Задание по теме «Режим бурения» для Нефтяного техникума

Тема 10 Режим бурения

Понятие о режиме бурения. Влияние параметров режима бурения на количественные и качественные показатели бурения. Выбор способа бурения.

Забойные двигатели. Назначение, устройство, основные типоразмеры, принцип действия турбобура, винтового (объемного) двигателя, электробура. Основные правила эксплуатации забойных двигателей.

Особенности режима бурения при бурении роторным, турбинным способом, винтовыми забойными двигателями и электробурами.

Контроль параметров режима бурения. Применение ЭВМ для выбора оптимальных параметров режима бурения.

Литература: 1, стр. 221…283

Методические указания

Для достижения наилучших качественных и технико-экономических показателей бурения необходимо оптимальное сочетание характеристики привода долота, конструктивных особенностей и работоспособности элементов породоразрушающего инструмента, а также наиболее эффективных режимов отработки долот в конкретных геолого-технических условиях

Сочетание параметров, которые влияют на показатели работы долота и которые бурильщик может оперативно изменить с поста управления, называется режимом бурения. К числу таких параметров относятся: осевая нагрузка на долоте, число оборотов долота, количество и качество бурового раствора.

Необходимо тщательно изучить влияние перечисленных выше параметров режима бурения на показатели работы долота: механическую скорость бурения, проходку на долото, долговечность долота и рейсовую скорость. При этом следует обратить внимание на особенности влияния этих параметров при различных способах бурения.

Поддерживание установленного режима бурения требует постоянного контроля за значениями параметров в процессе бурения, который осуществляется с помощью гидравлического индикатора веса, пультов контроля процессов бурения, телеметрических систем.

Вопросы для самоконтроля

1. Понятие о режиме бурения и его параметрах. Разновидности режимов бурения.

2. Влияние количества бурового раствора на показатели бурения при различных способах бурения.

3. Влияние качества бурового раствора на показатели бурения при различных способах бурения.

4. Влияние скорости вращения долота на показатели бурения.

5. Влияние осевой нагрузки на долото и показатели бурения.

6. Технологические особенности режима турбинного бурения.

7. Технологические особенности режима роторного бурения.

8. Технологические особенности режима бурения электробуром.

9. Технологические особенности режима бурения с отбором керна.

10. Контроль за параметрами режима бурения.

Тема 11 Искривление скважин и бурение наклонных скважин

Возможные направления ствола скважины в процессе бурения. Борьба с искривлением вертикальных скважин. Параметры, характеризующие положение скважины в пространстве. Компоновка низа бурильной колонны (КНБК) для борьбы с искривлением скважин.

Контроль за положением оси скважины. Содержание инклинограммы.

Бурение наклонно—направленных скважин. Профили наклонных скважин. Расчет и построение профиля наклонно —направленной скважины.

Отклоняющие устройства. КНБК для управления траекторией ствола наклонно —направленной скважины. Особенности технологии бурения наклонно — направленных скважин. Забойное ориентирование отклонителей. КНБК для безориентированного бурения. Телеметрические системы для ориентирования отклоняющих компоновок.

Кустовое бурение скважин. Бурение многозабойных, горизонтально — разветвленных и горизонтальных скважин.

Литература: 1, стр. 283,..313

Методические указания

Ствол скважины при любом способе бурения отклоняется от вертикали. Искривление вертикальных скважин влечет за собой нарушение сетки разработки месторождений, быстрый износ бурильных труб, замедление спуско — подъемных операций, затруднения при спуске обсадных колонн и их цементирование, рост аварийности и т. д.

Из этого следует, что при бурении вертикальных скважин необходимо строго лимитировать величину угла искривления, а для этого надо знать причины и закономерности искривления, а также мероприятия но предупреждению их.

Причины самопроизвольного искривления скважин делят на три группы: геологические, технические и технологические.

Основным мероприятием, направленным на предупреждение искривления вертикальных скважин, является выбор конструкции низа бурильной колонны, обеспечивающей проходку скважины с высокими показателями работы долота в самых разнообразных условиях.

В настоящее время широко применяется наклонное бурение. Бурить наклонные скважины рекомендуется в тех случаях, когда технически затруднено или экономически не целесообразно строить вертикальные скважины.

