Разработка рекомендаций по предупреждению осложнений при бурении скважин в различных геолого-технических условиях

Объектом исследования являются методы предупреждения осложнений при бурении скважин в различных горно-геологических условиях. Цель работы разработка рекомендаций по предупреждению осложнений. В процессе работы был проведен анализ и систематизация накопленного в данной области опыта, разработок и исследований. В результате работы была разработана классификация технических, технологических и организационных мер предупреждения осложнений при бурении.

Введение ……………………………………………………………………………………………………… 15
1. Литературный обзор …………………………………………………………………………….. 16
1.1. Классификация осложнений при бурении скважин ………………………… 16
1.2. Поглощение буровых и тампонажных растворов при бурении и
креплении скважин ………………………………………………………………………………….. 18
1.2.1. Факторы, влияющие на появление поглощений промывочной
жидкости …………………………………………………………………………………………………. 19
1.2.2. Признаки поглощения…………………………………………………………………. 20
1.2.3. Предупреждение поглощений……………………………………………………… 22
1.2.4. Рекомендации по технологии бурения при вскрытии и прохождении
поглощающих горизонтов ………………………………………………………………………… 23
1.3. Осложнения, связанные с нарушением устойчивости стенки
скважины………………………………………………………………………… 24
1.3.1. Осыпи и обвалы горных пород ……………………………………………………. 26
1.3.2. Мероприятия по повышению устойчивости стенки скважины …….. 28
1.3.3. Профилактические мероприятия по предупреждению набухания
горных пород …………………………………………………………………………………………… 28
1.3.4. Желобообразование ……………………………………………………………………. 29
1.4. Прихваты бурильных и обсадных колонн ………………………………………. 31
1.5. Газонефтеводопроявления……………………………………………………………… 34
Выводы по литературному обзору ……………………………………………………………. 38
2. Технические, технологические и организационные способы
предупреждения осложнений. ………………………………………………………………….. 39
2.1. Технические способы предупреждения ……………………………………….. 39

