Презентация №1 Основы бурения

Содержание

Слайд 2

Введение Формы залегания осадочных пород Осадочным породам свойственно располагаться параллельными слоями

Введение

Формы залегания осадочных пород

Осадочным породам свойственно
располагаться параллельными слоями
Каждый пласт отделен от

соседних поверхностью напластования.
Верхняя поверхность называется кровля
пласта, нижняя – подошва.
Изначально пласты располагались горизонтально, но в результате движения земной коры горизонтальная форма залегания пластов нарушена.
Складки горных пород называются синклиналь (направленная вниз) и антиклиналь (направленная вверх)
Слайд 3

Коллекторы и резервуары Осадочные породы – вместилища нефти и газа Осадочные

Коллекторы и резервуары

Осадочные породы – вместилища нефти и
газа
Осадочные породы имеют большое

количество сообщающихся мелких пустот
Суммарный объем пустот по отношению к объему породы – пористость (%)
Способность породы пропускать жидкости при перепаде давления – проницаемость.
Пористые и проницаемые горные породы
называются коллекторами
Коллекторы имеющие кровлю и подошву из плохо проницаемых пород называются природными резервуарами.
Слайд 4

Ловушки Подавляющее большинство природных резервуаров насыщено водой. Образовавшиеся нефть и газ

Ловушки

Подавляющее большинство природных
резервуаров насыщено водой.
Образовавшиеся нефть и газ попав в резервуар

начинают мигрировать из-за разницы плотностей.
Миграция происходит до поверхности земли
или до препятствия.
В первом случае газ улетучивается а нефть поглощается породой.
Во втором случае нефть и газ скапливаются
возле препятствия попав в ловушку
Ловушка – часть резервуара, в которой
нефть, газ и вода находятся в равновесном состоянии.

10/22/2012

Confidential Information © 2010 M-I SWACO

Слайд 5

Залежи нефти и газа При благоприятных условиях в ловушке может скопится

Залежи нефти и газа

При благоприятных условиях в ловушке может скопится значительное

количество нефти и газа. Такая ловушка называется залежью.
Самые распространенные ловушки сводовые
и экранированные.
Месторождение нефти и газа – совокупность залежей находящихся в недрах единой площади.
Название «месторождение» условно, так как нефть и газ не залегают в местах
образования.
Слайд 6

Поиск и разведка Различают несколько этапов поиска и разведки: Общая геологическая

Поиск и разведка

Различают несколько этапов поиска и
разведки:
Общая геологическая съемка
Структурно-геологическая съемка
Сейсморазведка
Глубокое бурение

разведочных скважин
Электроразведка или электрокаротаж (исследования разреза в пробуренных скважинах)
Слайд 7

Поиск и разведка Электроразведка или электрокаротаж (исследования разреза в пробуренных скважинах)

Поиск и разведка

Электроразведка или электрокаротаж (исследования разреза в пробуренных скважинах)
Прибор, спускаемый

на кабеле измеряет
сопротивление и разность потенциалов
В нефтеносных песчаниках и известняках сопротивление высокое, а в водоносных малое
За счет движения жидкости в проницаемых пластах возникает разность потенциалов. Чем больше проницаемость, тем больше разность потенциалов.
Слайд 8

Слайд 9

Скважина Основные определения - скважина Скважина – горная выработка круглого сечения

Скважина

Основные определения - скважина

Скважина – горная выработка круглого
сечения сооружаемая в толще

горных пород.
Элементы скважины
Устье – выход на поверхность
Забой – дно
Ствол/стенка – боковая поверхность
Расстояние от устья до забоя по оси
скважины – длина MD (measured depth)*
Расстояние от устья до забоя по вертикали –
глубина TVD (True Vertical Depth)*
* Измеряется по инструменту от стола ротора
Слайд 10

Альтитуда (абсолютная высота) — высота (в метрах) над уровнем моря или

Альтитуда (абсолютная высота) — высота (в метрах) над уровнем моря или океана

какой-либо точки земной поверхности: устья скважины, поверхности роторного стола, пола буровой вышки, устья шахты, шурфа.
Отход (смещение) - длина горизонтальной проекции прямой, соединяющей устье и забой скважины.
TVDSS-расстояние от уровня моря до забоя.
Слайд 11

Конструкция скважины Конструкция скважины: Направление – предотвращает размыв основания буровой. Кондуктор

