Głębokość wierceń odwiertów do wydobycia ropy naftowej. Firmy zajmujące się budową szybów naftowych i gazowych na wystawie. Klasyfikacja metod wierceń

Wyślij swoją dobrą pracę do bazy wiedzy jest prosta. Skorzystaj z poniższego formularza

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy, którzy wykorzystują bazę wiedzy w swoich studiach i pracy, będą Państwu bardzo wdzięczni.

Wysłany dnia http://www.allbest.ru/

Wstęp

Studnia to kopalnia pracująca o przekroju kołowym, wiercona z powierzchni ziemi lub z podziemnego wyrobiska bez dostępu człowieka do przodka pod dowolnym kątem do horyzontu, której średnica jest znacznie mniejsza niż głębokość. Studnie wierci się za pomocą specjalnego sprzętu wiertniczego

Istnieją studnie pionowe, poziome i nachylone. Początek studni nazywa się ujściem, dno nazywa się dnem, a wewnętrzna powierzchnia boczna nazywa się ścianami. Średnice studni wahają się od 25 mm do 3 m. Studnie mogą posiadać tory boczne (SB), w tym poziome (HGS). wiercenie studni na polu naftowym

1. Rodzaje i rodzaje wierceń studni

O rodzaju odwiertu decyduje jego przeznaczenie oraz warunki geologiczne w miejscu wiercenia. W zależności od warunków – głębokości wiercenia, twardości skały, budowy przekroju geologicznego – dobiera się metodę wiercenia i projekt odwiertu.

Z praktyki wiertniczej wiadomo, że uzyskanie profilu idealnie pionowego jest prawie niemożliwe, ponieważ Podczas przechodzenia przez warstwy o różnej twardości, stopniu wypiętrzenia (nachylenia) warstw oraz pod wpływem wielu innych przyczyn następuje naturalna krzywizna profilu. Oczywiście obecnie zdobyto duże doświadczenie w stabilizacji profilu odwiertu, ale jednocześnie budowa staje się droższa i dlatego nie zawsze ekonomicznie wykonalne jest przeprowadzenie działań stabilizacyjnych ze względu na ich znaczną pracochłonność. Jednocześnie rozwój depozytów bazowych osady, morza, tereny podmokłe itp. przyczyniły się do aktywnego wprowadzenia studni kierunkowych (DBO), których profil jest sztucznie zakrzywiony w celu doprowadzenia dna studni do pożądanego punktu w formacji produkcyjnej.

I tak już w 1958 roku w Azerbejdżanie 30% całkowitego wolumenu wierceń stanowiło wiercenie studni kierunkowych. W procesie wyzwalania (TOP) rurami wiertniczymi i rurowymi (Tubing), podczas operacji wyzwalania prętami, a także podczas eksploatacji zaobserwowano znaczną różnicę pomiędzy obciążeniami w miejscu zawieszenia prętów i rur w tego typu studniach od obciążeń w studniach o bardzo słabej krzywiźnie, którą zwykle nazywa się pionową. Aby prześledzić wzorce wpływu stopnia i charakteru krzywizny na technologię wiercenia i eksploatacji, na wielkość obciążeń i zużycie urządzeń dołowych, konieczne było dokonanie klasyfikacji studni ze względu na ich profil. W jednej z pierwszych prób klasyfikacji wszystkie studnie podzielono na cztery grupy, przy czym do pierwszej grupy zaliczały się wszystkie studnie zakrzywione płasko, a pozostałe – zakrzywione przestrzennie. Studnie zakrzywione płasko to takie, których cały profil leży w jednej płaszczyźnie pionowej, tj. mają stały azymut. Studnie zakrzywione przestrzennie charakteryzują się jednoczesną zmianą kąta zenitalnego i azymutu, tj. rzut odwiertu na płaszczyznę poziomą jest linią zakrzywioną, aż do powstania pętli. Jak pokazało doświadczenie, aby rozwiązać te problemy, wymagana jest bardziej szczegółowa klasyfikacja, przede wszystkim dla NNS. Dlatego w kolejnych latach wielokrotnie podejmowano próby doprecyzowania klasyfikacji, biorąc pod uwagę specyfikę wierceń i eksploatacji przepompowni ropy naftowej. Obecnie, dzięki bogatemu doświadczeniu w wierceniu studni kierunkowych, rozwija się szeroka gama różne rodzaje whipstocki i stabilizatory, naukowe zalecenia dotyczące układu dna przewodu wiertniczego (BHA), można uzyskać niemal każdy, wcześniej określony profil.

Jedna z najnowszych prac zawiera szczegółową klasyfikację profili NNS stosowanych w projektowaniu w różnych regionach Rosji, USA i Anglii. Tradycyjnie dzielimy je na płaskie i przestrzenne. Profile przestrzenne charakteryzują się zwiększeniem długości odwiertu w stosunku do profili płaskich przy tej samej głębokości odwiertu dennego, znacznymi siłami tarcia podczas ruchów rur wiertniczych, rurek i żerdzi, tj. mają istotne wady. Niemniej jednak profile tego typu są zmuszone do stosowania przy projektowaniu głębokich odwiertów nachylonych na terenach o złożonej budowie geologicznej, gdzie wiercenie odwiertów nachylonych jest niemożliwe lub nieekonomiczne. Profile płaskie składają się z różnych kombinacji odcinków prostych i zakrzywionych, przy czym te ostatnie w projektach i obliczeniach są brane pod uwagę jako łuki kołowe o określonych promieniach. Profil każdej płaskiej studni kierunkowej obejmuje górną sekcję pionową, niezbędną do uproszczenia podróży z głębokim sprzętem, oraz odcinek początkowej krzywizny. Zgodnie z metodologią przyjętą w pracy płaskie NNS dzieli się na styczne, w kształcie litery S i w kształcie litery J, zakończone odpowiednio odcinkiem nachylonym (stycznym), odcinkiem o niskim natężeniu spadku kąta zenitalnego oraz odcinkiem odcinek wzrostu o niskiej intensywności w kącie zenitalnym. Wchodzeniu większości złóż naftowych kraju w późną fazę eksploatacji towarzyszy gwałtowny spadek wydobycia, wzrost ubytków wody i przedostawanie się wody do odwiertów wydobywczych, w wyniku czego w formacji pozostają zablokowane soczewki naftowe .

Eksploatacja pól naftowych odwiertami pionowymi pozwala na wydobycie około 50% ropy zawartej w złożach, a w złożach węglanowych współczynnik uzysku ropy jest jeszcze niższy. Nawet przy gęstej strukturze odwiertów (0,8...6,0 ha/odwiert) uzysk ropy w złożach węglanowych nie przekracza 12,5-36%. Na polach z olejem o dużej lepkości nie osiąga 10%. Obraz praktycznie się nie zmienia po przejściu do studni kierunkowych. Wyjątkowa wartość ropy naftowej jako surowca węglowodorowego i nośnika energii na tle spadających wolumenów wydobycia i rezerw przemysłowych wymusza uruchamianie złóż o cienkich warstwach produkcyjnych, olejach o dużej lepkości i bitumie, wcześniej uznawanych za mało obiecujące.

