Metode bušenja bušotina za naftu i plin. Opće informacije o bušenju naftnih i plinskih bušotina. Državni naftni institut Almetjevsk

Važno je napomenuti da bušenje nafte i plinske bušotine može se provesti samo uz strogo poštivanje svih pravila i zahtjeva. I to uopće ne čudi, jer morate raditi s prilično opasnim i osjetljivim materijalom, čija ekstrakcija u svakom slučaju zahtijeva kompetentan pristup. A kako bismo razumjeli sve aspekte rada s njim, potrebno je prije svega razmotriti sve osnove ove stvari i njezinih komponenti.

Dakle, bušotina je rudarski otvor koji se stvara bez potrebe za ljudskim pristupom i cilindričnog je oblika – duljina mu je višestruko veća od promjera. Početak bunara naziva se ušće, površina cilindričnog stupa deblo ili stijenka, a dno predmeta dno.

Duljina predmeta mjeri se od ušća do dna, a dubina projekcijom osi na okomicu. Početni promjer takvog objekta maksimalno ne prelazi 900 mm, dok se konačni promjer u rijetkim slučajevima ispostavlja da je manji od 165 mm - to je specifičnost procesa koji se naziva bušenje naftnih i plinskih bušotina i njegovih karakteristika.

Značajke bušenja naftnih i plinskih bušotina

Kako stvoriti bunare odvojeni proces sastoji se uglavnom od bušenja, koje se pak temelji na sljedećim operacijama:

• Proces produbljivanja kada se stijene razore alatom za bušenje,


• Uklanjanje drobljenog kamena iz bunara,


• Ojačavanje okna zaštitnim stupovima kako se rudnik produbljuje,


• Izvođenje geoloških i geofizičkih radova u potrazi za produktivnim horizontima,


• Cementiranje proizvodne kolone.

Klasifikacija naftnih i plinskih bušotina

Poznato je da potrebne materijale, koji se planiraju minirati, mogu ležati na različitim dubinama. Stoga se bušenje također može izvoditi na različitim dubinama, au isto vrijeme, ako govorimo o dubini do 1500 metara, bušenje se smatra plitkim, do 4500 - srednjim, do 6000 - dubokim.

Danas se bušotine nafte i plina buše do ultradubokih horizonata, dubljih od 6.000 metara - u tom pogledu vrlo je indikativna bušotina Kola, čija je dubina 12.650 metara.

Ako uzmemo u obzir metode bušenja, usredotočujući se na metodu uništavanja stijena, tada ovdje možemo navesti kao primjer mehaničke metode, na primjer, rotacijske, koje se provode pomoću električne bušilice i vijčanih motora u bušotini.

Postoje i metode šoka. Također koriste nemehaničke metode, među kojima su električni impuls, eksplozivne, električne, hidrauličke i druge. Svi se oni ne koriste vrlo široko.

Radi tijekom bušenja nafte ili plina

U klasičnoj verziji, kod bušenja nafte ili plina, bušilice se koriste za uništavanje stijene, a tokovi bušaće tekućine neprestano čiste dno. U rijetkim slučajevima za pročišćavanje se koristi plinoviti radni reagens.

Bušenje se u svakom slučaju izvodi okomito, koso bušenje se koristi samo kada je potrebno, također se koristi grozdno, usmjereno, dvocijevno ili višerupno bušenje.

Bušotine se produbljuju sa ili bez uzorkovanja; prva opcija se koristi na periferiji, a druga na cijelom području. Ako se uzme jezgra, ona se ispituje na slojeve stijene koji su prošli, povremeno je podižući na površinu.

Bušenje nafte i plina danas se provodi kako na kopnu tako iu moru, a takav rad se izvodi pomoću posebnih bušaćih garnitura koje omogućavaju rotacijsko bušenje pomoću specijaliziranih bušaćih cijevi koje su spojene navojnim spojevima za spajanje.

Ponekad se koriste i kontinuirane savitljive cijevi koje su namotane na bubnjeve i mogu imati duljinu od oko 5 tisuća metara ili više.

Stoga se takvi poslovi ne mogu nazvati jednostavnim – oni su vrlo specifični i složeni, a poseban naglasak ovdje treba staviti na nove tehnologije, čije proučavanje može biti težak zadatak čak i za profesionalce u ovoj industriji.

Nove tehnologije za bušenje naftnih i plinskih bušotina na izložbi

Razmjena informacija i učenje novih stvari može osigurati optimalan napredak, stoga ovu potrebu jednostavno ne možete ostaviti po strani.

Odlučite li se pridružiti suvremenim dostignućima i uroniti u profesionalno okruženje, upravo u tu svrhu održavaju se stručna događanja, na jednom od kojih svakako trebate sudjelovati. Riječ je o izložbama koje se svake godine održavaju na sajmištu Expocentra i na dane otvaranja okupe stotine i tisuće stručnjaka iz ovog područja.

Na godišnjoj izložbi "Neftegaz" možete lako dobiti pristup novim razvojima, proučavati napredne tehnologije (na primjer, tehnologije za bušenje naftnih i plinskih bušotina), vidjeti modernu opremu i istovremeno steći korisne veze u potrebnoj mjeri, pronaći klijente i partnere.

Ovakve prilike ne treba propustiti, jer se ne pojavljuju često, a uz pravi pristup mogu donijeti značajan napredak!

Pročitajte naše ostale članke.

