1-10 (1)

Билет №1

1) Скважина – горнотехническое сооружение в недрах, осевая протяженность которого значительно превышает поперечные размеры (диаметр), построенное без доступа в него человека.

Недра – часть земной коры, расположенная ниже почвенного слоя, а при его отсутствии – ниже земной поверхности и дна водоемов и водотоков, простирающаяся до глубин, доступных для геологического изучения и освоения Горная подсистема – массив пород вокруг ствола скважины, свойства которого в результате бурения изменились по сравнению с исходными (техногенный массив). Техническая подсистема – подземное и наземное оснащение скважины.

Элементы горной подсистемы скважины.

Устье скважины– место пересечения контура скважины с поверхностью, с которой началось ее бурение.

Ось скважины – воображаемая линия, проходящая через условные центры поперечных сечений скважины. В проектных документах ось скважины имитирует траекторию ее ствола. Ось скважины имеет сложную пространственную форму. Стенка скважины – боковая поверхность скважины по отношению к ее оси. Забой – поверхность, по которой происходит разрушение горной породы рабочим инструментом в процессе углубления скважины (дно скважины);

Ствол скважины – пространство в массиве горных пород, ограниченное контурами скважины, то есть её устьем, стенками и забоем. Имеет условно цилиндрическую форму.

Конструкция скважины – состав и взаимное расположение ее частей.

Понятие конструкции скважины включает следующие характеристики её горной и технической составляющих

1.Глубина (протяженность) скважины.

2.Число обсадных колонн, спускаемых в скважину, глубина их спуска, длина (протяженность), номинальный диаметр обсадных колонн и интервалы их цементирования.

3.Диаметр ствола скважины под каждую обсадную колонну.

2) Одноступенчатое цементирование.

После окончания промывки скважины в обсадную колонну вставляют нижнюю разделительную пробку, навинчивают специальную цементировочную головку,

боковые отводы которой с помощью трубопроводов соединяют с цементировочными насосами, и внутрь колонны закачивают водную суспензию тампонажпых материалов, которую называют цементным раствором, или тестом. Цементный раствор, закачиваемый через нижние боковые отводы 2 (рис. 173, а) цементировочной головки 1, проталкивает разделительную пробку 4 вниз по колонне. Закачав в колонну порцию цементного раствора в объеме, освобождают верхнюю разделительную пробку 10, подвешенную в цементировочной головке, открывают кран 8 на верхнем боковом отводе и закачивают в колонну продавочную жидкость (рис. 173, б). Когда верхняя пробка войдет в обсадную колонну, открывают краны 9 и закачивают продавочную жидкость также через нижние боковые отводы.

Нижняя пробка, дойдя до упорного кольца 6 в колонне, останавливается. Так как закачка жидкости продолжается, давление в колонне возрастает, диафрагма в нижней пробке под влиянием разности давлений в колонне и в кольцевом пространстве разрушается, и цементный раствор устремляется в кольцевое пространство между колонной и стенками скважины (рис. 173, в).

Как только верхняя пробка достигнет нижней и остановится, давление в колонне начнет резко возрастать. Быстрый рост давления («скачок») служит сигналом для прекращения закачки в колонну продавочной жидкости. Краны 8 и 9 цементировочной головки закрывают, а колонну оставляют в покое на период твердения цементного раствора.

3) Требование к промывочным жидкостям для первичного вскрытия ПП

-фильтрат промывочной жидкости не должен вызывать набухание глин частиц увелечения гидрофильности порядок и количество физических связей воды в породах пласта

-состав фильтрата не должен вызывать образование фильтрата в пустотах породы

-поверхностное натяжения на границе фильтрата должно быть минимальным,

-водоотдача при забойных условиях, темпер. И давления должна быть минимальной.

Билет №2

1) Морские БУ

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.

Вконструкцию 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).

Впроцессе буровых работ осуществляется заполнение нижнего корпуса водой, в результате чего достигается необходимая устойчивость. Укрепление тяжелыми 10тонными якорями, дает гарантии безопасности при эксплуатации платформы в

бурных морских водах. При необходимости удерживать установку на одном месте также применяется активное рулевое управление.