W takich warunkach, w celu osiągnięcia akceptowalnych przepływów prądu, końcowego wydobycia ropy i kosztów, które są najważniejszymi kryteriami w wydobyciu ropy, przejście na odwierty poziome (HS) staje się absolutnie konieczne. Zastosowanie odwiertów poziomych pozwala na zmniejszenie liczby odwiertów, znaczną poprawę odwodnienia złóż, uruchomienie pozostałych soczewek naftowych oraz zwiększenie efektywności oczyszczania strefy dennej odwiertu w wyniku jej ekspansji. Profil studni poziomych składa się z dwóch połączonych ze sobą części: prowadnicy i poziomej. Przy projektowaniu studni poziomych stosuje się wyłącznie typ profilu w kształcie litery J. Ze względu na promień krzywizny otworu wiertniczego wyróżnia się trzy rodzaje poziomych profili studni: o dużym, średnim i małym promieniu. Odwierty poziome o dużym (ponad 190 m) promieniu krzywizny można realizować metodą wierceń klastrowych na lądzie i morzu, a także przy wierceniu pojedynczych studni z dużym odchyleniem od pionu o długości przekroju poziomego 600-1500 m. Przy budowie tych studni stosowane są standardowe techniki oraz technologia wierceń kierunkowych, pozwalająca na uzyskanie maksymalnego natężenia krzywizny 0,7...2,0° na 10 m penetracji. Poziome profile studni o średnim promieniu krzywizny (60-190 m) stosowane są zarówno do budowy nowych pojedynczych studni, jak i do przywracania wydajności starych studni produkcyjnych.

Jednocześnie maksymalne natężenie zakrzywienia studni mieści się w granicach 3...10° na 10 m penetracji przy długości odcinka poziomego 450-900 m. Studnie takie są najbardziej ekonomiczne, gdyż mają znacznie krótszą długość lufy w porównaniu do studni o dużym promieniu, co zapewnia dokładniejsze trafienie lufy w zadany punkt na powierzchni horyzontu produkcyjnego. Jest to szczególnie ważne w przypadku wierceń w cienkich formacjach ropy i gazu. Studnie poziome o małym promieniu krzywizny sprawdzają się przy wierceniu złóż znajdujących się na późnym etapie eksploatacji. Profil studni o małym promieniu krzywizny pozwala na umieszczenie urządzeń pompujących w pionowej części studni i zapewnienie najdokładniejszego trafienia w danym punkcie na powierzchni horyzontu produkcyjnego. Za małe promienie krzywizny uważa się promienie od 10 do 30 m, przy których intensywność krzywizny wynosi 1,1-2,5° na 1 m (11-25° na 10 przejść). Długość odcinka poziomego w takich studniach wynosi 90-250 m. W Rosji budowane są głównie profile o dużych i średnich promieniach krzywizny. Oprócz odwiertów poziomych, w ostatnich latach zaczęto stosować odwierty wielostronne (MBW), składające się z odwiertu pionowego z rozgałęzionym systemem odgałęzień poziomych, delikatnie nachylonych lub w kształcie fali, które służą jako dodatkowe kanały, przez które ropa lub bitum wpływa do głównego odwiertu. Liczba oddziałów aktualnie realizowanych waha się od 2 do 11.

Głównym zadaniem przepompowni ropy naftowej jest uzyskanie maksymalnego bieżącego i zakumulowanego wydobycia ropy. Według klasyfikacji VNII-neft MZS dzieli się na następujące typy: - z pniami poziomymi i delikatnie nachylonymi, wywierconymi z pnia głównego; wielopoziomowy; - promieniowy, w którym z jednego poziomego wału nawierca się układ promieniowych wałów. 4. Klasyfikacja odwiertów według kryteriów eksploatacyjnych i ekonomicznych W dziedzinach zwyczajowo dzieli się odwierty na dwie kategorie ze względu na skład i właściwości produktów, a także ze względu na profil odwiertu: normalne; studnie o trudnych warunkach. Do studni normalnych zalicza się studnie pionowe, w których praktycznie nie ma wpływu gazu na pracę pompy, o zawartości zanieczyszczeń mechanicznych (piasek, glina, produkty zużycia) w pompowanej cieczy nie większej niż 1,3 g/l i lepkości wytworzonego ciecz o ciśnieniu do 30 mPa·s. W tym przypadku określenie „studnia pionowa” jest warunkowe, ponieważ Prawie każda studnia ma krzywizny zarówno w płaszczyźnie pionowej (zenitalnej), jak i (lub) w płaszczyźnie poziomej (azymut). W niektórych przypadkach, aby zaklasyfikować studnie jako „normalne”, oprócz wskazanych, nakładane są dodatkowe wymagania: odcięcie wody w produkcie - nie więcej niż 50%; mineralizacja - nie więcej niż 10 g/l, brak lub nieznaczne osady soli i parafin na urządzeniach dołowych. Jeżeli parametry odwiertu i jego produktów nie spełniają powyższych kryteriów, to jest to odwiert o skomplikowanych warunkach.

Jednocześnie, w zależności od czynnika, który najbardziej komplikuje operację, odwierty dzieli się na „piaskowe”, „gazowe”, „korozyjne”, „soliosadzające”, z cieczą o dużej lepkości (30...60 mPa s), o dużej lepkości (powyżej 60 mPas), z płynami nienewtonowskimi, bitumem. Powszechnie stosowana jest również klasyfikacja odwiertów według głębokości i przepływu. Ze względu na głębokość (w zależności od wysokości przypływu cieczy) studnie umownie dzieli się na płytkie (do 500 m), średnie (500-1500 m), głębokie (1500-2500 m) i bardzo głębokie (ponad 2500 m). ). Na dostawę - dla niskowydajnych (do 5 m3/dobę), średniowydajnych (5-100 m3/dobę) i wysokowydajnych (powyżej 100 m3/dobę). W zależności od stopnia skomplikowania wpływu jednego lub drugiego czynnika lub ich kombinacji wybiera się odpowiednią metodę i sprzęt do działania. W tym przypadku oprócz kryterium przydatności technologicznej sposobu działania brana jest pod uwagę wykonalność ekonomiczna. Klasyfikacja odwiertów w USA Stosowana obecnie w USA klasyfikacja odwiertów jest jedynie nieznacznie udoskonaloną klasyfikacją zaproponowaną przez F. H. Lahee w 1944 roku. Jak zauważa F. Lahee, celem stworzenia klasyfikacji było kompleksowe uwzględnienie czynników geologicznych i czynniki ekonomiczne oraz opracowanie najwłaściwszej terminologii, ściśle powiązanej z klasyfikacją złóż ropy i gazu.

Zgodnie z klasyfikacją F. Laheya wszystkie odwierty dzieli się na dwie główne kategorie: odwierty poszukiwawcze i odwierty produkcyjne. Studnie poszukiwawcze obejmują pięć grup: „żbik na nowym polu”, „żbik na nowej puli”, „test puli czerpaka (wynagrodzenie), „test puli czerpaka (wynagrodzenie)”, „test płytkiej puli (wynagrodzenie)”, „placówka” lub „rozszerzenie Według F. Laheya zaproponowana pięcioczłonowa klasyfikacja odwiertów poszukiwawczych jest wynikiem wnikliwych przemyśleń i długich dyskusji. Łatwo jest ją powiązać z systemem produkcji i rozliczania prac poszukiwawczo-geologicznych podczas wierceń zarówno w przypadku nowych utworów na obszarach, na których istnieją już wydobycia ropy i gazu, oraz dla nowych złóż w powstałych strukturach i nowych złóż w obszarach niezagospodarowanych.Klasyfikacja ta pozwala ocenić stopień ryzyka ekonomicznego podczas poszukiwań geologicznych i daje głębszą treść klasyfikacji złóż odkrywanych na różnych etapy tych prac.