Bušenje je izrada usmjerenog rudničkog otvora malog promjera i velike dubine. Ušće bunara nalazi se na površini zemlje, a dno je na dnu. Danas je bušenje naftnih i plinskih bušotina za vađenje srodnih minerala široko rasprostranjeno.

Ciljevi i ciljevi bušenja nafte i plina

Danas se nafta i plin vade iz bušotina. Unatoč velikom broju različitih načina izrade bunara, oni se još uvijek razvijaju, razvijaju se nove metode usmjerene na ubrzanje rada i smanjenje njihove cijene.

Suvremeni proces bušenja sastoji se od sljedećih faza:

• Tonjenje okna
• Izolacija formacije
• Razvoj i rad bušotine

Bušenje bušotina podijeljeno je u dvije faze, koje se moraju odvijati paralelno jedna s drugom: produbljivanje lica i čišćenje od razorivih stijena. Separacija stijena također se provodi u dvije faze: postavljanje zaštitnih cijevi, njihovo spajanje i brtvljenje.

Unatoč činjenici da industrijsku bušotinu za naftu i plin nitko neće bušiti kod kuće, zanimljivo je saznati koliko košta bušotina nafte i koje su metode najraširenije.

Proces bušenja naftnih bušotina - video

Osnovne metode bušenja

Danas vježbaju razne načine bušenje naftnih bušotina, ali su među njima najrašireniji:

• Rotacijsko bušenje s kesonom za bušotinu
• Turbinsko bušenje
• Bušenje vijaka

Rotacijsko bušenje naftnih bušotina jedna je od popularnih metoda. Bit, koji prodire duboko u stijene tla, okreće se zajedno s bušaćim cijevima. Okretni moment ovakvog sustava prvenstveno ovisi o otporu stijena koje se nalaze na putu.

Rotacijsko bušenje bušotina duguje svoju popularnost takvim prednostima kao što su sposobnost podnošenja velikih razlika u opterećenju na dlijetu, neovisnost postavki o vanjskim čimbenicima i veliko prodiranje u jednom putu.

Turbinsko bušenje naftnih bušotina provodi se pomoću instalacije u kojoj je bit u interakciji s turbinom turbobušilice. Instalaciju pokreće struja tekućine koja pod visokim tlakom cirkulira kroz sustav statora i rotora. Zbog toga se također provodi podizanje i crpljenje bunarske vode.

Zakretni moment ne ovisi o dubini bušotine, svojstvima stijene, brzini rotacije i aksijalnom opterećenju. Istodobno, koeficijent prijenosa tijekom turbinskog bušenja je za red veličine veći nego tijekom rotacijskog bušenja, ali je cijena rada veća zbog potrebe za velike količine energije, nemoguće je brzo rekonfigurirati parametre instalacije.

Vijčano bušenje naftnih i plinskih bušotina je da se glavni radni mehanizam sastoji od velikog broja vijčanih mehanizama, zbog čega se postiže optimalna brzina rotacije bita. Unatoč svim izgledima, ovu metodu još nije dobio odgovarajuću distribuciju, ali ima ogroman potencijal za to.

Pitanje cijene

Nakon što ste se sami uvjerili kako se buše naftne bušotine, vjerojatno postaje zanimljivo pitanje koliko morate izdvojiti za bušenje još jednog metra lijevka.

Danas je cijena bušenja naftne bušotine vrlo velika i ovisi o velikom broju čimbenika:

• Dubina bunara
• Potreba za kupnjom plastičnih cijevi za kućište za bunare
• Uvjeti okoline
• Postavite rokove

Ako govorimo o točnim brojkama, cijena bušotine dubine 2000-3000 metara kretat će se od 30 do 60 milijuna rubalja. Istražno bušenje će koštati oko 40-50% cijene bušenja.

Vladimir Khomutko

Vrijeme čitanja: 5 minuta

A A

Što je naftna bušotina?

Teško je zamisliti suvremeni život bez naftnih derivata. Izrađuju se od nafte koja se vadi posebnim rudarskim operacijama. Mnogi od nas čuli su izraz "naftna bušotina", ali rijetko svi znaju što je to zapravo. Pokušajmo shvatiti što je ova struktura i kakve su.

Bunar je rudarski otvor cilindričnog oblika čiji je promjer višestruko manji od ukupne duljine njegovog okna (dubine).

Osim bunara postoje i rudarski radovi bunar i rudnik. Kako se razlikuju od definicije koju razmatramo? Zapravo je vrlo jednostavno. Čovjek može ući u rudnik ili bunar, ali ne i u bunar. Tako, dodatna definicija Ova struktura je takva - rudnik, čiji raspored i oblik isključuje ljudski pristup.

Gornji dio takvog rada naziva se ušće, a donji dio lice. Zidovi koji se spuštaju tvore takozvano deblo.

Svi znaju da se bunari prave bušenjem. Međutim, bilo bi netočno reći da se jednostavno buše. Ove kapitalne strukture, složene po svojoj strukturi, prilično su izgrađene pod zemljom, pa se stoga klasificiraju kao osnovna sredstva organizacije, a troškovi njihovog bušenja i uređenja su kapitalna ulaganja.

Izgradnja naftnih i plinskih bušotina

Dizajn bunara odabire se u fazi projektiranja i mora ispunjavati sljedeće zahtjeve:

• dizajn bi trebao omogućiti slobodan pristup dnu geofizičkih instrumenata i opreme u bušotini;
• dizajn mora spriječiti kolaps stijenki bačve;
• također mora osigurati pouzdano odvajanje svih prohodnih slojeva jednog od drugog i spriječiti protok tekućina iz sloja u sloj;
• ako je potrebno, dizajn ovog iskopa trebao bi omogućiti zatvaranje njegovog ulaza ako se za to ukaže potreba.

