Анализ применения пневмоударного бурения в условиях катастрофических поглощений бурового раствора
В процессе исследования проводились анализ и обобщение существующих способов и методов предупреждения и ликвидации поглощений бурового раствора. В работе рассмотрено буровое оборудование для реализации технологии ударно-вращательного бурения с очисткой забоя газожидкостными смесями.В результате исследования выбрано оборудование на базе мобильной буровой установки с погружным пневмоударником со специальной обвязкой устья скважины, произведен расчет распределения аэродинамических давлений при реализации пневмоударного бурения.
Введение …………………………………………………………………………………………………….. 12
I. Литературный обзор …………………………………………………………………………………. 13
1. Причины катастрофических поглощений и анализ опыта их ликвидации ….. 13
1.1. Классификация поглощений бурового раствора …………………………………….. 14
1.2. Данные негативных последствий поглощений ……………………………………….. 15
1.3. Причины поглощения бурового раствора ………………………………………………. 17
1.4. Методы предупреждения поглощений …………………………………………………… 17
1.5. Методы ликвидации поглощений бурового раствора ……………………………… 19
1.6. Методы ликвидации катастрофических поглощений ……………………………… 29
2. Выводы по литературному обзору ……………………………………………………………. 40
3. Анализ геолого-технологических условий возникновения поглощений
бурового раствора на Ичединском месторождении Иркутской области ………… 42
4. Обоснование предложения по внедрению ударно-вращательного бурения с
применением газообразных рабочих агентов ……………………………………………….. 49
5. Газожидкостные смеси …………………………………………………………………………….. 53
6. Расчет распределения аэродинамических давлений при реализации
пневмоударного бурения ……………………………………………………………………………… 60
7. Оборудование ………………………………………………………………………………………….. 61
7.1. Мобильные буровые установки ……………………………………………………………… 62
7.1. Пневмоударники …………………………………………………………………………………… 63
7.2. Компрессоры…………………………………………………………………………………………. 66
7.3. Герметизированная система циркуляции ……………………………………………….. 66
7.4. Блок приготовления пены ……………………………………………………………………… 73
7.5. Блок очистки и разрушения пены ………………………………………………………….. 73
7.6. Блок дросселирования газожидксотной смеси ……………………………………….. 75
8. Результаты опытно-промышленных испытаний разработанных методов,
технологий и оборудования …………………………………………………………………………. 81
9 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 85
9.1 Структура и организационные формы работы Красноярского филиала
ЗАО «ССК» ………………………………………………………………………………………………… 85
9.2 Расчет нормативной продолжительности строительства скважин ……. 86
9.2.1 Составление нормативной карты……………………………………………………… 86
9.2.2 Расчет сметной стоимости сооружения скважины …………………………… 92
10 Социальная ответственность в организации при проведении буровых работ
……………………………………………………………………………………………………………………. 93
Заключение ……………………………………………………………………………………………….. 120
Список использованных источников ………………………………………………………….. 122
Dealing with disastrous lost of drilling mud circulation ……………………………………. 130
References ………………………………………………………………………………………………….. 145
Проблема: поглощения бурового раствора составляют до 80% общих
затрат времени на ликвидацию осложнений при строительстве скважин, что
ведет за собой потерю большого количества материально-технических
ресурсов.
Актуальность: усовершенствование старых и разработка новых
способов предупреждения поглощения бурового раствора с целью повышения
эффективности скорости бурения скважины и уменьшения себестоимости
проходки.
Цель работы заключается оценке эффективности применения
пневмоударного способа бурения в условиях катастрофических поглощений
бурового раствора.
Объектом исследования является технологический процесс
ликвидации катастрофических поглощений.
Предмет исследования – применение ударно-вращательного способа
бурения с очисткой забоя газожидкостными смесями.
Практическая значимость результатов магистерской работы:
возможность снизить временные и финансовые затраты на ликвидацию
катастрофических поглощений.
