л 2

Кафедра: НТиТ Направление: ТМиО	Изучение конструкций скважин и способы монтажа буровых установок.	Лабораторная работа №2
Скважина - это цилиндрическая горная выработка, у которой длина ствола гораздо больше, чем ее диаметр. Конструкция скважины - это совокупность элементов крепи горной выработки с поперечными размерами, несоизмеримо малыми по сравнению с ее глубиной и протяженностью, обеспечивающая при современном техническом и технологическом вооружении безаварийное, с учетом охраны недр, экономичное строительство герметичного пространственно устойчивого канала между флюидонасыщенными пластами и остальной частью вскрытого геологического разреза, а также дневной поверхностью, эксплуатирующегося в заданных режимах и времени в зависимости от назначения: изучение геологического разреза, разведка и оценка газонефтеносности отложений, добыча продукции, поддержание пластовых давлений, наблюдение за режимом эксплуатации месторождения и др. Основные элементы скважины Основными элементами скважины являются: устье, забой, ствол, обсадная колонна, фильтр, цементное кольцо. Устье - это начало скважины, образованное короткой вертикальной зацементированной трубой - направлением. Забой - это дно ствола скважины. Ствол - это горная выработка, внутри которой располагаются обсадные колонны и производится углубление скважины. Фильтр - участок скважины, непосредственно соприкасающийся с продуктивным нефтяным или газовым горизонтом. Фильтром может служить необсаженный колонной участок ствола, специальное устройство с отверстиями, заполненное гравием и песком, часть эксплуатационной колонны или хвостовика с отверстиями или щелями. Цементное кольцо - затвердевший цементный раствор, закачанный в кольцевое пространство между стволом и обсадной колонной с целью его герметизации. Цементное кольцо предназначено для надежной изоляции друг от друга интервалов геологического разреза (в том числе и продуктивных) на весь период строительства, эксплуатации и обеспечения жесткой связи обсадных колонн со стенками скважины с целью формирования прочной и герметичной постоянной крепи. Система обсадных колонн и цементных колец за ними составляют крепь скважины. Кондуктор - колонна обсадных труб, предназначенная для крепления верхней части скважины; Стенки - боковая поверхность скважины; Глубина - расстояние от поверхности (устья) до забоя по оси скважины; Обсадные колонны Обсадная колонна - это свинченные друг с другом и опущенные в ствол обсадные трубы с целью изоляции слагающих ствол горных пород. Различают первую обсадную колонну - кондуктор, последнюю обсадную колонну - эксплуатационную колонну, в том числе хвостовик, промежуточные обсадные колонны, в том числе летучки (лайнеры). Рис. 2 Обсадная труба Обсадные колонны предназначены для изоляции стенок скважин от рабочего пространства ствола в процессе бурения и эксплуатации и обеспечивают требуемую прочность и герметичность при воздействии на них внутренних и внешних воздействий в первую очередь давления. Для создания необходимой изоляции кольцевого пространства, остающегося между обсадными колоннами, оно заливается жидким цементным раствором, твердеющим через определенное время. Обсадные колонны по назначению подразделяются следующим образом. Направление - первая колонна труб или одна труба, предназначенная для закрепления приустьевой части скважин от размыва буровым раствором и обрушения, а также для обеспечения циркуляции жидкости. Направление, как правило, одно. Однако могут быть случаи крепления скважин двумя направлениями, когда верхняя часть разреза представлена лессовыми почвами, насыпным песком или имеет другие особенности. Обычно направление спускают в заранее подготовленную шахту или скважину и бетонируют на всю длину. Иногда направление забивают в породу, как сваю. Кондуктор - колонна обсадных труб, предназначенных для разобщения верхнего интервала разреза горных пород, изоляции пресноводных горизонтов от загрязнения, монтажа противовыбросового оборудования и подвески последующих обсадных колонн. Кондуктор в зависимости от геологических условий устанавливается на глубину в среднем до 100 м, а максимальная глубина до 600 м. Диаметр кондуктора, как правило, колеблется в диапазоне 177-508 мм. Он опрессовывается, как и цементное кольцо. Промежуточная обсадная колонна (их может быть несколько) служит для разобщения несовместимых по условиям бурения зон при углублении скважины до намеченных глубин. Эксплуатационная колонна - последняя колонна обсадных труб, которой крепят скважину для разобщения продуктивных горизонтов от остальных пород и извлечения из скважины нефти или газа или для нагнетания в пласты жидкости или газа. Иногда в качестве эксплуатационной колонны может быть использована (частично или полностью) последняя промежуточная колонна. Сооружение скважины Только сооруженная скважина может ответить на вопрос: имеется ли в данном районе нефтяное или газовое месторождение и какова промышленная ценность залежи углеводородов. Сооружение скважины, независимо от ее назначения (разведочная, параметрическая, эксплуатационная и т.