11-20

способ гашения пены прост, экономичен и не связан с созданием и применением специальных конструкций или устройств. В промывочную жидкость вводят поверхностно-активные вещества, не образующие структурированных пленок, но более активные, чем вещество, вызывающее пенообразование, либо добавляют вещества, связывающие гидрофобную часть молекул пенообразователя. В первом случае воздушные пузырьки разрушаются за счет вытеснения с их поверхности поверхностно-активного вещества пенообразователя вследствие локального ослабления пленки с последующим разрывом. Лишенный защиты пузырек выходит из промывочной жидкости.

Связывание гидрофобной части молекулы пенообразователя, сопровождающееся гашением пены, происходит только тогда, когда эта часть более активно адсорбируется на поверхности пеногаситель — вода, чем на поверхности воздух — вода. Это вызывает десорбцию пенообразователя с поверхности пузырьков и их разрушение.

Особенно активен, в качестве пеногасителя, полиметилсилоксан. Добавки 0,005-0,05 % этого реагента способствуют полному удалению пены. Концентрации других пеногасителей должны быть в пределах 0,1-3 %. Хорошо гасят пену суспензия резины или полиэтилена в дизельном топливе в соотношении 1:10.

3)Противовыбросовое оборудование

Устье скважины при бурении, опробовании, а также при испытании герметизируют с помощью специального противовыбросового оборудования. В комплект противовыбросового оборудования входят плашечные, универсальный, вращающийся превенторы, аппаратура для дистанционного и ручного управления ими, а также система трубопроводов обвязки с задвижками {или кранами) высокого давления, имеющими дистанционное управление.

Превентор управляется дистанционно со специального пульта с помощью гидравлического привода. При выходе из строя дистанционного управления превентор можно закрыть вручную вращением штурвалов, вынесенных за пределы буровой в специальное укрытие.

Вращающиеся превенторы применяются только при роторном бурении и служат для герметизации устья скважины, когда в ней находится ведущая труба.

Инструкция по предупреждению ГНВП:

1.При вскрытии коллекторов, насыщенных нефтью и газом, на буровой необходими иметь два шаровых крана. Один устанавливается между рабочей трубой и ее предохранительным переводником, другой является запасным.

2.При вскрытии газовых пластов с АВПД, сероводородсодержащих пластов на буровой должно быть три крана.

Манифольд. Назначение:

1.Управление скважиной при проявлении и обеспечении срочной разрядки скважины через линии глушения и дросселирования.

2.Подача ПЖ в межтрубное пространство скважины с помощью буровых насосов.

Состоит из блоков дросселирования и глушения, комплектов труб, сепаратора низкого давления.

Билет №14 1)Основные элементы бурильной колонны

Основные элементы бурильной колонны: ведущая труба, бурильные трубы с присоединительными замками, утяжеленные бурильные трубы

(УБТ).

Основные элементы бурильной колонны.

Ведущая труба.

В глубоком бурении применяют горячекатаные бесшовные стальные (СБТ) и легкосплавные (ЛБТ, АБТ) бурильные трубы с номинальными диаметрами (60, 73, 89, 102), 114, 127 и 140 мм. Толщина стенок труб от 7 до 11 мм, длина 11,5 м. (в партии труб допускается до 25% труб длиной 8 м и до 8% – длиной 6 м).

Типы бурильных труб и соединительных замков:

Утяжеленные бурильные трубы (УБТ). Предназначены для:

1.Повышения жесткости бурильной колонны в сжатой ее части.

2.Увеличения веса компоновки, создающей нагрузку на долото.

К УБТ предъявляются повышенные требования по прямолинейности, соосности и сбалансированности.

Три типа УБТ:

1.Горячекатаные из сталей групп прочности Д и К (УБТ).

2.Сбалансированные УБТС-

)

с термообработкой по всей длине.

3. Сбалансированные УБТС-2 с термообработкой концов трубы. Выбор длины УБТ.

(на 17,5% с учетом выталкивающей силы промывочной жидкости).

2)Четырехступенчатая система очистки пж от тв фазы.

четырехступенчатая: вибросито – пескоотделитель – илоотделитель - центрифуга и т. д. (рисунок 8.20).

При бурении нефтяных и газовых скважин используется типовая трехступенчатая система очистки, включающая вибросито ВС-1 для грубой очистки, пескоотделитель (ПГ-45, ПГ-90) и илоотделитель.

