Technologia wiercenia studni gazowych. Technika i technologia wiercenia szybów naftowych. Dokumenty i wyposażenie: podstawowe wymagania
Decyzję o budowie własnego ujęcia wody na obiekcie uzasadniało kilka powodów, m.in.:
- brak scentralizowanego zaopatrzenia w wodę;
- pragnienie posiadania źródła wody o podwyższonej jakości bez leczenia związkami chlorującymi;
- duże zapotrzebowanie na wodę do podlewania ogrodu - przy obecnych cenach życiodajnej wody z sieci wodociągowej prowadzenie gospodarstwa domowego staje się kosztowną przyjemnością, czasem po prostu nieopłacalną.
Niezależnie od tego, czy prace będą prowadzone przez organizację zewnętrzną, czy samodzielnie, technologia wiercenia studni powinna być jak najbardziej znana. Pomoże to uniknąć oszustwa ze strony wykonawców i niepotrzebnych kosztów realizacji planu.
Wybór metody zależy od kilku czynników:
- Dostępność wody w okolicy. W pierwszym przybliżeniu można to stwierdzić obserwując otoczenie, istnieje szereg znaków wskazujących na jego obecność lub brak. Możesz także przeprowadzić kilka eksperymentów z różnymi tematami, aby uzyskać odpowiedź na to pytanie.
- Charakterystyka składu gleb charakterystyczna dla danego terenu, od której zależy wybór metody wiercenia. Takie dane można uzyskać od lokalnej organizacji hydrogeologicznej, w której należy również wyjaśnić własne prognozy dotyczące obecności wody w miejscu.
- Głębokość występowania warstw wysokich wód (piaszczystych) i ocena głębokości występowania artezyjskich (wapiennych) poziomów wodonośnych.
Mając dostęp do takich danych, można stwierdzić, że lepiej jest zastosować tę lub inną technologię wiercenia.
Różnorodne sposoby pokonywania odwiertów
Wiercenie obrotowe
Rys.3. Obrotowe narzędzie do wiercenia studniZwykle stosowany w wierceniu poszukiwawczym ropy naftowej. W Ostatnio, przy wzroście zapotrzebowania na studnie, wykorzystywana jest również przy budowie ujęć wody.
Cechą metody jest jej wysoka energochłonność i możliwość zastosowania na glebach ciężkich lub szczególnie ciężkich z wtrąceniem formacji skalnych, a także na wapieniach litych.
Podczas obrotu wirnik niszczy skałę, która jest wynoszona na powierzchnię przez roztwór myjący. Zawiera również cement. W rezultacie część serwisu zostanie beznadziejnie uszkodzona. Ponadto pod koniec pracy taka studnia wymaga długiego spłukiwania czystą wodą, aby usunąć cement z porów skały, który jest częścią roztworu.
Dla małego obszaru podmiejskiego ta technologia wydaje się niepożądana.
Wiercenie hydrauliczne
Jest to najłatwiejsza technologia wiercenia studni wodnych. W trakcie wykonywania pracy grunt jest wypłukiwany wewnątrz rury osłonowej, która jest opuszczana pod posiadać wagę. Dopiero na początku procesu, gdy obudowa jest jeszcze lekka, trzeba uciekać się do przekręcania jej specjalnym kluczykiem.
Rys.4. Wiercenie z erozją gleby wodą pod ciśnieniem Aby wdrożyć tę metodę, będziesz potrzebować:
- dwie pompy, z których jedna może dostarczać ciecz pod ciśnieniem co najmniej 6 atm, druga - do wypompowywania ścieków z powrotem do zbiornika o odpowiedniej pojemności;
- zbiornik; wydajność zależy od planowanej wielkości i głębokości odwiertu i jest liczona ze stosunku:
V = robs 2 (cm) x 3,14x h(cm), gdzie
V to objętość zbiornika,
R to wewnętrzny promień obudowy,
3,14 - liczba PI.
Czyli dla odwiertu o średnicy 273 mm (maksymalna możliwa średnica odwiertu przy tej metodzie penetracji) wewnętrzna średnica obudowy wyniesie 260 mm (promień 13 cm), szacunkowa głębokość odwiertu to 15 metrów (15 000 cm), wymagana objętość zbiornika wyniesie:
13 2 x 3,14 x 1500 \u003d 756000 (cm 3) \u003d 756 (litry).
Biorąc pod uwagę brak możliwości pracy bez wody w zbiorniku przyjmujemy wymaganą pojemność zbiornika 2 metry sześcienne. Ten wydatek nie stanie się obciążeniem, ponieważ prawidłowe użytkowanie terenu wiąże się z zastosowaniem pośredniego zbiornika grzewczego w systemie nawadniania ogrodu.
- hydromonitor - wąż z metalowa rura na końcu. Wylot powinien wynosić około 20 mm.
Proces przebiega w następujący sposób:
- Wiercenie - wykonuje się wiertarką ogrodową, której średnica jest o 30 - 40 mm większa od średnicy rury osłonowej. Głębokość otworu wstępnego wynosi około 1,5 metra.
- Montaż pierwszego odcinka obudowy w wywierconym otworze.
- Monitor hydrauliczny jest włożony w rurę osłonową, woda jest dostarczana pod ciśnieniem. W takim przypadku rura osłonowa musi być obracana wokół własnej osi, przyczyniając się do jej osiadania w miarę wypłukiwania gruntu.
- W miarę pogłębiania się otworu płukanie jest okresowo zawieszane w celu zainstalowania kolejnego odcinka obudowy.
- Woda jest wypompowywana, gdy się gromadzi, kierując płyn z powrotem do zbiornika.
Wadą tej metody jest jej stosowalność tylko na glebach piaszczystych i piaszczystych, a także ograniczenie głębokości odwiertu. Z reguły nie są głębsze niż 12-15 metrów, w rzadkich przypadkach osiągają 20.
metoda uderzeniowa
Technologia wiercenia studni wodnych metoda uderzeniowa- jedna z najstarszych metod stosowanych w starożytnych Chinach. Składa się z następujących elementów:
- Wyrwany jest dół o głębokości około 1,5 metra i wymiarach 1,5 - 1,5 metra.
- Wiercenie wykonuje się w celu zainstalowania pierwszego odcinka rury osłonowej o głębokości do 2 metrów.
- Zainstalowana jest wiertnica - statyw o wysokości co najmniej 3 metrów. Wysokość zestawu uzależniona jest od długości odcinków obudowy, ich maksymalny rozmiar to 6 metrów.
Ryż. 5. Domowa wiertnica udarowa Część uderzeniowa, zawieszona na lince wyciągarki, jest wkładana do otworu obudowy i wypuszczana do swobodnego spadania. Uderzając w ziemię aktywnie ją niszczy i w postaci zgniecionej dostaje się do wnętrza części uderzeniowej (wykonanej z rury). Na końcu perkusisty zęby są wycinane i rozkładane jak na piły.
Wewnątrz perkusisty zainstalowany jest zawór, który umożliwia przedostawanie się luźnej ziemi do wewnątrz, ale zapobiega jej wysypaniu się podczas następnego wznoszenia. Przy przepuszczaniu wilgotnych warstw gliny stosuje się wybijak bez dodatkowych urządzeń (szkło), mokra glina dobrze się w niej trzyma dzięki przyklejeniu do ścian. Po przejściu odległości około metra perkusista musi zostać wyjęty z lufy i wyczyszczony jej wnękę.
W arsenale profesjonalnych wiertarek liczba modyfikacji impaktorów sięga 10 typów lub więcej. Do przepuszczania gleb o różnych właściwościach stosuje się różne konstrukcje. Dzięki temu szeroki wybór narzędzi pozwala na przejście prawie każdej gleby, z wyjątkiem skał. Jakość studni pozostaje najwyższa. Dlatego technologia wykrawania udarowego, która nie jest produktywna, pozostaje najpopularniejszą.
Wiercenie ślimakowe
Ta technologia wiercenia studni pod wodą staje się coraz bardziej popularna ze względu na wysoką wydajność i łatwość wykonania.
W rzeczywistości jest to wiercenie obracającym się narzędziem, podczas gdy część tnąca niszczy glebę w kierunku ruchu, a spiralny świder wyciąga ją. Około 40-50% gleby jest wyprowadzane na powierzchnię, reszta idzie na uszczelnienie ścian. Dzięki temu możliwe jest wiercenie bez jednoczesnej obudowy ściennej. Po zakończeniu wiercenia sznur osłonowy jest opuszczany do otworu.
Rys.6. Wiertarka ślimakowa Metoda ta ma pewne wady, które uniemożliwiają jej stosowanie na glebach piaszczystych i innych luźnych, a także ograniczenie głębokości stołów do 50 metrów. Dalsze pogłębianie odbywa się z okresowym wyjmowaniem narzędzia roboczego do czyszczenia.
Wiercenie wykonuje się bardzo zróżnicowanym sprzętem, często ręcznie, do studni na wodzie. W ten sposób branża opanowała i produkuje różne miniaturowe wiertnice, za pomocą których wiercone są studnie na głębokość 50 metrów w glebach lekkich i średnich, z wyjątkiem piaszczystych.
Taki sprzęt jest aktywnie wykorzystywany do organizowania ujęć wody na obszary podmiejskie, często nie trzeba go kupować, ale można go wypożyczyć.
Jednocześnie potężne studnie artezyjskie z dużym debetem są wykonywane przy użyciu równie wydajnych wiertnic.
Rys.7. Wiertnica do wiercenia przemysłowego Wiercenie perforujące
Powstaje poprzez wbicie „włóczni” za pomocą wrzeciennika lub sztangi. Służy z reguły do wyposażenia studni abisyńskich w ręczną pompę do pompowania wody. Ograniczona średnica studni pozwala na samodzielne wykonanie prac w krótkim czasie.
Oprócz opisanych metod, które w praktyce cieszą się największą popularnością, stosuje się wiele technik, które łączą w sobie cechy różnych metod.