В России наклонные скважины бурят с помощью забойных двигателей. Сущность такого бурения заключается в использовании такой компоновки нижней части бурильной колонны, при которой на долоте создается отклоняющая сила перпендикулярная его оси и непрерывно действующая в течении всего процесса в нужном азимуте. Темп искривления скважины определяется величиной этой силы, зависящей от конструкции отклоняющего приспособления и места его установки в нижней части колонны, механическими свойствами пород и условиями их залегания, типом долота и забойного двигателя, а также применяемым режимом бурения. Бурение скважин по заданному профилю возможно в том случае, когда начиная с момента забуривания наклонного участка, отклонитель точно ориентируется в проектном азимуте.

Ориентировать отклонитель можно в процессе спуска бурильной колонны путем контроля за положением его навинчивания каждой свечи (ориентированный спуск) или после спуска бурильной колонны с использованием специальных приборов, фиксирующих положение плоскости искривления отклонителя по отношению к плоскости скважины (забойное ориентирование).

Успешное освоение техники и технологии бурения наклонных скважин привело к использованию следующих его разновидностей: кустовое, горизонтальное бурение.

При кустовом бурении устья скважины группируются на общей площадке, а забои находятся в точках, соответствующих геологической сетке разработки. Такое бурение позволяет значительно сократить строительно—монтажные работы и улучшить обслуживание эксплуатационных скважин. При кустовом бурении необходимо учитывать возможность пересечения стволов скважин. Очередность бурения скважин в кусте при расположении устьев в одну линию определяется величиной угла, измеряемого от направления движения станка до проектного направления на скважину по ходу часовой стрелки.

Горизонтальные скважины бурят в целях увеличения поверхности фильтрации.

Вопросы для самоконтроля

1. Причины и отрицательные последствия самопроизвольного искривления скважин.

2. Меры предупреждения искривления вертикальных скважин.

3. Контроль за положением оси скважины в пространстве.

4. Область применения наклонного бурения.

5. Профили наклонных скважин.

6. Отклоняющие устройства.

7. Методика ориентированного спуска инструмента.

8. Забойное ориентирование отклонителей.

9. Особенности технологии бурения наклонных скважин.

10. Кустовое бурение.

11. Бурение многозабойных и горизонтальных скважин.

Тема 12 Разобщение пластов

Цели крепления скважин и способы разобщения пластов. Выбор конструкции скважины. Типы обсадных колонн и их назначение. Схемы конструкции забоев при заканчивании скважин. Требования при выборе интервалов цементирования.

Характерные особенности конструкций газовых скважин.

Конструкции обсадных труб, размеры, условные обозначения.

Устройства и приспособления для оснащения обсадных колонн.

Спуск обсадной колонны в скважину. Технология одноступенчатого, двухступенчатого, манжетного цементирования скважин. Цементирование хвостовиков.

Тампонажные материалы. Требования к цементным растворам. Свойства цементных растворов и их регулирование.

Оборудование для цементирования скважин.

Подготовительные работы и процесс цементирования.

Заключительные работы и проверка результатов цементирования.

Литература: 1, стр. 318…372

Методические указания

Разобщение пластов представляет собой комплекс операций, включающих крепление ствола скважины путем спуска в нее обсадных колонн и изоляции пластов с различным характером насыщения друг от друга путем заполнения заколонного пространства цементным раствором (цементирование).

При креплении каждой скважины главное внимание уделяется выбору и обоснованию конструкции скважины.

Конструкции скважин определяют число спущенных в скважину обсадных колонн, размеры колонн (наружный диаметр, длина), диаметры ствола под каждую колонну, местоположение интервалов цементирования.

Но более ответственным этапом разобщения пластов является цементирование скважин. Чаще всего применяют одно- и двухступенчатое цементирование. Необходимо рассмотреть технологию этих методов, применяемое оборудование и обращать внимание на мероприятия по повышению качества цементирования.

Вопросы для самоконтроля

1. Понятие о конструкции скважины. Факторы, определяющие конструкцию скважины.

2. Особенности конструкции газовых скважин.

3. Выбор рациональной конструкции скважины.

4. Обсадные трубы.

5. Подготовка обсадных труб к спуску в скважину.

6. Подготовка бурового оборудования к спуску обсадкой колонны.

7. Подготовка скважины к спуску обсадной колонны.

8. Спуск обсадных колонн в скважину.

9. Технологическая оснастка обсадной колонны.

10. Одноступенчатое цементирование.

11. Двухступенчатое цементирование.

12. Тампонажные материалы.

13. Оборудование для цементирования скважин.

14. Манжетное цементирование.

15. Цементирование хвостовиков.

16. Проверка качества цементирования.

17. Обвязка обсадных колонн. Проверка герметичности колонн.

18. Техника безопасности, охрана окружающей среды и недр при цементировании скважин.