Конструкция скважины

Конструкция скважины:
Направление – предотвращает размыв основания буровой.
Кондуктор – перекрывает водоносные,

мягкие
и неустойчивые горизонты, позволяет оборудовать устье скважины и смонитровать ПВО.
Промежуточная колонна – перекрывает неустойчивые и осложненные горизонты
Эксплуатационная колонна – предназначена для подъема нефти и газа
Хвостовик – неполная колонна, чаще всего располагается в горизонтальной части скважины.
Слайд 12

Буровая установка Циркуляционная система Компоненты циркуляционной системы Буровые насосы Стояк Буровой

Буровая установка

Циркуляционная система

Компоненты циркуляционной системы

Буровые насосы
Стояк
Буровой шланг
Вертлюг/верхний привод
Ведущая труба (квадрат)
Бурильная колонна
Забойный

двигатель
Долото
Кольцевое пространство
Желоб
Система очистки
Приемные емкости

Mud pump Stand Pipe Kelly hose Swivel/Top drive Kelly
Drill string Mud motor Bit Annulus Flow line
Solids Control Eq. Mud Pits

Слайд 13

Талевая система Бурильная колонна подается в скважину по мере углубления с

Талевая система

Бурильная колонна подается в скважину по мере углубления с помощью

талевой системы
Кронблок Crown block
Талевый блок Travelling block
Крюк Hook
Канат Drill line
Лебедка Draw works
Слайд 14

Талевая система Бурильная колонна подается в скважину по мере углубления с

Талевая система

Бурильная колонна подается в скважину по мере углубления с помощью

талевой системы (полиспаста)
Кронблок
Талевый блок
Крюк
Канат (Ходовая струна. Неподвижный конец каната)
Лебедка
Якорь неподвижного конца каната
Слайд 15

Роторное бурение Для вращения породоразрушающего инструмента могут использоваться: Ротор Ведущая труба

Роторное бурение

Для вращения породоразрушающего инструмента могут использоваться:

Ротор
Ведущая труба (квадрат)
Верхний привод
Забойный двигатель

Rotary

table
Kelly
Top drive Mud motor
Слайд 16

Ведущая труба Буровая установка 1925

Ведущая труба

Буровая установка

1925

Слайд 17

Бурение скважин По мере углубления (бурения) ведущая труба уходит в скважину

Бурение скважин

По мере углубления (бурения) ведущая труба уходит в скважину на

всю длину, после этого:
Проводят промывку с расхаживанием для
подъема шлама с забоя
Бурильную колонну вывешивают на клиньях
Отвинчивают ведущую трубу и спускают в
шурф
Наращивают бурильную колонну
Наращенную бурильную колонну снимают с клиньев с помощью элеватора, спускают в скважину и снова вывешивают на клиньях
Ведущую трубу привинчивают к бурильной
колонне и продолжают бурение.

82

Наращивание при роторном бурении

10/22/2012

Confidential Information © 2010 M-I SWACO

Слайд 18

Слайд 19

ПЕРЕДАЕТ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ Бурение скважин. Верхний привод (Top Drive)

ПЕРЕДАЕТ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ

Бурение скважин. Верхний привод (Top Drive)

Слайд 20

Система Верхнего Привода (СВП) — важный элемент буровой установки, который представляет

Система Верхнего Привода (СВП) — важный элемент буровой установки, который представляет собой подвижный вращатель,

совмещающий функции вертлюга и ротора, оснащённый комплексом средств для работы с бурильными трубами при выполнении спуско-подъёмных операций. СВП предназначена для быстрой и безаварийной проводки вертикальных, наклонно-направленных и горизонтальных скважин при бурении.
Слайд 21

экономия времени в процессе наращивания труб при бурении; уменьшение вероятности прихватов

экономия времени в процессе наращивания труб при бурении;
уменьшение вероятности прихватов бурового

инструмента;
расширение/проработка ствола скважины при спуске и подъёме инструмента;
повышение точности проводки скважин при направленном бурении;
повышение безопасности буровой бригады;
снижение вероятности выброса флюида из скважины через бурильную колонну;
облегчение спуска обсадных труб в зонах осложнений за счёт вращения и промывки;
повышение качества керна
Слайд 22

Слайд 23

Слайд 24

Бурильная колонна. Компоненты бурильной колонны. Ведущая труба Бурильные трубы Утяжеленные бурильные