2) Обвязка цементировочного оборудования

К оборудованию, необходимому для цементирования скважин, относятся: цементировочные агрегаты, цементно-смесительные машины, цементировочная головка, заливочные пробки и другое мелкое оборудование (краны высокого давления, устройства для распределения раствора, гибкие металлические шланги)

Цементировочные агрегаты. При помощи цементировочного агрегата производят затворение цемента (если не используется цементно-смесительная машина), закачивают цементный раствор в скважину, продавливают цементный раствор в затрубное пространство. Кроме того, цементировочные агрегаты используются и для других работ (установка цементных мостов, нефтяных ванн, испытание колонн на герметичность и др.).

С учетом характера работ цементировочные агрегаты изготовляют передвижными с монтажом всего необходимого оборудования на грузовой автомашине. На открытой платформе автомашины смонтированы: поршневой насос высокого давления для прокачки цементного раствора; замерные баки, при помощи которых определяют количество жидкости, закачиваемой в колонну для продавки цементного раствора; двигатель для привода насоса.

Для централизованной обвязки цементировочных агрегатов с устьем скважины применяют блок манифольдов. Он состоит из коллектора высокого давления для соединения ЦА с устьем скважины и коллектора низкого давления для распределения воды и продавочной жидкости, подаваемой к ЦА. Блок манифольдов, как правило, оборудован грузоподъемным устройством.

Цементно-смесительные машины. Цементирование осуществляется при помощи цементно-смесительных машин. Применяются различные типы цементносмесительных машин: СМ-10, 2СМН-20, СПМ-20 др. В данном случае цифры 10, 20 и т. п. обозначают количество цемента (в т), которое возможно поместить, в бункер смесительной машины.

Цементировочные головки предназначены для промывки скважины и проведения цементирования. Спущенная обсадная колонна оборудуется специальной цементировочной головкой, к которой присоединяются нагнетательные трубопроводы (манифольды) от цементировочных агрегатов.

При двухступенчатом цементировании используются специальные цементировочные пробки.

3) Вторичное вскрытие продуктивного пласта

Основная задача вторичного вскрытие - создание совершенной гидродинамической связи между скважиной и продуктивным пластом без отри-цательного воздействия на коллекторские ПЗП, без значительных деформаций ОК и цементной оболочки.

Решение этой задачи обеспечивает выбором: -условий перфорации,

-перфорация среды

-оптимального для данных условий тип размера перфоратора -оптимальной плотности перфоратора Способы перфорации

-кумулятивная 90-95% в т.ч. с депрессией на пласт 24%

-пулевая -2-3% -торпедная - менее 0,5%

-прочие виды (механическая, с растворяющимися вставками и др 1 -0,5%) Способы спуска перфоратора -Спускаемый через обсадную колонну

-спускаемый через НКТ

-спускаемый на НКТ

Билет №3

1) Классификация скважин

1.Опорные скважины, которые бурят для изучения геологического строения крупных геоструктурных элементов земной коры, определения общих закономерностей распространения комплексов отложений, благоприятных для нефтегазонакопления, с целью выбора наиболее перспективных направлений геологоразведочных работ на нефть и газ.

2.Параметрические скважины, которые бурят для изучения геологического строения, геолого-геофизических характеристик разреза и оценки перспектив нефтегазоносности.

3.Структурные скважины, которые бурят в ряде районов для выявления и подготовки к поисковому бурению перспективных площадей.

4.Поисково-оценочные скважины, которые бурят на площадях, подготовленных к поисковым работам, с целью открытия новых месторождений н и г или новых залежей на открытых месторождениях и оценки их промышленной значимости.

5.Разведочные скважины, которые бурят на площадях с установленной промышленной нефтегазоносностью для уточнения запасов и сбора исходных данных для составления технологической схемы разработки залежи.

6.Эксплуатационные скважины, которые бурят для разработки и эксплуатации залежей нефти и газа. В эту категорию входят скважины:

a.Опережающие эксплуатационные скважины бурят на разрабатываемую или подготовленную к опытной эксплуатации залежь нефти с целью уточнения параметров и режима работы пласта, выявления и уточнения границ обособленных продуктивных полей, а также оценки выработки отдельных участков залежи для дополнительного обоснования рациональной разработки и эксплуатации залежи.

b.Эксплуатационные скважины, которые бурят для извлечения н и г из залежи.

c.Нагнетательные скважины, которые бурят для проведения воздействия на эксплуатируемый пласт с помощью закачки воды, газа и других агентов.

d.Наблюдательные скважины, которые бурят для осуществле-ния систематического наблюдения за изменением параметров.

