Нагнетательная буровая установка

 

 

Оглавление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Техническое задание

 

Разработать проект бурового участка.

Назначение скважины: нагнетательная

Глубина залегания нефтяного пласта, м: 1290.

Слои грунта	м
Суглинки, пемки	7
Аргиллиты, алевролиты, гравийники, пески	27
Коры выветривания, выветрелые сланцы	16
Гравийники, песчаники, глины с галькой и гравием	43
Сланцы-хлорит-серицит-кварцевые	296
Сланцы-кварцево-полевошпат-серицитовые	217
Квацево-жильные образования и березиты	273
Известняки серые песчанистые	111
Сланцы-хлорит-амфибол-циозитовые	78
Кварцево-жильные образования "листвениты-метадациты"	143
Песчаник	78

 

Введение

В настоящее время бурение скважин, многоцелевое производство и современная промышленность предлагает большой выбор технических средств и технологий, в которых требуется разбираться, чтобы принять правильное решение. В условиях рыночной экономики и жесткой конкуренции между недр пользователями к специалистам геологам предъявляются соответствующие требования, так как от его квалификации и знаний, порой на уровне интуиции, может зависеть успех всего предприятия.

 

2.Обоснование разработки схемы скважины

Исходя из технического задания, назначение скважины: нагнетательная

Нагнетательная скважина - скважина, используемая для закачивания воды, газа, теплоносителей и воздушных смесей в продуктивный пласт с целью поддержания пластового давления

В соответствии с техническим заданием была выбрана следующая схема скважины:

1 – направление служит  для закрепления устья скважины  и отвода выходящего из скважины  бурового раствора в циркуляционную систему. Опускаем на глубину 30 м диаметром 351 мм.

2 – кондуктор, устанавливаем  для закрепления стенок скважины  в интервалах, представленных разрушенными  породами, и предохранения водоносных  горизонтов – источников водоснабжения  и от загрязнения, глубина спуска  205 м диаметром 298,5 мм.

3 – промежуточная колонна  служит для изоляции интервалов  слабосвязанных неустойчивых пород  и зон поглощения промывочной  жидкости, глубина спуска колонны  – 2500 м диаметром 219,1 мм.

 

 

3.Выбор способа бурения

Способы бурения скважин.

Распространенные способы вращательного бурения — роторное, турбинное и бурение электробуром — предполагают вращение разрушающего породу рабочего инструмента — долота. Разрушенная порода удаляется из скважины закачиваемым в колонну труб и выходящим через закаленное пространство буровым раствором

Нагнетательная скважина -предназначается для закачки в продуктивные пласты воды, газа, теплоносителей, а также воздушной или парокислородно-воздушной смеси и др. Используются нагнетательные скважины при разработке нефтяных (нефтегазовых) месторождений и газоконденсатных с целью поддержания пластового давления и регулирования темпов отбора полезных ископаемых; посредством нагнетательных скважин осуществляется подача в нефтяные пласты рабочих агентов, способствующих более полному вытеснению нефти, обеспечивающих внутрипластовое горение и др.

В моей работе целесообразно будет использовать роторный способ бурения, т.к. он прост и используется для глубоких скважин.

 

Роторное бурение

В мировой буровой практике наиболее распространен роторный способ бурения.

При роторном бурении долото вращается вместе со всей колонной бурильных труб; вращение передается через рабочую трубу от ротора. Нагрузка на долото создается частью веса бурильных труб.

При роторном бурении максимальный крутящий момент колонны зависит от сопротивления породы вращению долота, сопротивлений трения колонны и вращающейся жидкости о стенку скважины.

Основные преимущества роторного бурения перед турбинным — независимость регулирования параметров режима бурения, значительное увеличение проходки за рейс долота в связи с меньшими частотами его вращения и др.

Это наиболее распространенный способ бурения, составляющий до 80 процентов общего объема буровых работ. При этом способе бурения скважин порода разрушается при помощи вращающегося бура. Ротор, расположенный на поверхности, с помощью колонны бурильных труб передает вращение на бур. Использование долот различного диаметра дает возможность производить бурение внутри обсадных труб. При осыпающихся грунтах во избежание обрушения стенок скважины и для перекрытия верхних водоносных горизонтов, в нее опускают обсадную трубу и дальнейшее бурение производят внутри обсадной трубы долотом меньшего диаметра. После чего в скважину опускают следующую обсадную колонну, затем эксплуатационную колонну, которая будет находиться в водоносном слое. Бурение производится различными долотами диаметром от 200 до 393,7 мм, начиная с большего. Этот метод позволяет разрушать даже включения подземных скальных пород. После прокачки до визуально чистой воды скважина может считаться готовой к эксплуатации.

 

4.Определение  типа буровой установки.

 

Выбор буровой установки основывается на нескольких основных параметрах: глубина, масса оборудования на крюке, мощность привода ротора.

Максимальная масса оборудования на крюке равна сумме масс буровых инструментов на забое (п.7). Масса равна 50000 тонн.

Буровая установка – ТD 200 DE полностью удовлетворяет требованиям технического задания: по условной глубине бурения, необходимая глубина до нефтеносного пласта составляет 1290м. Возможная нагрузка на крюке не превышает 2000кН, также удовлетворяет мощность привода ротора .Установка предназначена для бурения эксплуатационных скважин на нефть и газ с условной глубиной 3200 м.