Бурильная колонна. Компоненты бурильной колонны.
Ведущая труба
Бурильные трубы
Утяжеленные бурильные трубы
Переводники
Забойный двигатель
Телесистема
Калибраторы/стабилизаторы
Долото

Слайд 25

Бурильная колонна Компоненты бурильной колонны Ведущая труба (квадрат) Бурильные трубы Утяжеленные

Бурильная колонна

Компоненты бурильной колонны
Ведущая труба (квадрат)
Бурильные трубы
Утяжеленные бурильные трубы
Переводники
Забойный двигатель
Телесистема
Калибраторы/стабилизаторы
Долото

Слайд 26

Бурильная колонна. Компоненты бурильной колонны. Ведущая труба Бурильные трубы Утяжеленные бурильные

Бурильная колонна. Компоненты бурильной колонны.
Ведущая труба
Бурильные трубы
Утяжеленные бурильные трубы
Переводники
Забойный двигатель
Телесистема
Калибраторы/стабилизаторы
Долото

Слайд 27

Бурильная колонна. Компоненты бурильной колонны.

Бурильная колонна. Компоненты бурильной колонны.

Слайд 28

Слайд 29

Маркировка бурильных труб МАРКИ-тыс. фунтов/кв. дюйм C(D) 75 N 80 E

Маркировка бурильных труб

МАРКИ-тыс.
фунтов/кв. дюйм
C(D) 75
N 80
E 80
X 95
G 105
S 135
V* 150

E

X

G

S

Слайд 30

Слайд 31

Компоненты бурильной колонны. Утяжеленные бурильные трубы (Drill Collars) Ведущая труба Бурильные

Компоненты бурильной колонны. Утяжеленные бурильные трубы (Drill Collars)
Ведущая труба
Бурильные трубы
Утяжеленные бурильные

трубы
Переводники
Забойный двигатель
Телесистема
Калибраторы/стабилизаторы
Долото
Слайд 32

Предназначены для создания осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент, повышения жесткости и

Предназначены для создания осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент, повышения жесткости и

устойчивости нижней части бурильной колонны при бурении скважин.
Слайд 33

Слайд 34

Компоненты бурильной колонны. Утяжеленные бурильные трубы. Спиральные УБТ уменьшают площадь контакта

Компоненты бурильной колонны. Утяжеленные бурильные трубы.

Спиральные УБТ уменьшают площадь контакта со

стенкой скважины, предотвращая дифференциальный прихват

Отсутствие спиральной нарезки и значительная площадь контакта увеличивают риск дифференциального прихвата.

Слайд 35

Толстостенные бурильные трубы (HWDP) Ведущая труба Бурильные трубы Утяжеленные бурильные трубы

Толстостенные бурильные трубы (HWDP)
Ведущая труба
Бурильные трубы
Утяжеленные бурильные трубы
Переводники
Забойный двигатель
Телесистема
Калибраторы/стабилизаторы
Долото

Слайд 36

Предназначена для создания осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент, повышения жесткости, устойчивости

Предназначена для создания осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент, повышения жесткости, устойчивости

бурильной колонны и передачи момента вращения от ротора при бурении сложных горизонтальных скважин.
Слайд 37

Немагнитные УБТ • Ведущая труба Бурильные трубы Утяжеленные бурильные трубы Переводники Забойный двигатель Телесистема Калибраторы/стабилизаторы Долото

Немагнитные УБТ

• Ведущая труба
Бурильные трубы
Утяжеленные бурильные трубы
Переводники
Забойный двигатель
Телесистема
Калибраторы/стабилизаторы
Долото

Слайд 38

Ведущая труба Бурильные трубы Утяжеленные бурильные трубы Переводники Забойный двигатель Телесистема Калибраторы/стабилизаторы Долото Компоненты бурильной колонны

Ведущая труба
Бурильные трубы
Утяжеленные бурильные трубы
Переводники
Забойный двигатель
Телесистема
Калибраторы/стабилизаторы
Долото

Компоненты бурильной колонны

Слайд 39

Ведущая труба Бурильные трубы Утяжеленные бурильные трубы Переводники Забойный двигатель Телесистема Калибраторы/стабилизаторы Долото Компоненты бурильной колонны

Ведущая труба
Бурильные трубы
Утяжеленные бурильные трубы
Переводники
Забойный двигатель
Телесистема
Калибраторы/стабилизаторы
Долото

