуру или винтовому двигателю.
6. Защита бурового оборудования и бурильной колонны от коррозии и трения.
Буровые растворы по способу приготовления бывают:
1. Затворенные на водной основе, то есть глина растворяется в воде с возможными добавками химических реагентов или просто в технической воде.
2. Растворы на нефтяной основе (углеводородные растворы).
3. Растворы на основе эмульсий.
4. Газообразные или аэрированные растворы.
5. Растворы с использованием поверхностно-активных веществ (ПАВ) и полимеров, в частности, полиакрилами-да (ПАА).
Вода, используемая в качестве бурового раствора, является наиболее доступной и недорогой жидкостью. Обладает многими положительными качествами, такими как: хорошо удаляет разрушенную горную породу с забоя скважины, охлаждает буровое оборудование, дешевая по сравнению с другими растворами. Однако применение технологической воды ограничивается. При вскрытии продуктивных горизонтов она, фильтруясь в пласт, значительно снижает проницаемость коллекторов, вследствие чего уменьшается дебит нефти из скважины. Вода плохо удерживает горную породу при прекращении циркуляции, вызывает набухание глинистых пород и т.д.
Чаще всего применяются глинистые буровые растворы. Для приготовления глинистого раствора применяются бентонитовые, каолиновые и другие глины. Из одной тонны бентонитовой глины получается при затворении с водой 14-15 м3 качественного глинистого раствора, а из средне- и низкосортных глин -от 4 до 8 м3.
Плотность и вязкость глинистого раствора подбираются такими, чтобы он удерживал частицы разрушенной горной породы даже при прекращении циркуляции раствора, препятствовал проникновению фильтрата в пласты, хорошо глинизировал стенки скважины и препятствовал открытым выбросам нефти и газа.
Глинистые растворы, в зависимости от условий бурения, приготавливают с добавками химических реагентов, поверхностно-активных веществ, полиакриламида и т.д.
Растворы на нефтяной (углеводородной) основе представляют собой многокомпонентную систему, в которой основной несущей средой является нефть или дизельное топливо, а дисперсной (взвешенной) фазой является окисленный битум, асфальт или гидрофобизированный бентонит.
|
|
|
Буровые растворы на нефтяной основе применяются при вскрытии продуктивных горизонтов, а также при бурении скважин с наличием больших пачек набухающих глин и солей.
Буровые растворы на нефтяной основе особенно эффективны при вскрытии продуктивных пластов, так как они сохраняют естественные свойства призабойной зоны пласта, то есть раствор имеет ту же основу, что нефть и газ, и поэтому проникновение его в продуктивный пласт не приводит к изменению одного из главных параметров пласта - проницаемости. Растворы на основе эмульсий на 60-70% состоят из нефти или нефтепродуктов, и остальное - вода. Эмульсионно-буровые растворы применяются при бурении в глинистых и солевых отложениях.
Газообразные или аэрированные растворы состоят из жидкости (вода или нефтяная эмульсия) в смеси с газом или воздухом в соотношении 1:30 с добавкой ПАВ (поверхностно-активных веществ) и пенообразователей. Эти растворы, обладая всеми вышеизложенными свойствами глинистых растворов, обладают дополнительным преимуществом - возможностью применения их при катастрофических поглощениях буровых растворов во время бурения, а также при вскрытии продуктивных пластов с низким пластовым давлением.
Буровые растворы с использованием поверхностно-активных веществ и биополимеров готовятся на водной основе. При смешивании воды с ПАВ или биополимерами образуется ге-леобразный раствор, который сохраняет свои структурно-механические свойства при любой минерализации. Такой раствор применяется, когда необходимо сохранить устойчивость стенок скважины и не допустить снижения проницаемости продуктивных пластов. Растворы биополимеров термоустойчивы, что позволяет их применять при больших глубинах бурящихся скважин. Важными показателями буровых растворов являются плотность, вязкость, фильтрация, статическое напряжение сдвига, стабильность и другие. У буровых растворов плотность бывает различной. У растворов малоглинистых плотность 1500-1600 кг/м3, у тяжелых буровых растворов - до 2100 кг/м3 и более, а у растворов на нефтяной основе - 890-980 кг/м3. Вязкость бурового раствора характеризует свойство оказывать сопротивление его частиц при движении. Способность бурового раствора отдавать воду горным породам называется фильтрацией. Чем больше воды в растворе и чем меньше в нем глинистых частиц, тем больше воды проникнет в продуктивный пласт, за счет чего значительно снижается проницаемость продуктивного горизонта и дебит скважины. Способность бурового раствора удерживать во взвешенном состоянии частицы разбуренной породы называют стабильностью. В процессе приготовления буровых растворов с целью улучшения его свойств производят его химическую обработку.
|
|
|
Химическая обработка бурового раствора заключается во введении в него соответствующих химических веществ. Химическая обработка бурового раствора позволяет достигать необходимой вязкости, придавать ему свойства по термостойкости, солестойкости, повышать стабильность раствора, снижать способность его фильтрации и т.д.
Буровые растворы приготавливают централизованно на глинозаводе или непосредственно на буровой. Буровой раствор в процессе бурения скважины подвергается очистке. Очистка бурового раствора осуществляется частично за счет естественного выпадения частиц горной породы в желобах и емкостях при выходе из скважин, а в дальнейшем - в специальной системе принудительной механической очистки с использованием вибросит, гидроциклонов и т.д. Очищенный от породы буровой раствор вновь подается в скважину. Контролируя качество бурового раствора непосредственно на буровой, в него при необходимости добавляется вновь приготовленный качественный буровой раствор. В процессе бурения скважин бывают осложнения, такие как
обвалы горных пород вследствие их неустойчивости; поглощение бурового раствора от частичного до полного, когда при бурении встречаются пласты с большой пористостью и проницаемостью, или большие каверны, когда давление столба бурового раствора выше, чем пластовое давление в скважине; нефтяные или газовые выбросы (открытое нефтяное или газовое), когда пластовое давление оказывается выше давления столба бурового раствора в скважине; прихваты бурового инструмента из-за его заклинивания при обвалах пород, при больших искривлениях, при осадке разбуренной породы в стволе скважины, в случае прекращения циркуляции в стволе скважины и т.д.
Скважины бурят вертикальные, наклонно-направленные и горизонтальные. Долгое время основным видом бурения скважин было вертикальное бурение. Последние годы все чаще стал применяться метод наклонно-направленного бурения, т.е. когда, согласно проектам на бурение, скважина бурится по траектории с отклонением от вертикали. Обычно наклонные скважины целесообразно бурить под дно моря, реки, озера, а также под горы, овраги; в болотистой местности, заповедных лесах, под крупные промышленные объекты, города и села. Наклонные скважины также применяют при ликвидации открытых нефтяных и газовых фонтанов, а также в целях сохранения плодородных земель, с целью снижения стоимости бурения скважин за счет сокращения подготовительных работ и коммуникаций (связь, электроэнергия, водоводы и т.д.). Для отклонения профиля скважины от вертикали применяют специальные приспособления. К ним относятся: кривой переводник, кривая бурильная труба, различного вида отклонители и т.д. Все больше и больше в нашей стране в последние годы применяется горизонтальное бурение скважин и бурение боковых горизонтальных стволов скважин в отработанных и нерентабельных скважинах, где имеются невыработанные пропластки с нефтью.
|
|
|
|
|
|
