Техника и технология строительства нефтяных и газовых скважин

Июль 31, 2022

Главная
Разное
Техника и технология строительства нефтяных и газовых скважин

Содержание

2. ФУНКЦИИ БУРОВОГО РАСТВОРА • Удаление продуктов разрушения из скважины; • Охлаждение породоразрушающего инструмента и бурильных труб;
3. Свойства бурового раствора Плотность – масса единицы объема жидкости, кг/м3 (г/см3), характеризует гидростатическое давление столба жидкости
4. Состав бурового раствора Буровой раствор состоит из: дисперсионной среды, жидкой, газообразной или газожидкостной; дисперсной фазы, равномерно
5. ФАЗЫ БУРОВОГО РАСТВОРА Водная фаза (дисперсионная среда) Соли, щелочи, растворимые химреагенты Дисперсная фаза Бентонит Активная выбуренная
6. КЛАССИФИКАЦИЯ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ по составу дисперсионной среды
7. КЛАССИФИКАЦИЯ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ по назначению растворы общего назначения: для неосложненных условий бурения; ингибирующие растворы: для предотвращения
8. МИНЕРАЛЬНЫЕ И СОЛЕНАСЫЩЕННЫЕ ГЛИНИСТЫЕ РАСТВОРЫ ( cодержание NaCl от 35 г/л до полного насыщения.) Условия применения:
9. Глинистые растворы , обработанные соединениями Са( кальциевые глинистые растворы ) • Известковые растворы( растворы , обработанные
10. КАЛИЕВЫЕ ГЛИНИСТЫЕ РАСТВОРЫ Они различаются по источнику катионов калия в растворе К+ – хлоркалиевый глинистый раствор
11. Безглинистые буровые растворы на водной основе ТРЕБОВАНИЯ К БЕЗГЛИНИСТЫМ БУРОВЫМ РАСТВОРАМ • должен обладать способностью к
12. РАСТВОРЫ НА УГЛЕВОДОРОДНОЙ ОСНОВЕ Это растворы на основе органических жидкостей. РАЗНОВИДНОСТИ РАСТВОРОВ НА УВО • Безводный
13. Химические реагенты для обработки бурового раствора Все химические реагенты разделяют по наиболее распространенным группам: по воздействию
14. Реагенты специального назначения Ингибиторы предотвращающие набухания и диспергирования; Термостабильные добавки (Предотвращают загустевания бурового раствора при высоких
15. Выбор типа бурового раствора для проводки скважин в осложненных условиях Состав пластовых вод: Тип воды, Концентрация
16. Выбор бурового раствора для бурения и заканчивания скважины
17. Циркуляционная система буровой установки ЦС - комплекс механизмов и оборудования, предназначенный для выполнения технологических операций с
18. Оборудование для приготовления и очистки бурового раствора
19. Фрезерно-струйная мельница 1 – диспергирующая рифленная плита, 2 - лопастной ротор, 3 - вал, 4 -
20. Оборудование для приготовления буровых растворов Схема приготовления бурового раствора 1- емкость; 2- поршневой насос; 3- задвижка;
21. Механико-гидравлические методы Струйный диспергатор состоит из корпуса 8, в который вмонтированы два патрубка 4 с насадками
22. Гидромониторные мешалки 1 – загрузочный трап; 2 – резервуар; 3 – барабанный фильтр; 4 – люк;
23. Механическая лопастная глиномешалка 1 – металлическая емкость - корпус; 2 – рабочий шкив; 3 – зубчатый
24. Гидравлические мешалки - эжекторного типа 1 - сопла, 2 - воронка, 3 - камера смешения, 4
25. Очистка промывочных жидкостей от выбуренных пород
26. Классификация Методы очистки промывочной жидкости от шлама можно классифицировать следующим образом. 1. Естественные - в желобной
27. Естественные методы очистки
28. Кондиционирование промывочной жидкости Очистка ПЖ от твердых частиц – вибросито; – пескоотделитель; – илоотделитель; – центрифуга.
29. Блок очистки бурового раствора
30. Схема газового сепаратора
31. Схема работы вибросита - буровой раствор из скважины - очищенный буровой раствор - сброс шлама 1-
32. Вибрационное сито 1 - опорная рама, 2 - барабаны для натяжения сеток, 3 - амортизаторы, 4
33. Гидроциклонная установка 1 - винтовой насос, 2 - трубопровод, 3 - сливной трубопровод, 4 - гидроциклон,
34. Гидроциклон
35. Центрифуга
36. Химическая обработка промывочной жидкости Первичная обработка проводится с целью получить заданные состав и свойства промывочной жидкости,
38. Скачать презентацию