Содержание активной твердой фазы регулируется комбинацией гидроциклонной очистки и флокуляции с последующей сепарацией флокул в илоотделителе или турбоциклоне. Возможен вариант параллельного использования химической очистки. Для этого часть циркулирующего раствора отводится в отдельный отстойник, где он обрабатывается флокулянтом или коагулянтом и гидрофобно коагулируется. Вода, получающаяся в отстойнике, направляется в основной поток бурового раствора в качестве разбавителя, а образующийся осадок утилизируется.

вибросито			пескоотделитель илоотделитель

центрифуга

вибросито вибросит

растворная

растворная

растворная

емкость (от ФС)

Рисунок 8.20 – Типовая схема четырехступенчатой очистки БПЖ Вибрационные сита, предназначенные для нефтяной промышленности, применяются для очистки бурового раствора от выбуренной породы (шлама). Классически, вибрационные сита являются первой ступенью очистки бурового раствора, находясь в самом начале технологической цепочки

системы очистки бурового раствора (перед гидроциклонами (пескоотделителями и илоотделителями) и центрифугами

3)Морские буровые сооружения

Буровая баржа (Drill barge)

Буровая баржа - вид морской БУ используемой на первом этапе разработки месторождения, для бурения скважин в основном на мелководных участках. Область применения - внутриконтинентальные месторождения устья рек, озера, болота, каналы и на небольшой глубине (как правило от 2 до 5 метров).

Самоподъемная плавучая буровая установка (Jack-up drilling rig)

Этот тип морских буровых установок по способу перемещения, видам работ, форме корпуса и структуре производственной платформы напоминает буровую баржу, и иногда является модернизированной буровой баржей.

В конструкцию включены три, четыре или пять опор с башмаками, опускаемых и задавливаемых в дно на время осуществления буровых работ.

При этом также может производится заякоривание буровой установки, но стояние на опорах является более безопасным режимом эксплуатации, так как в этом случае корпус не касается поверхности воды.

Глубина воды на которой может работать самоподъемная буровая платформа ограничена, как правило длиной опор и не превышает 150 метров. Буровое судно (Drillship)

Буровые суда – самоходные и поэтому не требуют буксировки на место проведения работ. Они проектируются специально для осуществления бурения скважин на большой глубине, хоть и обладают не такой устойчивостью как полупогружные морские буровые установки.

Благодаря якорной системе, судно, оборудованное производственной, отгрузочной и хранилищной площадками, может вращаться вокруг вертикальной оси, в результате при воздействии ветра, его влиянию будет подвержена минимальная площадь. Нефть, добытая, а затем очищенная, хранится в резервуарах корпуса, впоследствии же ее загружают в челночные грузовые танкеры.

Погружная буровая установка (Submersible rig)

особенность конструкции заключается в способности погружаться в воду, может использоваться на небольших глубинах.

Преимуществом погружных установок является высокая мобильность, однако при этом глубина выполнения буровых работ – невелика и не превышает 25 метров.

Полупогружная буровая установка (Semisubmersible rig)

Наиболее распространенный тип морских буровых установок, сочетает в себе преимущества погружных конструкций и способность проводить буровые работы на глубине более 1500 метров.

Конструкция полупогружной установки включает опоры, которые обеспечивают плавучесть платформы и обеспечивают большой вес для

сохранения вертикального положения. В процессе передвижения полупогружная морская буровая установка происходит закачивание и выкачивание воздуха из нижнего корпуса (когда выпускается воздух полупогружная установка притапливается лишь частично, не достигая при этом морского дна и остается на плаву).

В процессе буровых работ осуществляется заполнение нижнего корпуса водой, в результате чего достигается необходимая устойчивость. Укрепление тяжелыми 10-тонными якорями, дает гарантии безопасности при эксплуатации платформы в бурных морских водах. При необходимости удерживать установку на одном месте также применяется активное рулевое управление.

Билет №15 1)Вспомогательные элементы бурильной колонны

Вспомогательные элементы: переводники различного назначения, протекторы, центраторы, стабилизаторы, калибраторы, наддолотные амортизаторы, а также элементы технологической оснастки бурильной колонны (например, перепускные и обратные клапаны, предохранительные переводники, шламометаллоуловители и др.).

Вспомогательные элементы бурильной колонны.

Переводники.

Бывают переводник переходный ПП, переводник муфтовый ПМ, переводник ниппельный ПН.

Протектор.

Протектор предназначен для предохранения бурильных труб и соединительных замков от поверхностного износа, а также обсадной колонны от протирания при перемещении в ней бурильных труб. Наружный диаметр протектора превышает диаметр замка.

Центратор.