1. Причины катастрофических поглощений и анализ опыта их
ликвидации
В процессе строительства нефтяных и газовых скважин по горно-
геологическим причинам возникают нарушения технологии ведения буровых
работ, называемые осложнениями (поглощения, проявления, осыпи и обвалы
стенок скважины и др.). Поглощение бурового раствора является одним из
самых распространенных видов осложнений при строительстве скважин, что
относится как к бурению, так и к креплению скважин. Ежегодно на борьбу с
данным видом осложнения затрачивается большое количество времени и
материально-технических ресурсов, что, в свою очередь, приводит к
повышению себестоимости проходки и снижению скорости бурения.
Поглощения при бурении скважин приводят к нарушению циркуляции
бурового раствора, ухудшению промывки скважины, увеличению расхода
времени, материалов и реагентов на приготовление новых объемов раствора. И
это все несмотря на то, что разрабатывается и применяется большое количество
разнообразных способов и средств предупреждения и ликвидации поглощений
как буровых, так и тампонажных растворов при бурении и цементировании
скважин.
В свою очередь поглощения промывочной жидкости могут привести к
более тяжелым последствиям и даже к авариям. В связи с этим, возникает
острейшая необходимость изучать и понимать причины поглощений и
условиях их возникновения для того, чтобы применять наиболее эффективные
способы для предупреждения и ликвидации поглощений. В проектах на
строительство скважин предусматриваются возможности и условия появления
осложнений, разрабатываются мероприятия по их предупреждению и
ликвидации. Однако эти расчёты не всегда основаны на точной и достоверной
информации о горно-геологических условиях бурения [1,2].
В данной магистерской диссертации проведены теоретические и
аналитические исследования методов ликвидации поглощений буровых
растворов при бурении скважин в Восточной Сибири. Данный вид
осложнения при бурении оказался одним из самых актуальных,
экономически затратных и труднорешаемых проблем в буровой
промышленности. Следует отметить, что основная причина поглощения
бурового раствора заключается в разнице давления гидростатического столба
жидкости и давления пластового флюида. Также важное значение имеет
характер породы, образующей зону поглощения, в частности ее пористость,
кавернозность и наличие трещин.
Более тщательно для борьбы с поглощениями был исследован ударно-
вращательный способ бурения с очисткой забоя газожидкостными смесями.
В ходе данного исследования в основу применимости метода, легли данные
анализа тектонической обстановки региона, литологической характеристики
пород, слагающих разрез скважины, состава пород, процесса формирования
геологической площади, а также схожесть геологических условий
Ичединского НГКМ и Нарыкско-Осташкинской площади на предмет
наличия трещиноватости, изломов, окремнелости в породах. Успешность
опыта применения бурения с продувкой воздушным аэрозолем на Нарыкско-
Осташкинской площади нельзя не отнести в пользу решения проблемы
сооружения направлений на Ичединском НГКМ внедрением ударно-
вращательного бурения с применением продувки газообразным рабочим
агентом.
Вследствие чего хотелось бы сказать, что промышленное внедрение
ударно-вращательного бурения с применением ГЖС позволит не только
существенно увеличить циклическую и коммерческую скорость бурения
скважин, но и коренным образом поменять концепцию технологии бурения
скважин в условиях данного геологического разреза на месторождениях
Восточной Сибири.
В целях дальнейшего внедрения ударно-вращательного бурения с
применением ГЖС и повышения его эффективности, необходимо
продолжить исследовательские и конструкторские работы в следующих
направлениях:
1. Более тщательно исследовать геологию предполагаемых мест
поглощений для более точного выбора тех или иных буровых растворов.
2. Разрабатывать более современную методику и технологию бурения
на нефть, и газ в местах катастрофических поглощений.
3. Улучшать технику и технологию для более глубокого применения
данного способа.
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.9 (826 отзывов)
4.4 (93 отзыва)
4.7 (82 отзыва)
4.8 (373 отзыва)
4.5 (9 отзывов)
5 (14 отзывов)
4.7 (96 отзывов)
4.8 (1033 отзыва)
4.5 (330 отзывов)