We współczesnej interpretacji cel studni jest następujący. Żbik typu greenfield to odwiert zlokalizowany na pułapce strukturalnej lub niekonstrukcyjnej, w której przed wierceniem odwiertu nie wydobywano ropy ani gazu. Na obszarach o niezbadanych lub słabo zbadanych lokalnych warunkach geologicznych odwierty takie zlokalizowane są w odległości co najmniej 3,2 km od najbliższego obszaru wydobycia ropy lub gazu. Podkreśla się, że ze względu na różnorodność warunków geologicznych odległość nie jest czynnikiem determinującym. Ważniejszy jest stopień ryzyka, jaki podejmuje przedsiębiorca, chcąc przetestować pułapkę strukturalną lub niekonstrukcyjną, której produktywność nie została jeszcze udowodniona poprzez wiercenie. Żbik do nowego zbiornika to odwiert mający na celu zbadanie nowego złoża w pułapce strukturalnej lub niekonstrukcyjnej poza znanymi granicami obszaru produkcyjnego, na którym wydobywa się już ropę lub gaz. Na niektórych obszarach, gdzie lokalne warunki geologiczne są słabo poznane, takie odwierty poszukiwawcze nazywane są czasami „bliskimi żbikami”. Odległość lokalizacji takiego odwiertu od najbliższego obszaru produkcyjnego zwykle nie przekracza 3,2 km. Próbnik dolnego zbiornika (lub formacji) to studnia zlokalizowana w granicach obszaru produkcyjnego zbiornika lub złóż, które są już częściowo lub całkowicie zagospodarowane.

Celem odwiertu jest rozpoznanie formacji znajdującej się pod zagospodarowanymi złożami. Wiercenie próbnika górnego złoża (lub formacji) ma na celu odkrycie nowego, jeszcze nie zbadanego złoża, którego obecność, zgodnie z danymi z wcześniej wierconych otworów, można przypuszczać w utworach położonych nad zagospodarowanym lub już zagospodarowane złoża. Odwierty wiodące lub ekspansyjne wiercone są w celu rozpoznania złoża częściowo uzbrojonego, zwykle w odległości dwukrotnie większej (czasem nieco większej) w porównaniu do odległości pomiędzy otworami produkcyjnymi w zagospodarowanej części złoża. Odwiert wydobywczy to odwiert wiercony na sprawdzonym obszarze złóż ropy i gazu na głębokość horyzontu stratygraficznego, którego wydajność została potwierdzona poprzez wiercenie. Na podstawie wyników wierceń i badań odwierty poszukiwawczo-wydobywcze dzieli się na „udane” i „nieudane”. W tym drugim przypadku często określa się je mianem „suchych”. Według Thomasa Murraya (T. N. Murray, 1988) we współczesnej klasyfikacji studni wyróżnia się dodatkowo jeszcze trzy grupy studni; „badanie stratygraficzne”, „studnia serwisowa” i „stara studnia drążona głębiej”.

Odwiert stratygraficzny ma charakter ogólnogeologiczny i wiercony jest w celu uzyskania informacji o specyficznych warunkach geologicznych, których znajomość może prowadzić do późniejszego odkrycia złóż ropy lub gazu. Takie studnie wierci się bez sprawdzania wydajności. Są to odwierty przeznaczone wyłącznie do pobierania próbek rdzenia i (lub) prowadzenia jakichkolwiek innych badań związanych z poszukiwaniem złóż ropy i gazu. Na istniejącym polu wierci się odwiert serwisowy w celu utrzymania wydobycia; zatłaczania gazu, wody, powietrza, pary, a także do odprowadzania wód złożowych, pozyskiwania wody do zatłaczania oraz jako studnia obserwacyjna. Stara studnia pogłębiająca to studnia wiercona poniżej poprzedniej głębokości. Takie wiercenie odwiertów może (ale nie musi) prowadzić do odkrycia ropy lub gazu. W pierwszym przypadku kwalifikuje się go jako „udany”, w drugim – jako „nieudany” lub „suchy”.

2. Studnie poszukiwawcze

Otwór poszukiwawczy wierci się w ramach badań geologicznych, hydrogeologicznych i geotechnicznych. Składa się z lekkiej konstrukcji i stosunkowo małej średnicy. Koncentruje się na otwarciu warstwy wodonośnej z obliczeniem późniejszego usunięcia rur osłonowych i filtra. Zanim zaczniesz wiercić studnię, musisz określić głębokość horyzontu wodnego i zrobić odniesienie, czyli przejść przez studnię poszukiwawczą.

Takie wstępne wyszukiwanie pozwala ustalić głębokość, obliczyć natężenie przepływu i sporządzić pełnoprawny projekt, aż do szczegółowych zaleceń dotyczących zaopatrzenia w wodę konkretnego obiektu.

Metody wiercenia otworów poszukiwawczych

W praktyce odwiertów poszukiwawczych najbardziej rozpowszechnione są wiercenia: - rdzeniowe obrotowe; - śruba obrotowa; - obrotowy; - lina uderzeniowa.

Aby osiągnąć wysoką produktywność, generalnie preferowane jest wiercenie obrotowe ze względu na dużą prędkość penetracji. Natomiast metody wiercenia dobiera się po określeniu głębokości soczewki, deklarowanej przez klienta objętości wody, przekroju geologicznego i twardości skały.

Podstawowa metoda wiercenia otworu poszukiwawczego

Metodę rdzeniową stosuje się przy wierceniu otworów poszukiwawczych wielkie głębiny. Ze względu na małą średnicę niszczącej korony, pień można następnie rozszerzyć za pomocą dłuta. W tym procesie rozdrobniona skała jest przetłaczana pod ciśnieniem przez roztwór płuczący przez ciąg rur. Po przejściu prętów do wiertła ciecz wypycha zniszczoną skałę na powierzchnię, skąd roztwór grawitacyjnie przepływa do osadnika. Następnie roztwór z osadnika jest ponownie pompowany przez pompę do pręta, wykonując swego rodzaju cyrkulację.

Podczas wydobywania niestabilnych gleb stosuje się roztwór gliny, a w wapieniach skalistych wodę stosuje się jako płyn płuczący. Na podstawie wyglądu roztworu łatwo jest określić kategorię skał, które wiertło niszczy. Po dotarciu do formacji wapiennej rozpoczyna się obudowa i płukanie odwiertu.

Wiercenie głębokich otworów poszukiwawczych realizujemy zarówno jednostkami samobieżnymi serii UKB, jak i maszynami stacjonarnymi ZIF-650 lub ZIF-1200MR.

Metoda wiertnicza wiercenia otworu poszukiwawczego

Studnię poszukiwawczą świdrową wykonuje się poprzez poluzowanie i wprowadzenie w grunt świdra z umieszczonym na jego końcu wiertłem. Wykopana ziemia jest transportowana na powierzchnię za pomocą samego świdra. Jednocześnie podniesiona gleba w wyniku tarcia niejako wzmacnia ściany pnia, eliminując potrzebę stosowania rur osłonowych. Jest to metoda opłacalna, ale można ją stosować wyłącznie na głębokościach do 50 metrów.

Obrotowa metoda wiercenia otworu poszukiwawczego

Wiercenie obrotowe z bezpośrednim obiegiem charakteryzuje się dużą prędkością mechaniczną i handlową oraz możliwością penetracji skał o wysokiej kategorii twardości. Metoda różni się tym, że ciecz płucząca przepływa przez żerdź ze zniszczoną skałą do pierścienia i wlewa się do osadnika.

Podczas płukania zwrotnego płyn jest wtłaczany pomiędzy ścianą otworu wiertniczego a rurą wiertniczą i wypychany przez rurę. Występuje tu także duża prędkość wiercenia mechanicznego, zwłaszcza w skałach luźnych do IV kategorii pod względem wiertliwości.

Wiercenie otworu poszukiwawczego metodą udarowo-walcową

Wiercenie udarowo-kablowe studni poszukiwawczych polega na niszczeniu skał przez spadającą żerdź wiertniczą na kablu. Narzędzie, najczęściej dłuto, pod wpływem uderzenia odłamuje i kruszy glebę, a następnie wydobywa ją na powierzchnię. Napęd urządzenia składa się z koła pasowego zamontowanego na żurawiu oraz wciągarki umieszczonej na ziemi. Ściany szybu są zabezpieczone przed zapadnięciem się rurami osłonowymi. Metoda pozwala na wiercenie odwiertów o dużej średnicy w skałach o różnych kategoriach twardości. Metodę wyróżnia prosta i niezawodna konstrukcja, możliwość zastosowania w nierównym terenie oraz niski koszt pracy.