Imię: Sprzęt i technologia wiercenia szybów naftowych i gazowych
Format: PDF
Rozmiar: 14,1 Mb
Rok wydania: 2003
Przedmowa
CZĘŚĆ 1. TECHNOLOGIA WIERTNICTWA ODBIORNIKÓW OLEJOWYCH I GAZOWYCH
Rozdział 1. Podstawy geologii pól naftowych i gazowych
1.1. Skład skorupy ziemskiej
1.2. Geochronologia skał
1.3. Skały osadowe i formy ich występowania
1.4. Powstawanie złóż ropy i gazu
1.5. Właściwości fizyczne i chemiczne ropy i gazu
1.6. Poszukiwanie i eksploracja złóż ropy i gazu
1.7. Opracowanie odcinka geologicznego studni
1.8. Skład i mineralizacja wód gruntowych
1.9. Dobrze zbadaj
Rozdział 2 Pojęcia ogólne na budowie studni
2.1. Podstawowe pojęcia i definicje
2.2. Uzasadnienie geologiczne lokalizacji i projekt obiektu inżynierskiego,
2.3. Montaż sprzętu do budowy studni
2.4. Wiercenie odwiertu
2.5. Wiertła
2.6. Wiertarka
2.7. dysk bitowy
2.8. Cechy wiercenia studni na obszarach wodnych
2.9. Obudowa studni i izolacja zbiornika
Rozdział 3 Właściwości mechaniczne skały
3.1. Postanowienia ogólne
3.2. Właściwości mechaniczne i ścierne skał
3.3. Wpływ ciśnienia, temperatury i nasycenia wodą we wszystkich kierunkach na niektóre właściwości skał
Rozdział 4
4.1. Wiertła rolkowe
4.2. Kinematyka i dynamika wierteł stożkowych
4.3. bity diamentowe
4.4. Bity ostrzy
Rozdział 5
5.1. Model fizyczny przewodu wiertniczego
5.2. Stabilność sznurka wiertniczego
5.3. Naprężenia i obciążenia w rurach przewodu wiertniczego
Rozdział 6
6.1. Warunki i definicje
6.2. Funkcje procesu płukania studni
6.3. Wymagania dotyczące płynu wiertniczego
6.4. Płuczki wiertnicze
6.5. Przygotowanie i oczyszczanie płynów wiertniczych
6.6. Technologia obróbki chemicznej płynu wiertniczego
6.7. Obliczenia hydrauliczne płukania studni płynem nieściśliwym
6.8. Metody utylizacji odpadowych płynów wiertniczych i zwiercin
6.9. Metody unieszkodliwiania odpadowych płuczek wiertniczych i zwiercin
Rozdział 7
7.1. Klasyfikacja powikłań
7.3. Ubytek płynów w studniach
7.4. Manifestacje gazowo-olejowo-wodne
7.5. Zaciskanie, naciąganie i lądowanie przewodu rurowego
Rozdział 8. Tryby wiercenia
8.1. Koncepcje wstępne
8.2. Wpływ różnych czynników na proces wiercenia
8.3. Wpływ presji różnicowych i uciskowych na niszczenie skał
8.4. Racjonalny rozwój bitów
8.5. Projektowanie trybów wiercenia
8.6. Czyszczenie wywierconej studni z sadzonek
Rozdział 9
9.1. Cele i zadania wiercenia studni kierunkowych
9.2. Podstawy projektowania studni kierunkowych
9.3. Czynniki decydujące o trajektorii dolnego otworu
9.4. Zespoły wiertnicze do wiercenia studni kierunkowych
9.5. Metody i urządzenia kontroli trajektorii studni
9.6. Cechy wiercenia i nawigacji studni poziomych
Rozdział 10
10.1. Wiercenie zbiornika
10.2. Czynniki technologiczne, zapewniający wiercenie i otwieranie formacji produkcyjnej
10.3. Zmiana przepuszczalności strefy formacji dennej. Płyny wiertnicze do wykańczania studni
10.4. Testowanie formacji i testowanie odwiertów podczas wiercenia
Rozdział 11 Filtry
11.1. Podstawy projektowania studni
11.2. Dobrze dolne projekty
Rozdział 12
12.1. Przygotowanie do odwiertu
12.2. Technologia obudowy studni
12.3. Cementy i zaprawy studni
12.4. Obliczanie zacementowania studni
Rozdział 13
dobrze się rozwija
13.1. Perforacja pocisku
13.2. Perforacja skumulowana
13.3. Niezrównoważona perforacja
13.4. Perforacja podczas nadmiernego balansu
13.5. Specjalne rozwiązania do perforacji studni
13.6. Ograniczniki bufora
13.7. Technologia napełniania studni specjalnym płynem
13.8. Wywoływanie dopływu przez wypieranie płynu w ciągu produkcyjnym
13.9. Wywołanie dopływu z poduszką powietrzną
13.10. Wywołanie dopływu za pomocą zaworów spustowych
13.11. Wywoływanie napływu za pomocą urządzeń odrzutowych
13.12. Okresowe obniżanie poziomu cieczy w studni
13.13. Obniżanie poziomu cieczy w studni przez tłoczenie (wymazy)
13.14. Wywołanie dopływu ze zbiornika metodą napowietrzania
13.15. Obniżenie poziomu cieczy w odwiercie w warunkach nienormalnie niskiego ciśnienia złożowego
13.16. Stymulacja zbiornika pianami dwufazowymi
13.17. Technologia indukowania dopływu z formacji pianami za pomocą eżektorów.
13.18. Indukcja zbiornika z zestawami testowymi
13.19. Wykorzystanie czynników gazowych do zagospodarowania studni. Dobrze rozwija się z azotem
CZĘŚĆ 2. TECHNIKA WIERTNIC OLEJOWYCH I GAZOWYCH
Rozdział 14
14.1. Wymagania dotyczące platform wiertniczych
14.2. Klasyfikacja i charakterystyka instalacji
14.3. Kompletne wiertnice do wierceń produkcyjnych i głębokich poszukiwań.
14.4. Dobór typu i głównych parametrów wiertnicy
14.5. Dobór schematu i rozmieszczenie wyposażenia platformy wiertniczej
14.6. Wymagania dotyczące schematu kinematycznego wiertnicy
14.7. Wiertnice produkowane przez OAO Uralmagnzavod
14.8. Wiertnice wyprodukowane przez OAO Volgograd Drilling Equipment Plant
Rozdział 15
15.1. Proces podnoszenia i opuszczania kolumn. Funkcje kompleksu
15.2. Schemat kinematyczny kompleksu dla SPO
15.3. System podróżny
15.4. Dobór lin stalowych do systemów jezdnych
15.5. Bloki koronowe i bloki jezdne
15.6. Haki wiertnicze i bloki hakowe
15.7. Przekładnie jezdne platform wiertniczych UAB „Uralmagnzavod”
15.8. Mechanizmy jezdne wiertnic VZBT
15.9. Haki wiertnicze
15.10. Drawworks
15.11. Układy hamulcowe do wyciągów
15.12. Zakres operacji wyzwalania
15.13. Kinematyka mechanizmu podnoszącego
15.14. Dynamika wciągnika
Rozdział 16
16.1. pompy błotne
16.2. Kolektor
16.3. Obracać
Rozdział 17
17.1. Parametry i kompletność układów obiegowych
17.2. Bloki systemów obiegowych
17.3. Mieszadła
17.4. Sprzęt do czyszczenia płuczki wiertniczej
17.5. Odgazowywacze płuczki wiertniczej
17.6. Wirówka do obróbki błota
17.7. Linie ssące do pomp błotnych
Rozdział 18
ekspandery, kalibratory
18.1. Wiertła rolkowe
18.2. Bity ostrzy
18.3. Frezy
18.4. Bity ISM
18.5. bity diamentowe
18.6. Wiertarki rolkowe
18.7. Wiertła łopatkowe i frezarskie z węglików spiekanych
18.8. Głowice wierteł diamentowych i głowice wiertnicze ISM
18.9. podstawowe narzędzie do odbierania
18.10. Przedłużacze
18.11. Kalibratory centralizatorów
Rozdział 19 Obliczanie ciągu wiertniczego
19.1. Fajki Kelly
19.2. Rury wiertnicze ze spęczonymi końcami i ich złączki
19.3. Zdenerwowane złącza narzędziowe do rur wiertniczych
19.4. Rury wiertnicze ze spawanymi złączami narzędziowymi
19.5. Rury wiertnicze ze stopów lekkich
19.6. Kołnierze wiertarskie
19.7. Wiertła podwodne
19.8. Ogólne zasady i metodyka obliczania układu rur wiertniczych w ciągu
Rozdział 20
20.1. Wirniki wiertnicze
20.2. Turbowiertarki
20.3. Silniki wgłębne
20.4. Silniki wiertnicze turbośmigłowe
20.5. Wiertarki elektryczne
Rozdział 21
21.1. nagłówki kolumn
21.2 Sprzęt zabezpieczający przed wydmuchem
Rozdział 22 Obliczanie ciągów osłonowych
22.1. Rury osłonowe i złączki do nich
22.2. Obliczanie ciągów osłonowych
Rozdział 23
23.1. Rodzaje napędów, ich charakterystyka
23.2. Wybór silników napędowych
23.3. Złączki syntetyczne do siłowników
23.4. Sprzęgła
23.5. Przekładnie łańcuchowe wiertnic
23.6. Bloki energetyczne i silniki nowoczesnych platform wiertniczych
23.7. Układ napędów i przekładni
Rozdział 24
procesy
24.1. Automatyzacja podawania bitów
24.2. Automatyzacja schodzenia i wznoszenia (ATS)
24.3. Klucz wiertarski automatyczny stacjonarny
24.4. Pneumatyczny uchwyt klinowy
24.5. Wciągarka pomocnicza
Rozdział 25
25.1. Cechy zagospodarowania morskich pól naftowych i gazowych
25.2. Główne rodzaje środki techniczne za rozwój morskich pól naftowych i gazowych
25.3. Pływające instalacje wiertnicze (PBS)
25.4. Wiertnice podnośne pływające (podnośniki wiertnicze)
25.5. Półzanurzalne pływające platformy wiertnicze (SSDR)
25.6. Statki wiertnicze (BS)
25.7. Wiertnice do PBS
25.8. Sprzęt do odwiertów podmorskich
25.9. Pływające systemy zabezpieczające sprzęt wiertniczy w miejscu wiercenia
25.10. Stałe platformy morskie (MŚP)
25.11. Ochrona środowiska w wierceniu na morzu
ÓĘĘ 622.24:622.143(075.8) ĘĘ33.131
Ð å ö å í ç å í ò û:
Wydział Nafty i Gazu Państwowego Uniwersytetu Technologicznego Kuban; Dr tech. Nauki prof. W. Koszelew; dr Tehn. Nauka prof. GT Vartumyan
Bulatov A.I., Proselkov Yu.M., Shamanov S.A.
B 90 Technika i technologia wiercenia szybów naftowych i gazowych: Proc. dla uniwersytetów. − M.: Nedra-Businesscenter LLC, 2003. − 1007 s.: il.
ISBN 5-8365-0130-0
Zagadnienia objęte nowoczesna technologia wiercenie szybów naftowych i gazowych, w tym kierunkowych i poziomych. Opisano wiertła i głowice wiertnicze, rury wiertnicze, turbowiertarki, wiertarki do wkrętów i wiertarki elektryczne, warunki ich pracy i tryby wiercenia. Podano charakterystykę i skład nowoczesnych kompletnych wiertnic, przeznaczenie funkcjonalne i konstrukcję wyposażenia składowego. Szczególną uwagę zwraca się na specjalny sprzęt do wiercenia studni morskich. Przedstawiono informacje referencyjne niezbędne do obliczeń inżynierskich. Rozważane są niektóre metody obliczeń technologicznych i technicznych.
Dla studentów wyższych uczelni i wydziałów naftowych i gazowniczych.
Przedmowa ................................................. ................................................... .............. .................................... ............ |
|
CZĘŚĆ 1. TECHNOLOGIA WIERCENIA ODBIORNIKÓW OLEJOWYCH I GAZOWYCH ................................................ ...... |
|
Rozdział 1. Podstawy geologii złóż ropy naftowej i gazu ............................................. ...................................... |
|
1.1. Skład skorupy ziemskiej ........................................... ...................................................... ............................................. |
|
1.2. Geochronologia skał ............................................. ............... .................................. ............... ... |
|
1.3. Skały osadowe i formy ich występowania ........................................... ... ................... |
|
1.4. Powstawanie złóż ropy naftowej i gazu ............................................. ................... .............................. ............. |
|
1.5. Właściwości fizyczne i chemiczne ropy i gazu ............................................. .... ................................ |
|
1.6. Poszukiwanie i rozpoznawanie złóż ropy naftowej i gazu ............................................. .... ................... |
|
1.7. Wykonanie części geologicznej studni ........................................... .................... ................... |
|
1.8. Skład i mineralizacja wód gruntowych ............................................. ................................... |
|
1.9. Badania studni ................................................ ...................................................... ....... ...... |
|
Rozdział 2. Ogólne koncepcje budowy studni ............................................ ............................................. |
|
2.1. Podstawowe pojęcia i definicje ............................................. ................................................... |
|
2.2. Uzasadnienie geologiczne lokalizacji i zaprojektowanie studni oraz |
|
konstrukcja inżynierska ................................................ ...................................................... .............................. .............. |
|
2.3. Montaż urządzeń do budowy studni ............................................. .................. ................ |
|
2.4. Wiercenie odwiertu ............................................. ............... .................................. ...... |
|
2.5. Wiertła ................................................ ............... .................................. ............................................. |
|
2.6. Wiertarka ................................................ ............... .................................. ............................................. |
|
2.7. Napęd bitowy ............................................. .............. .................................... ............. .............................. |
|
2.8. Specyfika wiercenia studni na obszarach morskich ............................................. ............. ........................ |
|
2.9. Zabudowa studni i separacja formacji ............................................. ................. .............................. |
|
Rozdział 3. Właściwości mechaniczne skał ........................................... ................................... |
|
3.1. Postanowienia ogólne................................................ ................................................... ................................... |
|
3.2. Właściwości mechaniczne i ścierne skał ........................................... ............. ............. |
|
3.3. Wpływ ograniczenia ciśnienia, temperatury i nasycenia wodą na niektóre |
|
właściwości skał ............................................. ................................................... .............. .................... |
|
Rozdział 4. Wiertła ............................................. ................................................... .................... |
|
4.1. Końcówki rolkowe ................................................ ...................................................... ............................................. |
|
4.2. Kinematyka i dynamika wierteł stożkowych ............................................. .............................. .............................. |
|
4.3. Dłuta diamentowe............................................. ................................................... ................................... |
|
4.4. Końcówki z ostrzami ................................................ .............. .................................... ............. ...................... |
|
Rozdział 5 ................................................ ... |
|
5.1. Model fizyczny przewodu wiertniczego ................................................ ................... .............................. ... |
|
5.2. Stabilność sznurka wiertniczego ............................................. ................... .............................. ................ |
|
5.3. Naprężenia i obciążenia w rurach wiertniczych ............................................. ................... ............ |
|
Rozdział 6 ................................................ ............. |
|
6.1. Warunki i definicje............................................... ................................................. . ........... |
|
6.2. Funkcje procesu płukania studni ............................................. ................... .............................. ..... |
|
6.3. Wymagania dotyczące płuczek wiertniczych ............................................. ............ ...................................... ......... |
|
6.4. Płuczki wiertnicze ................................................ ................................................... ............ |
|
6.5. Przygotowanie i oczyszczanie płuczek wiertniczych ............................................ ................................................... |
|
6.6. Technologia chemicznej obróbki płuczki wiertniczej ........................................... ................................... |
|
6.7. Obliczenia hydrauliczne płukania studni nieściśliwym płynem ........................................... ...... |
|
6.8. Metody usuwania zużytych płuczek wiertniczych i zwiercin ............................................. |
|
6.9. Metody unieszkodliwiania odpadowych płuczek wiertniczych i zwiercin ............................................. ...... |
|
Rozdział 7. Powikłania podczas wiercenia, ich zapobieganie i kontrola ............................................. ..... |
|
7.1. Klasyfikacja powikłań ............................................. ................... .............................. ..... ... |
7.2. Zniszczenie ścian studni ........................................... .................... .............................. ................... . |
|
7.3. Absorpcja płynów w studniach ............................................. .............................. .............................. ............... |
|
7.4. Pokazy ropy i gazu ............................................. .................... .............................. ................... ...... |
|
7.5. Zaciskanie, naciąganie i lądowanie sznurka rurowego ............................................. ..... .............................. |
|
Rozdział 8. Tryby wiercenia............................................. ................................................... .................... |
|
8.1. Pojęcia wstępne ................................................ ................................................... ....................... |
|
8.2. Wpływ różnych czynników na proces wiercenia ........................................... .................... ................. |
|
8.3. Wpływ presji różnicowych i uciskowych na niszczenie skał |
|
rasy ................................................. ................................................. . ................................................ |
|
8.4. Racjonalny rozwój bitów ............................................. .................................................... |
|
8.5. Projektowanie trybów wiercenia ............................................. ............... .................................. ....... |
|
8.6. Czyszczenie wywierconej studni z sadzonek ............................................ ................... .............................. ... |
|
Rozdział 9 |
|
9.1. Cele i zadania wiercenia kierunkowego ........................................... ................... ...................... |
|
9.2. Podstawy projektowania studni kierunkowych ............................................. ............................................. |
|
9.3. Czynniki decydujące o trajektorii dolnego otworu ............................................. ..................... .......... |
|
9.4. Zespoły wiertnicze do wiercenia studni kierunkowych ............................................. ..... . |
|
9.5. Metody i urządzenia kontroli trajektorii studni .................................................. ............. ............. |
|
9.6. Specyfika wiercenia i nawigacji studni poziomych ............................................. .................... |
|
Rozdział 10 |
|
10.1. Wiercenie formacji produkcyjnej ............................................. .............................. .............................. ..... |
|
10.2. Czynniki technologiczne zapewniające wiercenie i otwieranie produktywnych |
|
formacja ................................................ ................................................. . ................................................. |
|
