ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ БУРЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН - Бурение нефтяных и газовых скважин
Для выполнения различных операций технологии вращательного бурения требуются различные по функциональным назначениям машины, механизмы и оборудование. Набор необходимых для бурения скважин машин, механизмов и оборудования, имеющих взаимосвязанные эксплуатационные функции и технические параметры, называется буровым комплексом. Центральным звеном бурового комплекса является буровая установка. Буровая установка - это комплекс буровых машин, механизмов и оборудования, смонтированный на точке бурения и обеспечивающий с помощью бурового инструмента самостоятельное выполнение технологических операций по строительству скважин.
Современные буровые установки включают следующие составные части:
- -буровое оборудование (талевый механизм, насосы, буровая лебедка, вертлюг, ротор, силовой привод и т. д.); -буровые сооружения (вышка, основания, сборно-расборные каркасно-панельные укрытия. приемные мостки и стеллажи); -оборудование для механизации трудоемких работ (регулятор подачи долота, механизмы для автоматизации спуско-подъемных операций, пневматический клиновой захват для труб, автоматический буровой ключ, вспомогательная лебедка, пневмораскрепитель, краны для ремонтных работ, пульт контроля процессов бурения, посты управления); -оборудование для приготовления, очистки и регенерации бурового раствора (блок приготовления, вибросита, песко - и илоотделители, подпорные насосы, емкости для химических реагентов, воды и бурового раствора); -манифольд (нагнетательная линия в блочном исполнении, дроссельно-запорные
Устройства, буровой рукав);
-устройства для обогрева блоков буровой установки( телогенераторы, отопительные радиаторы и коммуникации для развода теплоносителя).
На долю кустового строительства скважин приходится в настоящее время более 70% всего объема эксплуатационного бурения и имеется перспектива дальнейшего его расширения на промыслах нефтегазодобывающих районов нашей страны.
Кустовой способ строительства скважин применяется в нашей стране с начала освоения нефтяных месторождений Каспия. В 1937 г. На о. Артем был пробурен первый куст из трех скважин. По мере совершенствования конструкций морских оснований и эстакад этот способ распространился на участки месторождений, занятых морем.
На суше кустовое строительство скважин начало применяться с 1944 г. в Пермском нефтяном районе.
Начало освоения нефтяных богатств Западной Сибири дало мощный толчок развитию этого способа.
Вся Западная Сибирь покрыта многочисленными болотами и реками. Летом болота практически непроходимы для наземного транспорта, а в зимнее время промораживаются не более чем на 20 -30 см из-за высоких
Теплоизолирующих свойств торфяного слоя. Весной высокие речные паводковые воды подтопляют нефтяные площади. Быстрая изменчивость погоды, неравномерное выпадение осадков и труднодоступность 80-85 % территории - отличительные особенности Западной Сибири.
В нефтепромысловом районах - Томской области, например, насчитывается 573 реки (превышающих в длину 20 км), крупных озер (площадью 5 и более км2) 35 , а
Наменитое Васюганское болото занимает 53 000 км2, что в 1,5 раза больше площади озера Байкал.
Эти условия на первых порах значительно осложнили организацию буровых работ в новом нефтяном регионе. Так при освоении Мегионского месторождения основные объемы бурения выполнялись в зимнее время. Все необходимое оборудование завозилось заранее по зимним трассам и после окончания строительства скважин консервировалось до наступления следующего зимнего сезона и ввода трасс в эксплуатацию.
Сезонность в строительстве нефтяных скважин вызвала необходимость разработки и создания на заболоченных и затопляемых участках специальных искусственных сооружений для круглогодичного ведения буровых работ с последующей многолетней эксплуатацией при нефтедобыче. Возрастающие объемы буровых работ и большие затраты ресурсов на строительство искусственных сооружений привели к целесообразности их сочетания с кустовым бурением. Так были созданы кустовые основания.
Высокие темпы и масштабы освоения нефтяных месторождений Западной Сибири выявили ряд научно-технических проблем, решение которых позволило разработать технические средства для проводки наклонно-направ ленных скважин и контроля их пространственного положения, различные конструкции крупноблочных буровых оснований, специальные буровые установки для строительства кустовых скважин.