Tym samym otwór poszukiwawczy pozwala na określenie: - częstotliwości występowania wody i jej nasycenia; -odległość do lustra; - głębokość zamarzania gleby; - analiza możliwych osiadań, osiadań i przemieszczeń pionowych.

Odwiert poszukiwawczy dostarcza dokładnych informacji o możliwości wykonania wierceń na tym odcinku szybu wydobywczego.

Koszt odwiertu poszukiwawczego

Cenę ustala się na podstawie kosztu jednego metra bieżącego pomnożonego przez głębokość pnia. Licznik liniowy obejmuje: - koszt rur i ich transportu na plac budowy; -wiercenie; -dokumentacja studni; - kompleks badań; - zestaw analiz wody według składników.

Cena może obejmować: plastikową kolumnę filtrującą, polietylen, cechy konstrukcyjne kolumny filtrującej i inne rodzaje prac.

Na ostateczny koszt składają się ceny rur osłonowych, średnica otworu, głębokość i złożoność wykopu.

Na koszt mają wpływ potrzeby klienta, przekrój geologiczny i rejon wierceń.Odwierty parametryczne

WIERCENIA PARAMETRYCZNE - wiercenie otworów na regionalnym etapie poszukiwań terytoriów w celu identyfikacji i uzyskania parametrów geologicznych i geofizycznych najbardziej perspektywicznych dla prac poszukiwawczych stref akumulacji ropy i gazu, na obszarach o złożonych warunkach geologicznych (o niskiej wiarygodności mapowania głębokich horyzontów metodami geofizycznymi), wyjątek stanowią wiercenia parametryczne, które mogą mieć na celu wyjaśnienie struktury lokalnych wypiętrzeń w oparciu o obiecujące kompleksy.

Główne cele wierceń parametrycznych: wyjaśnienie danych dotyczących podziału stratygraficznego przekroju, a przede wszystkim regionalnych warstw roponośnych i gazonośnych (określenie wieku geologicznego odsłoniętych skał, ich składu litologicznego, cech fauny i palinologii, miąższości poszczególne zespoły stratygraficzne); uzyskanie parametrów geologicznych i geofizycznych do litologicznego i stratigraficznego wiązania powierzchni przekrojów geofizycznych (odblaskowych, załamujących, gęstościowych, elektromagnetycznych itp.) oraz wstępnych danych o właściwościach fizycznych skał niezbędnych do rozsądnej interpretacji parametrów sejsmicznych, elektrycznych, fasetowych, magnetycznych i eksploracja terenu, badania geofizyczne; wyjaśnienie, w połączeniu z danymi geofizycznymi, warunków występowania skał oraz wyjaśnienie tektoniki obszaru z identyfikacją głębokich struktur sprzyjających akumulacji ropy i gazu; identyfikacja ewentualnych regionalnych stref wymiany facji litologiczno-facjalnej i niezgodności stratygraficznych (wyrywanie, wycinanie itp.); badanie właściwości zbiornikowych i petrofizycznych skał (porowatość, przepuszczalność, spękanie itp.) z identyfikacją warstw zbiornikowych i uszczelnień; badanie warunków hydrogeologicznych regionu, składu chemicznego i dynamiki wód złożowych, nasycenia gazami, składu i elastyczności substancji organicznych rozpuszczonych w wodzie; badania syngenetycznej i migrującej materii organicznej w celu ustalenia skał roponośnych i gazotwórczych przekroju oraz skali procesów akumulacyjnych; identyfikacja bezpośrednich i pośrednich oznak potencjału naftowego i gazowego skał przekrojowych, identyfikacja potencjalnie produktywnych formacji i horyzontów, zapewnienie jakościowych i ilościowych ocen perspektyw potencjału naftowego i gazowego. Wiercenia parametryczne różnią się od wierceń poszukiwawczych, poszukiwawczych i innych rodzajów wierceń możliwością układania studni bez wstępnego szczegółowego przygotowania terenu, znacznie zwiększonymi wymaganiami dotyczącymi pobierania próbek rdzeniowych i objętością badań. Odwierty parametryczne wiercone są w różnych warunkach konstrukcyjnych, w miarę możliwości w najbardziej optymalnych, dzięki czemu regionalne prace geofizyczne z reguły powinny wyprzedzać wiercenia. Wyjątkiem są studnie niezbędne do uzyskania danych o parametrach fizycznych sekcji. Projektowana głębokość odwiertów parametrycznych z reguły powinna zapewniać penetrację krystalicznych skał piwnicznych lub być maksymalnie możliwa technicznie. We wszystkich przypadkach muszą one penetrować wszystkie potencjalnie produktywne warstwy i wyznaczać znane w regionie horyzonty geofizyczne. Wiercenie studni z pobraniem rdzenia wynosi 10-20% ich całkowitej głębokości. Liczba odwiertów, ich rozmieszczenie i kolejność wierceń zależą od wielkości badanego regionu, możliwych perspektyw dla ropy i gazu oraz opłacalności ekonomicznej. W badaniach regionalnych terytoriów zawierających ropę i gaz głębokie wiercenia parametryczne łączy się z badaniami sejsmostratygraficznymi (badanie sejsmiczne strukturalno-formacyjne), co umożliwia stratygraficzne wiązanie odzwierciedlających horyzontów, badanie właściwości fizycznych skał przekrojowych, symulację powstawania pola falowego, bez zrozumienia którego nie można przewidzieć potencjału naftowego i gazowego danego terytorium

Studnie strukturalne

Prowadzą wiercenia w wielu obszarach, aby zidentyfikować i przygotować obiecujące obszary do odwiertów poszukiwawczych.

Wiercenie studni strukturalnych wykonuje się: w celu rozpoznania i przygotowania terenów (konstrukcji) do wierceń poszukiwawczych, gdzie rozwiązanie tych problemów za pomocą terenowych metod geofizycznych jest trudne lub niepraktyczne ekonomicznie; w trudnych warunkach geologicznych – w połączeniu z terenowymi metodami geofizycznymi w celu wyjaśnienia szczegółów budowy terenu, śladów zaburzeń, załamań sedymentacyjnych itp.; w połączeniu z terenowymi metodami geofizycznymi w celu ustalenia wieku przekroju, a także uzyskania danych o jego parametrach fizycznych, weryfikacji położenia poziomów referencyjnych zidentyfikowanych na podstawie danych z terenowych badań geofizycznych. Studnie tej kategorii z reguły wiercone są w celu wyznaczenia horyzontów, które służą do konstruowania map strukturalnych.

Podczas wiercenia studni konstrukcyjnych przeprowadza się: dobór i badanie rdzenia w objętościach zapewniających budowę przekroju oraz określenie jego charakterystyki; badania geologiczno-technologiczne, geochemiczne i terenowe; pobieranie próbek i badanie obiektów w otwartym odwiercie i w kolumnie (jeśli na przekroju występują obiecujące horyzonty naftowe i gazowe). Wyniki kompleksowej obróbki materiałów do wierceń strukturalnych prezentowane są w formie raportu.

Odwierty poszukiwawcze wiercone są w celu odkrycia nowych złóż ropy i gazu. Do tej kategorii zalicza się studnie ułożone na nowym obszarze, a także pierwsze studnie ułożone w tych samych poziomach w izolowanych blokach tektonicznych lub studnie ułożone w nowych horyzontach w obrębie złoża.