10.3. Zmiana przepuszczalności strefy formacji dennej. Płyny wiertnicze do |
|
ukończenia studni ................................................ ............... .................................. ............................................. |
|
10.4. Testowanie formacji i testowanie odwiertów podczas wiercenia.................................................. ....................... |
|
Rozdział 11 Filtry ................................................. ................................. |
|
11.1. Podstawy projektowania konstrukcji studni ............................................. ............................................. |
|
11.2. Projekty dna studni ............................................. ............... .................................. ............... |
|
Rozdział 12 .................... |
|
12.1. Przygotowanie odwiertu ................................................ ................................................... .............. |
|
12.2. Technologia obudowy studni osłonowych ............................................. ..................................... ....... |
|
12.3. Cementy i zaprawy studzienne ............................................. ............... .................................. ....... |
|
12.4. Obliczanie zacementowania studni ............................................. .............................. .............................. .............. |
|
Rozdział 13 |
|
rozwój studni ................................................ ................................................... ................. .............................. |
|
13.1. Perforacja pocisku ............................................. ................................................... .............................. .............. |
|
13.2. Perforacja skumulowana ............................................. ................................................... ....... .... |
|
13.3. Perforacja pod ciśnieniem ściągania ............................................. ............... .................................. ............. |
|
13.4. Perforacja podczas represji na zbiorniku ............................................. ...................................................... |
|
13.5. Specjalne rozwiązania do perforacji studzienek.................................................. ................... ................ |
|
13.6. Ograniczniki buforów ............................................. ................................................... .............................. ........... |
|
13.7. Technologia napełniania studni specjalnym płynem ....................................... ...................... |
|
13.8. Wywoływanie dopływu przez wypieranie płynu w obudowie produkcyjnej ............................................. .......... |
|
13.9. Wywołanie dopływu z poduszką powietrzną ............................................. ........... .................... |
|
13.10. Wywoływanie dopływu za pomocą zaworów startowych ............................................. ....................... ........ |
|
13.11. Wywołanie dopływu za pomocą urządzeń odrzutowych ............................................. ............................................. |
|
13.12. Przedziałowe obniżanie poziomu cieczy w studni ....................................... ..................... .. |
|
13.13. Obniżenie poziomu cieczy w studni przez tłoczenie (wymazywanie) .................................. |
|
13.14. Wywołanie dopływu ze zbiornika metodą napowietrzania ............................................. .... ...................... |
|
13.15. Spadek poziomu cieczy w odwiercie w warunkach nienormalnie niskiej formacji |
|
ciśnienie ............................................. ... ............................................. .... ............................................ |
|
13.16. Stymulacja zbiornika pianami dwufazowymi ............................................. ........................ .. |
|
13.17. Technologia indukowania dopływu z formacji pianami za pomocą eżektorów .............................. |
|
13.18. Wywołanie dopływu ze zbiornika za pomocą zestawów narzędzi testowych.... |
|
13.19. Wykorzystanie czynników gazowych do zagospodarowania studni. Dobrze rozwój |
|
azot ................................................ ................................................. . ............................................. |
|
CZĘŚĆ 2. TECHNIKA WIERCENIA ODBIORNIKÓW OLEJOWYCH I GAZOWYCH .............................................. ...... |
|
Rozdział 14. Platformy wiertnicze............................................. ................................................... ........... |
|
14.1. Wymagania dotyczące platform wiertniczych ............................................. .................................. |
14.2. Klasyfikacja i charakterystyka instalacji ............................................. ...... ....................... |
|
14.3. Kompletne platformy wiertnicze do produkcji i głębokiej eksploracji |
|
wiercenie ................................................. .................................................... ....................................... |
|
14.4. Dobór typu i głównych parametrów wiertnicy ............................................. ...... ...... |
|
14.5. Dobór schematu i rozmieszczenie wyposażenia platformy wiertniczej ............................................. ..... |
|
14.6. Wymagania dotyczące schematu kinematycznego wiertnicy ............................................. ...................... .... |
|
14.7. Wiertnice wyprodukowane przez JSC "Uralmashzavod" ........................................... .... ...... |
|
14.8. Wiertnice wyprodukowane przez OJSC "Wołgogradski Zakład Sprzętu Wiertniczego"...... |
|
Rozdział 15 ............................................. |
|
15.1. Proces podnoszenia i opuszczania kolumn. Funkcje kompleksu ............................................. .... . |
|
15.2. Schemat kinematyczny kompleksu dla SPO ........................................... ... ...................... |
|
15.3. System podróżny ............................................. ................................................... ............................................. |
|
15.4. Dobór lin stalowych do systemów jezdnych ............................................. ............................................. |
|
15.5. Bloki koronowe i bloki przesuwne ............................................. ..................... ............................. .................... .... |
|
15.6. Haki wiertnicze i bloki hakowe ............................................. ............. ..................................... ............. |
|
15.7. Mechanizmy jezdne platform wiertniczych JSC "Uralmashzavod" ................................................ ...... |
|
15.8. Mechanizmy jezdne platform wiertniczych VZBT ............................................ .. ....................... |
|
15.9. Wiertnice ................................................ ............... .................................. ............... ....................... |
|
15.10. Rysunki ................................................. .............. .................................... ............. .................... |
|
15.11. Systemy hamulcowe ciągów ............................................. ...................................................... ........ |
|
15.12. Zakres operacji podnoszenia ............................................. ...................................................... .......... |
|
15.13. Kinematyka mechanizmu podnoszącego ............................................. ................................................... ................ |
|
15.14. Dynamika wciągnika ............................................. .................................. ................ ........................ |
|
Rozdział 16 ................... |
|
16.1. Pompy błotne ................................................ ............... .................................. ............... ....................... |
|
16.2. Kolektor ................................................. .................................................... .............................. |
|
16.3. Obracać................................................. ................................................. . ............................................. |
|
Rozdział 17 ...................... |
|
17.1. Parametry i kompletność układów obiegowych ............................................. ................... ........ |
|
17.2. Bloki systemów obiegowych ............................................. ...................................................... ................... |
|
17.3. Mieszadła ................................................. ................................................... .............. ................... |
|
17.4. Sprzęt do czyszczenia płuczki wiertniczej............................................. .................................... ...... |
|
17.5. Odgazowywacze płuczek wiertniczych............................................. .............................. .............................. ........ |
|
17.6. Oczyszczalnia płuczek wiertniczych na bazie wirówki............................................. ....................... |
|
17.7. Linie ssące do pomp błotnych............................................. ...................................................... .... |
|
Rozdział 18 |
|
ekspandery, kalibratory ............................................. . .............................................. .. .......... |
|
18.1. Końcówki rolkowe ................................................ ................................................... ................. ............... |
|
18.2. Końcówki z ostrzami ................................................ .............. .................................... ............. .................... |
|
18.3. Frezy ................................................ ............... .................................. ............... ................... |
|
18.4. Bity ISM ............................................. ................................................... .. .............................. |
|
18.5. Dłuta diamentowe............................................. ................................................... .. ...................... |
|
18.6. Głowice wiertarskie z rolkami ............................................. ................... .............................. ............. |
|
18.7. Wiertła łopatkowe i frezarskie z węglików spiekanych .................................. ..... |
|
18.8. Głowice wierteł diamentowych i głowice wierteł ISM ........................................... ................... .... |
|
18.9. Narzędzie do odbioru rdzenia ............................................. ................... .............................. ..... . |
|
18.10. Przedłużacze ................................................. ................................................... ........................................ |
|
18.11. Kalibratory-Centralizatory ............................................. ................................................. . .... |
|
Rozdział 19 Obliczanie ciągów wiertniczych ............................................. .............................. ............ |
|
19.1. Rury wiertnicze Kelly ............................................. ................... .............................. ............. ...... |
|
19.2. Rury wiertnicze ze spęczonymi końcami i złączki do nich ............................................. ..................... .. |
|
19.3. Kołnierze do rur wiertniczych z zagiętymi końcami ............................................. ................... ............ |
|
19.4. Rury wiertnicze ze spawanymi złączami narzędziowymi .................................. ........................................ |
|
19.5. Rury wiertnicze ze stopów lekkich ............................................. .............................. .............................. ........... |
|
19.6. Kołnierze wiertarskie ............................................. .............................. .................... ........................... |
|
19.7. Podpory do ciągów wiertniczych ............................................. ............ ...................................... ......... |
|
19.8. Ogólne zasady i metodyka obliczania układu rur wiertniczych w ciągu .......... |
|
Rozdział 20. Napęd bitów: wirniki wiertnicze, silniki wgłębne ............................................. ........................ .... |
|
20.1. Wirniki wiertnicze ............................................. ................................................... .............................. ...................... |
|
20.2. Turbowiertarki ................................................. .................................................... .............................. |
|
20.3. Silniki wgłębne śrubowe ............................................. ...................................................... ........................ |
|
20.4. Silniki turbośmigłowe wgłębne ............................................. ...................................................... ..................... |
|
20.5. Wiertarki elektryczne ............................................. .................................................... ...................... |
Rozdział 21. Wyposażenie głowicowe studni wiertniczych ............................................. ..................... |
|
21.1. Głowice kolumn ................................................ ............... .................................. ............... ................... |
|
21.2 Sprzęt zabezpieczający przed wydmuchem............................................. ...................................................... ............. |
|
Rozdział 22 Obliczanie ciągów osłonek ............................................. ...... ................. |
|
22.1. Rury osłonowe i złączki do nich ............................................ ................................................... |
|
22.2. Obliczanie ciągów osłonek ............................................. ...................................................... ..... ......... |
|
Rozdział 23. Napęd kompleksu wiertniczego ............................................. .... .............................. |
|
23.1. Rodzaje napędów, ich charakterystyka ............................................ ................... .............................. .......... |
|
23.2. Dobór silników napędowych ............................................. ............... .................................. .... |
|
23.3. Sposoby sztucznej adaptacji do napędów............................................. ................... |
|
23.4. Sprzęgła ................................................. ................................................. . ..................................... |
|
23.5. Przekładnie łańcuchowe wiertnic ............................................. ............. ..................................... ........... |
|
23.6. Zespoły napędowe i silniki nowoczesnych platform wiertniczych............................................. ........ |
|
23.7. Układ napędów i przekładni ........................................................... ................................... |
|
Rozdział 24 |
|
procesy ................................................. ................................................. . ....................................... |
|
24.1. Automatyzacja podawania bitów ............................................. ................... .............................. ..... |
|
24.2. Automatyzacja zniżania i wznoszenia (ATS) ............................................. .... ............................................. . |
|
24.3. Klucz wiertarski automatyczny stacjonarny ............................................. ............... ...................... |
|
24.4. Pneumatyczny uchwyt klinowy ............................................. ............... .................................. .......... |
|
24.5. Wciągarka pomocnicza ............................................. ........ ........................................... ...... ....... |
|
Rozdział 25 |
|
25.1. Specyfika zagospodarowania morskich pól naftowych i gazowych .............................. |
|
25.2. Główne rodzaje środków technicznych dla rozwoju złóż ropy i gazu na morzu |
|
depozyty ................................................ .................................................... ................................ |
|
25.3. Pływające instalacje wiertnicze (PBS) ............................................ ................................................... |
|
25.4. Wiertnice podnośne pływające (podnośniki) ........................................... ........................ .......... |
|
25.5. Półzanurzalne pływające platformy wiertnicze (SSDR) ............................................. ..................... .......... |
|
25.6. Statki wiertnicze (BS)............................................. ...................................................... .... ...................... |
|
25.7. Wiertnice dla PBS ............................................. ..................................................... ....................... |
|
25.8. Sprzęt podmorskiego odwiertu ............................................. ............... .................................. ....... |
|
25.9. Systemy wsporcze dla pływających urządzeń wiertniczych na terenie wiertni............................................. ........................... |
|
25.10. Stałe platformy morskie (MŚP) ............................................. ...................................................... |
|
25.11. Ochrona środowiska podczas wierceń na morzu............................................. .................. ............... |
|
Bibliografia ................................................ . .............................................. .. ....................... |
PRZEDMOWA
„Technika i technologia wiercenia szybów naftowych i gazowych” to jedna ze szczególnych dyscyplin, które określają profil inżyniera maszyn i urządzeń dla złóż ropy i gazu. Celem nauczania tej dyscypliny jest przekazanie studentom wiedzy na temat technologii wiercenia otworów naftowych i gazowych oraz zapoznanie ich z techniką zapewniającą realizację wszystkich warunków wiertniczych. procesy technologiczne i operacje. Wiedza ta jest niezbędna inżynierowi mechanikowi w zakresie projektowania, montażu i eksploatacji wiertnic, oddzielnego dla nich wyposażenia, urządzeń, zespołów i osprzętu oraz prac remontowych.