Izgradnja i montaža naftnih i plinskih bušotina izvodi se na sljedeći način:

1. Prvi korak je bušenje početne osovine velikog promjera. Njegova dubina je oko 30 metara. Zatim se u izbušenu rupu spušta metalna cijev, koja se naziva smjernica, a prostor oko nje ugrađuje se posebnim zaštitnim cijevima i cementira. Svrha pravca je spriječiti eroziju gornjeg sloja tla tijekom daljnjeg bušenja.
2. Nadalje, do dubine od 500 do 800 metara buši se okno manjeg promjera u koje se spušta stup cijevi, nazvan provodnik. Prostor između stijenki cijevi i stijene također se puni cementnom žbukom do cijele dubine.
3. Tek nakon uređenja pravca i vodiča, bušotina se buši do projektom određene dubine iu nju se spušta cijevni niz još manjeg promjera. Ovaj se stupac naziva operativnim. Ako je dubina formacije velika, tada je moguće koristiti takozvane međustupove cijevi. Cijeli prostor između bušotine i okolne stijene ispunjen je cementom.

Koja je glavna svrha dirigenta? Činjenica je da se na dubinama do 500 metara nalazi aktivna zona slatke vode, a ispod te dubine (ovisno o razvojnom području) počinje zona s teškom izmjenom vode, u kojoj ima puno slane vode i dr. pokretne tekućine (uključujući plinove i ulje). Dakle, glavni zadatak vodiča je dodatna zaštita koja sprječava salinizaciju površinskih slatkih voda i ne dopušta da štetne tvari koje su koncentrirane u nižim slojevima prodru u njih.

Koje vrste bunara postoje?

Ovisno o geološkim uvjetima u kojima se nalaze naftna polja, buše različiti tipovi takva djelovanja.

Glavne vrste bunara:

• okomito;
• koso usmjeren;
• vodoravno;
• višecijevni ili višerupni.

Bunar se naziva vertikalnim ako kut njegovog debla od okomice nije veći od pet stupnjeva.

Ako je ovaj kut veći od pet stupnjeva, onda je to već kosi tip.

Bunar se naziva horizontalnim ako je kut njegovog debla od okomice približno 90 stupnjeva. Međutim, postoje neke nijanse ove definicije. Budući da se "ravne linije" rijetko nalaze u živoj prirodi, a razvijeni slojevi najčešće leže s nekim nagibom, tada s praktičnog gledišta, u pravilu, nema smisla bušiti strogo horizontalne bušotine.

Lakše je i učinkovitije usmjeriti cijev duž optimalne putanje. Na temelju toga možemo definirati horizontalni tip takvih radova kao bušotinu koja ima produženo okno, bušeno što bliže smjeru ciljne produktivne formacije uz zadržavanje optimalnog azimuta.

Bunari koji imaju dva ili više debla nazivaju se višestrani ili višestrani. Njihova razlika jedna od druge je u mjestu grananja, na kojem se dodatni odvajaju od glavnog stola. Ako se ta točka nalazi iznad razine produktivnog horizonta, tada se ova vrsta razvoja naziva višestrukim vratilom. Ako se ta točka nalazi unutar produktivnog horizonta, onda je to tip multilateralne bušotine.

Jednostavnije rečeno, ako se glavno deblo izbuši do razvijene formacije, a unutar nje se izbuše dodatne grane, onda se radi o multilateralnom tipu (produktivna formacija se probija na jednom mjestu). Svi ostali radovi s više okana klasificirani su kao višecijevni (više točaka prodora formacije). Također, ova vrsta bunara tipična je u slučajevima kada se slojevi nalaze na različitim horizontima.

Osim toga, postoje i klasterni bunari. U ovom slučaju, nekoliko debla se odvajaju pod različitim kutovima i na različite dubine, a usta su im blizu jedna drugoj (kao grm posađen naopako).

Ova klasifikacija predviđa sljedeće kategorije takvih rudarskih radova:

Istražno bušenje se provodi u područjima čiji je sadržaj nafte ili plina već utvrđen, kako bi se razjasnili volumeni otkrivenih ležišta ugljikovodika i razjasnili početni parametri polja, koji su potrebni pri projektiranju metode za razvoj polja, dakle posebna se pažnja posvećuje istraživanju.

Proizvodnim bušenjem stvaraju se sljedeće vrste radova:

• glavni (proizvodnja i ubrizgavanje);
• pričuva;
• kontrolirati;
• evaluacijski;
• umnožavanje;
• bunari posebne namjene(upijanje, unos vode i tako dalje).

Samo vađenje sirovina vrši se putem rudarskih radova, a to su crpni, plinski lift i fontana.

Svrha injekcijskih bušotina je utjecati na razvijenu formaciju utiskivanjem pare, plina ili vode u nju, kao i drugih radnih medija. Oni su unutarkonturni, perikonturni i konturni.

Rezerve su potrebne za razvoj pojedinačnih i stagnirajućih zona, kao i zona istiskivanja koje nisu uključene u konturu glavnih bušotina.

Kontrole su potrebne za praćenje trenutnog položaja kontaktnih zona izvađenog resursa i vode i drugih promjena u formaciji u razvoju. Osim toga, pomažu kontrolirati pritisak u produktivnim formacijama.