Слайд 2

ФУНКЦИИ БУРОВОГО РАСТВОРА
• Удаление продуктов разрушения из скважины;
• Охлаждение породоразрушающего инструмента

и бурильных труб;
• Удержание частиц выбуренной породы во взвешенном состоянии;
• Облегчение процесса разрушения горных пород на забое;
• Сохранение устойчивости стенок скважины;
• Создание гидростатического равновесия в системе "ствол скважины -
пласт“;
• Сохранение проницаемости продуктивных горизонтов;
• Перенос энергии от насосов к забойным механизмам;
• Обеспечение проведения геофизических исследований;
• Предохранение бурового инструмента и оборудования от коррозии и
абразивного износа;
• Закупоривание каналов с целью снижения поглощения бурового
раствора и водопритоков;
• Предотвращение газо-, нефте-, водо проявлений.

Слайд 3

Свойства бурового раствора
Плотность – масса единицы объема жидкости, кг/м3 (г/см3), характеризует

гидростатическое давление столба жидкости в скважине и определяет гидравлические потери при циркуляции.
Реологические свойства – характеризуют подвижность (текучесть) жидкости под действием приложенной нагрузки: условная вязкость, УВ, с; динамическое напряжение сдвига; структурная вязкость.
Тиксотропные свойства – характеризуют способность жидкости структурироваться в покое и вновь становиться подвижной при перемешивании: статическое напряжение сдвига, СНС.
Фильтрационные свойства – характеризуют способность жидкости проникать в породы, слагающие стенку скважины, через фильтрационную корку: фильтроотдача; толщина корки.
Водородный показатель pH – характеризует качество жидкости.
Электрические свойства - характеризуют способность жидкости препятствовать прохождению электрического тока.
Седиментационная устойчивость - характеризует отстой жидкости после пребывания в покое.
Термостабильность - характеризует способность жидкости не изменять свойства после нагрева.
Газосодержание – характеризует содержание газовых примесей в жидкости.
Содержание твердой фазы – характеризует содержание сухого остатка.

Слайд 4

Состав бурового раствора
Буровой раствор состоит из:
дисперсионной среды, жидкой, газообразной или

газожидкостной;
дисперсной фазы, равномерно распределенной в дисперсионной среде;
химических реагентов, растворенных в дисперсионной среде для регулирования свойств бурового раствора.

Слайд 5

ФАЗЫ БУРОВОГО РАСТВОРА
Водная фаза (дисперсионная среда)
Соли, щелочи, растворимые химреагенты
Дисперсная фаза
Бентонит
Активная выбуренная

порода
Инертная выбуренная порода
Утяжелитель
Химреагенты

Слайд 6

КЛАССИФИКАЦИЯ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ по составу дисперсионной среды

Слайд 7

КЛАССИФИКАЦИЯ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ по назначению
растворы общего назначения: для неосложненных условий бурения;
ингибирующие

растворы: для предотвращения или затруднения разупрочнения глинистых пород при контакте с водной фазой буровых растворов;
утяжеленные растворы: для противостояния повышенному пластовому давлению и для обеспечения устойчивого состояния пород на стенке скважины;
растворы для хемогенных отложений: затрудняют растворение и текучесть солей;
растворы для многолетнемерзлых пород: затрудняют растепление мерзлых пород;
растворы для вскрытия продуктивных пластов: не наносят ущерб коллектору.