Rozwój przemysłu naftowo-gazowego wiąże się z powszechnym wykorzystywaniem wierceń w celu poszukiwania, rozpoznania i zagospodarowania złóż ropy i gazu. Wiercenie odwiertów naftowych i gazowych, jako gałąź przemysłu naftowo-gazowego, wymaga ciągłego doskonalenia, zwłaszcza w związku ze wzrostem nakładu prac przy wierceniu głębokim i ultragłębokim, w tym na obszarach wodnych, a także wraz z rosnącą potrzebą wiercenia studni kierunkowych i poziomych.
Program dyscyplinowy „Technika i technologia wiercenia odwiertów naftowych i gazowych” przewiduje zbadanie wszystkich elementów cyklu budowy odwiertów, począwszy od koncepcji odwiertów, ich klasyfikacji, projektów, środków technicznych i operacji technologicznych stosowanych do niszczenia odwiertów. głębienie skał i szybów, kończące się procesami otwierania i opróbowania horyzontów produkcyjnych, studni osłonowych i warstw separacyjnych materiałami zalewowymi, zagospodarowaniem i badaniem studni. Ponadto należytą uwagę przywiązuje się do platform wiertniczych i związanego z nimi wyposażenia. Szczególną uwagę zwraca się na specjalne wiertnice przeznaczone do wiercenia studni na obszarach morskich.
Nie ma podręczników w pełni spełniających wymagania programu dyscypliny. Istnieje literatura edukacyjna dla poszczególnych sekcji programu, ale niestety wiele materiałów jest nieaktualnych, ponieważ nie były aktualizowane od co najmniej 15 lat.
Prezentowana książka ma na celu wyeliminowanie tych luk w literaturze edukacyjnej i przedstawienie materiału edukacyjnego dotyczącego wiercenia szybów naftowych i gazowych we współczesnym tego słowa znaczeniu. Składa się z dwóch części: pierwsza część poświęcona jest technologii wiercenia odwiertów naftowych i gazowych, druga - sprzętowi do budowy tych odwiertów, narzędziom wiertniczym i urządzeniom podziemnym. Osobny rozdział poświęcony jest specjalistycznym urządzeniom do wykonywania odwiertów morskich, które z powodzeniem rozwijają się jako jedna z gałęzi przemysłu naftowego i gazowniczego i w których możliwa jest specjalizacja w kształceniu inżyniera mechanika. Taka lokalizacja
ing materiał edukacyjny jest logiczne, ponieważ technologia określa wymagania dla sprzętu wiertniczego i narzędzi do budowy studni.
Inżynier mechanik musi umieć wykonać obliczenia niezbędne zarówno przy projektowaniu, jak i eksploatacji sprzętu wiertniczego. Dlatego podręcznik jest wystarczająco nasycony najprostszymi metodami obliczeniowymi oraz materiałem referencyjnym i informacyjnym.
Na końcu książki znajduje się spis głównej literatury wykorzystywanej przez autorów. Literatura ta jest również polecana do głębszego zbadania technologii i techniki wiercenia odwiertów naftowych i gazowych.
Podręcznik obejmuje wszystkie procesy i operacje wykonywane podczas wiercenia otworów, w tym w skomplikowanych warunkach geologicznych; zawiera informacje referencyjne niezbędne do obliczeń technologicznych; opisuje platformy wiertnicze, ich sprzęt wiertniczy, narzędzia do cięcia skał, rury wiertnicze i osłonowe; dany specyfikacje sprzęt i narzędzia niezbędne do ich doboru do konkretnych warunków budowy studni. Pod tym względem podręcznik jest uniwersalny i dlatego może być z powodzeniem stosowany w: proces edukacyjny podczas szkolenia specjalistów innych specjalności w dziedzinie ropy naftowej i gazu, których programy nauczania przewidują naukę dyscypliny „Wiercenie szybów naftowych i gazowych”.
Aby skutecznie studiować materiał dyscypliny, studenci potrzebują wiedzy z zakresu matematyki, fizyki, chemii, hydromechaniki, termodynamiki, mechaniki teoretycznej i stosowanej, wytrzymałości materiałów i materiałoznawstwa, a także podstaw biznesu naftowego i gazowego.
1 TECHNOLOGIA WIERTNIC OLEJOWYCH I GAZOWYCH
CZĘŚĆ STUDNI
1 PODSTAWY PRODUKCJI ROPY I GAZU ROZDZIAŁ GEOLOGII
Informacja geologiczna jest podstawą do rozwiązywania niemal wszystkich zagadnień związanych z projektowaniem konstrukcji odwiertów i sterowaniem procesem wiercenia. Charakterystyka skał i płynów złożowych penetrowanych przez odwiert w dużej mierze determinuje dobór wierteł, płuczki wiertniczej, sposobów otwierania poziomów produkcyjnych, mocowania ścian odwiertu i oddzielania warstw. W przypadku wierceń na morzu duże znaczenie mają informacje o warunkach hydrometeorologicznych, a także o charakterystyce głębokości mórz, fal morskich, pływów, pływów, prądów morskich, wiatru i warunków lodowych.
1.1. SKŁAD SKÓRY ZIEMSKIEJ
Geologia to nauka o składzie, budowie i historii Ziemi. Zakłada się, że Ziemia składa się z kilku rozróżnialnych właściwości
muszle: litosfera o grubości 50–70 km; płaszcz do głębokości 2900 km; rdzenie w przedziale głębokości 2900-6380 km. Nad litosferą znajduje się powłoka wodna - hydrosfera, a powyżej - powłoka gazowa - atmosfera. Litosfera zbudowana jest ze skał, które są oparte na różnych minerałach - substancjach naturalnych, w przybliżeniu jednorodnych pod względem składu chemicznego i właściwości fizycznych, powstałych w wyniku procesów fizykochemicznych.
Klasyfikacja skał według pochodzenia:
A. Magmowe (magmowe) - skały krystaliczne powstałe w wyniku krzepnięcia materii stopionej (magmy).
B. Osadowe - skały złożone z małe kawałki różne minerały, często ze sobą spojone, zawierające szczątki organizmów zwierzęcych i roślinnych. Zgodnie z metodą akumulacji
Skorupa ziemska rozróżnia osady mechaniczne, skały pochodzenia chemicznego i mieszanego.
Osady mechaniczne są wynikiem denudacji procesów niszczenia słoneczno-wiatrowo-wodnego i przenoszenia osadów skał magmowych (głazy, otoczaki, żwir). Skały chemiczne (i niektóre sklasyfikowane jako skały osadowe) zostały utworzone przez reakcje chemiczne akumulacja na powierzchni ziemi soli złożonych (sól kamienna, bezwodnik, gips). Skały pochodzenia mieszanego obejmują materiał klastyczny, substancje pochodzenia organicznego i chemicznego (wapienie, kreda, iły, piaski, piaskowce).
C. Skały metamorficzne to przetopione skały osadowe i magmowe w wyniku ich zanurzenia w stopionej części Ziemi (kwarcyty, marmury, łupki, gnejsy).
1.2. GEOCHRONOLOGIA SKAŁ
Aby określić historyczne i geologiczne wzorce akumulacji skał i formowania się Ziemi jako planety, stosuje się skalę stratygraficzną, na podstawie której kompilowana jest tabela geochronologiczna, odzwierciedlająca położenie w określonej sekwencji warunkowych przedziałów czasowych dla tworzenie się skorupy ziemskiej (tab. 1.1).
1,1
Stół geologiczny
kenozoiczny |
czwartorzędowy (en- |
holocen |
||||
tropogeniczny) |
plejstocen |
|||||
Neogene |
pliocen |
|||||
miocen |
||||||
Paleogen |
Oligocen |
|||||
eocen |
||||||
paleocen |
||||||
mezozoiczny |
Późna kreda |
|||||
wczesna kreda |
||||||
Późna jura |
||||||
Środkowa jura |
||||||
wczesna jura |
||||||
triasowy |
Późny trias |
|||||
środkowy trias |
||||||
Wczesny trias |
||||||
paleozoiczny |
permski |
Późny perm |
||||
wczesny perm |
||||||
Węgiel |
Późny karbon |
|||||
środkowy karbon |
||||||
Wczesny karbon |
||||||
dewoński |
Późny dewon |
|||||
Środkowy dewon |
||||||
Wczesny dewon |
||||||
sylurski |
Późny sylur |
|||||
Wczesny sylur |
||||||
ordowik |
Późny ordowik |
|||||
Średni ordowik |
||||||
Wczesny ordowik |
||||||
proterozoik |
Późny proterozoik- |
Wendyjski |
||||
Późnoryfejski |
||||||
Środkowy Ryf |
||||||
Wczesny Riphean |
||||||
Środkowy proterozoik |
||||||
Wczesny proterozoik |
||||||
Archeański |
||||||
1.3. SKAŁKI OSYDOWE I FORMY ICH WYSTĘPOWANIA
Główną cechą skał osadowych jest ich nawarstwianie, tj. nagromadzenie w postaci mniej lub bardziej jednorodnych warstw (warstw). Powierzchnia ograniczająca zbiornik od góry nazywana jest górą, a powierzchnia ograniczająca zbiornik od dołu nazywana jest podeszwą.
Dach warstwy spodniej jest jednocześnie podeszwą warstwy wierzchniej, a podeszwa warstwy wierzchniej jest dachem warstwy spodniej. Początkowo uformowane złoża były prawie poziome, jednak w wyniku późniejszej deformacji skorupy ziemskiej kształt występowania często zmieniał się na znacznie pochylony, a nawet pionowy.
Zbiornik charakteryzuje się grubością i kątem zanurzenia w danym punkcie w określonym kierunku (rys. 1.1). Rozróżnij prawdziwe (najkrótsze
Ryż. 1.1. Opadające warstwy w formie zagięcia:
АА – moc pozioma; ÀĘ - moc pionowa; ÀÑ - prawdziwa moc
Ryż. 1.2. Monoklina
Wiercenie, czyli proces budowy cylindrycznego wyrobiska górniczego - studni, otworu lub szybu kopalnianego - poprzez niszczenie skał na dnie. Przeprowadza się go z reguły w skorupie ziemskiej, rzadziej w materiałach sztucznych (beton, asfalt itp.). W niektórych przypadkach proces ten obejmuje mocowanie ścian studni (najczęściej głębokich) rurami osłonowymi z wtryskiem zaczynu cementowego w szczelinę pierścieniową między rurami a ścianami studni.
Zakres wierceń jest wieloaspektowy: poszukiwanie i rozpoznawanie kopalin; badanie właściwości skał; wydobywanie minerałów płynnych, gazowych i stałych (poprzez ługowanie i wytapianie) przez odwierty produkcyjne; operacje strzałowe; wydobycie minerałów stałych; sztuczne utrwalanie skał (zamrażanie, bitumizacja, cementowanie itp.); odwadnianie zalanych złóż kopalin i terenów podmokłych; odkrycie złóż; układanie komunikacji podziemnej: budowa fundamentów palowych itp.
Odwiert przechodzi przez górotwór w celu dotarcia do pożądanego obiektu - złoża rudy, ropy, gazu, warstwy wodonośnej itp. Studnia jest więc sztucznym wyrobiskiem w górotworze. Jednocześnie istnieją wyrobiska o podobnym przeznaczeniu, ale o innej formie - wyrobiska górnicze (kopalnie, sztolnie, kamieniołomy), od których studnia różni się znacznie najmniejszą ilością wyrobiska do głębokości penetracji. W tym sensie jest najbardziej ekonomiczny i najszybszy w osiągnięciu celu otwarcia. W przekroju odwiert ma kształt koła, ponieważ wiercenie odbywa się zwykle na zasadzie rotacji, natomiast średnica koła jest bardzo mała (75-300 mm) w porównaniu z długością odwiertu przy głębokości wiercenia setek metrów, a nawet kilka kilometrów (9 km lub więcej). Podczas wiercenia studni poszukiwawczych dla minerałów stałych ich średnica wynosi zwykle 59 i 76 mm, dla ropy i gazu - 100-400 mm.
Wiercenia rozwinięte i wyspecjalizowane w trzech głównych obszarach technologicznych: najgłębsze (kilka kilometrów) wiercone są na ropę i gaz, płytsze (setki metrów) do poszukiwania i rozpoznania kopalin stałych, studnie i odwierty o głębokości kilku metrów do kilkudziesięciu metrów wierci się pod umieszczenie ładunków wybuchowych (głównie w górnictwie i budownictwie).
