- •Современное состояние нефтяной и газовой промышленности в России
- •Понятие о скважине, её конструкция и основные элементы
- •Классификация нефтяных скважин
- •По назначению скважины классифицируются:
- •По форме оси скважины классифицируются:
- •По форме оси скважины классифицируются:
- •Структура цикла строительных скважин
- •Цикл строительства скважины:
- •5. Оборудование устья, испытание скважины на приток, сдача скважины в эксплуатацию.
- •Способы бурения нефтяных скважин
- •Вращательное бурение скважин
- •Основные виды вращательного бурения:
- •Функциональная схема буровой установки
- •Назначение и функциональная схема буровой установки
- •Основные типы буровых долот
- •Классификация породоразрушающего инструмента : По назначению:
- •По характеру воздействия вооружения на горную породу:
- •Лопастные долота
- •Шарошечные долота. Классификация по системе iadc
- •Типы вооружения трёхшарошечных долот
- •Технические характеристики долот буровых трехшарошечных:
- •Типы опор трёхшарошечных долот
- •Эффект скольжения шарошек трёхшарошечного долота
- •Алмазные долота, оснащенные природными или синтетическими алмазами
- •Алмазно-твердосплавные пластины (атп) и термостойкие резцы (атр)
- •Буровые долота, оснащенные алмазно-твердосплавными резцами (долота pdc)
- •Алмазные импрегнированные долота
- •Применение алмазных долот
- •Бурильные головки для отбора керна: шарошечные, алмазные, pdc
- •Понятие о режиме бурения. Параметры режима бурения и показатели работы долота
- •Основные параметры режима бурения
- •(Схема гидравлического индикатора веса гив-6)
- •Показатели работы долота (показатели бурения скважины)
- •Свойства промывочных жидкостей
- •Функции промывочной жидкости
- •Требования к буровым растворам
- •Состав промывочной жидкости
- •Классификация буровых растворов
- •Влияние дифференциального давления на забое скважины на мех скорость проходки
- •Влияние параметров режима бурения на стойкость (время работы) шарошечных и алмазных долот
- •Понятие об оптимизации параметров режима бурения. Критерии оптимизации
- •Бурильная колонна, её назначение и составные элементы
- •Передача осевой нагрузки на долото
- •Основные типы и конструкции бурильных труб
- •Стальные бурильные трубы
- •Марки сталей для изготовления сбт
- •Легкосплавные бурильные трубы
- •Условия работы бурильной колонны в скважине при разных способах бурения Условия работы бк при роторном способе бурения и при бурении с забойными двигателями различны
- •Вспомогательные элементы бурильной колонны
- •Особенности компоновки нижней части бурильной колонны (кнбк) при бурении вертикальных скважин
- •Особенности компоновки нижней части бурильной колонны (кнбк) при наклонных скважин
- •Основные физико-мех свойства горных пород
- •Механизм разрушения горной породы при вдавливании индентора
- •Гидравлические забойные двигатели. Принцип работы, конструктивная схема, классификация
- •Гидравлические забойные двигатели
- •Турбобуры. Назначение и область применения. Гидромеханика турбины
- •Винтовые забойные двигатели. Назначение и область применения. Гидромеханика винтовой пары
- •Рабочий режим турбобура и винтового забойного двигателя Рабочий режим гзд
- •При выборе гзд необходимо стремиться к тому, чтобы параметры рабочего режима двигателя были адекватны оптимальному режиму работы долота Обеспечение рабочего режима гзд
- •Основные понятия искривления скважин:
- •Профиль и план искривленной скважины
- •Причины естественного искривления скважин:
- •Вертикальные скважины. Способы предупреждения их искривления
- •Предупреждение самопроизвольного искривления скважин
- •Наклонно-направленные скважины. Цели и способы их бурения
- •Области применения наклонно направленных и горизонтальных скважин
- •Цели и способы их бурения?
- •Бурение боковых наклонно-направленных и горизонтальных стволов
- •Цели и способы бурения горизонтальных и горизонтально-разветвленных скважин
- •Проблемы при бурении горизонтальных стволов:
- •По радиусу кривизны ствола различают три типа профиля горизонтальной скважины:
- •Буровые промывочные жидкости. Основные функции и свойства
- •Функции промывочной жидкости:
- •Свойства промывочных жидкостей:
- •Требования к буровым растворам:
- •Состав промывочной жидкости:
- •Классификация буровых растворов
- •Приготовление и примение буровых растворов Оборудование для приготовления буровых растворов
- •Порядок приготовления бурового раствора
- •Очистка бурового раствора от газа
- •Химическая обработка промывочной жидкости
- •Осложнения при бурении скважин
- •Виды осложнений при бурении
- •Горно-геологические характеристики
- •Осложнения, связанные с нарушением целостности стенки скважины
- •Растворение
- •Прихват колонны труб
- •Способы борьбы с поглощением бурового раствора Поглощение бурового раствора
- •Методы предупреждения и ликвидации поглощений:
- •Способы предотвращения газонефтеводопроявлений Газонефтеводопроявления (гнвп)
- •Предупреждение гнвп
- •Выбор плотности бурового раствора
- •Способы предотвращения прихватов бурильного инструмента
- •Аварии при бурении скважин
- •Виды аварий при бурении
- •Поломка долот
- •Аварии с бурильными трубами
- •Крепление скважин. Основные типы и конструкции обсадных колонн Крепление скважины
- •Обсадные колонны различаются по назначению и глубине спуска
- •Обсадная колонна
- •Дополнительные элементы ок:
- •Выбор конструкции скважины. Совмещённый график давлений
- •Манжетное цементирование
- •Цементирование потайной колонны
- •Установка цементных мостов
- •Обратное цементирование
- •Ухудшение коллекторских свойств пзп
Турбобуры. Назначение и область применения. Гидромеханика турбины
См. рис. б. 32
См. билет 32
В турбинном бурении наибольшая величина крутящего момента обусловлена только сопротивлением породы вращению долота (труб и механизмов между долотом и турбобуром в случае их установки). В роторном бурении максимальный крутящий момент труб определяется сопротивлением породы вращению долота, сопротивлением трению труб о стенки скважины и вращающейся жидкости и инерционным эффектом упругих крутильных колебаний. Максимальный крутящий момент в трубах, определяемый расчетом турбины (значением ее тормозного момента), не зависит от глубины скважины, числа оборотов долота, осевой нагрузки на долото и механических свойств проходимых горных пород. Практика применения турбобуров показывает, что стойкость труб примерно в 10 раз превышает стойкость труб в роторном бурении.