Компоненты бурильной колонны

Слайд 40

Слайд 41

Турбобур и ВЗД Для вращения инструмента могут использоваться: Ротор Верхний привод Турбобур Винтовой забойный двигатель

Турбобур и ВЗД

Для вращения инструмента могут
использоваться:
Ротор
Верхний привод
Турбобур
Винтовой забойный двигатель

Слайд 42

Слайд 43

Слайд 44

Роторно-управляемые системы Push the bit and point the bit

Роторно-управляемые системы Push the bit and point the bit

Слайд 45

Применение РУС позволяет проводить ствол скважины в режиме наклонно-направленного бурения с

Применение РУС позволяет проводить ствол скважины в режиме наклонно-направленного бурения с постоянным вращением

бурильной колонны. Со скоростью бурильной колонны вращаются и все элементы роторной системы, за счет чего увеличивается темп бурения.
Результаты, полученные при испытаниях скважин, действительно впечатляют. Пробуренные по роторной технологии на Вынгапуровском месторождении скважины подтвердили самые оптимистические прогнозы. Скважина № 6634 при запланированном дебите 125 тонн в сутки дала 140 тонн, дебит скважины № 6635 при плане в 80 тонн в сутки составил 151 тонну. На Северо-Янгтинском месторождении при запланированном дебите 60 тонн в сутки удалось получить 200 тонн нефти.
Слайд 46

Кроме того, промышленное внедрение роторных управляемых систем позволило решить ряд важных

Кроме того, промышленное внедрение роторных управляемых систем позволило решить ряд важных

технологических задач и снять множество ограничений. Например, сейчас появляется возможность бурить скважины с экстремально большими отходами ствола, осуществлять точную проводку скважин в маломощных коллекторах (мощность 1–2 м). Роторные системы позволяют бурить так называемые «идеально вертикальные скважины» с углом отклонения по стволу не более 0,2 градуса и горизонтальные стволы длиной более 2000 м.
Есть свои преимущества у РУС и при операции вскрытия пласта. За счет экономии времени бурения в 2–3 раза сокращается период контакта бурового раствора с продуктивным пластом и, соответственно, снижается уровень его загрязнения реагентами, сохраняются в первозданном виде фильтрационные свойства пласта, обеспечивая более интенсивный приток углеводородов.
Слайд 47

Слайд 48

Слайд 49

Weatherford Revolution Baker Hughes AutoTrack Schlumberger PowerDrive Orbit G2

Weatherford Revolution

Baker Hughes AutoTrack

Schlumberger PowerDrive Orbit G2

Слайд 50

Слайд 51

Ведущая труба Бурильные трубы Утяжеленные бурильные трубы Переводники Забойный двигатель Телесистема Калибраторы/стабилизаторы Долото Компоненты бурильной колонны

Ведущая труба
Бурильные трубы
Утяжеленные бурильные трубы
Переводники
Забойный двигатель
Телесистема
Калибраторы/стабилизаторы
Долото

Компоненты бурильной колонны

Слайд 52

Азимут скважины α - угол между направлением на север и горизонтальной

Азимут скважины α - угол между направлением на север и горизонтальной

проекцией оси скважины, или касательной к ней, измеренный по часовой стрелке.
• Азимут скважины изменяется в пределах от 0 0 до 360.
• Магнитный азимут измеряется относительно магнитного севера.
• Истинный (географический) азимут измеряется относительно географического полюса земли. Угол между магнитным и географическими меридианом называется склонением.
• Картографический (grid-сетка) азимут измеряется от направления, принятого условно за северное (сетки карты и направления на объект).

Взято из презентации ТПУ. Автор Антон Епихин.

Зенитный угол α – угол между касательной проведенной к оси ствола скважины в рассматриваемой точке и вертикалью, проходящей через данную точку.

Слайд 53

Профиль скважины – проекция оси скважины на вертикальную плоскость, проходящую через

Профиль скважины – проекция оси скважины на вертикальную плоскость, проходящую через

ее устье и забой. (Вид сбоку).
План скважины – проекция оси ствола скважины на горизонтальную плоскость, проходящую через ее устье. (Вид сверху).

Абсолютная высота точки земной поверхности (альтитуда)
Расстояние (обычно в метрах) по вертикали от этой точки до среднего уровня поверхности океана. В Российской Федерации исчисляется от нуля футштока в Кронштадте.