W oczekiwanych najwyższych punktach odkrytej korzystnej struktury układane są zarówno pierwsze odwierty poszukiwawcze, jak i produkcyjne, w celu pewnego otwarcia złoża kopaliny. Na podstawie informacji uzyskanych z pierwszych odwiertów dokonuje się wyboru lokalizacji kolejnych odwiertów, które stoją przed szerszym zadaniem – określenia wielkości złoża, efektywnej miąższości utworów produkcyjnych, zmiany ich porowatości i przepuszczalności wzdłuż uderzenie, dopracowanie mapy strukturalnej pola (mapa izogipsowa), pozyskanie danych w celu określenia parametrów termodynamicznych formacji wytwórczych oraz budowa map izobar i izoterm, a docelowo - obliczenie lub wyjaśnienie zasobów handlowych pola oraz uzasadnienie lub wyjaśnienie system do jego rozwoju (zbuduj mapę rozwoju).
W takim przypadku studnie można układać zarówno w obrębie złoża, jak i poza nim.
Po wybraniu lokalizacji opracowują projekt tej studni, której główne sekcje to:
Budowa (stosunek średnic i długości odwiertu, jego orientacja; odstępy międzybiegowe, średnice, grubość ścian i gatunki stali struny obudowy; odstępy cementowania; rodzaj i konstrukcja filtra; inne niezbędne elementy odwiertu);
Technologia wiercenia odwiertu (rodzaje i rozmiary narzędzia urabiającego skałę - świdry; tryby wiercenia - intensywność cyrkulacji środka czyszczącego otwór dna i szyb z ciętej skały, prędkość świdra, siła od świdra na zniszczenie przez nią odwiertu, rodzaj i właściwości fizyczne środka czyszczącego odwiert, rodzaj, stosunek średnic i długości odcinków przewodu wiertniczego, rodzaj i wielkość silnika wiertniczego, jeśli jest stosowany);
Technologia otwierania warstw produkcyjnych (rodzaj i właściwości fizyczne środka płuczącego przy wierceniu otworu w strefie filtracyjnej; stosunek ciśnień w otworze i zbiorniku; sposób mocowania otworu w strefie filtracyjnej oraz inne parametry technologiczne oraz środki techniczne);
Technologia cementowania odwiertu (prowadzenie i cementowanie przewodu, cięgien pośrednich i produkcyjnych; projekt dna ciągu produkcyjnego i filtra; rodzaj cementu, właściwości fizyczne zaczynu cementowego w stanie płynnym i stwardniałym, intensywność jego transportu do pierścienia przestrzeń, sposób cementowania sznurków i wyposażenie ich w dodatkowe urządzenia, czas oczekiwania na stwardnienie zaczynu cementowego, sposób badania jakości mocowania odwiertu);
Technologia badania odwiertu jako obiekt eksploatacji (wymiary geometryczne przewodu rurowego; wyposażenie głowicy w armaturę operacyjną; tryby i czas trwania badania wydajności odwiertu);
Sprzęt do podnoszenia i napędu naziemnego do wiercenia szybu (wiertnica; wirnik do obracania przewodu wiertniczego; system jezdny i wciągarka do operacji wyzwalania; silniki do napędu wciągarki i wirnika; wyposażenie i akcesoria pomocnicze);
Układ cyrkulacji powierzchniowej do przygotowania, regulacji właściwości i oczyszczania środka płuczącego (zbiornik z mieszadłami; zespół do przygotowania, naważania i regulacji właściwości; zespół do czyszczenia - przesiewacze wibracyjne, hydrocyklony, wirówki);
Pompy błotne (marka, średnice cylindrów, osiągi, typ i moc silników napędowych).
Zgodnie z przeznaczeniem odwierty dzielą się na trzy główne grupy: poszukiwawcze, wydobywcze i techniczne.
1) Studnie poszukiwawcze:
Mapowanie (badanie podłoża skalnego ukrytego pod osadami)<50м;
Eksploracja (odkrywanie nowych złóż n/g);
Eksploracja (na terenach otwartych w celu ich konturowania i zebrania niezbędnego materiału do dalszego zagospodarowania);
hydrogeologiczne
Badania sejsmiczne (do układania materiałów wybuchowych)<50м;
Strukturalny (w celu dokładnego zbadania konstrukcji wierconych z odwiertów i opracowania projektu wierceń poszukiwawczo-rozpoznawczych dla obiecujących konstrukcji);
Parametryczny (dla bardziej szczegółowego badania sekcji geologicznej);
inżyniersko-geologiczna;
Odniesienie (do badania sekcji geologicznej dużych regionów).
2) Studnie produkcyjne:
Ropa i gaz (transport n/g ze złóż do
powierzchnia);
Ujęcia wody;
Podziemne studnie zgazowania węgla;
Studnie do ekstrakcji solanek;
Studnie geotechniczne.
3) Studnie techniczne:
Studnie wybuchowe;
Szyby dołów i kopalni;
W zależności od głębokości i nachylenia wiercenia:
- - pionowa (oś zbliżona do pionu);
- - nachylona (oś jest nachylona od pionu);
- - ultragłęboki (>5000m);
- - głębokie (1000-5000m);
- - mały (
Cała struktura pracy przy wierceniu otworu wiertniczego, która obejmuje kompleks wierceń powierzchniowych, narzędzi wiertniczych oraz technologicznych metod pracy.
W zależności od charakteru niszczenia skały stosowane metody wiercenia dzielą się na: mechaniczne – narzędzie wiertnicze oddziałuje bezpośrednio na skałę, niszcząc ją, oraz niemechaniczne – niszczenie następuje bez bezpośredniego kontaktu ze skałą ze źródła wpływ na nią (termiczny, wybuchowy itp.). Metody wiercenia mechanicznego dzielą się na rotacyjne i udarowe (oraz obrotowo-udarowe i obrotowe udarowe). Podczas wiercenia obrotowego skała ulega zniszczeniu w wyniku obrotu narzędzia dociskanego do dna. W zależności od wytrzymałości skały podczas wiercenia obrotowego stosuje się narzędzie do kruszenia skał (wiertło i wiertło); diamentowe narzędzie do wiercenia; korony śrutowe, które niszczą skałę śrutem (wiercenie śrutowe). Metody wiercenia udarowego dzielą się na: wiercenie udarowe lub udarowo-obrotowe (wiercenie z perforatorami, w tym zatapialne, udarowe, prętowe itp., w których narzędzie jest obracane w momencie pomiędzy uderzeniami narzędzia w dno otworu); udarowo-obrotowe (zatapialne młoty pneumatyczne i hydrauliczne, a także wiercenie perforatorami z niezależnym obrotem itp.), w których uderzenia są przykładane do stale obracającego się narzędzia; uderzenie obrotowe, w którym niszczące skały narzędzie wiertnicze znajduje się pod dużym naciskiem osiowym w stałym kontakcie ze skałą i niszczy ją w wyniku ruchu obrotowego wzdłuż odwiertu i okresowo o nie uderza. Niszczenie skał dennych odbywa się na całym jego obszarze (wiercenie dna pełnego) lub wzdłuż przestrzeni pierścieniowej z wydobyciem rdzenia (wiercenie rdzeniowe). Usuwanie produktów destrukcji odbywa się okresowo za pomocą wyciągarki i ciągłe za pomocą ślimaków, skręconych prętów lub poprzez doprowadzenie gazu, cieczy lub roztworu (mułu glinianego) do odwiertu. Czasami wiercenie dzieli się w zależności od rodzaju narzędzia wiertniczego (świder, pręt, diament, stożek itp.); w zależności od rodzaju wiertarki (perforująca, pneumatyczna udarowa, turbina itp.), zgodnie z metodą wiercenia (skośna, klusterowa itp.). Techniczne środki wiertnicze to głównie wiertarki (wiertnice) oraz narzędzia do cięcia skał. Z metod niemechanicznych szeroko rozpowszechniło się wiercenie termiczne do wiercenia otworów strzałowych w skałach zawierających kwarc, a także trwają prace nad wprowadzeniem wiercenia wybuchowego.
Wiercenie jako proces produkcyjny składa się z szeregu kolejnych operacji:
- 1. Transport wiertnicy na miejsce wiercenia.
- 2. Montaż wiertnicy.
- 3. Samo wiercenie (drążenie odwiertu), które obejmuje:
a) czyste wiercenie, czyli bezpośrednie niszczenie skały za pomocą narzędzia do cięcia skał na dnie odwiertu;
b) oczyszczenie dna ze zniszczonej skały i przetransportowanie go z dna do głowicy. Podczas wiercenia z płukaniem lub dmuchaniem, a także podczas wiercenia ślimakami, operacja ta jest połączona z główną - wierceniem czystym;
c) operacje wyzwalania są przeprowadzane w celu wymiany zużytych narzędzi urabiających skałę i podniesienia rdzenia (próbek skały).
4. Mocowanie ścian studni w skałach niestabilnych tj. zdolna do zapadania się (złamana, słabo związana, luźna, sypka i ruchome piaski), co można zrobić na dwa sposoby:
a) mocowanie poprzez opuszczenie strun okładzinowych do studni, co wymaga przerwania wiercenia;
b) mocowanie za pomocą płynów płuczących, które mocują ściany studni, przeprowadzane jednocześnie z wierceniem.
- 5. Próby i badania w odwiercie (pomiary krzywizny, profilowanie itp.).
- 6. Zatykanie studni w celu odizolowania i odizolowania warstw wodonośnych o różnym składzie chemicznym wód lub odizolowania warstwy wodonośnej od ropopochodnej.
- 7. Montaż filtra i bojlera w studni hydrogeologicznej oraz wykonanie badań hydrogeologicznych (pomiar poziomu wody w studni, pobór próbek wody, określenie natężenia przepływu studni za pomocą pompowania próbnego).
- 8. Zapobieganie i eliminacja wypadków w studni.
- 9. Wydobycie rur osłonowych i likwidacja studni po wykonaniu zadania (korkowanie likwidacyjne).
- 10. Demontaż wiertnicy i przeprowadzka na nowe miejsce wiercenia
Wymienione operacje wiercenia są sekwencyjne, tj. mogą być wykonywane sekwencyjnie przez ten sam zespół.
W przypadku konieczności wykonania kilku odwiertów oraz w przypadku istnienia wiertnic rezerwowych w celu przyspieszenia prac poszukiwawczych, niektóre prace mogą być prowadzone równolegle, czyli przez dwie lub więcej wyspecjalizowanych ekip. Na przykład ekipa wiertnicza wykonuje właściwe wiercenie i obudowę studni; ekipy montażowe zajmują się wyłącznie transportem, montażem, demontażem platform wiertniczych, likwidacją studni; zespół zajmujący się wyrębem zajmuje się tylko pozyskiwaniem drewna itp.
Wysyłanie dobrej pracy do bazy wiedzy jest proste. Skorzystaj z poniższego formularza
Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy korzystający z bazy wiedzy w swoich studiach i pracy będą Ci bardzo wdzięczni.
Hostowane na http://www.allbest.ru/
WPROWADZENIE
3. ZAŁĄCZANIE STUDNI
3.2 Obliczanie zacementowania studni metodą dwuczłonową
3.3 Zatyczki likwidacyjne studni
LITERATURA
dobrze cementująca skałę skalną
WPROWADZENIE
Wiercenie studni, produkcja wielozadaniowa i nowoczesny przemysł oferują dziś szeroką gamę narzędzi technicznych i technologii, które należy zrozumieć, aby podjąć właściwą decyzję. W warunkach gospodarki rynkowej i ostrej konkurencji między użytkownikami podłoża geologowie podlegają odpowiednim wymogom, ponieważ od ich kwalifikacji i wiedzy, niekiedy na poziomie intuicji, może zależeć sukces całego przedsięwzięcia.
1. INFORMACJE OGÓLNE DOTYCZĄCE WIERCENIA STUDNI
Odwiert przechodzi przez górotwór w celu dotarcia do pożądanego obiektu - złoża rudy, ropy, gazu, warstwy wodonośnej itp. Studnia jest więc sztucznym wyrobiskiem w górotworze. Jednocześnie istnieją wyrobiska o podobnym przeznaczeniu, ale o innej formie - wyrobiska górnicze (kopalnie, sztolnie, kamieniołomy), od których studnia różni się znacznie najmniejszą ilością wykopu do głębokości penetracji. W tym sensie jest najbardziej ekonomiczny i najszybszy w osiągnięciu celu otwarcia. W przekroju odwiert ma kształt koła, ponieważ wiercenie odbywa się zwykle przez obrót, natomiast średnica koła jest bardzo mała w porównaniu do długości odwiertu, są to pierwsze centymetry, rzadziej dziesiątki centymetrów o głębokości wiercenia setek metrów, a nawet kilku kilometrów.
Wiercenie, zwłaszcza głębokie, to dość skomplikowana produkcja, wymagająca użycia specjalnych środków technicznych, które w połączeniu nazywane są wiertnicą. W jej skład wchodzą następujące główne elementy: wiertnica (lub maszt), osprzęt zasilający lub napęd – silnik, wiertnica i pompa płuczkowa. W zależności od metody wiercenia i konstrukcji instalacje dzielą się na obrotowe, udarowe, wibracyjne, turbinowe itp. W zależności od sposobu transportu dzielą się również na stacjonarne, mobilne, samobieżne i przenośne.
1.1 Podstawowe koncepcje techniczne, przeznaczenie studni
Średnica otworu wiertniczego zależy od średnicy narzędzia do cięcia skał i waha się od 16 do 1500 mm.
