Технологія буріння

Одним iз видів обертального бурiння є роторне бурiння, при якому ротор, встановлений над устям свердловини, обертає колону бурильних труб iз долотом на нижньому кiнцi.
Роторне буріння застосовується для бурiння на нафту та газ, а також воду, розсоли та мiнеральнi води. Роторнi буровi установки подiляються на стацiонарнi та пересувнi.
Стацiонарнi використовуються для буріння експлуатаційних свердловин великої глибини та діаметром до 500 мм. Пересувні – для свердловин глибиною до 1500 м i діаметром 150 – 200 мм.

Бурiння свердловини буде вестися роторним способом. Цей спосiб застосовують для бурiння глибоких окремих свердловин, якщо ударноканатний спосiб технiчно неможливий або нерентабельний.
Роторний спосiб бурiння на воду, хоч i досить поширений, але має значнi недолiки: забруднення водоносного горизонту глинистим розчином, в результатi чого вiдбувається його глинизацiя, а розглинизацiя на завжди дає можливiсть поновити нормальну водовiддачу, незважаючи на великi витрати часу та кошти; перешкоджає гiдрогеологiчному випробуванню зустрчних водоносних горизонтiв. Крiм того, вiдомо, що питомий дебiт свердловини ударного бурiння набагато бiльший, нiж питомi дебiти свердловин, пробурених роторним способом (вiд 2 до 4 разiв i бiльше).
Проте, вiн має ряд позитивних моментiв, якi часто переважають його недолiки. Це порiвняно низька собiвартiсть робiт та досить швидкi темпи виконання.

Пiдготовчi роботи та обладнання бурових установок.
Все бурове та допомiжне обладнання розташовується на спецiальнiй площадцi. Мiсце площадки погоджують iз замовником та органами мiсцевого самоврядування. Бурову установку встановлюють вiд дорiг та будiвель не менше, нiж полуторна довжина щогли. Не можна розташовувати бурову установку поблизу лiнiй високовольтних передач. Щоглу бурової установки крiплять чотирма розтяжками до якорiв, якi встановлюють по кутках площадки. до площадки пiдводиться дорога та, якщо можливо, водопровiд та електроенергiя.
Розмiр площадки встановлюсться виходячи, переважно, типам бурово установки, клiматичних та транспортних умов рельєфу мiсцевостi. В центрi площадки розташовують бурову установку, по боках бурових мостiв стелажi бурильних i обсадних труб, площадку для глини; в безпосереднiй близькостi — щит протипожежного iнвентарю, далi — вагон-гуртожиток, сушарка тощо. Далi розмiщують буровий насос, глиномiшалку, обладнують вiдстiйники та укрiплюють їх стiнки, встановлюються цистерни для води у випадку вiдсутностi поблизу джерела водозабезпечення. У зимовий час бурова установка обладнується брезентовим накриттям та опалювальними приладами.