Слайд 54

Ведущая труба Бурильные трубы Утяжеленные бурильные трубы Переводники Забойный двигатель Телесистема Калибраторы/стабилизаторы Долото Компоненты бурильной колонны

Ведущая труба
Бурильные трубы
Утяжеленные бурильные трубы
Переводники
Забойный двигатель
Телесистема
Калибраторы/стабилизаторы
Долото

Компоненты бурильной колонны

Слайд 55

Ведущая труба Бурильные трубы Утяжеленные бурильные трубы Переводники Забойный двигатель Телесистема ЯСС Долото Компоненты бурильной колонны

Ведущая труба
Бурильные трубы
Утяжеленные бурильные трубы
Переводники
Забойный двигатель
Телесистема
ЯСС
Долото

Компоненты бурильной колонны

Слайд 56

Ясы гидравлические двустороннего действия ЯГ предназначены для работы в составе бурильной

Ясы гидравлические двустороннего действия ЯГ предназначены для работы в составе бурильной

колонны в течение всего процесса бурения скважин с целью обеспечения безаварийной работы. Бурение с применением ясов наиболее эффективно в условиях и породах, способствующих осложнениям и прихватам элементов бурильной колонны. Ясы ЯГ применяются при бурении роторным способом и с применением забойных двигателей (ВЗД и турбобуров).
Слайд 57

Принцип действия При прихвате колонны и создании на крюке бурового станка

Принцип действия
При прихвате колонны и создании на крюке бурового станка осевого

усилия, превышающего усилие срабатывания фиксатора, в поршневой камере за счет течения масла сквозь дроссельные отверстия малого сечения создается противодействующая сила, обеспечивающая временную задержку растяжения или сжатия яса. В течение временной задержки яса (~30 секунд) колонна труб упруго деформируется (растягивается или сжимается). При выходе поршня из участка уплотнения гидроцилиндра шток резко освобождается от гидравлического сопротивления, возникает осевой удар, освобождающий колонну. Шлицы передают крутящий момент бурильной колонны при нормальной работе, а при прихвате создание крутящего момента вместе с осевой нагрузкой способствует более быстрому освобождению колонны.
Слайд 58

Ведущая труба Бурильные трубы Утяжеленные бурильные трубы Переводники Забойный двигатель Телесистема Калибраторы/стабилизаторы Долото Компоненты бурильной колонны

Ведущая труба
Бурильные трубы
Утяжеленные бурильные трубы
Переводники
Забойный двигатель
Телесистема
Калибраторы/стабилизаторы
Долото

Компоненты бурильной колонны

Слайд 59

Mill Tooth Tungsten Carbide Insert Construction Долота дробяще-скалывающего типа

Mill Tooth

Tungsten Carbide Insert

Construction

Долота дробяще-скалывающего типа

Слайд 60

Долота истирающе-режущего типа

Долота истирающе-режущего типа

Слайд 61

Эти три сегмента сваривают до машинной обработки резьбы Шарошка монтируется на подшипнике каждого Шарикоподшипник Направляющий штифт

Эти три сегмента
сваривают до машинной обработки резьбы

Шарошка монтируется на подшипнике каждого

Шарикоподшипник
Направляющий

штифт
Слайд 62

ДОЛОТО ДЛЯ МЯГКИХ ПОРОД !

ДОЛОТО ДЛЯ МЯГКИХ ПОРОД !

Слайд 63

Гидромониторный эффект

Гидромониторный эффект

Слайд 64

Алмазные долота АЛМАЗНОЕ ДОЛОТО - «ИСТИРАЮЩЕ РЕЖУЩЕГО» ТИПА – 1952 г.

Алмазные долота

АЛМАЗНОЕ ДОЛОТО - «ИСТИРАЮЩЕ РЕЖУЩЕГО» ТИПА – 1952 г.
(в 3-5

дороже шарошечных долот)

В алмазных долотах используются искусственные алмазы 2-5 каратов

Слайд 65

Долото PDC на забое КАЖДЫЙ ЗУБ РЕЖЕТ ТОЛЬКО СВОЙ КУСОК ПОРОДЫ

Долото PDC на забое

КАЖДЫЙ ЗУБ РЕЖЕТ ТОЛЬКО СВОЙ КУСОК ПОРОДЫ

Слайд 66

https://www.youtube.com/watch?v=5YzU4T7j__M

https://www.youtube.com/watch?v=5YzU4T7j__M