Опорно-центрирующий элемент в составе КНБК, служащий промежуточной опорой БК о стенки скважины. Обеспечивает уменьшение прогиба КНБК. Выполняются с прямыми ребрами (длина опорной поверхности центратора примерно 0,5 м) и со спиральными ребрами.

Стабилизатор.

Опорно-центрирующий элемент для сохранения соосности большого участка бурильной колонны в стволе скважины. От центратора он отличается большей длиной, которая примерно в 20–30 раз превышает диаметр. В качестве стабилизатора используют, например, квадратную ведущую трубу с армированными твердым сплавом ребрами.

Функции стабилизатора может выполнять компоновка УБТ с несколькими близко установленными центраторами.

Калибратор.

Породоразрушающий инструмент для обработки стенок скважины и сохранения номинального диаметра ствола скважины в случае износа долота. Калибратор размещают непосредственно над долотом. Он одновременно выполняет роль центратора и улучшает условия работы долота. По вооружению калибраторы подразделяются на шарошечные, лопа-

стные (твердосплавные) и алмазные.

Амортизатор наддолотный (забойный демпфер).

Устанавливают в БК между долотом и УБТ для гашения высокочастотных колебаний, возникающих при работе долота на забое скважины. Снижение вибрационных нагрузок приводит к увеличению ресурса работы бурильной колонны, повышению стойкости долота и позволяет поддерживать режим бурения.

По принципу действия и конструкции выделяют демпфирующие устройства двух типов:

1.Амортизаторы-демпферы механического действия, включающие упругие элементы (стальная пружина, резиновые кольца или шары, другие элементы).

2.Виброгасители-демпферы гидравлического или гидромеханического действия (поглотители гидравлических ударов, гидроакустические ловушки и др.).

2) Система кондиционирования промывочной жидкости

Система кондиционирования.

1. Блок очистки ПЖ от твердой фазы:

a.1 ступень. вибросито

b.2 ступень. пескоотделитель

c.3 ступень. илоотделитель

d.4 ступень. центрифуга

2.Блок очистки ПЖ от газа a. Газовый сепаратор.

b. Дегазатор

3.Блок химической обработки ПЖ: a. Дозатор

b. Смеситель. c. Диспергатор.

d. Перемешиватель. Вибросита

Глубина очистки и пропускная способность вибросита зависит от размера ячеек сетки и просеивающей поверхности. Вибрирующие рамы располагают как в горизонтальной, так и в наклонной плоскости. Движение вибросеток: возвратно-поступательное по прямой; эллипсообразное; круговое; комбинированное.

Гидроциклоны.

Гидроциклон – инерционно-гравитационный классификатор твердых частиц.

3) Технология бурения морских скважин

Техника и технология бурения скважин с подводным расположением устья имеют ряд отличий от техники и технологии бурения на суше. После забивки в морское дно направления, играющего роль сваи, на нём устанавливают донную плиту, на которой с помощью водолазов или направляющих канатов монтируют подводный устьевой буровой комплекс массой 90-175 т и высотой до 12 м. Комплекс соединён с плавучей буровой платформой водоотделяющей колонной, на которой снаружи закреплены линии манифольда и выкида. Для натяжения водоизолирующей колонны применяют специальные системы натяжения, а в случае длинных колонн для уменьшения веса к ним крепят специальные поплавки. Подводный устьевой комплекс включает: блок дивертора и переходный блок с системами управления; блок превенторов (превенторы с трубными, глухими и срезающими плашками, а также универсальные превенторы); аварийную акустическую систему управления противовыбросовым оборудованием и др. Над верхним универсальным превентором может располагаться узел шарнирного соединения, допускающий изгиб водоотделяющей колонны в пределах до 10° в любом направлении.

На полупогружных буровых установках и буровых судах над вертлюгом размещают компенсатор вертикальных перемещений, позволяющий сохранять постоянную нагрузку на буровой инструмент при вертикальных перемещениях судна, вызванных волнением моря. Аналогичную технику применяют при бурении с искусственных плавучих ледовых островов.

Билет №16.

1)Условие работы бурильной колонны в скважине

Условия работы БК в скважине.

Наиболее существенные факторы:

1.Величина и характер действующих нагрузок.

2.Концентрация напряжений в местах сопряжения элементов БК.

3.Коррозионное воздействие среды.

4.Абразивное воздействие стенок скважины и БШ.

5.Трение БК об обсадную колонну.

6.Колебательные процессы и резонансные явления в бурильной колонне.

В процессе бурения бурильная колонна подвергается действию статических, динамических и переменных (в том числе циклических) нагрузок.