Procjenitelji su potrebni za preliminarnu procjenu polja koja se pripremaju za razvoj. Oni pomažu u određivanju granica i veličina rezervi, kao i drugih potrebnih preliminarnih parametara.

Duplikati se koriste prilikom zamjene bušotina u glavnom fondu koje se likvidiraju zbog fizičkog trošenja ili havarije.

Kroz posebne se crpi tehnološka voda, ispušta se proizvedena voda i pomoću njih likvidira. otvorene fontane i tako dalje

Proces bušenja naftne bušotine, po prirodi svog utjecaja na stijene, je:

• mehanički;
• toplinski;
• fizikalno-kemijski;
• električni i tako dalje.

Dizajn naftne bušotine

Industrijska razrada ležišta uključuje korištenje samo mehaničkih metoda, koje koriste različite načine bušenja. Sve ostale metode bušenja su u eksperimentalnom razvoju.

Mehaničke metode bušenja dijele se na rotacijske i udarne.

Metoda udara je mehaničko uništavanje stijene, koje se provodi posebnim alatom obješenim na uže - dlijeto. Takav kompleks bušenja također uključuje bravu za uže i udarnu šipku. Ovaj uređaj je obješen na uže, koje je prebačeno preko bloka postavljenog na jarbol za bušenje. Klipno kretanje svrdla osigurava posebna oprema za bušenje. Cijev dobiva cilindrični oblik zbog rotacije bita tijekom rada.

Čišćenje površine uništene stijene provodi se uz pomoć bailer-a, koji nalikuje dugačkoj kanti s ventilom na dnu. Alat se vadi iz bačve, vreća se spušta, a ventil joj se otvara na čeonoj strani. Kanta se napuni tekućinom s komadićima stijena, ventil se zatvori, a puni spremnik se podigne na površinu. To je to, možete nastaviti s bušenjem.

U Rusiji se udarno bušenje trenutno praktički ne koristi.

Rotacijska metoda temelji se na uranjanju svrdla u stijensku masu istovremenom primjenom vertikalnog opterećenja i momenta na alat. Vertikalno opterećenje omogućuje da se svrdlo zabije u stijenu, a zatim, korištenjem zakretnog momenta, svrdlo puca, haba i drobi stijenu.

Prema načinu postavljanja agregata, rotacijsko bušenje se dijeli na rotacijsko bušenje i bušenje u bušotini. U prvom slučaju motor stoji na površini, a moment se prenosi na dno niza bušaćih cijevi. U drugom slučaju, motor je postavljen odmah iza krune, a bušaća kolona se ne okreće (okreće se samo kruna).

Najdublja bušotina na svijetu je Kola Superdeep Well (SG-3). Dubina mu je 12.262 metra. Bilo je izbušeno Murmanska regija proučavati dubinsku strukturu Zemlje.

Predmet: Bušenje naftnih i plinskih bušotina.

Plan: 1. Opće informacije o naftnim i plinskim poslovima.

2. Metode bušenja bušotina.

3. Klasifikacija bunara.

1. Opće informacije o naftnim i plinskim poslovima.

Bušenje bušotine je proces izgradnje usmjerenog rudarskog rada duga duljina i mali (u usporedbi s duljinom) promjer. Početak bunara na površini zemlje naziva se ušće, dno se naziva dno. Ovaj proces - bušenje - uobičajen je u raznim sektorima nacionalnog gospodarstva.

Ciljevi i zadaci bušenja

Nafta i plin se proizvode pomoću bušotina, čiji su glavni građevinski procesi bušenje i zatvaranje. Potrebno je kvalitetno graditi bušotine u sve većim količinama uz višestruko smanjenje vremena njihove ugradnje, kao i uz smanjenje radnog i energetskog intenziteta i kapitalnih troškova.

Bušenje bušotina jedini je način učinkovitog razvoja, povećanja proizvodnje i rezervi nafte i plina.

Ciklus izgradnje naftnih i plinskih bušotina prije puštanja u rad sastoji se od sljedećih uzastopnih veza:

potapanje bušotine, čija je izvedba moguća samo ako se paralelno izvode dvije vrste radova - produbljivanje čela lokalnim razaranjem stijene i čišćenje okna od uništene (izbušene) stijene;

izolacija slojeva, koja se sastoji od uzastopnih radova dva tipa - učvršćivanje stijenki bačve zaštitnim cijevima povezanim u zaštitnu kolonu i brtvljenje (cementiranje, začepljenje) prstenastog prostora;

razvoj bušotine kao proizvodnog pogona.

2. Metode bušenja bušotina.

Uobičajene metode rotacijskog bušenja - rotacijsko, turbinsko i električno bušenje - uključuju rotaciju radnog alata koji uništava stijene - malo. Uništena stijena uklanja se iz bušotine tekućinom za bušenje, pjenom ili plinom koji se pumpa u niz cijevi i izlazi kroz prsten.

Rotacijsko bušenje

Kod rotacijskog bušenja, svrdlo se okreće zajedno s cijelom bušaćom kolonom; rotacija se prenosi kroz radnu cijev od rotora spojenog na elektranu prijenosnim sustavom. Težina na dlijetu stvara se dijelom težine bušaćih cijevi.

Kod rotacijskog bušenja najveći zakretni moment kolone ovisi o otporu stijene na rotaciju dlijeta, otporu trenja kolone i rotirajućeg fluida na stijenci bušotine, kao i o inercijskom učinku elastičnih torzijskih vibracija .

U svjetskoj praksi bušenja najzastupljenija je rotacijska metoda: gotovo 100% obujma radova bušenja u SAD-u i Kanadi obavlja se ovom metodom. Posljednjih godina postoji tendencija povećanja volumena rotacijskog bušenja u Rusiji, čak iu istočnim regijama. Glavne prednosti rotacijskog bušenja u odnosu na turbinsko bušenje su neovisnost o regulaciji parametara načina bušenja, mogućnost izazivanja velikih padova tlaka na dlijetu, značajno povećanje penetracije po hodu dlijeta zbog nižih frekvencija njegove rotacije itd.

Turbinsko bušenje

Kod turbinskog bušenja, dlijeto je povezano s turbinskom osovinom turbobušilice, koja se pokreće u rotaciju kretanjem fluida pod pritiskom kroz sustav rotora i statora. Opterećenje stvara dio težine bušaćih cijevi.

Najveći zakretni moment nastaje zbog otpora stijene rotaciji svrdla. Maksimalni zakretni moment, određen proračunom turbine (vrijednost njenog kočnog momenta), ne ovisi o dubini bušotine, brzini rotacije svrdla, aksijalnom opterećenju na njemu i mehaničkim svojstvima izbušene bušotine. stijene. Koeficijent prijenosa snage od izvora energije do razornog alata kod turbinskog bušenja veći je nego kod rotacijskog bušenja.

Međutim, tijekom turbinskog bušenja nemoguće je samostalno regulirati parametre režima bušenja, a istovremeno su visoki troškovi energije po 1 m proboja, troškovi amortizacije turbo bušilica i održavanja radionica za njihov popravak. .

Metoda turbinskog bušenja postala je raširena u Rusiji zahvaljujući radu VNIIBT-a.

Bušenje vijčanim (zapreminskim) motorima

Radni dijelovi motora izrađeni su na temelju vijčanog mehanizma s višestrukim pokretanjem, što omogućuje postizanje potrebne brzine vrtnje s povećanim momentom u usporedbi s turbo bušilicama.

Bušotinski motor sastoji se od dva dijela - motora i vretena.

Radna tijela motornog dijela su stator i rotor, koji su vijčani mehanizam. Ovaj odjeljak također uključuje dvostruki zglob. Stator je spojen s nizom bušaćih cijevi pomoću pomoćnog priključka. Zakretni moment se prenosi s rotora na izlaznu osovinu vretena preko veze s dvostrukim zglobom.

Dio vretena dizajniran je za prijenos aksijalnog opterećenja na lice, apsorbiranje hidrauličkog opterećenja koje djeluje na rotor motora i brtvljenje donjeg dijela osovine, što pomaže u stvaranju razlike tlaka.

U vijčanim motorima moment ovisi o padu tlaka na motoru. Kako je osovina opterećena, okretni moment koji razvija motor raste, a također se povećava i pad tlaka u motoru. Karakteristika izvedbe vijčani motor sa zahtjevima za učinkovito bušenje bitova omogućuje dobivanje motora s brzinom rotacije izlazne osovine u rasponu od 80-120 o / min s povećanim okretnim momentom. Ova značajka pužnih (zapreminskih) motora čini ih obećavajućim za primjenu u praksi bušenja.

Električno bušenje

Kod korištenja električnih bušilica, rotaciju svrdla vrši električni (trofazni) AC motor. Energija mu se dovodi s površine kroz kabel koji se nalazi unutar bušaćeg niza. Tekućina za bušenje cirkulira na isti način kao kod metode rotacijskog bušenja. Kabel se uvlači u niz cijevi kroz strujni kolektor koji se nalazi iznad zakretnice. Električna bušilica je pričvršćena na donji kraj bušaće trake, a svrdlo je pričvršćeno na osovinu električne bušilice. Prednost elektromotora u odnosu na hidraulički je u tome što brzina vrtnje, okretni moment i drugi parametri električne bušilice ne ovise o količini dovedene tekućine, njezinim fizičkim svojstvima i dubini bušotine, te mogućnost upravljanja procesom bušotine. rad motora s površine. Nedostaci uključuju poteškoće u opskrbi elektromotora energijom, osobito pri visokom tlaku, te potrebu za brtvljenjem elektromotora od tekućine za bušenje.

Obećavajući pravci u razvoju metoda bušenja u svjetskoj praksi

U domaćoj i inozemnoj praksi provode se istraživačko-razvojne aktivnosti

rad na području stvaranja novih metoda, tehnologija i opreme bušenja.

To uključuje produbljivanje stijena pomoću eksplozija, uništavanje stijena ultrazvukom, erozijom, korištenjem lasera, vibracija itd.

Neke od ovih metoda su razvijene i koriste se, iako u maloj mjeri, često u eksperimentalnoj fazi.

Hidromehanički metoda razaranja stijena pri produbljivanju bušotina sve se više koristi u eksperimentalnim i uvjeti na terenu. S.S. Shavlovsky je izvršio klasifikaciju vodenih mlaznica koje se mogu koristiti pri bušenju bušotina. Osnova klasifikacije je razvijeni tlak, radna duljina mlazova i stupanj njihova utjecaja na stijene različitog sastava, cementacije i čvrstoće, ovisno o promjeru mlaznice, početnom tlaku mlaza i protoku vode. Korištenje vodenih mlaznica omogućuje, u usporedbi s mehaničkim metodama, povećanje tehničkih i ekonomskih pokazatelja bušenja bušotine.

Na VII međunarodnom simpoziju (Kanada, 1984.) prikazani su rezultati rada na primjeni vodenog mlaza u bušenju. Njegove mogućnosti povezane su s kontinuiranim, pulsirajućim ili povremenim dovodom tekućine, prisutnošću ili odsutnošću abrazivnog materijala te tehničko-tehnološkim značajkama metode.

Erozivna bušenje osigurava brzine produbljivanja 4-20 puta veće nego kod rotacijskog bušenja (pod sličnim uvjetima). To se objašnjava, prije svega, značajnim povećanjem snage koja se dovodi u lice u usporedbi s drugim metodama.

Njegova bit leži u činjenici da se abrazivni materijal - čelična sačma - dovodi do posebno dizajniranog svrdla zajedno s tekućinom za bušenje. Veličina granula je 0,42 - 0,48 mm, koncentracija u otopini je 6%. Kroz mlaznice za bitove, ova otopina sa sačmom se velikom brzinom dovodi na lice i lice se uništava. Dva filtra ugrađena su u seriju u bušaću kolonu, dizajnirana za filtriranje i zadržavanje čestica čija veličina im ne dopušta prolaz kroz mlaznice bita.

Jedan filter je iznad nastavka, drugi je ispod vodeće cijevi, gdje se može izvršiti čišćenje. Kemijska obrada sačmenog fluida za bušenje teža je od obrade konvencionalnog fluida za bušenje, posebno kada povišene temperature.

Posebnost je u tome što je potrebno držati sačmu suspendiranu u otopini i zatim generirati ovaj abrazivni materijal.

Nakon prethodnog čišćenja tekućine za bušenje od plina i krhotina pomoću hidrociklona, ​​sačma se skuplja i pohranjuje u mokrom stanju. Zatim se otopina propušta kroz fine hidrociklone i degazer te joj se kemijskom obradom vraćaju izgubljena svojstva. Dio tekućine za bušenje se miješa sa sačmom i dovodi u bušotinu, usput se miješa s običnom tekućinom za bušenje (u izračunatom omjeru).

Laseri- optički kvantni generatori jedno su od izuzetnih dostignuća znanosti i tehnologije. Našli su široka primjena u mnogim područjima znanosti i tehnologije.

Prema stranim podacima, trenutno je moguće organizirati proizvodnju kontinuiranih plinskih lasera izlazne snage od 100 kW i više. Učinkovitost plinskih lasera može doseći 20 - 60%. Velika snaga lasera, pod uvjetom da se dobiju ekstremno visoke gustoće zračenja, dovoljna je za taljenje i isparavanje bilo kojeg materijala, uključujući i stijene. Stijena također puca i ljušti se.

Eksperimentalno je utvrđena minimalna gustoća snage laserskog zračenja dovoljna za uništavanje stijena taljenjem: za pješčenjake, alevrite i gline iznosi približno 1,2-1,5 kW/cm 2 . Gustoća snage efektivnog razaranja naftom zasićenih stijena uslijed termičkih procesa izgaranja nafte, posebno kada se u zonu razaranja upuhuje zrak ili kisik, manja je i iznosi 0,7 - 0,9 kW/cm 2 .

Procjenjuje se da je za bušotinu dubine 2000 m i promjera 20 cm potrebno utrošiti oko 30 milijuna kW energije laserskog zračenja. Bušenje bušotina ove dubine još nije konkurentno tradicionalnim mehaničkim metodama bušenja. Međutim, postoje teoretski preduvjeti za povećanje učinkovitosti lasera: s učinkovitošću od 60% značajno će se smanjiti troškovi energije i troškova te će se povećati njegova konkurentnost. Kod korištenja lasera u slučaju bušenja bušotina dubine 100 - 200 m, cijena rada je relativno niska. Ali u svim slučajevima, tijekom laserskog bušenja, oblik poprečnog presjeka može se programirati, a stijenka bušotine će biti formirana od rastaljene stijene i bit će staklasta masa, što omogućuje povećanje stope istiskivanja isplake cementom. . U nekim slučajevima, očito je moguće učiniti bez osiguravanja bunara.

Strane tvrtke nude nekoliko dizajna lasera. Temelje se na snažnom laseru smještenom u zatvorenom kućištu koje može izdržati visoki pritisak. Otpornost na temperaturu još nije proučavana. Prema tim nacrtima, lasersko zračenje prenosi se na lice kroz svjetlovodno vlakno. Kako se stijena uništava (topi), laserska bušilica se pomiče prema dolje; može biti opremljen vibratorom ugrađenim u kućište. Kada se projektil utisne u rastaljenu stijenu, stijenke bušotine mogu se zbiti.

Japan je počeo proizvoditi plinske lasere ugljičnog dioksida, koji će, kada se koriste u bušenju, značajno (do 10 puta) povećati stopu prodora.

Poprečni presjek bunara pri oblikovanju debla ovom metodom može imati proizvoljan oblik. Pomoću razvijenog programa računalo daljinski postavlja način skeniranja laserske zrake, što vam omogućuje programiranje veličine i oblika bušotine.

Lasersko-termički rad moguć je u budućnosti u radu perforacije. Laserska perforacija omogućit će kontrolu nad procesom razaranja kućišta, cementnog kamena i stijene, a također može olakšati probijanje kanala na značajnu dubinu, što će svakako povećati stupanj savršenosti probijanja formacije. Međutim, topljenje stijena, koje je preporučljivo kod produbljivanja bušotine, ovdje je neprihvatljivo, što se mora uzeti u obzir pri budućem korištenju ove metode.

U domaćim radovima postoje prijedlozi za stvaranje laserskih plazma instalacija za toplinsko bušenje bušotina. Međutim, transport plazme do dna bušotine još uvijek je težak, iako su u tijeku istraživanja mogućnosti razvoja svjetlosnih vodiča ("fiber pipes").

Jedna od najzanimljivijih metoda utjecaja na stijene, koja ima kriterij "univerzalnosti", je metoda njihovog taljenja izravnim kontaktom s vatrostalnim vrhom - penetratorom. Značajan napredak u stvaranju materijala otpornih na toplinu omogućio je premještanje pitanja topljenja stijena u područje stvarnog dizajna. Već na temperaturi od približno 1200-1300 °C, metoda taljenja djeluje

posebno u rastresitom tlu, pijesku i pješčenjaku, bazaltima i drugim kristalnim temeljnim stijenama. U sedimentnim stijenama, iskopavanje glinastih i karbonatnih stijena očito zahtijeva više temperature.

Metoda fuzijskog bušenja omogućuje dobivanje prilično debele staklokeramičke kore s glatkim unutarnjim stijenkama na stijenkama bušotine. Metoda ima visok koeficijent unosa energije u stijenu - do 80-90%. U ovom slučaju, problem uklanjanja taline s lica može se riješiti, barem načelno. Izlazeći kroz izlazne kanale ili jednostavno strujajući oko glatkog penetratora, talina se skrućuje i stvara mulj, čija se veličina i oblik mogu kontrolirati. Krhotine se odnose pomoću tekućine koja cirkulira iznad bušaćeg niza i hladi njegov vrh.

Prvi projekti i uzorci toplinskih bušilica pojavili su se 60-ih godina prošlog stoljeća, a najaktivnija teorija i praksa topljenja stijena počela se razvijati sredinom 70-ih. Učinkovitost procesa taljenja određena je uglavnom temperaturom površine penetratora i fizičkim svojstvima stijena i malo ovisi o mehaničkim svojstvima i svojstvima čvrstoće. Ova okolnost određuje stanovitu univerzalnost metode taljenja u smislu njene primjenjivosti za potapanje raznih stijena. Raspon temperature taljenja ovih različitih polimineralnih višekomponentnih sustava općenito je unutar raspona od 1200-1500 °C pri atmosferskom tlaku. Za razliku od mehaničke metode razaranja stijena topljenjem, s povećanjem dubine i temperature podložne stijene, njena učinkovitost raste.

Kao što je već spomenuto, paralelno s prodorom, stijenke bušotine su osigurane i izolirane kao rezultat stvaranja neprobojnog staklastog prstenastog sloja. Još nije jasno hoće li doći do trošenja površinskog sloja penetratora, koji je njegov mehanizam i intenzitet. Moguće je da se fuzijska bušenja, iako malom brzinom, mogu provoditi kontinuirano unutar intervala određenog projektom bušotine. Sam ovaj dizajn, zbog kontinuiranog pričvršćivanja zidova, može se značajno pojednostaviti, čak iu teškim geološkim uvjetima.

Mogu se zamisliti tehnološki postupci povezani samo s pričvršćivanjem i izoliranjem zidova u nizu s bušenjem okna pomoću konvencionalnog mehaničkog bušenja. Ovi se postupci mogu primijeniti samo na in-

intervalima koji predstavljaju opasnost zbog mogućnosti raznih komplikacija.

Sa stajališta tehničke izvedbe potrebno je osigurati strujni vodič do injekcijskih elemenata penetratora, sličan onom koji se koristi kod električnog bušenja.

3. Klasifikacija bunara

Bunari se mogu klasificirati prema njihovoj namjeni, profilu trupa i filtera, stupnju savršenstva i dizajnu filtera, broju stupova zaštitne cijevi, položaju na površini zemlje itd.

Bušotine se razlikuju po namjeni: referentne, parametarske, strukturno-tražilačke, istražne, naftne, plinske, geotermalne, arteške, injekcijske, promatračke, specijalne.

Prema profilu bušotine i filtra razlikuju se: okomiti, kosi, usmjereni, horizontalni.

Bušotine se razlikuju prema stupnju savršenstva: supersavršene, savršene, nesavršene u pogledu stupnja otvaranja produktivnih slojeva, nesavršene u smislu prirode otvaranja produktivnih slojeva.

Na temelju dizajna filtra, bušotine se dijele na: nepoduprte, podupirane proizvodnom zaštitom, podupirane umetnutim prorezom ili mrežastim filtrom, podupirane šljunčano-pješčanim filtrom.

Na temelju broja kolona u bušotini razlikuju se bušotine: jednokolonske (samo proizvodna kolona), višekolonske (dvo-, tro-, p-kolone).

Bušotine se klasificiraju prema položaju na zemljinoj površini: kopnene, pučinske i pučinske.

Svrha strukturnih prospekcijskih bušotina je utvrđivanje (razjašnjavanje) tektonike, stratigrafije, litologije stijenskog presjeka i procjena mogućih produktivnih horizonata.

Istražne bušotine koriste se za identifikaciju produktivnih formacija, kao i za ocrtavanje razvijenih naftnih i plinskih polja.

Ekstraktivne (eksploatacijske) namijenjene su vađenju nafte i plina iz zemljine utrobe. Ova kategorija također uključuje injekcijske, procjenske, promatračke i piezometrijske bušotine.

Pumpe za utiskivanje potrebne su za utiskivanje vode, plina ili pare u ležište kako bi se održao tlak u ležištu ili tretirala zona u blizini bušotine. Ove mjere imaju za cilj produžiti razdoblje tekuće proizvodnje nafte ili povećati učinkovitost proizvodnje.