В турбинном бурении коэффициент передачи мощности от источника энергии к долоту значительно выше, чем в роторном. Идея использования гидравлического двигателя для бурения скважин возникла в 80-е годы XIX в: первый патент на турбину для бурения нефтяных скважин был взят в 1873 г. Гроссом. В 1890 г. Г.Г. Симченко (Баку) разработал проект первого забойного круговращательного гидравлического двигателя.
В начале 1900-х годов был разработан и использован на практике для быстроударного бурения в твердых породах забойный гидравлический таран, создававший 500-600 ударов в минуту по забою. В 1923 г. М.А. Капелюшников разработал (совместно с С.М. Волохом и Н.А. Корневым) турбинный аппарат для бурения скважин, названный турбобуром Капелюшникова. Он развивал мощность до 12 л.с. и представлял собой гидравлический двигатель, выполненный на базе одноступенчатой осевой турбины, вал которой через промежуточный многоярусный планетарный редуктор приводил во вращение долото. Проблема реализации турбинного бурения была решена П.П. Шумиловым, Р.А. Иоаннесяном, Э.И. Тагиевым и М.Т. Гусманом. Позднее, благодаря работам ВНИИБТ, турбинное бурение приобрело общее признание.
Успехи современного турбинного бурения главным образом зависят от возможности реализации оптимальных режимов отработки новых конструкций высокопроизводительных долот, созданных в последнее время1.
Турбобур - машина быстроходная. Поэтому большое значение имеют работы, направленные на создание низкооборотных турбобуров, способных эффективно отрабатывать шарошечные долота с герметизированными мас-лонаполненными опорами типов ГНУ и ГАУ.
В области турбоалмазного бурения особую актуальность приобретает создание высокомоментных турбобуров для работы с новыми долотами с поликристаллическими алмазными режущими элементами типа Stra-topax.
Винтовые забойные двигатели. Назначение и область применения. Гидромеханика винтовой пары
См. рис. на листе
Винтовые забойные двигатели предназначены для бурения вертикальных, наклонно-направленных и горизонтальных скважин и для проведения ремонтно-восстановительных работ в эксплутационных колоннах.
Винтовые двигатели могут работать на промывочных жидкостях различной плотности и вязкости: на воде (пресной, морской и пластовой), глинистых растворах плотностью до 2,2 г/см3, аэрированных жидкостях. Однако длительная и безотказная работа двигателя зависит прежде всего от качества очистки промывочной жидкости, содержание песка в которой не должно превышать 0,5…1%. Повышенное содержание песка в промывочной жидкости приводит к интенсивному износу рабочих органов.
Особенности бурения винтовыми забойными двигателями
При спуске двигателя в скважину за 10…15 м от забоя следует включить буровой насос и промыть призабойную зону скважины.
Принцип действия ВЗД
Винтовые двигатели относятся к объемным роторным гидравлическим машинам.
Согласно общей теории винтовых роторных гидравлических машин элементами рабочих органов (РО) являются:
1) статор двигателя с полостями, примыкающими по концам к камерам высокого и низкого давления;
2) ротор-винт, носящий название ведущего, через который крутящий момент передается исполнительному механизму;
3) замыкатели-винты, носящие название ведомых, назначение которых уплотнять двигатель, т.е. препятствовать перетеканию жидкости из камеры высокого давления в камеру низкого давления.
В одновинтовых гидромашинах используются механизмы, в которых замыкатель образуется лишь двумя деталями, находящимися в постоянном взаимодействии, - статором и ротором.
При циркуляции жидкости через РО в результате действия перепада давления на роторе двигателя вырабатывается крутящий момент, причем винтовые поверхности РО взаимно замыкаясь, разобщают область высокого давления и область низкого давления. Следовательно, по принципу действия винтовые двигатели аналогичны поршневым, у которых имеется винтообразный поршень, непрерывно перемещающийся в цилиндре вдоль оси двигателя.