2.1.1. Кольматационное оборудование …………………………………………………. 39
2.1.2. Циркуляционные переводники ……………………………………………………. 41
2.1.2.1. Переводник компании NOV (National Oilwell Varco) MOCS ……… 41
2.1.2.2. Циркуляционный переводник JetStream ……………………………………. 43
2.1.3. Устройство для доставки пенополиуретана в зону поглощения …… 45
2.1.4. Оборудование для локального крепления стенок скважины ………… 46
2.1.5. Изоляционные пакеры ………………………………………………………………… 47
2.1.6. Яссы …………………………………………………………………………………………… 48
2.1.6.1. Крутильные яссы «Shock Turn» ………………………………………………… 49
2.1.7. Вибродемпферы, осцилляторы ……………………………………………………. 50
2.1.7.1. Вибродемпферы ………………………………………………………………………. 50
2.1.7.2. Осциллятор-турбулизатор ………………………………………………………… 51
2.1.8. Бурильные трубы с улучшенными гидравлическими
характеристиками …………………………………………………………………………………….. 52
2.1.9. Центраторы, стабилизаторы, УБТ с фасонным поперечным
сечением………………………………………………………………………….53
2.1.10. Термокейсы ………………………………………………………………………………… 53
2.2. Технологические способы предупреждения осложнений ……………….. 54
2.2.1. Использование кольматантов, сшиваемых и отвердевающих
составов. ………………………………………………………………………………………………….. 54
2.2.1.1. Использование кольматантов …………………………………………………… 54
2.2.1.2. Использование сшиваемых составов ………………………………………… 55
2.2.1.3. Использование отвердевающих составов ………………………………….. 55
2.2.2. Намыв наполнителей ………………………………………………………………….. 56
2.2.3. Использования аэрированных растворов и пен ……………………………. 58
2.2.4. Использование цементных мостов ………………………………………………. 59
2.2.5. Спуск потайных колонн ……………………………………………………………… 59
2.2.6. Замораживание …………………………………………………………………………… 59
2.2.7. Бурение на обсадной колонне ……………………………………………………… 61
2.2.8. Бурение с динамичным управлением давления ……………………………. 62
2.2.9. Низкотемпературные режимы промывки …………………………………….. 63
2.2.10. Использование ингибиторов глин ……………………………………………….. 63
2.2.11. Применение безводных промывочных жидкостей ……………………….. 64
2.2.12. Внедрение автоматизированных систем предотвращения
осложнений ……………………………………………………………………………………………… 64
2.2.12.1. Классификация осложнений для применения нейронных сетей … 68
2.3. Рекомендации по использованию оборудования и технологий для
предотвращения осложнений при бурении ……………………………………………….. 70
3. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение…………………………………………………………………………………… 73
3.1. Оценка коммерческого потенциала инженерных решений ……………… 73
3.1.1. Потенциальные потребители проекта ………………………………………….. 73
3.2. Расчет нормативной продолжительности строительства скважины … 73
3.2.1. Нормативная карта выполнения работ по строительству скважины 73
3.2.2. Определение рейсовой, механической и коммерческой
скоростей бурения ……………………………………………………………………………………. 77
3.2.3. Линейных календарный график выполнения работ ……………………… 77
3.3. Сметная стоимость строительства скважины………………………………….. 78
3.4. Расчет сметной стоимости аварийных работ ………………………………….. 82
4. Социальная ответственность …………………………………………………………….. 84
4.1. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …. 84
4.1.1. Специальные правовые нормы трудового законодательства ………… 84
4.1.2. Организационные мероприятия при компоновке вахтового
посёлка …………………………………………………………………………..86
4.2. Профессиональная социальная ответственность …………………………….. 87
4.2.1. Производственная безопасность………………………………………………….. 87
4.2.2. Повышенный уровень общей вибрации ………………………………………. 89
4.2.3. Повышенный уровень шума, неблагоприятные характеристики
шума…………… ……………………………………………………………………………………… 90
4.2.4. Отсутствие или недостаток необходимого
естественного/искусственного освещения ………………………………………………… 91
4.2.5. Химические вредные факторы…………………………………………………….. 92
4.2.6. Психофизиологические факторы…………………………………………………. 93
4.3. Анализ опасных производственных факторов, возникающие при
внедрении объекта исследования, обоснование мероприятий по защите
персонала от их действия …………………………………………………………………………. 94
4.3.1. Движущиеся машины и механизмы, подвижные части
производственного оборудования …………………………………………………………….. 96
4.3.2. Химические факторы ………………………………………………………………….. 97
4.3.3. Дополнительные опасные факторы при ликвидации ГНВП …………. 98
4.4. Экологическая безопасность ………………………………………………………….. 99
4.4.1. Анализ влияния процесса объекта исследования на окружающую
среду …………………………………………………………………………..99
4.4.2. Анализ воздействия объекта на атмосферу (выбросы). ………………… 99
4.4.3. Анализ воздействия объекта на гидросферу (сбросы). ……………….. 100
4.4.4. Анализ воздействия объекта на литосферу (отходы). …………………. 101
4.5. Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………. 102
4.5.1. Разработка превентивных мер по предупреждению ГНВП ………… 102
Заключение ……………………………………………………………………………………………….. 105
Список литературы ……………………………………………………………………………………. 106
Приложение …………………………………………………………………………………………… 109
References ………………………………………………………………………………………………. 126

Данная работа посвящена анализу и систематизации существующих
методов предупреждения осложнений в процессе бурения и разработке
рекомендаций по использованию данных технических, технологических и
организационных мер.
В работе рассмотрены стандартные методы предупреждения
осложнений, которые универсальны и с легко применимы, а также современное
оборудование и технологии в области борьбы с осложнениями.
Составлена классификация технических, технологических и
организационным средств предупреждения осложнений и выделены самые
перспективные и универсальные в применении.
В разделе социальной ответственности рассмотрены опасные и вредные
факторы при выполнении буровых работ, в том числе ликвидации ГНВП, и
мероприятия по их устранению, приведен анализ экологической безопасности,
а также безопасности в чрезвычайных ситуациях. Приведены ссылки на
нормативные документы.