Svrha procjenskih bušotina je odrediti početnu zasićenost vodom i naftom i zaostalu zasićenost formacije uljem te provesti druga istraživanja.

Nadzorne i promatračke bušotine služe za praćenje objekta razvoja, proučavanje prirode kretanja formacijskih fluida i promjena u zasićenosti formacije plinom i uljem.

Referentne bušotine se buše radi proučavanja geološke strukture velike regije kako bi se ustanovili opći obrasci pojavljivanja stijena i identificirale mogućnosti stvaranja ležišta nafte i plina u tim stijenama.

Kontrolna pitanja:

1. Kako se klasificiraju bunari?

2. Koje su poznate metode bušenja bušotina?

3. Što je lasersko bušenje? ?

Književnost

1. Bagramov R.A. Bušilice i kompleksi: Udžbenik. za sveučilišta. - M.: Nedra, 1988. - 501 str.

2. Basarygin Yu.M., Bulatov A.I., Proselkov Yu.M. Završetak bušotine: Udžbenik. korist za

sveučilišta - M: Nedra-Poslovni centar doo, 2000. - 670 str.

3. Basarygin Yu.M., Bulatov A.I., Proselkov Yu.M. Komplikacije i nezgode tijekom bušenja nafte

i plinske bušotine: Proc. za sveučilišta. - M.: Nedra-Poslovni centar LLC, 2000. -679 str.

4. Basarygin Yu.M., Bulatov A.I., Proselkov Yu.M. Tehnologija bušenja nafte i plina

bušotine: Proc. za sveučilišta. - M .: Nedra-Poslovni centar LLC, 2001. - 679 str.

5. Boldenko D.F., Boldenko F.D., Gnoevykh A.N. Bušotinski vijčani motori. - M.: Nedra,

Naša je civilizacija danas doživjela neviđeni procvat znanosti i tehnologije, zbog čega imamo priliku uživati ​​u svim njihovim blagodatima. No, to bi bilo nemoguće bez vađenja onog najvažnijeg – njegovog Bušenje naftnih i plinskih bušotina danas je najvažnije djelo, koji se provodi na globalnoj razini kako bi se nadoknadili resursi utrošeni na razvoj novih tehnologija.

Danas su geološka istraživanja podložna prilično visokim zahtjevima u pogledu točnosti određivanja položaja nafte i plina, kao i izračuna njihove procijenjene količine. To je zbog, prije svega, dovoljno uz velike troškove za ugradnju visokotehnološke opreme, gdje je izravno bušenje naftnih i plinskih bušotina prilično skupo. Uostalom, pri izvođenju ovog posla uvijek postoji veliki rizik da bi izračuni mogli biti pogrešni, zbog čega investitor u industrijsko poduzeće može pretrpjeti značajne gubitke.

Postoji više načina izvođenja radova bušenja, ali najoptimalniji i najracionalniji se koristi iu geološkim istraživanjima mineralnih sirovina. Također se naširoko koristi u hidrogeološkim studijama, pregledima strukturnih karata plinskih i naftnih polja. Zahvaljujući operacijama bušenja nastaju i istražni rudnici i pokusne jame, zahvaljujući kojima se iz utrobe zemlje može izvući tlo različitih horizonata kako bi se utvrdilo njegovo podrijetlo i mogućnost korištenja u praktične svrhe.

Bušenje naftnih i plinskih bušotina počinje pripremom odgovarajućeg mjesta, kao i formiranjem pogodnih pristupnih cesta. Kod postavljanja bušaće stanice na otvorenom moru postoji posebna tehnologija kojom se konstruira plutajuća stanica montirana neposredno iznad plinskog ili naftnog polja, nakon čega se uz pomoć posebnih spojnica postavlja na pravo mjesto i počinje funkcionirati. Ako se naslage nalaze na čvrstoj površini, tada nakon prve faze i zakopavanja spremnika za tekućinu za ispiranje, počinju izravno prikupljati naftnu ili plinsku platformu.

Shematski dijagram Stroj za bušenje uključuje sljedeće komponente:

Izravno toranj;

Zgrada za bušenje;

Mehanizam za bušenje;

Snažan motor s unutarnjim izgaranjem.

Tehnologija bušenja naftnih i plinskih bušotina je sljedeća shema rada: ovisno o zemljišnoj stijeni, bušaći stup, vreteno i bušaće kruno postavljaju se na odgovarajuću brzinu vrtnje i određeno aksijalno opterećenje. Rotirajući i postupno prodirući u tlo, kruna buši prstenasto dno i oblikuje jezgru, koja zauzvrat ispunjava jezgrenu cijev. Posebnim tekućinama za pranje ili tehničkom vodom naknadno se ispire i izvlači na površinu. Sva bušenja naftnih i plinskih bušotina jasno su organizirani ciklusi rada u kojima sustavi jasno međusobno djeluju.

Teško je precijeniti važnost globalnog industrija nafte i plina, budući da bi bez osnovnih sirovina razvoj strojarstva, kemijske industrije i metalurgije jednostavno bio nemoguć. U uvjetima postupnog iscrpljivanja postojećih polja, bušenje naftnih bušotina na novim mjestima je vrlo aktualno pitanje. Možete biti sigurni da ćemo u nadolazećim desetljećima vidjeti novu ponudu velikih bušilica koje će nastaviti pružati moderna civilizacija nafte i plina.