Слайд 8

МИНЕРАЛЬНЫЕ И СОЛЕНАСЫЩЕННЫЕ ГЛИНИСТЫЕ РАСТВОРЫ ( cодержание NaCl от 35 г/л до

полного насыщения.)

Условия применения:
• бурение соленосных пластов( разбавленных солей)
• бурение в неустойчивых глинистых породах;
• бурение в условиях применения минерализованных пластовых вод;
• При использовании минерализованной воды для приготовления раствора при содержании NaCl больше 35 г/л)
• Бурение газовых скважин на морских месторождениях при большой глубине моря

Слайд 9

Глинистые растворы , обработанные соединениями Са( кальциевые глинистые растворы )
• Известковые растворы(

растворы , обработанные Ca(OH)2).
• Гипсовые ( источников ионов Са2+ служит сульфат кальция ( СаSO4).
• Хлор-кальциевые глинистые растворы(источником ионов Са2+ является СаСl2)

Слайд 10

КАЛИЕВЫЕ ГЛИНИСТЫЕ РАСТВОРЫ
Они различаются по источнику катионов калия в растворе К+
–

хлоркалиевый глинистый раствор – источником ионов К+ является KCl и NaCl
– карбонатно-калиевые глинистые растворы – источник ионов К+ - поташ
– ацетатнокалиевые глинистые растворы( источник ионов К+ - ацетат калия углекислый
– гуматно-калиевый раствор – источник К+
-гуматнокалиевый реагент ( ГКР )

Слайд 11

Безглинистые буровые растворы на водной основе
ТРЕБОВАНИЯ К БЕЗГЛИНИСТЫМ БУРОВЫМ РАСТВОРАМ
• должен

обладать способностью к структурообразованию;
• должен быть способен образовывать фильтрационную
корку, ограничивающую поступление фильтрата в породу;
• должен иметь пресный состав ( практически невозможно, поскольку всегда содержатся полисоли в воде)
• не должен содержать глину.

Слайд 12

РАСТВОРЫ НА УГЛЕВОДОРОДНОЙ ОСНОВЕ
Это растворы на основе органических жидкостей.
РАЗНОВИДНОСТИ РАСТВОРОВ НА

УВО
• Безводный раствор на углеводородной основе (РХО) изначально не имеют свободной воды (свободная вода не превышает 5% по объему), но в процессе бурения она может попасть в буровой раствор из пластовой жидкости.
• Обращенные (инвертные) эмульсионные растворы ( ОЭР); обращенные – это растворы на синтетической основе жидкой фазой которых является синтетическая жидкость – они являются обращенными эмульсионными растворами (ОЭР)
ОЭР представляют инвертную эмульсию в которых дисперсионной средой является вода, содержащаяся в растворе до 60% по объему, одновременно вода выступает в качестве дисперсной фазы ОЭР.

Слайд 13

Химические реагенты для обработки бурового раствора
Все химические реагенты разделяют по наиболее

распространенным группам:
по воздействию на свойства буровых растворов:
понизители фильтрации, вязкости, водоотдачи, структурообразователи, пеногасители и т.д.;
по устойчивости к воздействию минеральных солей:
солестойкие и несолестойкие;
по отношению к действию температуры:
термостойкие и нетермостойкие (до 50°С)
термосолестойкие и нетермосолестойкие,
органические, неорганические и т.д.

Слайд 14

Реагенты специального назначения
Ингибиторы предотвращающие набухания и диспергирования;
Термостабильные добавки (Предотвращают загустевания бурового

раствора при высоких температурах);
Смазочные добавки;
ПАВ (Снижают поверхностное натяжение на границе раздела фаз);
Эмульгаторы (Для образования однородных смесей двух не смешивающих реагентов);
Пеногасители (Для предупреждения и ликвидации вспенивания вызванного некоторыми веществами);
Бактерицид;
Реагенты для связи ион Ca и Mg;
Ингибиторы коррозии (Вещества замедляющие коррозию бурового раствора)
Нетролизаторы сероводорода;
Флокулянты – полимерные вещества способные к агрегации твердых частиц с последующим их выделением в осадок;
Пенообразователи;
Закупоривающие материалы для предотвращения поглощения;
Утяжелители.