 Параметры буровой установки - ТD 200 DE, приведены  в таблице 1.

 

 

Таблица 1 – Технические характеристики буровой установки - ТD 200 DE.

Параметры	Тип буровой установки ТD 200 DE
Максимальная испытательная статическая нагрузка на крюке (на 8 струнах), тс	220
Максимальная рабочая нагрузка на крюке ( на 8 струнах), тс	200
Рабочая глубина бурения, м	3200
Высота вышки, м 45	45
Установленная мощность для лебедки кВт	630
Установленная мощность для бурового насоса, кВт	2 х 630
Диаметр талевого каната, мм	28
Максимальная статическая нагрузка на вертлюг, тс	250
Проходное отверстие стола ротора, мм	700
Высота от земли до пола буровой площадки,м Высота под основанием, м	8,5   6,5
Приспособление для эвакуации верхового рабочего	канатное
Приводная мощность двигателя (Caterpillar), кол-во*лс	2 × 397

 

5. Выбор основных узлов буровой  установки.

 

Оборудование, поставляемое заводом изготовителем совместно с буровой установкой - ТD 200 DE, удовлетворяет всем требованиям данного проекта, вследствие чего принимаем основные узлы буровой установки без изменений. Комплектация буровой установки ТD 200 DE , указана в таблице 2.

 

 

 

 

Таблица 2- Комплектность буровой установки ТD 200 DE и набор бурового оборудования.

Механизмы и агрегаты	ТD 200 DE
Тип мачты	А-образная ВМ-45 × 200
Максимальная длина поднимаемых свечей, м	30
Лебедка	ЛБУ - 1200 (или TF25)
Кронблок	УКБ-6-250
Крюкоблок	УТБК-5-225
Вертлюг	УВ-250
Диаметр талевого каната, мм	28
Буровой насос	УНБТ 950 L× 2 шт.
Ротор	Р-700
Общий объем емкостей, м3	200
Количество ступеней очистки	4

 

6.Выбор  пород разрушающего инструмента.

1. Категории грунтов по буримости.

Категории пород по буримости в соответствии со слоями грунтов представленных в техническом задании представлены а таблице 3.

Таблица 3 – Классификация горных пород по буримости.

Слой грунта	Категория пород по буримости	Тип долот
Суглинки, пески	II	М
Аргиллиты, алевролиты, гравийники, пески	V	СТ, Т, МСЗ
Коры выветривания, выветрелые сланцы	III	М, МС
Гравийники, песчаники, глины с галькой и гравием	V	СТ, Т, МСЗ
Сланцы-хлорит - серицитовые	VI	Т, ТК, СЗ, ТЗ
Сланцы-хлорит-серицит-кварцевые	VII	ТК, ТЗ
Сланцы-кварцево-полевошпат-серицитовые	VIII	К,ТКЗ
Известняки серые песчанистые	VIII	ТКЗ
Сланцы-хлорит-амфибол-циозитовые	VI	Т, ТК, СЗ, ТЗ
Кварцево-жильные образования и березиты	VI	Т, ТК, СЗ, ТЗ
Песчаник	VII	ТК, ТЗ

 

2. Выбор долот.

При бурении используем трёхшарошечных долот.

1. Для прохождения первого слоя грунта (суглинки пески) глубиной 8,5 м мы используем трёхшарошечное долото с фрезерованным вооружением:

1. Обозначение долот (393.7 С-ГВУ--- R-167);
2. Диаметр долота (393,7мм);
3. Разбуриваемые породы (средние);
4. По ГОСТ России (З – 177);
5. Массой (180 кг).

2. Для прохождения следующих участков грунтов глубиной 102 м - трёх шарошечное долото с твердосплавным вооружением:

1. Обозначение долот (311.1 ТЗ-ГАУ---R-139);
2. Диаметр долота (311,1мм);
3. Разбуриваемые породы (твердые);
4. По ГОСТ России (З-152);
5. Массой (93 кг).

3. Для прохождения следующих участков грунтов глубиной 1110 м  --трёх шарошечное долото с твердосплавным вооружением:

1. Обозначение долота (269.9 ОК-ПГВ-R-172*);
2. Диаметр долота (269,9мм);
3. Разбуриваемые породы (очень - крепкие);
4. По ГОСТ России (З-152);
5. Масса (76 кг).

7. Выбор вспомогательного оборудования

Вспомогательное буровое оборудование включает:

1. бурильные трубы;
2. обсадные трубы;
3. циркуляционная система;
4. аварийный инструмент.

 

7.1 Бурильные трубы

 

Для разбуривания устья скважины применяем трёхшарошечных долот со диаметром 393,7мм.Предприятия изготовители предлагают трубы бурильные утяжеленные (УБТС1-273) длиной 6,5 метров. Диаметр наружный, 273мм. Диаметр внутрений 100мм. Масса, 397,9кг.Для разбуривания участка нам потребуется 1 шт., общей длиной 8,5м.

Для разбуривания кондуктора скважины применяем трёхшарошечных долот со  диметром 311,1мм. Предприятия изготовители предлагают трубы бурильные утяжеленные (УБТС1-273) в количестве 1 шт., и Бурильные трубы с высаженными внутрь концами (ТУ 26-02-518-73) длиной 8,5м. Диаметр наружный, 114,3мм. Диаметр внутрений100мм. Масса, 18,5кг/м. Для разбуривания участка нам потребуется 12 шт., общей длиной 102м