Uważa się je za eksploracyjne do czasu otrzymania pierwszych komercyjnych dostaw ropy lub gazu. 5. Odwierty poszukiwawcze wierci się na terenach o ustalonym potencjale przemysłowym naftowo-gazowym w celu przygotowania złóż ropy i gazu. 6. Odwierty wydobywcze wiercone są w celu zagospodarowania i eksploatacji złóż ropy naftowej i gazu. Do tej kategorii zaliczają się odwierty rozpoznawcze, produkcyjne, zatłaczające i obserwacyjne (monitoringowe, piezometryczne).

Studnie rozpoznawcze wierci się na terenach zagospodarowanych lub do których się przygotowuje operacja próbna złoża ropy naftowej w celu wyjaśnienia parametrów i warunków pracy złoża, rozpoznania i doprecyzowania granic wyodrębnionych pól produkcyjnych, a także oceny wydobycia poszczególnych odcinków złoża.

Dobra obserwacja

DOBRA OBSERWACJA-- studnia hydrogeologiczna zaprojektowana do monitorowania reżimu wód podziemnych. Zbudowany w celu badania zmian poziomu, temperatury i składu chemicznego wód gruntowych i ciśnieniowych w celu określenia ich wpływu działalności inżynieryjnej na wodach podziemnych, określenie zależności pomiędzy różnymi poziomami wodonośnymi, a także wodami podziemnymi i powierzchniowymi itp. Studnie obserwacyjne rozmieszczone są w taki sposób, aby jak najpełniej scharakteryzować obszar badań, obserwowany proces lub zjawisko, a także zapewnić możliwość ekstrapolacji i interpolacji obserwacji w czasie i przestrzeni oraz wiarygodność wyników obliczeń i szacunków prognoz.

Głębokość studni obserwacyjnych waha się od kilku metrów do tysięcy metrów. Ich projekt zależy od badanych parametrów, użytego specjalnego sprzętu, liczby i głębokości warstw wodonośnych. Pokrywające je poziomy są odizolowane od obserwowanych formacji rurami i mostami cementowymi. Minimalna średnica (89-109 mm) pozwala dobrze wyposażyć obserwację w niezbędne instrumenty, a także wyczyścić ją lub przepompować w przypadku zatkania. Podczas badania kilku warstw wodonośnych zwykle wierci się grupę studni obserwacyjnych w jednym punkcie. Skład i objętość obserwacji wyznaczają konkretne zadania, w zależności od tego, która z nich tworzona jest stała lub tymczasowa, regionalna lub lokalna sieć studni. Przy prowadzeniu działalności górniczej wykorzystanie sieci studni obserwacyjnych umożliwia określenie charakterystyki wód podziemnych, położenia ich poziomu w stosunku do wyrobisk górniczych oraz wielkości naporu wody na strop i grunt wyrobisk w dowolnym miejscu. zadanym momencie, a także ocenić stopień zubożenia i zanieczyszczenia wód powierzchniowych i podziemnych w trakcie zubożenia wód, przewidzieć przejawy ewentualnych zjawisk hydrodynamicznych w wyrobiskach, zmiany warunków hydrogeologicznych i środowiskowych na obszarze robót.

Studnie specjalne wiercone są w celu wydobywania wody technicznej (studnie ujęcia wody), zawracania złóż towarzyszących i ścieków do podziemnych poziomów wodonośnych (studnie absorpcyjne), zatłaczania gazu do formacji w celu podziemnego magazynowania gazu, likwidacji odkrywek fontanny i odgazowanie terenu.

Studnie wodne przeznaczone są do zaopatrzenia w wodę podczas zalewania złóż, przy wierceniu studni oraz do dostarczania wody pitnej

Wniosek

Obecnie studnie wiercone są w niemal wszystkich środowiskach do wykonania badania naukowe oraz prace związane z poszukiwaniem konwencjonalnej ropy i gazu; eksploatacja złóż minerałów gazowych, ciekłych i stałych; odprowadzanie odpadów przemysłowych i realizacja wielu innych procesów technologicznych. Tak szeroki zakres zastosowań otworów wiertniczych w różnych sektorach gospodarki narodowej determinował różnorodność warunków rozmieszczenia ujść, sposobów prowadzenia wyrobisk oraz przestrzennego położenia szybów tych wyrobisk w przecinających się z nimi pasmach górskich. Zgodnie z klasyfikacją socjalistycznych funduszy produkcji materialnej do głównych należą odwierty naftowe i gazowe aktywa produkcyjne. W ramach bardziej szczegółowej klasyfikacji przemysłowej trwałych aktywów produkcyjnych, wybudowanych w przemysł naftowy studnie należą do grupy „Konstrukcje i urządzenia przesyłowe”. Oraz obiekt budowlany związany z głównymi aktywami produkcyjnymi charakteryzuje się wskaźnikami podzielonymi na dwie grupy warunkowe: grupę niezmiennych lub rzadko zmieniających się danych „warunkowo stałych”, do których w szczególności zalicza się tzw. „paszport” dane studni; grupa często zmieniających się danych „warunkowo zmiennych”, do których zaliczają się tzw. dane eksploatacyjne odwiertu. Te dane paszportowe i operacyjne w wystarczającym stopniu charakteryzują zarówno samą studnię, jak i jej wyposażenie.

Opublikowano na Allbest.ru

...

Podobne dokumenty

Pierwotne, wtórne i trzeciorzędne metody zagospodarowania złóż ropy i gazu, ich istota i charakterystyka. No i jego rodzaje. Wiercenie kierunkowe (poziome). Sztuczne odchylenie studni. Wiercenie odwiertów ropy i gazu.

praca na kursie, dodano 18.12.2014

Badanie procesów technologicznych wierceń odwiertów naftowych i gazowych na przykładzie NGDU Almetyevneft. Charakterystyka geologiczno-fizyczna obiektów, zagospodarowanie złóż ropy. Metody zwiększania produktywności studni. Środki ostrożności.

raport z praktyki, dodano 20.03.2012

Metoda wiercenia udarowo-linowego studni. Moc napędu rotora. Stosowanie wszelkiego rodzaju płuczek wiertniczych i odpowietrzanie podczas wierceń obrotowych. Cechy wiercenia turbinowego i wiercenia elektrycznego. Wiercenie studni za pomocą silników głębinowych.

praca na kursie, dodano 10.10.2011

Studium głównych metod wiercenia odwiertów naftowych i gazowych: obrotowych, hydraulicznych silników wiertniczych oraz wiercenia wiertłami elektrycznymi. Charakterystyka przyczyn i skutków krzywizn studni pionowych, naturalne krzywizny osi studni.

praca na kursie, dodano 15.09.2011

Technologia wiercenia odwiertów ropy i gazu. Wzory zniszczenia skały. Wiertła. Ciąg wiertniczy i jego elementy. Dobrze się rumienię. Silniki turbinowe i śrubowe odwiertowe. Cechy wiercenia studni w równowadze „studnia-zbiornik”.

prezentacja, dodano 18.10.2016

Istota procesu wiercenia, cel i rodzaje otworów wiertniczych. Zasady projektowania, montażu i eksploatacji urządzeń wiertniczych do wiercenia odwiertów ropy i gazu. Znaczenie przestrzegania instrukcji bezpieczeństwa podczas wykonywania operacji wiertniczych.

test, dodano 08.02.2013

ogólna charakterystyka złoża, właściwości chemiczne i fizyczne ropy naftowej. Warunki, przyczyny i rodzaje wytrysków. Cechy działania studni z pompami głębinowymi. Metody zwiększania odzysku ropy naftowej. Technologia i sprzęt do wiercenia studni.

raport z praktyki, dodano 28.10.2011

Rodzaje odwiertów, metody wydobycia ropy i gazu. Otwarcie formacji podczas wiercenia. Powody przeniesienia pokazów gazu i ropy na otwarte fontanny. Praca ogólna do naprawy studni. Inspekcja i przygotowanie odwiertu. Wymiana elektrycznej pompy odśrodkowej.

poradnik, dodano 24.03.2011

Środki techniczne i technologie wiercenia studni. Wiercenie rdzeniowe: schemat, narzędzia, projektowanie studni rdzeniowych, wiertnice. Płukanie i oczyszczanie otworów wiertniczych, rodzaje cieczy płuczących, warunki stosowania, metody pomiaru właściwości.

praca na kursie, dodano 24.06.2011

Zagospodarowanie złóż ropy naftowej poprzez odwierty. Cóż, proces rozwoju. Sprzęt do rur i głowic odwiertów. Dobre warunki przepływu. Eksploatacja studni za pomocą głębinowych elektrycznych pomp odśrodkowych i zasysających.