В буровiй вишці вмонтованi: ротор, лебiдка, силовий агрегат приводу лебiдки та ротора, буровi насоси. А також в буровiй вишці знаходиться компресорна станцiя з повiтрозбiрником i комплекс електропускової апаратури для електроприводу лебiдки i бурових насосiв. Зверху на баштi встановлений кранблок, зiбраний з декiлькох роликiв. Канат, кiнець якого закрiплений в барабанi лебiдки,зачiплює ролики кранблока та ролики рухомого талевого блоку.
До талевого блоку пiдвішений крюк який пiдхоплює за допомогою сєргi вертлюг, який сполучає колону бурильних труб з нагнiтаючим шлангом. Верхня робоча труба квадратного перерiзу проходить крiзь вкладишi ротора, сполучаються з вертлюгом, а знизу з колоною бурильних труб.
Пiд час бурiння всмоктують промивну рiдину через стояк, шланг, вертлюг в колону бурильних труб. Потiк промивної рiдини рухається вниз по трубам, охолоджує долото i транспортує зруйновану породу (шлам) на поверхню по кiльцевому каналу мiж колоною бурильних труб та стiнками свердловини.
Колона бурильних труб, пiдвiшена за допомогою гачка до толевого блока по мiрi занурення долота в породу плавно опускається буровиком за допомогою гальмiв барабана лебiдки. При цьому буровик так регулює подачу iнструменту, щоб нижня частина колони, зiбрана з важких труб, давила на шарошечне долото. При бурiннi пересувними установками свердловин на воду глибиною до 150-200 м. навантаження на 1 см. долота в межах 0,78-3,8 кН, в залежностi вiд фiзико-хiмiчних властивостей порiд. Частота обертання вiд 100 до 300 обр/хв. Чим мiцніша порода, тим меньша частота обертання. Частоту обертання зменьшують також iз збiльшенням глибини свердловини.
Монтаж бурового обладнання проводить бурова бригада пiд керiвництвом старшого бурового майстра вiдповiдно до iнструкцi з експлуатацi бурової установки та правил технiки безнеки. Бурiння не починається без наявностi затвердженого геолого-технiчного наряду та необхiдного для цього обладнання, матерiалiв та iнструменту. Перед початком робiт проводиться iнструктаж та прийом iспиту технiки безпеки у персоналу.
Вибiр типу i конструкцiї долота.
В даний час для бурiння використовують долота рiзноманiтних типiв i конструкцiй, якi доцiльно застосовувати у визначених умовах. Існують долота рiзних типiв — лопастнi, гiдромонiторнi, шарошечнi.
В м’яких, пластичних породах i породах середньої мiцностi, як і в даному випадку, застосовують шарошечнi долота дроблячо-сколювальної дiї (М, МЭ, МС, МСЭ). Долота цього типу мають змiщення осей цапф шарошки вiдносно долота, що викликає проковзування зубцiв шарошок i сколюванню породи. В породах середньої твердостi застосовують долота типу С та СТ. Долота типу Т застосовують для бурiння твердих i малоабразивних порiд. Зубчасто-штиреві долота типу ТК застосовують для бурiння змiнних за твердiстю та мiцних порiд. В мiцних породах застосовують шарошечнi долота типу К, а в дуже мiцних долота типу ОК. Але пiдбiр типу долота тiльки за параметром мiцностi порiд є у бiльшостi випадкiв неприйнятним. Великий вплив на роботу долота спричиняс абразивнiсть гiрських порiд, трiщинуватiсть та iншi фактори.
Перед спусканням долота в свердловину необхiдно оглянути його, щоб переконатися у Вiдсутностi люфту шарошок та непошкодженостi штирiв i зубцiв, перевiрити стан промивальних каналiв. Нове долото має бути припрацьоване протягом 15 хвилин при зменшених осьових навантаженнях (вдвоє менших вiд оптимальних). Продовжують бурiння з повiльним збiльшенням навантаження до оптимальних значень. Заборонено навантажувати долото до початку обертання для запобiганню його зламу, а також бурильних труб або їх з’єднань.
В даному проектi при бурiннi свердловини будуть використанi долота марок МС – 214, МС – 172, С – 151.
Промивка свердловини.
Промивка свердловини виконує наступнi функцiї:
– видаляє продукти руйнування гiрської породи;
– охолоджує породоруйнiвний наконечник;
– пiдтримує стiнки свердловини у стiйкiй рiвновазi та запобiгає проникненню в стовбур свердловини пiдземних вод, газу, нафти, флюїдiв;
– знижує коефiцiент тертя обертальних труб по стiнкам свердловини та потужнiсть, що затрачається на їх обертання.
Кiлькiсть промивальної рiдини, яка подається на забiй, має забезпечувати своєчасне видалення продуктiв руйнування гiрських порiд (шламу). За недостатньої промивки свердловини зменшується не лише механiчна швидкiсть бурiння, але й проходка на долото. В такому випадку, якщо не є можливим збiльшити iнтенсивнiсть промивки, варто перейти на бурiння з пониженим осьовим навантаженням.
При роторному бурiннi витрата промивальної рiдини розраховується, виходячи зi швидкостi висхiдного потоку, величина якої має бути не менше 0,8 – 1,2 м/с. В м’яких породах iнтенсивнiсть шламоутворення бiльша i тому значения швидкостi висхiдного потоку рiдини має бути бiльше, нiж при бурiннi твердих порiд.
Умови роботи бурильної колони.
Бурильна колона виконує наступнi функцi:

– передає обертання вiд ротора до долота;

– створює осьове навантаження на долото;

– забезпечує подачу промивально рiдини на забiй;

– забезпечує подачу долота на забiй та його вилучення.
Залежно вiд умов бурiння застосовують бурильнi труби з рiзних типiв сталi та з рiзною товщиною стiнки.

Дата добавления: 2015-07-20