Кустовое строительство скважин имеет ряд существенных достоинств. Прежде всего это значительное сокращение материальных и трудовых затрат на строительство и инженерное обустройство кустовых оснований, подъездных путей и трасс, особенно в условиях заболоченных территорий и бездорожья. Кроме того, существенно уменьшаются затраты на промысловое обустройство скважин, сооружение нефтегазосборных сетей, энергоснабжение промысловых объектов, ремонт и эксплуатационно-техническое обслуживание скважин.
Для кустового бурения скважин в Западной Сибири предназначена установка БУ-3000 ЭУК-1М с эшелонным расположением оборудования (рис. 7)
Основное оборудование БУ-3000 ЭУК-1М размещено на вышечно-лебедочном 1, резервуарном 2 , насосном 3 блоках, а также на блоке компрессоров 4, блоке очистки 5 и энергоблоке 6.
Ниже приведена техническая характеристика этой установки.
- 1. Допускаемая нагрузка на крюке, кН 2000 2. Условный диапазон глубины бурения, м 2000-3200 3. Наибольшая оснастка талевой системы 5х6 4. Диаметр талевого каната, мм 28 5. Скорость подъема крюка при расхаживании обсадных колонн и ликвидации аварий, м/с 0,2 6. Скорость установившегося движения при подъеме незагруженного элеватора, м/с1,6 7. Число скоростей подъема крюка 6 8. Привод основных исполнительных механизмов
Электрический переменного тока напряжением 6000 В
9. Привод буровой лебедки и ротора
Групповой от асинхронного двигателя АКБ-13-62-8
- 10. Привод буровых насосов Индивидуальный от синхронного электродвигателя СМБО-15-49-8ХЛ2 11. Мощность привода, кВт:
Входного вала подъемного агрегата 645 вала ротора 370 бурового насоса 630
12. Буровой насос:
Тип УНБ-600 (У8-6МА2)
- 13. Число насосов 2 14. Мощность механическая, кВт 600 15. Максимальная объемная подача, л/с 50,9 16. Максимальное давление на выкиде, Мпа 25 17. Ротор:тип Р-700 18. Диаметр отверстия стола ротора, мм 700 19. Допускаемая статическая нагрузка на стол, кН 3200 20. Момент, передаваемый столом ротора, кНм 50 21. Число частот вращения стола ротора 6 21. Частота вращения стола, об/с максимальная 3,18 минимальная 0,57 22. Номинальная длина свечи, м 25 23. Высота основания (отметка пола буровой), м 7,2 24. Просвет для установки стволовой части превенторнойустановки (расстояние от земли до подвижных частей механизма выдвижения клиньев ротора), м 5,9 25. Длина ведущей бурильной трубы (квадрата), м 27(+0,5) 26. Диаметр бурильных труб, мм 114, 127, 140, 147 27. Диаметр УБТ, м 146, 178, 203 28. Вертлюг: тип УВ-250 максимальная нагрузка, кН 2500 допускаемая нагрузка от бурильных труб, кН 1600 29. Вышка: тип ВМР 45х200 максимальная грузоподъемность на крюке, кН 2000
Полезная высота вышки, м механизм подъема вышки встроенный
- 30. Тормоз вспомогательный: тип Электромагнитный ТЭП-45-У,1максимальный тормозной момент, кНм 45 31. Дизель-электрическая станция:тип АСДА-200мощность, кВт 200 32. Компрессор с электроприводом: тип КСЭ-5М, число компрессоров 2, подача, м/с 2х5=10, давление воздуха, Мпа 0,8 33. Метод бурения скважин кустовой, число групп скважин в кусте не ограничивается, число скважин в группе 2-8, расстояние между скважинами в группе, м 2,4 -5, расстояние между группами скважин, м 15 или 50 34. Циркуляционная система: тип ЦС3-3000 ЭУК, полезный объем резервуаров, м 120, Трехступенчатая (вибросито, пескоотделитель, илоотделитель) 35. Средства механизации спуско-подъемные операции Ключ буровой АКБ-3М, пневмораскрепитель, пневмоклинья, лебедка вспомогательная грузоподъемностью 4,5 т Кран консольно-поворотный на мостках, грузоподъемностью 2 т, лебедка вспомогательная, кран консольно-поворотный на буровых насосах, кран для обслуживания приводной части лебедки, тельферы в насосном и циркуляционном блоках. 36. Монтаж и транспортирование оборудования с куста на куст крупными блоками (модулями) на тяжеловозах ТГ-60, Т-60 и ТГП-70; мелкими и средними блоками на трайлерах грузоподъемностью 30-40 т; агрегатами на универсальном транспорте общего назначения
Рис.8 Общий вид буровой установки для кустового бурения скважин
На рис.8 приведена типовая схема кустового основания для Томского региона.