7. Специальные скважины, которые бурят для:

a.Проведения специальных исследований.

b.Сброса промысловых вод.

c.Ликвидации открытых фонтанов нефти и газа.

d.Подготовки подземных хранилищ углеводородов и закачки в них газа и жидких углеводородов

e.Строительства установок для захоронения.

f.Промышленных стоков (нагнетательные, контрольные, наблюдательные).

g.Разведки и добычи технических вод.

По форме оси скважины подразделяются на вертикальные, наклонно направленные и горизонтальные.

Вертикальная скважина – скважина, отклонение которой от вертикали, проходящей через ее устье, находится в допустимых пределах.

Наклонно направленная скважина – скважина, которая целенаправленно бурится по заданной траектории с отклонением забоя от вертикали, проходящей через устье скважины.

Горизонтальная скважина – наклонно направленная скважина, конечный интервал которой проходит по простиранию полого падающего или горизонтального пласта или с незначительным отклонением от горизонтали.

2) Станция контроля за процессом цементирования.

Управление процессом цементирования и контроль за основными технологическими параметрами осуществляют с помощью станции СКЦ-2М. В ее состав входят самоходная лаборатория 1, смонтированная в утепленном кузове автомобиля ГАЗ-63, блок манифольда 5, на котором размещены датчики расхода прокачиваемой жидкости, давления, плотномер, распределитель для подключения нагнетательных линий цементировочных насосов и распределительная коробка, к которой присоединены бронированными кабелями все датчики; комплект выносных блоков датчиков и узлов связи, которые устанавливаются на цементировочных агрегатах 7, смесительных машинах 8, в насосном сарае буровой и вблизи цементировочной головки.

В самоходной лаборатории установлены вторичные регистрирующие и показывающие приборы узел телефонной связи» а также вспомогательная аппаратура. Станция позволяет контролировать расход и суммарный объем закачиваемой в скважину жидкости, плотность этой жидкости и давление в нагнетательном трубопроводе. Для контроля за расходом применяют индукционный расходомер РГР-7. Расходомер РГР-7 снабжен дополнительным счетным блоком, при помощи которого учитывается суммарный объем закачанной в скважину жидкости.

Плотность закачиваемой жидкости измеряется радиоактивным прибором ПЖР2МП. Прибор имеет радиоактивный источник. Принцип измерения основан на том, что поглощение гамма-излучателя, направленного через жидкость, изменяется, если меняется плотность жидкости.

Руководитель работ управляет процессом цементирования из лаборатории. Для этого между лабораторией и всеми машинами, участвующими в операции, имеются кабельные линии телефонной связи. Распоряжения руководителя передаются также через громкоговорители.

Контрольная аппаратура станции рассчитана на одновременную работу 6 смесительных машин и 14 цементировочных агрегатов. Самоходная лаборатория питается от сети переменного тока напряжением 220 В.

3) Требование к перфорационным жидкостям ПАВ, используемым при

вторичном вскрытии продуктивного пласта.

-при малой концентрации значительно уменьшать поверхностное натяжения на границе раздела водауглеводородная среда -улучшать смачиваемость породы нефтью в присутствии водного фильтрата ПЖ

-не образовывать нерастворимого осадка при контакте с пластовыми водами и Г.П.

-препятствовать диспергированию и набуханию глинистых частиц, со-держащихся в пласте в присутствии водяного фильтрата

-в возможно меньшей степени адсорбироваться на поверхности породы ( при адсорбции резко увеличивающей расход ПАВ)

-препятствовать на границе разделе фаз адсорбции слоев.

Билет №4 1) Производственный цикл строительства скважины.

Производственный процесс – процесс производства продукта труда с начала выполнения работ до выдачи готовой продукции.

Технологический процесс – часть производственного процесса, содержащая однородное действие по изменению состояния предмета производства Технология – совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния,

свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, осуществляемых в процессе производства продукции Технологическая операция – часть технологического процесса, представляющая

собой совокупность рабочих действий (приемов).