Слайд 15

Выбор типа бурового раствора для проводки скважин в осложненных условиях
Состав пластовых вод:

Тип воды, Концентрация хлоридов, Уровень жёсткости;
Геология: Тип глин, Тип песчаников, Проницаемость, Другие типы пластов;
Потенциальные проблемы: Проблемы с устойчивостью глин, Сальникообразование на долоте, забойной компоновке, Прихваты труб, Потери циркуляции, Истощённые песчаники

Слайд 16

Выбор бурового раствора для бурения и заканчивания скважины

Слайд 17

Циркуляционная система буровой установки
ЦС - комплекс механизмов и оборудования, предназначенный для

выполнения технологических операций с промывочной жидкостью (ПЖ):
приготовление ПЖ;
подача ПЖ в скважину;
кондиционирование ПЖ;
хранение запаса ПЖ.

Слайд 18

Оборудование для приготовления и очистки бурового раствора

Слайд 19

Фрезерно-струйная мельница
1 – диспергирующая рифленная плита, 2 - лопастной ротор, 3

- вал, 4 - лоток, 5 – отражательный щиток, 6 - решетка, 7 - лопасти ротора, 8 - шарнир, 9 - приемный бункер, 10 - подвижной щиток, 12 - шарнир, 13 – предохранительная шарнирная плита, 14 - регулирующая планка, 15 - сменные штифты, 16 - ловушка, 17 - резиновая прокладка,
18 - откидная крышка, 19 - механизм для удаления посторонних включений, 20 - рама.

Слайд 20

Оборудование для приготовления буровых растворов
Схема приготовления бурового раствора
1- емкость; 2-

поршневой насос; 3- задвижка; 4- гидроэжекторный смеситель;
5- воронка; 6- мешок; 7- площадка; 8- шиберная заслонка; 9- перемешиватели

Слайд 21

Механико-гидравлические методы
Струйный диспергатор состоит из корпуса 8, в который вмонтированы два

патрубка 4 с насадками 6, удерживающимися заглушками 7. Гайками 5 патрубки крепятся к корпусу. Глинистый раствор подается через тройник 1, быстроразъемные соединения 2, по изогнутым трубкам 3 к насадкам 6. В корпусе происходит встреча потоков, обработанный раствор отводится по патрубку 9.

Слайд 22

Гидромониторные мешалки
1 – загрузочный трап; 2 – резервуар; 3 – барабанный

фильтр; 4 – люк; А и Б – сообщающиеся отсеки.

Производительность: 40-120 м3/ч;
Давление жидкости: 4-10 МПа;
Масса: 8390 кг.

Слайд 23

Механическая лопастная глиномешалка
1 – металлическая емкость - корпус; 2 – рабочий

шкив; 3 – зубчатый редуктор; 4 – вал; 5 – люк; 6 - поперечные лопасти; 7 – спускной люк;

Слайд 24

Гидравлические мешалки - эжекторного типа
1 - сопла, 2 - воронка, 3

- камера смешения, 4 - выходная труба, 5 - бак, 6 - рама.

Производительность: 70-90 м3/ч;
Объем воронки: 0,175 м3;
Объем бака 1 м3;
Масса: 1120 кг.

Слайд 25

Очистка промывочных жидкостей от выбуренных пород

Слайд 26

Классификация
Методы очистки промывочной жидкости от шлама можно классифицировать следующим образом.
1. Естественные

- в желобной системе и отстойниках.
2. Принудительные:
механические - с помощью сит;
гидравлические - центрифугированием в гидроциклонах и центрифугах;
физико-химические - введением флокулянтов и разбавителей.
3. Комбинированные - сочетанием приведенных выше методов.
Твердые частицы в буровом растворе делятся:
пески (более 80 мкм);
илы (2-80 мкм);
коллоиды (менее 2 мкм).