- 1. Основание кустовое 2. Амбар шламовый. 3. Въезд № 2. 4. Обваловка. 5. Настил для складирования цемента. 6. Жилой городок. 7. Стеллаж для труб. 8. Амбар для стоительства водозаборной скважины 9. Котлован-септик для хозяйственно-бытовых отходов. 10. Водозаборная скважина. 11. Блок вышечно-лебедочный. 12. Блок очистки глинистого раствора. 13. Блок емкостей. 14. Блок насосный 15. Блок компрессорный. 16. Распределительное устройство КРНБ. 17. Мост приемный. 18. Емкость нефтяная. 19. Установка котельная. 20. Емкость водяная.
Высоковольтное распределительное устройство (РВУ).
Местоположение кустового основания (КО) намечается:
- -за пределами водоохранной зоны, установленной для каждой конкретной реки или другого водоема, заказников; -на расстоянии не менее 50 м от линий электропередач; -на расстоянии не менее 60 м от магистральных нефтепроводов; -на расстоянии не менее 50 м от внутрипромысловых дорог.
Местоположение КО задается географическими координатами X и Y центра КО и
Дирекционным углом направления движения станка (НДС), который отсчитывается от направления на север по часовой стрелке.
В соответствии с "Нормами отвода земель для строительства нефтяных и газовых скважин" СН-459-74 для строительства эксплуатационных нефтяных скважин БУ-3200/200 ЭУК-1М площадь КО определяется:
18000 + Ах2000, м2 ,
Где А - число скважин на кустовом основаниии.
Минимальное расстояние между соседними нефтяными скважинами -5 м, между батареями скважин -15 м.
Поверхность КО должна выполняться горизонтально. Рабочая площадка для размещения и передвижения буровой установки выполняется с уклоном i = 0,01 в сторону шламового амбара (ША) для обеспечения поверхностного водостока. Допускается уклон рабочей площадки по ходу движения буровой установки в пределах 1 -1,5 мм на 1 м.
По периметру КО выполняется обваловка из глинистого грунта, которая в нижней своей части примыкает к гидроизоляционному слою в основании насыпи и образует вместе с ним гидравлически замкнутое пространство в теле КО. Высота обваловки над рабочей поверхнос-тью КО составляет 0,7 м, ширина бровки по верху - 1м.
Конструкция кустового основания (КО)должна обеспечить нормальные условия для строительства скважин и их дальнейшей эксплуатации, а также изоляцию токсичных отходов бурения от окружающей природной среды ( ОПС).
Выбор конструкции КО осуществляется в зависимости от гидрогеологических условий и данных инженерно-геологических изысканий.
Обследование кустовых площадок, расположенных в болотистой местности и в пойменной части месторождений, рекомендуется проводить в летнее время, когда имеются лучшие условия для визуальной оценки характера местности, свойств торфов и переувлажненных грунтов.
Рис.9 Схема кустового основания
Применяемые конструкции КО на нефтепромысловых объектах Западной Сибири подразделяются на следующие виды:
- -лежнево-насыпные; -насыпные; -намывные; -естественные; -с торфом в теле насыпи; -экспериментальные ( например с применением нетканых синтетических материалов).
Наиболее сложное по конструкции лежнево-насыпное КО применяется на болотах, предусматривается двухслойная укладка лежневого настила. В первом нижнем слое укладывается продольный (по отношению к линии НДС) лежневый настил из бревен вразгон через 1 м. Во втором верхнем слое укладывается сплошной поперечный (по отношению к линии НДС) лежневый настил во весь "хлыст" .
Перед строительством КО в зимний период производится предварительное проморажи-вание торфяного основания.
На лежневый настил отсыпается гидроизоляционный слой из глинистого грунта толщиной 0,5 м с последующим уплотнением.
Окончательное земляное полотно кустового основания формируется отсыпкой слоя песка толщиной не менее 0,7 м.
Для повышения устойчивости насыпи на слабом основании (торфе) предусматривается использование метода постепенного загружения - предварительной консолидации, осуществляемой путем послойной отсыпки и уплотнения грунта с толщиной каждого слоя 0,3 - 0,5 м. Указанный метод обязателен при отсыпке участка КО по линии НДС шириной 20 м.