Długość odwiertu to odległość od ujścia do dna odwiertu, mierzona wzdłuż jej linii środkowej. Głębokość odwiertu to różnica między znakami głowicy odwiertu i odwiertu na skali głębokości (oś z). Osiąga 12500 m.
Dobrze elementy:
Studnia- początek studni, czyli miejsce jej przecięcia z powierzchnią ziemi lub z powierzchnią wyrobiska kopalni.
Dobrze dno- dobrze dno
Ściany studni- boczne powierzchnie studni.
Odwiert - przestrzeń w podłożu zajmowana przez studnię.
Zgodnie z metodą zagospodarowania dna wiercenie dzieli się na wiercenie bezrdzeniowe i rdzeniowe (rys. 1.1.).
Wiercenie bezrdzeniowe – wiercenie, w którym skała jest niszczona na całym obszarze przodka. Wiercenie rdzeniowe - wiercenie, w którym skała jest niszczona wzdłuż czoła pierścieniowego z zachowaniem rdzenia. Rdzeń - słup skalny powstały w wyniku pierścieniowego zniszczenia dna studni.
Główne wymiary studni to średnice odstępów wiercenia w mm; średnice struny zewnętrznej i wewnętrznej osłony w mm; głębokość studni odstępy od ujścia do dna wm; całkowita głębokość i długość studni od ujścia do dna w m.
Przestrzenne położenie otworu wiertniczego określają: 1) współrzędne głowicy x,y,z; 2) kierunek studni; 3) kąt nachylenia studni; 4) azymut otworu wiertniczego; 5) głębokość (rys. 1.2.).
W zależności od kierunku wiercenia, kształtu odwiertu i ich ilości, odwierty dzieli się na następujące grupy: 1- pionowe; 2- ukośne; 3-poziomy; 4-rośnie; 5- zakrzywiony; 6- wielopniowych
Wiertnica to kompleks składający się z wiertnicy (lub masztu), sprzętu wiertniczego i energetycznego niezbędnego do wiercenia studni. W zależności od metody wiercenia wiertnice dzielą się na obrotowe, udarowe, wibracyjne itp. W zależności od pojazdów dzielą się na stacjonarne, mobilne, samobieżne i przenośne:
Zgodnie z przeznaczeniem odwierty dzielą się na trzy główne grupy: poszukiwawcze, wydobywcze i techniczne.
1 - Studnie poszukiwawcze:
· Wykresy
Wyszukiwarki
Badanie
· Hydrogeologiczne
· Geotechniczny
Sejsmiczny
Strukturalny
Wsparcie
Parametryczny
2 - Studnie produkcyjne:
Pobór wody
· Olej i gaz
Podziemne studnie zgazowania węgla
Studnie do wydobywania solanek
Studnie geotechniczne
3 - Studnie techniczne:
Wybuchowe studnie
Szyby dołów i kopalni
1.2 Operacje wiercenia produkcyjnego
Wiercenie jako proces produkcyjny składa się z szeregu kolejnych operacji,
1. Transport wiertnicy na miejsce wiercenia;
2. montaż wiertnicy;
3. Samo wiercenie (drążenie odwiertu), które obejmuje:
a) czyste wiercenie, czyli bezpośrednie niszczenie skały za pomocą narzędzia do cięcia skał na dnie odwiertu;
b) oczyszczenie dna ze zniszczonej skały i przetransportowanie go z dna do głowicy. Podczas wiercenia z płukaniem lub dmuchaniem, a także podczas wiercenia ślimakami, operacja ta jest połączona z główną - wierceniem czystym;
c) operacje wyzwalania są przeprowadzane w celu wymiany zużytych narzędzi urabiających skałę i podniesienia rdzenia (próbek skały).
4. Mocowanie ścian studni w skałach niestabilnych, tj. zdolnych do zawalenia się (pękniętych, słabo połączonych, luźnych, luźnych i ruchomych piasków), co można wykonać na dwa sposoby:
a) mocowanie poprzez opuszczenie strun okładzinowych do studni, co wymaga przerwania wiercenia;
b) mocowanie płynami płuczącymi, które mocują ściany studni, wykonywane jednocześnie z wierceniem
5. Testy i badania w odwiercie (pomiary krzywizny, wycinki itp.
6. Zatykanie studni w celu odizolowania i odizolowania warstw wodonośnych o różnym składzie chemicznym wód lub odizolowania warstwy wodonośnej od ropopochodnej.
7. Montaż filtra i bojlera w studni hydrogeologicznej oraz wykonanie badań hydrogeologicznych (pomiar poziomu wody w studni, pobór próbek wody, określenie natężenia przepływu studni za pomocą pompowania próbnego).
8. Zapobieganie i eliminacja wypadków w studni.
9. Wydobycie rur osłonowych i likwidacja studni po wykonaniu zadania (korkowanie likwidacyjne).
10. Demontaż wiertnicy i przeprowadzka na nowe miejsce wiercenia
Wymienione operacje wiercenia są sekwencyjne, to znaczy mogą być wykonywane sekwencyjnie przez ten sam zespół.
W przypadku konieczności wykonania kilku odwiertów oraz w przypadku istnienia wiertnic rezerwowych w celu przyspieszenia prac poszukiwawczych, niektóre prace mogą być prowadzone równolegle, czyli przez dwie lub więcej wyspecjalizowanych ekip. Na przykład ekipa wiertnicza wykonuje właściwe wiercenie i obudowę studni; ekipy montażowe zajmują się wyłącznie transportem, montażem, demontażem platform wiertniczych, likwidacją studni; zespół zajmujący się wyrębem zajmuje się tylko pozyskiwaniem drewna itp.
1.3 Podstawowe koncepcje technologiczne i wskaźniki wiercenia
Wskaźniki wiercenia to parametry charakteryzujące ilość i jakość wyników wiercenia. Najważniejsze z nich to: prędkość, koszt 1 m odwiertu, procent wydobycia rdzenia, kierunek odwiertu itp.
Tryb wiercenia jest kombinacją parametrów, które może zmienić wiertacz.
Tak więc na przykład podczas wiercenia obrotowego głównymi parametrami trybu wiercenia są: 1) obciążenie osiowe narzędzia urabiającego skałę; 2) prędkość obrotowa przewodu wiertniczego;
3) jakość środka czyszczącego (woda, płuczka wiertnicza lub sprężone powietrze); 4) przepływ objętościowy, tj. objętość środka czyszczącego na jednostkę czasu.
Istnieją następujące rodzaje trybów wiercenia: optymalne i specjalne.
Optymalny tryb wiercenia jest kombinacją parametrów trybu wiercenia, które zapewniają maksymalną prędkość wiercenia w danych warunkach geologiczno-technicznych dla danego rozmiaru narzędzia urabiającego skałę z zachowaniem wymaganych wskaźników jakości: prawidłowego kierunku odwiertu i wysokiego odzysku rdzenia.
Specjalny tryb wiercenia to połączenie specjalnych zadań technologicznych. Np. pobranie rdzenia z minerału za pomocą specjalnych środków technicznych, wyprostowanie odwiertu, sztuczna krzywizna studni w zadanym kierunku itp. W tym przypadku wartość prędkości wiercenia ma wartość podrzędną.
Wyjazd wiertniczy to zespół prac poświęcony na następujące czynności robocze: 1) opuszczenie narzędzia wiertniczego do odwiertu; 2) czyste wiercenie, czyli pogłębianie studni (operacja główna); 3) podniesienie przewodu wiertniczego ze studni.
2. WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE I MECHANICZNE SKAŁ I ICH WPŁYW NA PROCES WIERCENIA
Skały są klasyfikowane według różnych kryteriów. Według pochodzenia dzielą się na: magmowe lub magmowe; (głęboki i wylewany); osadowe (mechaniczne lub klastyczne, chemogeniczne, organogenne); metamorficzne, powstające ze skał magmowych i osadowych na dużych głębokościach pod wpływem wysokich ciśnień i temperatur.W przypadku wiercenia ważne są właściwości fizyczne i mechaniczne skał, które decydują o odporności skały na zniszczenie, a w konsekwencji produktywność i koszty . Właściwości fizyczne skał charakteryzują ich stan fizyczny. Spośród różnorodnych właściwości fizycznych skał na proces wiercenia bezpośrednio lub pośrednio wpływają: skład mineralny, stopień spójności, porowatość, gęstość, ciężar właściwy, struktura, tekstura, wielkość ziarna.
Właściwości mechaniczne skał są zewnętrznym przejawem właściwości fizycznych i wyrażają się w odporności na odkształcenia i niszczenie. Należą do nich: wytrzymałość, wytrzymałość, wytrzymałość dynamiczna, twardość, elastyczność, kruchość, plastyczność, ścieralność itp. Ogólnie skały magmowe są najtrwalsze, następnie metamorficzne, potem osadowe, choć nie ma bez wyjątków. Na wytrzymałość skał istotny wpływ ma stopień ich zwietrzenia. Jest granit i jest granit zwietrzały, siła drugiego jest znacznie mniejsza.
Badanie właściwości fizycznych i mechanicznych skał jest konieczne 1) dobór metody wiercenia i najbardziej produktywnych rodzajów narzędzi urabiających skałę; 2) opracowanie racjonalnej technologii wiercenia i mocowania ścian studni; 3) poszerzenie wiedzy geologicznej z obszaru pracy. Szczególną uwagę przywiązuje się do badania właściwości fizycznych i mechanicznych rdzenia z odwiertów referencyjnych, ponieważ wyniki tych badań są wykorzystywane w przygotowaniu projektów wiercenia nowych odwiertów.
2.1 Klasyfikacja skał według stopnia łączności
W zależności od stopnia łączności, skały dzielą się na cztery główne grupy: skaliste, połączone, luźne (luźne) i pływające. Skały charakteryzują się różną, zwykle dużą twardością, ze względu na występowanie molekularnych sił kohezji pomiędzy ziarnami minerału, które nie są odtwarzane po zniszczeniu skały. Skały ze względu na zawartość kwarcu dzielą się na zawierające kwarc i niekwarcowe. Te pierwsze charakteryzują się większą twardością i ścieralnością. Połączone skały różnią się od skalistych mniejszą siłą. Zwykle są to niektóre rodzaje skał osadowych, w których materiał klastyczny jest związany masą cementową o innym składzie lub strukturze. Należą do nich np. różne piaskowce. Luźne skały (luźne) to mechaniczna mieszanina cząstek minerałów lub skał, które nie są ze sobą połączone. Skały pływające mają zdolność płynięcia, są to zazwyczaj piaski (szybkie piaski) upłynnione przez wodę, ale skały w stanie stałym, takie jak lód, również są zdolne do płynięcia.
2.2 Wierność i klasyfikacja skał według zdolności do wiercenia
Wiertalność to odporność skały na wnikanie w nią narzędzia tnącego skałę. Wiertność to złożona funkcja, zależna po pierwsze od właściwości mechanicznych i ściernych skał, a po drugie od zastosowanej techniki i technologii wiercenia, czyli: metody, rodzaju i obszaru zniszczenia. Wiertność jest jednym z głównych czynników determinujących wydajność pracy w procesie wiercenia studni.
W przypadku obrotowego wiercenia rdzeniowego wszystkie skały są podzielone na dwanaście kategorii w zależności od rosnącej trudności wiercenia. Kryterium przypisania do tej lub innej kategorii jest RPO na warunkach standardowych. Nie zawsze można dokładnie określić tylko wizualnie kategorię skały na podstawie wartości prędkości mechanicznego wiercenia w warunkach produkcyjnych. Jednak generalnie jest to praktyka w przypadku dokumentacji podstawowej. Przy takiej wizualnej i subiektywnej metodzie nie są wykluczone nieścisłości w przypisywaniu skały do tej czy innej kategorii, a ważne jest tutaj doświadczenie geologa. Możliwość wiercenia zależy od metody wiercenia. W związku z tym dla różnych metod wiercenia opracowano własne klasyfikacje skał ze względu na zdolność do wiercenia, w których skały pogrupowane są w kategorie w zależności od wskaźnika drążenia. Poniżej znajduje się klasyfikacja skał według ich podatności na wiercenie w metodzie rdzeniowej. Kryterium zaliczenia skały do odpowiedniej kategorii jest głębokość odwiertu na 1 godzinę czasu wiercenia netto. Szybkość penetracji skał kategorii I wynosi 20-30 m/h; XII kategoria - 5-10 cm/godz.