Włodzimierz Chomutko

Czas czytania: 5 minut

Co to jest szyb naftowy?

Trudno wyobrazić sobie współczesne życie bez produktów naftowych. Produkuje się je z ropy wydobywanej w ramach specjalnych operacji wydobywczych. Wielu z nas słyszało termin „szyb naftowy”, ale mało kto wie, co to naprawdę jest. Spróbujmy dowiedzieć się, czym jest ta struktura i jakie są.

Studnia to cylindryczny otwór kopalniany, którego średnica jest wielokrotnie mniejsza niż całkowita długość jego szybu (głębokość).

Oprócz studni znajdują się tu także wyrobiska górnicze takie jak studnia i kopalnia. Czym różnią się od definicji, którą rozważamy? To całkiem proste. Człowiek może wejść do kopalni lub studni, ale nie do studni. Zatem dodatkowa definicja tego obiektu brzmi: otwór kopalniany, którego układ i kształt uniemożliwiają dostęp człowieka.

Górna część takiego wyrobienia nazywana jest ustami, a dolna część nazywana jest twarzą. Ściany opadające tworzą tzw. pień.

Wszyscy wiedzą, że studnie buduje się poprzez wiercenie. Jednak twierdzenie, że są po prostu wiercone, byłoby błędne. Te struktury kapitałowe, złożone w swojej strukturze, są raczej budowane pod ziemią, dlatego zalicza się je do środków trwałych organizacji, a koszty ich wiercenia i aranżacji stanowią inwestycje kapitałowe.

Budowa odwiertów ropy i gazu

Projekt odwiertu dobierany jest na etapie projektowania i musi spełniać następujące wymagania:

projekt powinien zapewniać swobodny dostęp do dna instrumentów geofizycznych i sprzętu wiertniczego;
konstrukcja musi zapobiegać zawaleniu się ścian lufy;
musi także zapewniać niezawodne oddzielenie od siebie wszystkich przepuszczalnych warstw i zapobiegać przepływowi płynów z warstwy na warstwę;
w razie potrzeby konstrukcja tego wykopu powinna umożliwiać zapieczętowanie jego pyska, jeżeli zajdzie taka potrzeba.

Budowa i instalacja odwiertów naftowych i gazowych odbywa się w następujący sposób:

Pierwszym krokiem jest wywiercenie początkowego wału o dużej średnicy. Jego głębokość wynosi około 30 metrów. Następnie do wywierconego otworu opuszcza się metalową rurę, zwaną kierunkiem, a otaczającą ją przestrzeń instaluje się specjalnymi rurami osłonowymi i cementuje. Celem kierunku jest zapobieganie erozji górnej warstwy gleby podczas dalszego wiercenia.
Następnie na głębokość od 500 do 800 metrów wierci się szyb o mniejszej średnicy, do którego opuszczana jest kolumna rur, zwana przewodnikiem. Przestrzeń pomiędzy ściankami rury a skałą również wypełniona jest zaprawą cementową na całą głębokość.
Dopiero po ustaleniu kierunku i przewodu następuje wiercenie studni na określoną w projekcie głębokość i opuszczanie do niej ciągu rurowego o jeszcze mniejszej średnicy. Ta kolumna nazywa się operacyjna. Jeżeli głębokość formacji jest duża, można zastosować tzw. kolumny pośrednie. Cała przestrzeń pomiędzy odwiertem a otaczającą skałą jest wypełniona cementem.

Jaki jest główny cel dyrygenta? Faktem jest, że na głębokościach do 500 metrów występuje aktywna strefa wód słodkich, a poniżej tej głębokości (w zależności od regionu rozwoju) zaczyna się strefa o trudnej wymianie wody, w której występuje dużo wody słonej i innych płyny ruchome (w tym gazy i olej). Zatem głównym zadaniem przewodnika jest dodatkowa ochrona, która zapobiega zasoleniu powierzchniowych wód słodkich i nie pozwala na przedostanie się do nich szkodliwych substancji skoncentrowanych w dolnych warstwach.

Jakie są rodzaje studni?

W zależności od warunków geologicznych, w jakich znajdują się pola naftowe, wiercą różne rodzaje takie działa.

Główne typy studni:

pionowy;
ukośny kierunkowy;
poziomy;
wielolufowe lub wielootworowe.

Studnię nazywa się pionową, jeśli kąt odchylenia jej pnia od pionu nie przekracza pięciu stopni.

Jeśli ten kąt jest większy niż pięć stopni, jest to już typ ukośny.

Studnię nazywa się poziomą, jeśli kąt odchylenia jej pnia od pionu wynosi około 90 stopni. Definicja ta ma jednak pewne niuanse. Ponieważ w żywej przyrodzie rzadko spotyka się „proste linie”, a rozwinięte warstwy najczęściej leżą z pewnym nachyleniem, to z praktycznego punktu widzenia z reguły nie ma sensu wiercić studni ściśle poziomych.

Łatwiej i efektywniej jest skierować lufę po optymalnej trajektorii. Na tej podstawie można określić poziomy typ takich wyrobisk jako studnię z wydłużonym szybem, drążoną jak najbliżej kierunku docelowej formacji produkcyjnej, przy zachowaniu optymalnego azymutu.

Studnie, które mają dwa lub więcej pni, nazywane są wielostronnymi lub wielostronnymi. Różnią się między sobą lokalizacją punktu rozgałęzienia, w którym dodatkowe odchodzą od stołu głównego. Jeżeli ten punkt znajduje się powyżej poziomu horyzontu produkcyjnego, wówczas ten rodzaj zagospodarowania nazywa się wielowałowym. Jeżeli punkt ten znajduje się w horyzoncie produkcyjnym, wówczas jest to odwiert wielostronny.

Mówiąc najprościej, jeśli główny pień zostanie wywiercony do rozwiniętej formacji, a w nim wywiercone zostaną dodatkowe gałęzie, wówczas jest to typ wielostronny (formacja produkcyjna zostaje przełamana w jednym miejscu). Wszystkie pozostałe wyrobiska posiadające kilka szybów klasyfikowane są jako wielolufowe (kilka punktów penetracji formacji). Ten typ studni jest również typowy w przypadkach, gdy warstwy znajdują się na różnych poziomach.

Ponadto istnieją również studnie klastrowe. W tym przypadku kilka pni rozchodzi się pod różnymi kątami i na różnych głębokościach, a ich ujścia są blisko siebie (jak krzak posadzony do góry nogami).

Klasyfikacja ta przewiduje następujące kategorie takich wyrobisk górniczych:

Wiercenia poszukiwawcze prowadzi się na terenach, na których stwierdzono już zawartość ropy lub gazu, w celu wyjaśnienia objętości odkrytych złóż węglowodorów oraz ustalenia wstępnych parametrów złoża, niezbędnych przy projektowaniu sposobu zagospodarowania złoża, dlatego szczególną uwagę przywiązuje się do eksploracji.