Высота отсыпки насыпи на болотах определяется с учетом кончной осадки торфа под действием веса грунта, бурового оборудования и труб.
Похожие статьи
-
Буровые установки и оборудование - Технология бурения скважин
Буровая установка или буровая -- комплекс бурового оборудования и сооружений, предназначенных для бурения скважин. Состав узлов буровой установки, их...
-
Рис.10. Спуско-подъемный комплекс буровой установки Спуско - подъемный комплекс буровой установки (рис. 10) представляет собой полиспастный механизм,...
-
При бурении инженерно-геологических скважин применяется широкий комплекс грузоподъемного, насосного, энергетического и компрессорного оборудования....
-
Обобщенная схема выбора оборудования при бурении скважины - Буровые установки
Выбор бурового оборудования для бурения скважины является многофакторной задачей, решение которой в значительной мере способствует успешному проведению...
-
Четырехступенчатая система очистки бурового раствора - Бурение нефтяных и газовых скважин
Экологическая обстановка во многих нефтяных провинциях определяется, прежде всего, высокой концентрацией нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих,...
-
ЦСС включает много видов работ, основными из которых являются: 1. Подготовительные работы к строительству. При этом проводится строительство подъездных...
-
Вращательное бурение скважин - Бурение нефтяных и газовых скважин
При вращательном бурении разрушение породы происходит в результате одновременного воздействия на долото нагрузки и крутящего момента. Под действием...
-
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ОЧИСТКИ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ - Бурение нефтяных и газовых скважин
Приготовление, утяжеление и обработка буровых растворов, а также их очистка от выбуренной породы -- важный процесс при бурении скважины. От качества...
-
ПАРАМЕТРЫ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ И МЕТОДИКИ ИХ ИЗМЕРЕНИЯ - Бурение нефтяных и газовых скважин
Буровой раствор не может в одинаковой мере выполнять все функции. И главное не всегда это необходимо. Поэтому для конкретных условий бурения определяется...
-
БУРИЛЬНАЯ КОЛОННА - Бурение нефтяных и газовых скважин
Бурильная колонна (далее БК) соединяет долото (или забойный двигатель и долото) с наземным оборудованием (вертлюгом). БК предназначена для следующих...
-
Эффективность бурения скважины во многом определяется составом бурового раствора. Рациональные условия применения различных типов буровых растворов...
-
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ГАЗОВЫХ, НЕФТЯНЫХ И ВОДНЫХ ПРОЯВЛЕНИЙ - Бурение нефтяных и газовых скважин
Газо-, нефте - и водопро явления. В разбуриваемых пластах могут находиться газ, вода и нефть. Газ через трещины и поры проникает в скважину. Если...
-
Классификация аварий при бурении нефтяных и газовых скважин В процессе бурения нефтяных и газовых скважин аварией считают нарушение технологического...
-
Крепление некоторого интервала ствола скважины обсадной колонной с последующим ее цементированием - весьма важный и ответственный этап в строительстве...
-
Выбор вида промывочной жидкости - Бурение нефтяных и газовых скважин
ФУНКЦИИ ПРОЦЕССА ПРОМЫВКИ СКВАЖИН Технологический процесс промывки скважин должен быть спроектирован и реализован так, чтобы достичь наилучших...
-
СПОСОБЫ БУРЕНИЯ СКВАЖИН, Ударное бурение - Бурение нефтяных и газовых скважин
Бурить скважины можно механическим, термическим, электроимпульсным и другими способами (несколько десятков), Однако промышленное применение находят...
-
Охрану окружающей среды намечается обеспечить при соблюдении следующих мероприятий: 1. С целью охраны животного мира ставится ограждение шламового и...
-
АВАРИИ В БУРЕНИИ, ИХ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ И МЕТОДЫ ЛИКВИДАЦИИ - Бурение нефтяных и газовых скважин
Авариями в процессе бурения называют поломки и оставление в скважине частей колонн бурильных и обсадных труб, долот, забойных двигателей, потерю...
-
СПОСОБЫ ПРОМЫВКИ, ФУНКЦИИ БУРОВОГО РАСТВОРА - Бурение нефтяных и газовых скважин
При бурении скважин промывочная жидкость должна циркулировать по замкнутому гидравлическому контуру. В зависимости от вида гидравлического контура все...