Tabela 2.1
Klasyfikacja skał według zdolności wiercenia do obrotowego mechanicznego wiercenia studni
Kategoria |
Skały typowe dla każdej kategorii |
|
|
Warstwa torfowo-roślinna bez korzeni; sypki: less, piaski (nie ruchome), glina piaszczysta bez otoczaków i żwiru; gleby wilgotne i pylaste; gliny lessopodobne; tripoli: słaba kreda |
||
|
Warstwa torfowo-roślinna z korzeniami lub niewielką domieszką drobnych (do 3 cm) kamyczków i gruzu; glina piaszczysta i glina z domieszką do 20% drobnych (do 3 cm) kamyków lub tłucznia; piaski są gęste; glina jest gęsta; less; margiel luźny; ruchome piaski bez ciśnienia; lód; glinki o średniej gęstości (taśma do plastiku); kawałek kredy; diatomit; sadza; sól kamienna (halit); całkowicie zkaolinizowane produkty wietrzenia skał magmowych i przeobrażonych; ruda żelaza ochry |
||
|
Iły i gliny piaszczyste z domieszką powyżej 20% drobnych (do 3 cm) kamyczków lub tłucznia; gęsty less; gruz; ruchome piaski ciśnieniowe; iły z częstymi przekładkami (do 5 cm) słabo cementowanych piaskowców i margli, gęste, marglowe, gipsowe, piaszczyste; mułowce ilaste słabo cementowane; piaskowce słabo cementowane gliną i cementem wapiennym; margiel; skała wapienna; kreda jest gęsta; magnezyt; gips drobnokrystaliczny, zwietrzały; węgiel jest słaby; brązowy węgiel; łupki talku, zniszczone ze wszystkich odmian; ruda manganu; ruda żelaza, utleniona, sypka; gliniaste boksyty |
||
|
Kamyk składający się z małych kamyków skał osadowych; zamarznięte piaski wodonośne, muły, torfy; mułowce gęste ilaste; piaskowce gliniaste; margiel jest gęsty; niektóre wapienia i dolomity; gęsty magnezyt; porowate wapienie, tufy; kolby gliniane; gips krystaliczny; anhydryt; sole potasowe; węgiel kamienny; twardy węgiel brunatny; kaolin (pierwotny); (serpentyny) silnie zwietrzałe i talkowane; luźne skarny o składzie chlorytowym i amfibolowo-łykowym; krystaliczny apatyt; silnie zwietrzałe dunity, perydotyty; kimberlity poddane wietrzeniu; martyt i podobne rudy, silnie zwietrzałe; miękka lepka ruda żelaza; boksyty |
||
|
Gleby żwirowo-żwirowe; zamarznięty żwir, związany z materiałem gliniastym lub piaszczysto-gliniastym z przekładkami lodowymi; mrożony; gruboziarnisty piasek i gruz, gęsty muł, iły piaszczyste, piaskowce na cemencie wapiennym i żelazistym; mułowce; mułowiec; gliny argillitowe, bardzo gęste, gęste, bardzo piaszczyste; zlepek skał osadowych na cemencie piaskowo-gliniastym lub innym porowatym; wapienie; marmur; dolomity marglowe; anhydryt jest bardzo gęsty; kolby porowate zwietrzały; twardy węgiel; antracyt, fosforyty sferoidalne; łupki to mika łupkowa, mika, talk-chloryn, chloryt, glinka chlorytowa, serycyt; serpentynity (serpentyny); zwietrzałe albitofyry, keratofiry; serpentynizowane wycieczki po wulkanach; zwietrzałe wydmy; kimberlity zbrekcjonowane; rudy martite i yule-like, luzem |
||
|
Anhydryty są gęste, zanieczyszczone materiałem tufowym; iły gęste zmrożone: iły gęste z przekładkami z dolomitu i syderytów; zlepek skał osadowych na cemencie wapiennym; skaleń, piaskowce kwarcowo-wapienne; mułowce z inkluzjami kwarcowymi; wapienie gęsty dolomit, skarnirovannye; dolomity są gęste; kolby; gliniaste, kwarcowo-serycytowe, kwarcowo-mikowe, kwarcowo-chlorytowe, kwarcowo-chlorytowo-serycytowe, łupki dachowe; albitofary chlorytyzowane i ścinane, keratofiry, porfiryty; gabro; mułowce słabo zasilifikowane; wydmy nienaruszone przez wietrzenie; zwietrzałe perydotyty; amfibolity; gruboziarniste pirocenity; skały talkowo-węglanowe; apatyty, skarny epidotyczno-kalcytowe; luźne piryty; brązowe kamienie żelazne są gąbczaste; rudy hematytowo-martytowe; syderyty |
||
|
Argillity są silifikowane; żwir skał magmowych i metamorficznych (skała rzeczna); kruszony kamień bez głazów; zlepki kamyczków (do 50%) skał magmowych na cemencie piaszczysto-gliniastym; zlepieńce skał osadowych na cemencie krzemionkowym; piaskowce kwarcowe; dolomity są bardzo gęste; piaskowce skaleniowe silifikowane, wapienie; kolby są mocne i gęste; płyta fosforytowa; łupki są słabo nakrzemowane; amfibol-magnetyt, cummingtonit, hornblende, chlorite-hornblende; słabo ścinane albitofyry, keratofiry, tufy diabazowe; pod wpływem wietrzenia: porfiry, porfiryty; gruboziarniste i średnioziarniste zwietrzałe granity, sjenity, dioryty, gabro i inne skały magmowe; piroksenity, piroksenity rudy; kimberlity bazaltowe; skarny augitowo-granatowe zawierające kalcyt; porowaty kwarc (pęknięty, gąbczasty, ochrowy); porowata brązowa ruda żelaza; chromity; rudy siarczkowe; rudy martytowo-syderytowe i hematytowe; ruda amfibolowo-magnetytowa |
||
|
mułowce krzemionkowe; zlepieńce skał magmowych na cemencie wapiennym; dolomity silikonowane; wapienie i dolomity silifikowane; gęsto złożowe fosforyty; łupki krzemionkowe: kwarcowo-chlorytowe, kwarcowo-oherycytowe, kwarcowo-chlorytowo-epidotowe, miki; gnejsy; średnioziarniste albitofyry i keratofiry; zwietrzałe bazalty; diabaz; andezyty) dioryty niepod wpływem warunków atmosferycznych; labradoryty; perydotyty; drobnoziarniste, zwietrzałe granity, sjenity, gabro; zwietrzały granit-gnejoj, pegmatyty, skały kwarcowo-turmalinowe; skarny gruboziarniste i średnioziarniste krystaliczne augit-granat, augit-epidot; zapalenie najądrza; skały kwarcowo-węglanowe i kwarcowo-barytowe; brązowe kamienie żelazne są porowate; rudy hydrohematytu są gęste; hematyt, kwarcyty magnetytowe; gęsty piryt; boksyty diaspory |
||
|
Bazalty odporne na wietrzenie; zlepieńce skał magmowych na cemencie krzemionkowym; wapienie krasowe; piaskowce krzemionkowe, wapienie; dolomity krzemionkowe; złoże krzemowane fosforyty; łupki krzemionkowe; kwarcyt magnetyt i hematyt cienko pasmowy, gęsty martyt-magnetyt; hornfelsy są amfibolowo-magnetytowe i serycytowane; albitofyry i keratofiry; trachyty; porfir krzemowany; diabazy są drobnokrystaliczne; tufy silikonowane; hornfels; zwietrzałe liparyty, mikrogranity; granity grubo i średnioziarniste, granitognejsy, granodioryty; syenity; gabro-noryty; pegmatyty; berezyty; drobnokrystaliczne skarny augitowo-epidoto-granatowe; datolit-granat-hedenbergit; skarny gruboziarniste, granat; amfibolit kwarcowy, piryty; skały kwarcowo-turmalinowe niepod wpływem wietrzenia; brązowe kamienie żelazne są gęste; kwarc ze znaczną ilością pirytu; gęste baryty |
||
|
Głazowo-kamyczkowe złoża skał magmowych i przeobrażonych; drenażowe piaskowce kwarcowe; jaspility; zwietrzałe skały krzemianowo-fosforanowe; kwarcyty nierównomierne; hornfelsy z rozsianymi siarczkami; albitofyry i keratofiry kwarcowe; liparyty; granity drobnoziarniste, granito-gnejoy i granodioryty; mikrogranity; pegmatyty są gęste, silnie kwarcowe; drobnoziarnisty granat, skarny datolitowo-granatowe; rudy magnetytowe i martytowe, gęste, z warstwami hornfelsów; silifikowana brązowa ruda żelaza; kwarc żyłowy; porfiryty są silnie silifikowane i hornfelsowane |
||
|
albitophyres drobnoziarnisty, hornfelsed; jaspility niewrażliwe na wietrzenie; łupki krzemionkowe podobne do jaspisu; kwarcyty; hornfels gruczołowy, bardzo twardy; gęsty kwarc; skały korundowe; jaspility hematytowo-martytowe i hematytowo-magnetytowe |
||
|
Monolityczne zlewne jaspility, krzemienie, jaspisy, hornfelsy, kwarcyty, aegiryn i skały korundowe całkowicie niewrażliwe na wietrzenie |
Jak widać z tabeli, w celu przypisania skały do tej lub innej kategorii pod względem możliwości wiercenia, jej nazwie podaje się dodatkowo kilka definicji, wyjaśniających właściwości i stan skał.
3. ZAŁĄCZANIE STUDNI
Podłączenie studni to zestaw prac mających na celu wyizolowanie jej poszczególnych interwałów. Zatykanie wykonuje się w celu zapobiegania zapadaniu się studni i erozji skał w przestrzeni za rurami osłonowymi, oddzielania warstw wodonośnych lub innych poziomów do ich badań, wypełniania pęknięć, pustek, kawern, eliminacji wdzierania się wody, pochłaniania płynu płuczącego podczas wiercenia.
Ryż. 3.1 Ogólny schemat podłączania:
1 - sznurek obudowy; 2 - materiał zasypowy; 3, 4, 5 - odpowiednio izolowane, wodoodporne i wodonośne.
Podczas wiercenia w poszukiwaniu minerałów ciekłych i gazowych oraz soli mineralnych konieczne jest odizolowanie warstwy mineralnej od warstw leżących. Izolacja poszczególnych poziomów w studni jest konieczna, aby zapobiec wnikaniu wód gruntowych i złożowych do zbiornika mineralnego. Zbliżając się do formacji produkcyjnej, wiercenie studni zatrzymuje się w wodoszczelnej formacji powyżej. Następnie do studni spuszczany jest ciąg rur osłonowych, a pierścieniową przestrzeń pomiędzy dnem sznurka a ścianami studni wypełnia się materiałem wodoodpornym. Poprzez zatkanie pierścieniowej przestrzeni, struna osłonowa jest chroniona przed ściskaniem przez ciśnienie i korozyjnym działaniem zmineralizowanej wody gruntowej.
Zastosuj trwałe i tymczasowe zaślepienie. Trwałe zatykanie jest przeprowadzane przez długi czas. Przy ciągłym zatykaniu przestrzeń w pobliżu odwiertu jest izolowana od odwiertu. Zatkanie tymczasowe ma na celu odizolowanie poszczególnych poziomów i jest wykonywane na czas trwania próby odwiertu.
Zatykanie ma na celu izolację i izolację warstw wodonośnych o różnym składzie chemicznym. Na przykład, izolowanie gorzkich słonych wód od wody pitnej, izolowanie warstw wodonośnych od roponośnych i gazonośnych, wykonywanie eksperymentalnych iniekcji wody do porowatego zbiornika, ochrona rur osłonowych przed korozją wodą mineralną, eliminacja cyrkulacji wód gruntowych przez odwiert przy wydobywaniu rur osłonowych i opuszczaniu studni.
Jako spoiny stosuje się mieszanki gliniaste, cementowe, gliniasto-cementowe z wypełniaczami, mieszanki szybkowiążące (BSS), bitum i żywice.
Zatykanie gliną stosuje się przy wierceniu płytkich odwiertów poszukiwawczych lub hydrogeologicznych. Jeżeli w miejscu planowanego zatykania leży warstwa gliny o grubości 2-3 m, to zatykanie wykonuje się przez wciśnięcie ślizgacza osłonowego w glinę, uprzednio przewiercając tę warstwę o 0,5-0,6 m.
Jeżeli na dnie nie ma gliny lub jej uformowanie jest niewystarczające, dolna część odwiertu wypełniana jest lepką gliną, do buta osłonowego wkłada się stożkowy korek, który wciska glinę do pierścienia. Pod koniec zaślepiania korki są wiercone.
Zatykanie cementem nazywamy cementowaniem studni. Cementowanie stosuje się przy wierceniu studni na wodę, ropę, gaz oraz w przypadkach, gdy konieczne jest uzyskanie mocnego i gęstego tamponu na bardzo długi czas.
Do cementowania studni stosuje się cement studni na bazie cementu portlandzkiego.
Po wymieszaniu z wodą cement szybowy powinien dawać mobilny roztwór, pompowany pompami, który z czasem gęstnieje, a następnie zamienia się w wodoodporny kamień cementowy. Zaczyn cementowy musi być przygotowany tak szybko, jak to możliwe, aby zapobiec jego wiązaniu podczas iniekcji do studni. Zaprawę cementową przygotowuje się w betonomieszarkach lub specjalnych agregatach cementujących montowanych na pojeździe.
Najczęściej stosowaną metodą cementowania w wierceniu poszukiwawczym jest zanurzenie buta okładzinowego w zaczynu cementowym wylewanym na dno odwiertu. Cementowanie wgłębne przeprowadza się w celu odizolowania dolnej części przewodu rurowego odwiertu. Zaprawę cementową wlewa się do studni rurami wlewowymi na wysokość 2-3m.
Po wydobyciu rur wlewowych ze studni ciąg rur osłonowych opuszczany jest na dno. Po stwardnieniu zaczynu cementowego w rurach osłonowych wierci się korek i kontynuuje wiercenie studni.
Tymczasowe zaślepianie odwiertów przeprowadzane jest na krótki okres odrębnego badania poziomów wodonośnych (ropy i gazu).