Слайд 27

Естественные методы очистки

Слайд 28

Кондиционирование промывочной жидкости
Очистка ПЖ от твердых частиц
– вибросито;
– пескоотделитель;
– илоотделитель;
– центрифуга.

Очистка ПЖ от газа
- дегазатор; газовый сепаратор.
Химическая обработка ПЖ
- дозатор; смеситель; диспергатор; перемешиватель.

Слайд 29

Блок очистки бурового раствора

Слайд 30

Схема газового сепаратора

Слайд 31

Схема работы вибросита
- буровой раствор из скважины
- очищенный буровой

раствор
- сброс шлама
1- амортизатор; 2- сетка; 3- желоб; 4- вибратор; 5- электродвигатель

Слайд 32

Вибрационное сито
1 - опорная рама, 2 - барабаны для натяжения сеток,

3 - амортизаторы, 4 - вибрирующие рамы, 5 - кожухи для ограждения ременных передач, 6 - электродвигатель, 7 - распределительная коробка.

Масса – 987 кг

Слайд 33

Гидроциклонная установка
1 - винтовой насос, 2 - трубопровод, 3 - сливной

трубопровод, 4 - гидроциклон, 5 - лоток, 6 - электродвигатель, 7 - специальная емкость.

Слайд 34

Гидроциклон

Слайд 35

Центрифуга

Слайд 36

Химическая обработка промывочной жидкости
Первичная обработка проводится с целью получить заданные состав

и свойства промывочной жидкости, которые сводят к минимуму отрицательные последствия ее воздействия на горные породы.
Вторичная обработка проводится для поддержания свойств промывочной жидкости на заданном уровне.

Техника и технология строительства нефтяных и газовых скважин

Содержание

ФУНКЦИИ БУРОВОГО РАСТВОРА• Удаление продуктов разрушения из скважины;• Охлаждение породоразрушающего инструмента

Свойства бурового раствораПлотность – масса единицы объема жидкости, кг/м3 (г/см3), характеризует

Состав бурового раствораБуровой раствор состоит из: дисперсионной среды, жидкой, газообразной или

ФАЗЫ БУРОВОГО РАСТВОРАВодная фаза (дисперсионная среда)Соли, щелочи, растворимые химреагентыДисперсная фазаБентонитАктивная выбуренная

КЛАССИФИКАЦИЯ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ по составу дисперсионной среды

КЛАССИФИКАЦИЯ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ по назначениюрастворы общего назначения: для неосложненных условий бурения;ингибирующие

МИНЕРАЛЬНЫЕ И СОЛЕНАСЫЩЕННЫЕ ГЛИНИСТЫЕ РАСТВОРЫ ( cодержание NaCl от 35 г/л до

Глинистые растворы , обработанные соединениями Са( кальциевые глинистые растворы )• Известковые растворы(

КАЛИЕВЫЕ ГЛИНИСТЫЕ РАСТВОРЫОни различаются по источнику катионов калия в растворе К+–

Безглинистые буровые растворы на водной основеТРЕБОВАНИЯ К БЕЗГЛИНИСТЫМ БУРОВЫМ РАСТВОРАМ• должен

РАСТВОРЫ НА УГЛЕВОДОРОДНОЙ ОСНОВЕЭто растворы на основе органических жидкостей.РАЗНОВИДНОСТИ РАСТВОРОВ НА

Химические реагенты для обработки бурового раствораВсе химические реагенты разделяют по наиболее

Реагенты специального назначенияИнгибиторы предотвращающие набухания и диспергирования;Термостабильные добавки (Предотвращают загустевания бурового

Выбор типа бурового раствора для проводки скважин в осложненных условияхСостав пластовых вод: