Практика 2 курс. Міністерство освіти І науки україни іванофранківський національний технічний університет нафти І газу кафедра буріння нафтових І газових свердловин звіт

Скачать 1.24 Mb. Название Міністерство освіти І науки україни іванофранківський національний технічний університет нафти І газу кафедра буріння нафтових І газових свердловин звіт Анкор Практика 2 курс.docx Дата 12.04.2017 Размер 1.24 Mb. Формат файла Имя файла Практика 2 курс.docx Тип Документы #59 страница 1 из 3

1   2   3 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ІВАНО-ФРАНКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ НАФТИ І ГАЗУ Кафедра буріння нафтових і газових свердловин ЗВІТ З ознайомчої практики Керівник практики від університету: Слепко М.М. Виконав ст. гр. НБ-13-1 Гоголюк Л. м.Івано-Франківськ 2015 р Зміст стор. Вступ 1.Основи буріння нафтових і газових свердловин. 4 Ударне буріння. 4 Обертове буріння. 6 Ударно-обертове буріння. 7 2.Геологічна будова родовищ . Екскурсія в геологічний музей ІФНТУНГ. 7 Колектори нафти і газу. 7 Магматичні породи. 8 Осадові породи. 9 Метаморфічні породи. 9 3.Техніка і технологія буріння. 9 Класифікація свердловин. 9 Типи бурових вишок. 12 4.Породоруйнівний інструмент і обладнання для буріння свердловин. 14 Породоруйнівний інструмент. 14 Обладнання для буріння свердловин. 18 5.Промивання свердловин. 19 Призначення і класифікація промивальних рідин 19 Механізми для приготування бурових розчинів. 20 Механізми для дегазації бурового розчину. 22 Прилади для дослідження фізичних властивостей бурових розчинів. 23 6.Структура УБР. 25 7.Екскурсія в навчально-дослідницький центр « Загвіздя ». 26 8.Індивідуальне завдання. 28 Висновки. 30 Список використаної літератури. 31 Вступ Буріння свердловин є однією з найважливіших галузей нафтової і газової промисловості як за своїм призначенням серед інших галузей, так і за об’ємом капіталовкладень, технічного оснащення та чисельністю працівників. Так,наприклад, вартість глибокої свердловини складає двадцять і більше мільйонів гривень, а сумарна потужність приводних двигунів бурової установки для глибокого буріння сягає п’яти і більше тисяч кіловат. Висока вартість свердловини і енергоозброєність бурових установок свідчать про великі труднощі, з якими стикаються працівники буріння у процесі спорудження свердловин. Нафтові та газові родовища складені в основному осадовими гірськими породами, які залягають шарами одні на одних і відрізняються між собою літологічним складом, фізико-механічними характеристиками, властивостями пластових флюїдів та ін. Досконале знання геологічного розрізу дозволяє правильно запроектувати породоруйнівний інструмент та профіль свердловини, спосіб та режими буріння, бурильну колону та технологію буріння, попередити ускладнення та вибрати бурове та енергетичне обладнання. Це, у свою чергу, дозволяє своєчасно виконати запроектований об’єм буріння з мінімальними затратами часу, матеріальних та трудових ресурсів. В останні роки значно зросли об’єми буріння глибоких, а також похилоскерованих та горизонтальних свердловин, що вимагає удосконалення техніки і технології. 1.Основи буріння нафтових і газових свердловин. Руйнувати гірські породи можна механічним, термічним, фізико-хімічним, електроіскровим та іншими способами. Проте в даний час промислове застосування знайшли тільки способи механічного руйнування породи, а інші поки що знаходяться в стадії експериментальної розробки. Механічне буріння здійснюється такими способами: 1) ударним: а) ударно-штанговим; б) ударно-канатним; 2) обертальним: а) роторним; б) із застосуванням вибійних двигунів (турбобурів, електробурів, гвинтових двигунів); 3) ударно-обертальним. 1.1 Ударне буріння З усіх різновидностей ударного буріння в даний час застосовується тільки ударно-канатний спосіб (рисунок 1.1). Буровий снаряд, що складається з долота 1, ударної штанги 2, розсувної штанги-ножиць 3 і канатного замка 4, спускається в свердловину на інструментальному канаті 5, перекинутому через головний ролик 7 та амортизатор 8 щогли 9, обгинає стяжний 10 і направляючий 12 ролики балансирної рами 11. При загальмованому барабані інструментальної лебідки 13, на якому закріплений кінець каната, шатунно-кривошипним механізмом 14 і 15 балансирна рама приводиться в коливальний рух відносно осі направляючого ролика 12. Відтяжний ролик балансирної рами, опускаючись, натягує канат і піднімає снаряд над вибоєм. Піднімаючись вверх, ролик 10 звільнює канат, і снаряд під власною вагою падає на вибій, руйнуючи долотом породу. Рисунок 1.1 — Схема ударно-канатного буріння У міру поглиблення свердловини, канат подовжують, змотуючи його з барабана 13. Циліндричність свердловини забезпечується поворотом долота в результаті розкручування каната під навантаженням (під час підйому бурового снаряда) і скручування його при знятті навантаження (під час удару долота об породу). При ударному бурінні свердловина, як правило, не заповнена рідиною. Тому з метою уникнення обвалювання породи зі стінок у свердловину спускають обсадну колону, яка складається з металевих обсадних труб, з’єднаних одна з одною з допомогою різьби або зварки. У міру поглиблення свердловини обсадну колону просувають до вибою і періодично подовжують її на одну трубу. Для ударно-канатного буріння випускають самохідні і стаціонарні станки, що дозволяють бурити свердловини глибиною до 500 м. Вони мають порівняно невелику масу (7-20 т), і тому їх можна легко перевозити з місця на місце, що дуже важливо для організації бурових робіт у важкодоступних і віддалених районах. 1.2 Обертальне буріння При обертальному бурінні руйнування породи відбувається в результаті одночасної дії на долото осьового навантаження і крутного моменту. Під дією навантаження долото втискується в породу, а під дією крутного моменту - сколює її. Існує два способи обертального буріння - роторний і з вибійними двигунами. При роторному бурінні (рисунок 1.2) потужність від двигунів 9 передається через лебідку 8 до ротора 16 - спеціального обертального механізму, встановленого над устям свердловини в центрі вишки. Ротор обертає бурильну колону і нагвинчене на неї долото 1. Бурильна колона складається з ведучої труби 15, спеціального перевідника 6 і бурильних труб 5. При бурінні з вибійними двигунами долото 1 нагвинчується на вал, а бурильна колона з’єднується з корпусом двигуна 2. При роботі двигуна обертається його вал з долотом, а бурильна колона не обертається. Характерною особливістю обертального буріння є промивання свердловини водою або спеціальною рідиною протягом усього періоду роботи долота на вибої. Рисунок 1.2 — Схема установки для буріння нафтових та газових свердловин Для заміни зношеного долота піднімають із свердловини всю бурильну колону, замінюють долото і знову опускають її. Спуско-підіймальні роботи ведуть також з допомогою талевої системи. 1.3 Уда́рно-оберто́ве бурі́ння. Спосіб буріння, при якому руйнування породи здійснюється шляхом нанесення ударів по породоруйнівному інструменту, який безперервно обертається. Застосовується при веденні гірничих робіт для буріння шпурів і свердловин глиб. 25—50 м, діаметром 40—850 мм і при пошуках, розвідці родовищ для буріння свердловин глиб. до 2000 м, діаметром 59-151 мм. 2. Геологічна будова родовищ . Екскурсія в геолoгічний музей ІФНТУНГ. Природним середовищем перебування нафти і газу в надрах є переважно осадові гірські породи земної кори. За здатністю порід вміщувати нафту і газ, а точніше за їхніми ємнісно–фільтраційними властивостями, породи поділяють на дві групи: 1) колектори нафти і газу; 2) флюїдоупори. Поняття “колектор” і “флюїдоупор” деякою мірою умовні і стосуються конкретної ділянки з певним складом порід і флюїдів, термобаричними умовами. При зміні цих параметрів колектор може втратити фільтраційні властивості, а флюїдоупор — набути їх. Одна й та ж порода може бути колектором для газу та флюїдоупором для нафти. 2.1 Колектори нафти і газу Колекторами нафти і газу називають гірські породи, які здатні вміщувати флюїди (нафту, газ і воду) і пропускати їх через себе при наявності перепаду тиску. Насичені нафтою і газом породи-колектори називають відповідно нафтоносними або газоносними. Товщина нафтоносних і газоносних пластів може коливатись від кількох сантиметрів до десятків і сотень метрів, а їхня протяжність (ширина і довжина) — від кількох десятків метрів до кількох десятків кілометрів. Нафта і газ заповнюють в породі порожнинний простір, який може бути представлений порами, кавернами або тріщинами. Пори — це простір між мінеральними зернами (уламками) породи, який утворився в результаті неповного прилягання їхніх поверхонь між собою і не заповнений твердою речовиною (цементом). Каверни — це порожнини в породі, що утворились при вилуговуванні окремих компонентів породи або їхньої перекристалізації. Тріщини — це порожнини в породі, що утворились внаслідок розривів суцільності скелету породи після тектонічних процесів і складкоутворення. В геологічному музеї ІФНТУНГ представлені : мінералогія ,петрографія ,корисні копалини України, корисні копалини Івано-Франківської обл. ,історична геологія ,палеонтологія. Рис 2.1 Геологічний музей ІФНТУНГ За своєю природою , породи поділяються на : магматичні, осадові і метаморфічні гірські породи. 2.2 Магматичні породи. Магматичні гірські породи утворились в процесі розкристалізації або затвердіння природних силікатних розплавів, які виникли в глибинних зонах земної кори або вилились на її поверхню в результаті пониження її температури. Ці породи поділяються на два типи: -інтрузивні , що утворились з магми у глибинних надрах Землі. -ефузивні, що утворились з лави на поверхні Землі. Рис 2.2 Магматичні породи: ігнімбрит і базальт. 2.3 Осадові гірські породи. Осадова гірська порода –це геологічне тіло, складене із мінералів або органічних утворень, а також тих і другиг сумісно, сформоване із осадів, відкладених на поверхні суші або на дні водойми.Ці породи поділяються на : уламкові,органогенні і хемогенні. Рис 2.3. Уламкові осадові породи. Рис 2.4 Калійна сіль 2.4 Метаморфічні гірські породи. Метаморфічні гірські породи утворились в результаті значного перероблення магматичних і осадових гірських порід в глибинних зонах земної кори ,куди вони потрапили в результаті дії тектонічних процесів. Вони утворились за так званих метаморфічних умов: високого тиску і температури , складу циркулюючих і водних розчинів і газів. 3. Техніка і технологія буріння. 3.1 Класифікація свердловин. Свердловиною називають гірську циліндричну виробку, що споруджується без доступу в неї людини і діаметр якої в багато разів менший від довжини (рисунок 3.3). Початок свердловини називається устям, циліндрична поверхня - стінкою або стволом, а дно - вибоєм. Відстань від устя до вибою по осі ствола визначає довжину свердловини, а по проекції осі на вертикаль - її глибину. Свердловини бурять вертикальні і похилі. В останньому випадку свердловину примусово викривляють згідно з раніше запроектованим профілем. Свердловини бурять ступенево, зменшуючи діаметр від інтервала до інтервала. Глибини свердловин коливаються в широких межах: від декількох сотень до декількох тисяч метрів. Поглиблення свердловини здійснюється шляхом руйнування породи на всій площі вибою (без відбору керну) або на його периферійній частині (з відбором керну). Буріння свердловини здійснюється за допомогою спеціальних бурових установок як на суші, так і на морі. а, б-вертикальні; в-похила; а, в- буріння без відбору керна; б-буріння з відбором керна; 1-устя; 2-стінка (ствол); 3-вісь; 4-вибій; 5-керн Рисунок 3.3 — Схема свердловини За призначенням всі свердловини, що буряться з метою геологічного дослідження району, поділяються на опорні, параметричні, структурні, пошукові, розвідувальні, експлуатаційні і спеціальні. Опорні свердловини бурять для вивчення геологічної будови і гідрогеологічних умов залягання осадової товщі порід і вивчення закономірностей поширення комплексів відкладів, сприятливих для нафтогазонакопичення. При бурінні опорних свердловин намагаються розкрити кристалічний фундамент, а там, де він залягає глибоко, бурять до технічно можливих у даний час глибин. Результати опорного буріння всебічно досліджують і в комплексі з іншими одержаними раніше геолого-геофізичними даними використовують для вияснення загальних закономірностей геологічної будови району, попередньої оцінки перспектив його нафтогазоносності, складання перспективного плану геологорозвідувальних робіт і підрахунку прогнозних запасів нафти і газу. Параметричні свердловини призначені для детальнішого вивчення геологічної будови розрізу, особливо на великих глибинах, а також для виявлення найперспективніших площ з точки зору проведення на них геолого-пошукових робіт. За результатами буріння параметричних свердловин уточнюють стратиграфічний розріз і наявність сприятливих для накопичення нафти і газу структур, коректують розроблені за даними опорного буріння перспективи нафтогазоносності району і прогнозні запаси нафти і газу. Структурні свердловини служать для ретельного вивчення структур, виявлених при бурінні опорних і параметричних свердловин та для підготовки проекту пошуково-розвідувального буріння на ці структури. Результати структурного буріння і геофізичних досліджень використовують для вивчення характеру залягання, віку і фізичних властивостей порід, що складають розріз, для точного відбиття опорних (маркуючих) горизонтів і побудови структурних карт. Пошукові свердловини споруджують на підготовлених попереднім бурінням та геолого-геофізичними дослідженнями площах з метою відкриття нових родовищ нафти і газу або для пошуків покладів нафти і газу ж на раніше відкритих родовищах. При бурінні пошукових свердловин детально вивчають геологічний розріз і його нафтогазоносність з відбором проб породи, води, газу, нафти, а при розкритті продуктивної товщі свердловини випробовують на приплив нафти з допомогою спеціальних пристроїв. Розвідувальні свердловини бурять на площах зі встановленою промисловою нафтогазоносністю з метою оконтурювання родовища та збору вихідних даних для складання проекту його розробки. У процесі розвідувального буріння продовжують дослідження розрізу і його нафтогазоносності приблизно в такому ж об’ємі, як це роблять при пошуковому бурінні. Експлуатаційні свердловини бурять на повністю розвіданому і підготовленому до розробки родовищі з метою експлуатації покладів нафти і газу. У категорію експлуатаційних входять не тільки свердловини, з допомогою яких видобувають нафту або газ (видобувні свердловини), але і свердловини, які дозволяють організувати ефективну розробку родовища (оціночні, нагнітальні, спостережні). Оціночні свердловини призначені для уточнення режиму роботи пласта і ступеня виробки ділянок родовища, уточнення схеми його розробки. Нагнітальні свердловини служать для організації законтурного і усередину контурного нагнітання в експлуатаційний пласт води, газу, або повітря з метою підтримання пластового тиску. Спостережні свердловини споруджують для систематичного контролю за режимом роботи родовища. Спеціальні свердловини бурять для вибухових робіт при сейсмічних методах пошуків і розвідки родовища, скидання промислових вод у непродуктивні поглинаючі пласти, розвідки і видобутку води, підготовки структур для підземних газосховищ і закачування в них газу, ліквідації відкритих фонтанів нафти і газу. 3.2 Типи бурових вишок. Бурова вишка призначена для підйому і спуску бурильної колони та обсадних труб у свердловину, утримання бурильної колони на вазі під час буріння, а також розміщення в ній талевої системи, бурильних труб і частини обладнання, необхідного для здійснення процесу буріння. Вишки являють собою решітчасті конструкції, виконані з профільного заліза або труб. Бурові вишки розрізняються за конструкцією, висотою та вантажопідіймальністю. За конструкцією бурові вишки поділяються на два типи: баштові,щоглові і А-подібні. Вишки випускаються висотою 33, 41, 42, 47, 52, 53, 64, 70, 73 м. Вишка баштового типу – це чотиригранна зрізана піраміда. Нижня основа вишки має розмір 8x8 м (для 41-42 м) або 10x10 м (для 53 м), а верхня - 2´2 м. На верхній основі піраміди встановлюють підкронблочні балки, до яких кріпиться кронблок, огороджений перилами. На вишках висотою 41 м на висоті 22 м монтується чотиристоронній балкон з квадратним прогоном посередині і площадкою, яка виступає всередину вишки для обладнання робочого місця помічника бурильника (верхового). Вишки висотою 53 м обладнані двома балконами для роботи з 25-ти і 36-ти метровими свічками.Для буріння надглибоких свердловин (до 15000 м) використовуються баштові вишки з вертикальними колонами. Одним з різновидів щоглових бурових вишок є А-подібні вишки більш трудомісткі у виготовленні і тому більш дороги. Вони менш стійкі, але їх простіше перевозити з місця на місце і потім монтувати. Основні параметри вишки – вантажопідйомність, висота, ємність «магазинів» (сховищ для свічок бурильних труб), розміри верхнього і нижнього підстав, довжина свічки, маса. Найпоширенішими серед щоглових вишок є вишки А-подібного типу (рис 3.4), які мають ряд переваг порівняно з вишками баштового типу: менша металоємність, менша кількість деталей, полегшується монтування і демонтування, покращуються умови роботи щодо затягування труб у бурову і викидання їх з бурової, а також видимість у буровій. Баштові вишки монтують з допомогою спеціальних підйомників методом “зверху-вниз”. Вишки А-подібного типу монтують у горизонтальному положенні і піднімають у вертикальне з допомогою стріли і бурової лебідки або трактора. Рис 3.4.Вишка А-подібного типу.   1   2   3