Wiercenia produkcyjne tworzą następujące typy wyrobisk:

główne (produkcja i wtrysk);
rezerwa;
kontrola;
oceniający;
powielanie;
studnie specjalny cel(absorpcja, pobór wody itd.).

Samo wydobycie surowców odbywa się poprzez wyrobiska górnicze, którymi są pompownia, gazociąg i fontanna.

Celem odwiertów zatłaczających jest oddziaływanie na rozwiniętą formację poprzez zatłaczanie do niej pary, gazu, wody i innych czynników roboczych. Są wewnątrzkonturowe, okołokonturowe i konturowe.

Rezerwy są niezbędne do zagospodarowania stref pojedynczych i stagnacyjnych, a także stref odcięcia, które nie mieszczą się w obrysie studni głównych.

Niezbędne są kontrole umożliwiające monitorowanie aktualnego położenia stref kontaktu wydobytego surowca z wodą oraz innych zmian w zagospodarowanej formacji. Ponadto pomagają kontrolować ciśnienie w formacjach produkcyjnych.

Estymatory potrzebne są do wstępnej oceny pól przygotowywanych do zagospodarowania. Pomagają określić granice i rozmiary rezerw, a także inne niezbędne parametry wstępne.

Duplikaty są wykorzystywane podczas zastępowania zlikwidowanych z powodu zużycie fizyczne lub awarie głównych studni magazynowych.

Za pomocą specjalnych wydobywa się wodę technologiczną, odprowadza się wodę przemysłową, za ich pomocą eliminuje się otwarte fontanny i tak dalej.

Proces wiercenia odwiertu naftowego, ze względu na charakter jego oddziaływania na skały, polega na:

mechaniczny;
termiczny;
fizykochemiczne;
elektryczny i tak dalej.

Projekt szybu naftowego

Przemysłowe zagospodarowanie złóż wiąże się ze stosowaniem wyłącznie metod mechanicznych, które wykorzystują różne tryby wiercenie Wszystkie inne metody wiercenia są w fazie rozwoju eksperymentalnego.

Metody wiercenia mechanicznego dzielimy na obrotowe i udarowe.

Metoda udarowa polega na mechanicznym niszczeniu skały, które przeprowadza się za pomocą specjalnego narzędzia zawieszonego na linie - dłuta. Taki kompleks wiertniczy obejmuje również blokadę liny i drążek uderzeniowy. Urządzenie to zawieszone jest na linie, którą przerzuca się nad blokiem zamontowanym na maszcie wiertniczym. Ruch posuwisto-zwrotny wiertła zapewnia specjalna wiertnica. Lufa nabiera cylindrycznego kształtu w wyniku obracania się świdra podczas pracy.

Proces budowy studni poprzez niszczenie skał nazywa się wierceniem. Odwiert to otwór kopalniany o przekroju kołowym, wykonany bez dostępu ludzi, którego długość jest wielokrotnie większa niż jego średnica.

Ryż. 3.1. Podstawowe elementy studni

Nazywa się górną część studni, znajdującą się na ziemi usta, cóż, dno twarz, powierzchnia boczna jest ścianą, a przestrzeń ograniczona ścianą jest beczka studnie (ryc. 3.1). Długość studni to odległość od ujścia do dna wzdłuż osi odwiertu, a głębokość to rzut długości na oś pionową. Długość i głębokość są liczbowo równe tylko dla studni pionowych, natomiast dla studni nachylonych i zakrzywionych nie pokrywają się.

Odwiert jest zabezpieczony za pomocą kolumn obudowa rury o różnych średnicach, umieszczone koncentrycznie jedna w drugiej (ryc. 3.2).

Ponieważ głowica odwiertu zwykle leży w obszarze skał łatwo ulegających erozji, należy ją wzmocnić. Aby to zrobić, najpierw wiercą dół - studnię o długości 4...8 m na głębokość stabilnych skał. W studni instaluje się rurę, a przestrzeń pomiędzy rurą a ścianą skalną wypełnia się gruzem i wypełnia zaprawą cementową. Obszar ten nazywa się kierunek.

Ryż. 3.2. Schemat mocowania odwiertu do kolumn osłonowych:

4 – ciąg produkcyjny; 5 – zbiornik oleju

Następnie wierci się odcinek na głębokość od 50 do 400 m o średnicy do 900 mm. Ta część studni zabezpieczona jest za pomocą sznurka osłonowego tzw konduktor. Pierścień przewodnika jest cementowany. Za pomocą przewodnika blokowane są górne warstwy wodonośne, a także niestabilne, miękkie i spękane skały, co komplikuje proces wiercenia.

Po zamontowaniu obudowy nie zawsze możliwe jest wykonanie odwiertu na projektowaną głębokość ze względu na przejście nowych, skomplikowanych poziomów lub konieczność wydzielenia utworów produkcyjnych, które nie są planowane do eksploatacji przez ten odwiert. W takich przypadkach wywoływany jest kolejny ciąg znaków mediator. Jeśli formacja produkcyjna leży bardzo głęboko, liczba kolumn pośrednich może być większa niż jedna.

Wywoływany jest ostatni, najdłuższy ciąg znaków operacyjny kolumna. Został zaprojektowany w celu przykrycia formacji produkcyjnej i umożliwienia przedostania się oleju do rur produkcyjnych. Aby uniknąć przedostawania się ropy i gazu do nadległych poziomów oraz wody do formacji produkcyjnych, przestrzeń pomiędzy obudową wydobywczą a ścianą odwiertu również wypełnia się zaprawą cementową.

Do wydobywania ropy ze złoża stosuje się różne metody. W większości przypadków (ponad 90%) odwiert wiercony jest do dna formacji produkcyjnej. Następnie jest produkowany otwarcie formacji.

Ryż. 3.3. Schemat dopływu ropy do odwiertu po otwarciu złoża:

1 – ciąg produkcyjny; 2 – pierścień cementowy; 3 – zbiornik oleju;

4 – dół formacji

W tym celu w dolnej części ciągu produkcyjnego znajdującego się w zbiorniku oleju za pomocą specjalnych urządzeń perforujących wywierca się szereg otworów w ściance rury i pierścieniu cementowym. Otwory te służą jako kanały, przez które olej dostaje się do rur produkcyjnych (ryc. 3.3).

Jeżeli złoże ropy składa się z gęstych skał, wówczas strefa denna nie jest cementowana lub ciąg produkcyjny jest opuszczany jedynie do górnej części złoża (otwarty otwór denny).

Nazywa się studnie przeznaczone do wydobycia ropy i gazu operacyjny.

Podczas poszukiwania, eksploracji i zagospodarowania pól naftowych wykorzystuje się także inne typy odwiertów. Służą do zatłaczania wody i gazu do zbiornika zastrzyk studnie. Wspierający Studnie przeznaczone są do badania składu i wieku skał. Parametryczny wiercone są odwierty w celu wyjaśnienia struktury geologicznej oraz perspektyw dotyczących złóż ropy i gazu na tym obszarze. Strukturalny Wiercenia otworów wiertniczych mają na celu identyfikację perspektywicznych obszarów i przygotowanie ich do wierceń poszukiwawczych Wyszukiwarki wierci się studnie w celu odkrycia nowych złóż. Badanie odwierty wiercone są w celu zbadania wielkości i struktury złoża, obliczenia zasobów ropy i gazu oraz zaprojektowania jego zagospodarowania. Obserwacyjny studnie wiercone są w celu kontroli zagospodarowania złóż.