-
КОМПАНОВКА ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ - Бурение нефтяных и газовых скважин
Обсадную колонну собирают из обсадных труб либо одного номинального размера (одноразмерная колонна), либо двух номинальных размеров (комбинированная...
-
1. Определим нагрузку на долото на каждом интервале: , (2.9.1) Где - коэффициент, учитывающий влияние факторов, действующих в реальных условиях бурения...
-
РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ СКВАЖИНЫ - Бурение нефтяных и газовых скважин
В проекте строительства скважины разработка ее конструкции - очень ответственный раздел. От правильного учета характера нагружения, условий работы и...
-
КРЕПЛЕНИЕ СКВАЖИН, ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ - Бурение нефтяных и газовых скважин
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ С углублением ствола скважины по мере необходимости проводят работы по его креплению. Понятие крепления скважины охватывает работы по...
-
Конструкция скважин должна быть принята на основании анализа геологических особенностей месторождения, возможных осложнений при проходке по стволу...
-
ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПРИ АВАРИИ - Бурение нефтяных и газовых скважин
Ловильные работы и ликвидация прихватов - весьма ответственные операции, неумелое ведение которых может привести к серьезным поломкам бурового...
-
Проектирование режима бурения - Бурение нефтяных и газовых скважин
Под режимом бурения понимается совокупность управляемых с поверхности факторов, обеспечивающих достижение наилучших показателей бурения и высокой...
-
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН - Бурение нефтяных и газовых скважин
К оборудованию, необходимому для цементирования скважин, относятся: цементировочные агрегаты, цементно-смесительные машины, цементировочная головка,...
-
Выбор инструмента - Бурение нефтяных и газовых скважин
Выбор типов долот Породоразрушающий инструмент служит рабочим органом, который за счет передаваемой ему энергии производит разрушение породы забоя,...
-
Меры безопасности при бурении скважин Буровая лебедка комплектуется прочными металлическими ограждениями, надежно закрывающими доступ к движущимся частям...
-
Диаметр проходного отверстия ротора должен быть достаточным для спуска долот и обсадных труб, используемых при бурении скважин. Выбираем в соответствии с...
-
Выбор способа бурения - Бурение нефтяных и газовых скважин
В нефтяной промышленности России практически используются два вида бурения: - роторное -бурение забойными двигателями Попеременное использование...
-
Технологический раздел, Конструкция скважины - Бурение нефтяных и газовых скважин
Конструкция скважины Конструкцию скважин выбирают исходя из требований успешного доведения скважин до проектных глубин; качественного вскрытия...
-
Введение - Бурение нефтяных и газовых скважин
Если в средние века прошлого века, когда людей манил блеск золота и алмазов, в авантюры по добыче этих полезных ископаемых втягивались отдельные люди и...
-
НАСОСНО - ЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС БУРОВОЙ УСТАНОВКИ - Бурение нефтяных и газовых скважин
На рис.12 показана схема циркуляции бурового раствора и примерное распределение потерь напора в отдельных элементах циркуляционной системы скважины...
-
Строительство буровой скважины можно разделить на два этапа: первый - подготовка наземного оборудования для проводки скважин; второй - проводка скважины....
-
ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ Породоразрушающий инструмент (ПРИ) предназначен для разрушения горной породы на забое при бурении скважины. По принципу...
-
КРАТКАЯ ИСТОРИЯ БУРЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН - Бурение нефтяных и газовых скважин
Первые скважины в истории человечества бурили ударно-канатным способом за 2000 лет до нашей эры для добычи рассолов в Китае. До середины 19 века нефть...
-
БУРОВЫЕ ПРОМЫВОЧНЫЕ ЖИДКОСТИ - Бурение нефтяных и газовых скважин
При бурении вращательным способом в скважине постоянно циркулирует поток жидкости, которая ранее рассматривалась только как средство для удаления...
-
ЛИКВИДАЦИЯ АВАРИЙ - Бурение нефтяных и газовых скважин
Ликвидация аварий с бурильными трубами и долотами Успешная ликвидация аварий с бурильными трубами в большой степени зависит от того, как скоро замечен...
-
ЛОВИЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ И РАБОТА С НИМ - Бурение нефтяных и газовых скважин
Под ловильнымй работами понимают совокупность операций, необходимых для освобождения ствола скважины от посторонних предметов до возобновления в нем...
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ БУРЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН - Бурение нефтяных и газовых скважин