Бурение нефтегазовых скважин

Бурение нефтегазовых скважин

23 декабря 2015
Любецкий В.В.
ООО «СВ-Инжиниринг»
Эксперт
e-mail: sergeev12005@rambler.ru

Зверева Е. Н.      
Эксперт по промышленной безопасности      
ООО «Диагностика-Сервис»              
e-mail: info@dservisperm.ru

Юдинцев С. А.  
Руководитель экспертной группы              
ООО «Диагностика-Сервис»                  
e-mail: info@dservisperm.ru  

Старкова М.В.
ООО «НТЦ «ПРОМБЕЗОПАСНОСТЬ»
Заместитель начальника отдела экспертизы промышленной
безопасности проектной документации
e-mail: ntc@orfi.ru

Измайлов Р. Р.
Начальник лаборатории
ООО «ПромЭксперт»
e-mail: lpromexpert@mail.ru

Лукманов Ф. М.
Директор
ООО «ПромЭксперт»
e-mail: lpromexpert@mail.ru



Скважина – это выработка вглубь земли примерно цилиндрической формы, которая имеет вертикальное или под наклоном направление в непродуктивной зоне и любое направление в продуктивной зоне. В скважине выделяют элементы: устье (то есть начало), ствол (собственно выработка), забой (дно ствола), фильтр (участок между продуктивной и непродуктивной зонами выработки), крепь (изоляция горных пород с помощью обсадных труб и цементного кольца). Скважины сооружают без доступа людей с целью определения залежей нефти или газа. Глубина скважины в разы превосходит диаметр ее сечения.

Выделяют виды скважин: поисковые (для поиска залежей нефти и газа), разведочные (для установления запасов нефти и газа и проектирования их разработки), опорные (для изучения состава и возраста пород), параметрические (для уточнения перспектив газонефтеносности), структурные (для определения перспективности поисково-разведочного бурения), наблюдательные (для систематического контроля за режимом разработки месторождения), эксплуатационные (для добычи газа и нефти) и другие.

Бурение скважин - процесс, включающий в себя несколько последовательных технологических операций:

- геологическое обоснование выбора места и проектирование скважины;
- монтаж оборудования для сооружения скважины;
- прокладывание ствола скважины посредством разрушения горных пород буром;
- удаление выбуренной породы;
- исследование дня скважины, чтобы охарактеризовать пласты, вскрытие пластов и испытание на приток нефти и газа;
- укрепление скважины обсадными трубами и цементным кольцом;
- сооружение глубинного фильтра, чтобы не допустить попадания горных пород в продуктивный пласт;
- оборудование устья скважины, чтобы создать условия для ее эксплуатации.

Скважины бурят механическими способами:

- ударным при помощи долота, подвешенного на канате (в настоящее время такой тип бурения в РФ не применяется);
- вращательным с помощью электробуров, винтобуров, вибробуров;
- электроимпульсным, когда под воздействием импульсного  тока высокого напряжения микросекундной длительности на горную породу, расположенную в электроизоляционной жидкости, происходит внедрение канала электрического разряда в горную породу (изобретение Томского политехнического университета).

Оборудование для бурения скважин состоит из нескольких частей: буровой вышки, силового и насосного блоков, циркуляционной системы, привышечных сооружений (резервуары, складские помещения и т.п.).

Буровая вышка - это сооружение над скважиной для спуска и подъема бурового инструмента, забойных двигателей, бурильных и обсадных труб, размещения бурильных свечей после подъема их из скважины и защиты буровой бригады от неблагоприятных погодных условий. Различают два типа вышек: башенные (четырехгранная пирамида решетчатой конструкции) и мачтовые (в виде мачты на одной или двух опорах).

По характеру разрушения горных пород классифицируют сплошное (разрушение происходит по всему забою) и колонковое (разрушение происходит по кольцу для извлечения образца горных пород) бурение. В процессе бурения делают остановки, чтобы извлечь с помощью желонок выбуренную породу на поверхность. Освоение скважины, то есть вызов притока нефти и газа, может осуществляться от нескольких часов до нескольких месяцев. Затем следует не менее важная технологическая операция – промывка скважины, то есть очищение забоя от выбуренной породы, предотвращение обвала породы со стенок путем замены бурового раствора водой или нефтью. Либо проводят поршневание, когда с помощью поршня выталкивают наружу столб жидкости.

Особое внимание уделяют технологии бурения на водных пространствах, так как большое количество нефти добывают в море. Для освоения морских месторождений сооружают искусственные дамбы или эстакады, острова, платформы или используют специальные суда с заякоренными устройствами. Предварительно тщательно выравнивают дно, чтобы не было крена. По требованиям безопасности все типы буровых платформ должны выдерживать напор волн высотой до 30 м.

При бурении в случае нарушения правил эксплуатации оборудования возможны аварии с долотами, бурильными трубами и замками, обсадными колоннами, забойными двигателями. Аварии ликвидируют с помощью специальных ловильных инструментов: шлипса, магнитного фрезера, колокола, метчика и других.


Литература:

1.    Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин. – М.: Академия, 2013
2.    Коршак А.А., Шаммазов А.М. Основы нефтегазового дела
Уфа.: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2005. — 528 с.
3.    Основы нефтегазового дела. Лекция 4. Бурение нефтяных и газовых скважин.
Короткая ссылка на новость: https://a-economics.ru/~kfmCD