Характеризуется однородностью технологического содержания, един-ством (неизменностью) предмета труда, оборудования и рабочих приспособлений Весь комплекс работ, связанных со строительством скважины, образует «цикл строительства скважины»

Структура	производственного			Технологический процесс
цикла строительства скважины
Этап строительства скважины
1. Строительно-монтажные и				1.1. Землеустроительные работы.
подготовительные		работы	к	1.2. Сооружение оснований и фундаментов,
бурению скважин				монтаж буровой установки.
				1.3.	Строительство			вспомогательных
				сооружений		и	монтаж		инженерных
				коммуникаций.
				1.4. Подготовительные работы к бурению
2. Бурение скважины				2.1. Углубление скважины.
				2.2. Промывка скважины.
				2.3. Крепление скважины обсадной колонной.
				2.4. Цементирование скважины
3. Заканчивание скважины.				3.1.	Первичное		вскрытие		продуктивного
				пласта.
				3.2. Оборудование призабойной зоны пласта.
				3.3. Вторичное вскрытие продуктивного
				пласта.
				3.4. Испытание и освоение скважины.
				3.5. Специальные работы в скважине.
4. Заключительные		работы	по	4.1.	Демонтаж		буровой		установки,
окончанию бурения и закан-				вспомогательных сооружений и инженерных
чиванию скважин.				коммуникаций.
				4.2. Утилизация и захоронение произ-
				водственных		отходов,			рекультивация
				земельного участка.

2) Цементировачное оборудование

К оборудованию, необходимому для цементирования скважин, относятся: цементировочные агрегаты, цементно-смесительные машины, цементировочная

головка, заливочные пробки и другое мелкое оборудование (краны высокого давления, устройства для распределения раствора, гибкие металлические шланги) Цементировочные агрегаты. При помощи цементировочного агрегата производят затворение цемента (если не используется цементно-смесительная машина), закачивают цементный раствор в скважину, продавливают цементный раствор в затрубное пространство. Кроме того, цементировочные агрегаты используются и для других работ (установка цементных мостов, нефтяных ванн, испытание колонн на герметичность и др.).

С учетом характера работ цементировочные агрегаты изготовляют передвижными с монтажом всего необходимого оборудования на грузовой автомашине. На открытой платформе автомашины смонтированы: поршневой насос высокого давления для прокачки цементного раствора; замерные баки, при помощи которых определяют количество жидкости, закачиваемой в колонну для продавки цементного раствора; двигатель для привода насоса.

Для централизованной обвязки цементировочных агрегатов с устьем скважины применяют блок манифольдов. Он состоит из коллектора высокого давления для соединения ЦА с устьем скважины и коллектора низкого давления для распределения воды и продавочной жидкости, подаваемой к ЦА. Блок манифольдов, как правило, оборудован грузоподъемным устройством.

Цементно-смесительные машины. Цементирование осуществляется при помощи цементно-смесительных машин. Применяются различные типы цементносмесительных машин: СМ-10, 2СМН-20, СПМ-20 др. В данном случае цифры 10, 20 и т. п. обозначают количество цемента (в т), которое возможно поместить, в бункер смесительной машины.

Цементировочные головки предназначены для промывки скважины и проведения цементирования. Спущенная обсадная колонна оборудуется специальной цементировочной головкой, к которой присоединяются нагнетательные трубопроводы (манифольды) от цементировочных агрегатов.

При двухступенчатом цементировании используются специальные цементировочные пробки.

3) Исследование продуктивного пласта и освоение скважин

опробование - отбор пробы пластового флюида и ориентировочное определение дебита объекта испытание – выявление газонефтенасыщения пласта, получение пробы пластового

флюида, измерение пластового давления, измерение основных гидродинамических параметров пласта и получение исходных данных для первоначальной оценки коллекторских свойств исслед. Объекта освоение скважин – это комплекс работ по вызову притока

Работы по овоению и испытанию скважин могут быть начаты при обеспечении след. условий:

- высота подъема цементного раствора и экспл. колонны и качества формировавшейся крени отвечает проекту и требованиям охраны недр

рована, опрессована совместно с ко-онной головкой и превенторной установкой, герметична при максимально ожидаемом давлении

дный блок и выкидные линии оборудованы и обвязаны в соответствии с утвержденной схемой.

Комплекс работ по освоению скважин должен предусматривать меры, обеспечивающие:

могидрогазодинамические исследования по определению коли-чественной и качественной характеристики пласта и его геологофи-зических параметров

анов

Приток флюида из пласта вызывается путем создания регламентируемой депрессии за счет:

дегазированную нефть

пользования скважинных насосов, нагнетанием инертного газа или природного газа из соседней скважины Использование воздуха для снижения уровня жидкости запрещается