д.), включает в себя следующие основные этапы: Геологическое обоснование места сооружения и составление проекта скважины, которые позволяют наилучшим образом выполнить поставленную задачу. Монтаж технических средств для наиболее качественного и экономичного сооружения скважины. Проводку ствола скважины, обеспечивающую высокую скорость углубления при минимальных затратах. Глубинные геофизические и технологические исследования, позволяющие подробно изучить геологический разрез, термодинамические параметры вскрытых скважиной пластов, отобрать образцы горных пород и пластовых флюидов для лабораторных исследований. Крепление ствола обсадными трубами и цементом, обеспечивающее длительную безаварийную эксплуатацию скважины как инженерного сооружения и ее экологическую безопасность. Изготовление глубинного фильтра, обеспечивающего качественную и надежную гидродинамическую связь продуктивного пласта с полостью эксплуатационной колонны и препятствующего проникновению в колонну горной породы и других загрязняющих углеводороды примесей. Оборудование устья скважины, включающее, при необходимости, подвеску колонны насосно-компрессорных труб, обеспечивающее качественное испытание скважины и дальнейшую длительную эксплуатацию ее как объекта добычи углеводородов. При бурении в скважину последовательно спускается определенная конструкция, состоящая из обсадных труб. Каждая последующая колонна вставляется в предыдущую, и поэтому имеет все меньший диаметр. Дно скважины называется забоем. После проведения цементирования скважины образуется новый забой, который называется «искусственный забой». В процессе эксплуатации на забой осаждаются примеси, части изношенного оборудования или упущенный при проведении подземного ремонта инструмент и т.п., что при замерах изменяет глубину скважины и новая точка называется «текущий забой». Способы монтажа буровых установок 1.    Монтаж мелкими блоками с последовательным присоединением отдельных агрегатов: установка сборного фундамента и легкосплавных опор, которые соединяются между собой разъемным способом при помощи болтов; установка роторно-лебедочного блока, который будет осуществлять спуск и подъем рабочего механизма в пределах скважины; Монтаж дополнительных вспомогательных сооружений, которые будут обеспечивать дренаж, свободный доступ транспортных средств к вышке, защиту объекта от несанкционированного доступа. 2.    Монтаж цельной установки, который возможен только с мелкогабаритными агрегатами. Он подразумевает, что оборудование доставляется к месту работы в уже собранном виде, после чего его при помощи автокранов поднимают в вертикальное положение и устанавливают на заранее подготовленный фундамент. Установка вспомогательных элементов При установке добывающего оборудования не стоит забывать и о системах обеспечения, без которых не будет работать ни одна машина. Поэтому осуществляется еще целый ряд дополнительных операций, без которых не получится ввести объект в эксплуатацию. Самыми главными являются сооружения для обеспечения безопасности, так как нефть и газ относятся к категории горючих и взрывоопасных веществ, на производстве должны быть полностью исключены случаи применения огня непосредственной близости от скважин. Также должна быть правильно проведена и подключена проводка, так как любое короткое замыкание может вызвать катастрофу техногенного характера на огромной площади. Монтаж и эксплуатация электрооборудования буровых установок проходит так:   1.    Производится расчет необходимой мощности, чтобы хватало на питание всего объекта с учетом возможных критических нагрузок. 2.    Выбирается линия для подключения или же устанавливается автономная станция. 3.    Делается разводка проводов, причем используются только кабеля с максимальной защитой и огнестойкой изоляцией, которая не нарушит своей целостности даже при условии контакта с открытым огнем. Дата Работу выполнил: Работу принял: Малиновский Михаил Кожевников Александр Александрович Сергеевич

8