Do wyizolowania poszczególnych odcinków studni, które podlegają badaniom (pompowanie, nastrzyk), stosuje się specjalne waciki, zwane pakerami. Zgodnie z zasadą działania, pakery rozróżnia się na pojedyncze i podwójne działanie. Pakery jednostronnego działania dzielą studnię na dwie odseparowane od siebie sekcje, a dwustronnego działania - na trzy.
Zasada działania pakera opiera się na fakcie, że gdy gumowy mankiet lub poduszka rozszerza się, szczelina między ściankami studni a przewodem rurowym, na którym opuszczany jest korek, jest niezawodnie uszczelniona. Gumowy mankiet (poduszkę) w studni można uszczelnić mechanicznie za pomocą wody lub sprężonego powietrza.
Do studni na przewodzie rurowym 1 opuszczany jest hydrauliczny paker (rys. 8.2.) z dwiema komorami gumowymi 3 (dwustronnego działania). Woda dostarczana pod ciśnieniem rurami 2 do komór 3 dociska je do ścian studni. W ten sposób studnia podzielona jest na trzy sekcje. Przez rurę filtracyjną 4 po zainstalowaniu pakera przeprowadza się eksperymentalne pompowanie lub napełnianie.
Zatykanie bez rur osłonowych. Aby zwalczyć wchłanianie płynu wiertniczego bez zmniejszania średnicy odwiertu, stosuje się BSS o różnych składach. Dozowanie mieszanki zawierającej cement portlandzki, zaprawę glinianą, płynne szkło, sodę kaustyczną i wodę zależy od jakości cementu i gliny. Zmieniając ilość płynnego szkła i sody kaustycznej reguluje się właściwości mieszanki i czas jej wiązania. Po 20-35 minutach od przygotowania BSS traci swoją ruchliwość, a po 1-1,5 godziny kończy się jego wiązanie. Mieszanki cementowe na bazie żywic syntetycznych stosuje się również poprzez zmieszanie ich z wypełniaczem, a następnie dodanie do mieszanki utwardzacza.
Mieszanki cementowe należy dostarczyć do miejsca wchłaniania płynu wiertniczego przed utratą ruchomości. Mieszankę podaje się jedną z następujących metod: 1) przelewając przez ujście płytkiej studni; 2) przepompowywanie przez przewód wiertniczy, 3) w zestawie rdzeniowym, zamykanym od dołu korkiem glinianym, a następnie wytłaczanie płynem płuczącym; 4) za pomocą specjalnych urządzeń wtykowych.
Mieszanka cementowa dostarczona do strefy absorpcji po przetrzymaniu przez czas niezbędny do jej zestalenia jest rozwiercana.
3.1 Zacementowanie studni za pomocą dwóch korków
Jeżeli wymagana jest duża wysokość podnoszenia cementu w pierścieniu (w dowolnej odległości od dna, aż do głowicy), stosuje się cementowanie ciśnieniowe za pomocą korków rozdzielających. W tym przypadku stosuje się dwa korki rozdzielające i głowicę cementującą. Zatyczki rozdzielające wyposażone są w gumowe mankiety uszczelniające. Górny korek jest solidny, a dolny posiada osiowy kanał pokryty szklanym krążkiem lub gumową membraną.
Płukanie pierścienia. Przez wylot 1 (ryc. 8.1, a) głowicy cementującej wstrzykuje się płyn płuczący w celu przepłukania studni. W tym przypadku sznur osłonowy jest zawieszony przy głowicy odwiertu za pomocą kołnierza monitora przeciwpożarowego i nie dotyka dna.
Wprowadzenie do rur osłonowych korka dolnego. W tym celu odkręca się głowicę cementującą od sznurka i wkłada się dolny korek w ujście sznurka osłonowego. Następnie głowicę cementującą przykręca się z zamocowaną w niej górną zaślepką.
Wstrzyknięcie zaczynu cementowego do sznurka osłonowego. Zwalniamy górną zatyczkę i wciskamy ją wzdłuż sznurka. Chowane korki 6 głowicy cementującej są odkręcane, zwalniając w ten sposób górny korek, a płyn płuczący (zaprawa gliniana lub woda) jest wtryskiwany przez wylot, aby przepchnąć korki. Wtedy system składający się z dwóch kołków i zaprawy cementowej pomiędzy nimi przesunie się w dół.
Wtłoczenie zawiesiny cementowej do pierścienia. Gdy korek dolny oprze się o pierścień oporowy (otrzymujący) zamocowany pomiędzy rurami a stopką, wówczas zwiększone ciśnienie pompy zgniata szklaną płytkę zakrywającą otwór w korku dolnym i przez ten otwór wtłacza się zaczyn cementowy. pierścień pierścieniowy (ryc. 8.1, c). Koniec wtrysku zaprawy cementowej do pierścienia odpowiada momentowi zbieżności korków (rys. 8.1, d), określonemu gwałtownym wzrostem ciśnienia na manometrze.
Zdejmowanie sznurka osłonowego z kołnierza monitora przeciwpożarowego i opuszczanie sznurka na dno.
W tym celu kolumna jest podnoszona za pomocą windy, haka, systemu jezdnego i wciągarki wiertnicy, zdejmowana z korpusu uchwytu monitora przeciwpożarowego i opuszczana do dołu.
Utrzymywanie sznurka osłonowego pod ciśnieniem (przy zamkniętych wylotach 1 i 2) przez 12-24 godziny do zakończenia wiązania i utwardzenia cementu.
Demontaż głowicy cementującej, rozwiercanie korków i pierścienia dociskowego, czyszczenie dolnego otworu.
Sprawdzanie wyniku zatkania. Aby to zrobić, poziom płynu w studni obniża się poprzez pompowanie poniżej (co najmniej 10 m) statycznego poziomu zatkanej warstwy wodonośnej. Jeżeli w ciągu dnia poziom wody w studni nie podniósł się (nie biorąc pod uwagę wzrostu poziomu do 1 m na skutek jęków kropel wzdłuż ścian rur), to uważa się, że warstwa wodonośna została zatkana i zostaje sporządzony akt w tej sprawie.
Ryż. 3.3 Schemat zatykania studni cementem metodą „dwóch korków”:
a - rozpoczęcie pompowania cementu; b - koniec wtrysku cementu; c - początek wznoszenia się cementu do pierścienia; d - koniec cementacji
1 - kran; 2 - manometr; 3 - głowica do fugowania; 4 - górna część korka; 5 - gumowe mankiety; 6 - dolna część korka; 7 - rura osłonowa; 8 - górna wtyczka; 9 - dolna wtyczka
3.2 Zatykanie porzucenia studni
Po odwierceniu studni dokonuje się kontrolnych pomiarów jej głębokości, w określonych odstępach czasu (najczęściej 20 m) mierzy się kąty zenitalne i azymuty oraz wykonuje się badania geofizyczne (wycinki). Następnie przystąpić do wydobycia żyłek obudowy i likwidacji zatkania studni.
Celem zaślepiania likwidacji jest odizolowanie wszelkich formacji wodonośnych i formacji mineralnych do zagospodarowania od wód dopływających do nich studnią i szczelin z izolowanej warstwy wodonośnej oraz wyeliminowanie możliwości cyrkulacji wód gruntowych przez odwiert w trakcie wydobycia rur osłonowych i ich likwidacji .
Cement służy do zatykania likwidacyjnego odwiertu wierconego w skałach skalistych i półskalistych, a plastyczną glinę zaolejoną stosuje się w skałach ilastych. Studnię wywierconą w mule i zakorkowaną cementem przed zatkaniem myje się wodą w celu poluzowania gliny. Zawiesina cementowa jest pompowana rurami wiertniczymi opuszczonymi na dno. W miarę wypełniania studni zaprawą cementową rury wiertnicze są podnoszone. Po podniesieniu, pompę i rury wiertnicze należy przepłukać wodą, aby usunąć resztki szlamu cementowego.
Podczas zatykania gliną moczy się ją, przygotowuje gęste ciasto gliniane, następnie gliniane cylindry przygotowuje się za pomocą prasy glinianej lub ręcznie. Cylindry gliniane opuszczane są na dno odwiertu w długiej rdzeniówce i po podniesieniu rdzeniówki o 1,0-1,5 m ponad dno, są wyciskane za pomocą pompy o ciśnieniu wody, zwykle 1,0-1,5 MPa. Aby zapewnić niezawodność, każda porcja gliny cementowej jest ubijana metalowym ubijakiem.
Do zatykania likwidacyjnego studni głębinowych sprawdziły się dobrze:
1. Zaprawa gliniasto-cementowa, wykonana na bazie zaprawy glinianej o podwyższonej lepkości (T = 50-80 s, U = 500-1500 N/cm2).
Na 1 m3 roztworu gliny dodaje się 120-130 kg cementu do fugowania i 12 kg płynnego szkła.
2. Do zatykania ukończonych odwiertów stosuje się utwardzony roztwór gliny (CGR) o następującym składzie: normalny roztwór gliny - 64%; formalina - 11%; TS-10 -25%. TC-10 to ciemnobrązowa ciecz powstała z mieszaniny (w odpowiednich proporcjach) fenoli łupkowych, glikolu etylenowego i roztworu wodorotlenku sodu.
W wielu obszarach poszukiwawczych piasek jest dodawany do szlamów cementowych.
W przypadku całkowitego wchłonięcia płynu płuczącego, w przedziale studni powyżej strefy absorpcji instalowane są drewniane korki. U wylotu opuszczonej studni pozostaje rura osłonowa z korkiem cementowym. Numer i głębokość studni są zaznaczone na rurze.
Wykonując prace przy zatyczce likwidacyjnej należy kierować się zatwierdzonymi instrukcjami lub zasadami wykonywania tego rodzaju prac obowiązującymi w danym regionie. Sporządza się akt o wykonaniu zamknięcia likwidacyjnego w formie określonej instrukcją lub regulaminem.
LITERATURA
1. Vozdvizhensky B.I. Wiercenie poszukiwawcze / B.I. Vozdvizhensky, ON. Golubincew, A.A. Nowożiłow. - M.: Nedra, 1979. - 510 s.
2. Sowietow G.A. Podstawy wiertnictwa i górnictwa / G.A. Sowietow, N.I. Żabin. - M.: Nedra, 1991. - 368 s.
Hostowane na Allbest.ru
...Podobne dokumenty
Technologia wiercenia szybów naftowych i gazowych. Wzory niszczenia skał. Wiertła. Wiertło, jego elementy. Dobrze spłukuje. Silniki turbinowe i śrubowe. Specyfika wiercenia studni w równowadze formacyjnej.
prezentacja, dodano 18.10.2016
Sprzęt wiertniczy i głowicowy. Charakterystyka i warunki pracy tłoczysk. Nawadnianie konturowe i liniowe. Klasyfikacja studni według celu. Eliminacja korków piaskowych za pomocą wiertarki hydraulicznej. Metody oddziaływania na strefę powstawania dna.
praca semestralna, dodana 26.10.2011
Metoda wiercenia odwiertów za pomocą sznura uderzeniowego. Moc napędu wirnika. Zastosowanie wszystkich rodzajów płuczek wiertniczych i przedmuchiwania powietrzem w wierceniu obrotowym. Cechy wiercenia turbinowego i wiercenia wiertarką elektryczną. Wiercenie studni za pomocą silników wiertniczych.
praca semestralna, dodana 10.10.2011
Budowa geologiczna, stratygrafia, tektonika, potencjał naftowy i gazowy złoża. Stan studni. Stan zasobów studni, metody ich eksploatacji. Eliminacja korków piaskowych poprzez mycie wodą. Ustalenie głębokości montażu urządzenia spłukującego.
praca dyplomowa, dodana 31.12.2015
Cechy operacji wiertniczych. Metody sterowania i regulacji stosowane w procesie wiercenia studni. Ogólna charakterystyka niektórych zaawansowanych technik zapewniających proces wiercenia. Kryteria oceny stanu technicznego studni. Organizacja GIS.
ściągawka, dodana 22.03.2011
Warunki geologiczno-techniczne wiercenia i pobierania próbek rdzeniowych. Metoda wiercenia i projektowanie studni. Rozwój trybów wiercenia studni. Poprawa jakości pobierania próbek rdzeni. Krzywizna i inklinometria odwiertu. Sprzęt i narzędzia wiertnicze. Budowa studni.
praca semestralna, dodana 02.05.2008
Charakterystyka sekcji geologicznej na terenie złoża, klasyfikacja skał. Wybór metody wiercenia i budowa projektów studni, obliczanie głębokości zanurzenia przewodu powierzchniowego. Środki do zwalczania spontanicznej krzywizny studni.
praca semestralna, dodana 12.01.2011
Charakterystyka budowy geologicznej złoża Żetybaj, system jego rozwoju. Technika i technologia wydobycia ropy i gazu. Poznanie zasad płukania studni w celu usunięcia korków piaskowych. Analiza porównawcza efektywności spłukiwania do przodu i do tyłu.
praca dyplomowa, dodana 02/08/2015
Schemat wiercenia rdzeniowego, narzędzia i technologii. Budowa studni rdzeniowych i platform wiertniczych. Płukanie studni i rodzaje płynów do płukania, warunki ich stosowania. Powołanie roztworów gliny i ich właściwości. Obliczanie wymaganej ilości gliny.
praca semestralna, dodana 02.12.2009
Przyczyny i mechanizm samoistnego skrzywienia odwiertu, ich zapobieganie. Cel i zakres studni kierunkowych. Cele i metody wiercenia kierunkowego. Czynniki określające trajektorię ruchu dna studni.