Metody ekstrakcji oleju

Zasadniczo istnieją dwa sposoby wydobywania ropy: studnia i kopalnia. Główną metodą wydobycia ropy naftowej znajdującej się na dużych głębokościach (ponad 200-300 m) o średniej i niskiej lepkości (do 50 mPa*s) jest metoda przepływowa i zmechanizowana (rys. 4.1).

Ryż. 4.1. Metody ekstrakcji oleju

Fontanna Metoda jest najtańsza i najmniej pracochłonna. Stosuje się go w początkowym okresie zagospodarowania złoża, gdy ropa naftowa unosi się do głowicy na skutek energii potencjalnej złoża. Warunkiem płynięcia jest to, aby ciśnienie złożowe było wyższe od ciśnienia hydrostatycznego słupa cieczy wypełniającego odwiert. Wszystkie odwierty gazu eksploatowane są metodą przepływową.

Aby wydobyć olej metodą przepływową, do ciągu produkcyjnego opuszcza się kolejny ciąg rur. Średnica wewnętrzna rurki wynosi 40...100 mm i jest dobierana eksperymentalnie w zależności od oczekiwanego natężenia przepływu i głębokości odwiertu, ciśnienia złożowego oraz warunków pracy. Rury chronią rury produkcyjne osłonowe przed erozją, usuwaniem cząstek stałych z dna oraz zapewniają możliwość wykorzystania przestrzeni międzyrurowych do różnych operacji technologicznych (wprowadzanie inhibitorów korozji, środków powierzchniowo czynnych, likwidacja odwiertów itp.).

Ropa z formacji trafia do odwiertu poprzez perforowane otwory w ściankach rur produkcyjnych. Następnie przez ślizg, który znajduje się na dolnym końcu rury, ropa przedostaje się do rur, a następnie unosi się nimi do głowicy odwiertu (ryc. 4.2).

Ryż. 4.2. Schemat wypływu oleju ze zbiornika

w rury rurowe:

1 – rury produkcyjne; 2 – pierścień cementowy;

3 – zbiornik oleju; 4 – dno formacji;

5 – rury pompy i sprężarki (rurki); 6 – but

Górny koniec rury jest podłączony do wyposażenia głowicy odwiertu, którego zadaniem jest uszczelnianie pierścienia, odprowadzanie wydobycia ze studni, przeprowadzanie różnych operacji technologicznych, napraw i innych prac.

W przypadku produkcji oleju przepływowego, sprężarkowego i bezsprężarkowego, głowica odwiertu wyposażona jest w głowicę kolumny oraz okucia choinkowe. Armatura fontanny składa się z głowicy rury i drzewa fontannowego (ryc. 4.3).

Ryż. 4.3. Schemat wyposażenia głowicy odwiertu:

I – szef kolumny; II – głowica rury; III – drzewo fontannowe;

1 – dyrygent; 2 – ciąg produkcyjny;

3 – rury pompy i sprężarki; 4 – zawór główny;

5 – zawór z napędem pneumatycznym; 6 – zawór roboczy;

7 – zawór rezerwowy; 8 – zawór buforowy; 9 – manometr

Głowica kolumny przeznaczona jest do łączenia górnych końców wszystkich ciągów osłonowych z wyjątkiem ciągu produkcyjnego (przewodnik, sznurek pośredni), uszczelniania przestrzeni międzyrurowych oraz pełnienia roli podpory dla choinki.

Głowica rury służy do wiązania rur, uszczelniania przestrzeni międzyrurowej pomiędzy obudową produkcyjną a rurą, do przeprowadzania różnych operacji technologicznych podczas rozbudowy, eksploatacji i naprawy studni. Zwykle główka rury jest krzyżem z dwoma bocznymi odgałęzieniami i wieszakiem na rurę. Boczne wyloty są przeznaczone do pomiaru ciśnienia, pobierania próbek gazu, pompowania wody, inhibitorów korozji i tworzenia się hydratów oraz roztworu gliny do pierścienia podczas ubijania studni. Głowica rury jest zamontowana na głowicy kolumny.

Z założenia drzewa fontannowe dzielą się na krzyżowe i trójnikowe. Na ryc. Rysunek 4.3 przedstawia diagram drzewa krzyżowego. Drzewo fontannowe przeznaczone jest do kontroli przepływu wydobycia odwiertu i regulacji jego parametrów, do montażu manometrów, termometrów i innych urządzeń służących do opuszczania i podnoszenia instrumentów wiertniczych.

Drzewo składa się z pionowego pnia i bocznych wylotów (sznurów). Na każdym odgałęzieniu zamontowane są dwa zawory: roboczy 6 i zapasowy (najbliżej lufy) 7. Na lufie zamontowany jest zawór główny (główny, centralny) 4 i zawór buforowy 8. Odgałęzienia posiadają „kieszenie” do termometrów i armatury do manometrów. Jedno boczne wyjście działa, drugie jest rezerwowe.

Okucia choinkowe produkowane są na ciśnienie robocze w zakresie 7...105 MPa przy średnicy otworu od 50 do 150 mm.

Trójnik również ma dwie gałęzie, ale umieszczone jedna nad drugą na wysokości pnia. Górna gałąź pracuje, dolna jest rezerwowa. Układ ten wynika z faktu, że trójnik stosuje się w studniach, których wydobycie zawiera piasek lub muł. W przypadku ściernego zniszczenia górnego trójnika, studnia jest przekazywana do pracy przez dolną gałąź, a górna gałąź jest naprawiana.

Drzewo krzyżowe jest bardziej zwarte, ma mniejszą wysokość i jest łatwiejsze w utrzymaniu.

Produkcja studni poprzez działającą gałąź drzewa fontannowego idzie dalej Kolektor, czyli układ rur i kolanek z zaworami lub kranami (niepokazany na ryc. 4.3). Kolektor służy do podłączenia choinki do rurociągu, którym produkcja ze studni dostarczana jest do grupowego zespołu pomiarowego (GMU). Kolektor posiada armaturę do regulacji przepływu wydobycia ze studni, zawory do pobierania próbek cieczy i gazu, urządzenie do zrzucania produktów do pochodni oraz zawór bezpieczeństwa. Podobny kolektor jest dostępny dla wylotu zapasowego drzewa fontannowego.

Stopniowo w miarę eksploatacji złoża ciśnienie złożowe maleje i następuje moment, w którym energia potencjalna złoża staje się niewystarczająca do wyniesienia ropy na powierzchnię. W tym wypadku zastosuj zmechanizowany metody produkcji ropy.

W zależności od rodzaju wydatkowanej energii zewnętrznej, zmechanizowaną metodę olejową dzieli się na pompowanie i produkcję z wykorzystaniem energii sprężonego gazu.

Produkcja ropy naftowej przy wykorzystaniu energii ze sprężonego gazu polega na sztucznym zmniejszeniu masy kolumny ropy wypełniającej odwiert poprzez zmieszanie ropy z gazem dostarczanym z zewnątrz pod ciśnieniem. W wyniku znacznego spadku ciśnienia hydrostatycznego słupa oleju unosi się ono na powierzchnię dzięki pozostałej energii potencjalnej formacji.

Metoda ta dzieli się na kompresorową i niekompresorową.

Kompresor Metoda polega na sprężaniu gazu na specjalnej tłoczni, a następnie zatłaczaniu go do studni, gdzie miesza się z ropą, zmniejszając jego gęstość. Najprostszym sposobem jest dostarczenie sprężonego (do 5 MPa) gazu do przestrzeni pierścieniowej pomiędzy rurami produkcyjnymi a rurami.

Przez nowoczesna technologia Do studni znajdującej się wewnątrz rur produkcyjnych opuszczane są dwie rury współosiowe. Rura wewnętrzna, przez którą unosi się mieszanina ropy i gazu, nazywana jest rurą pionową, a rura zewnętrzna nazywana jest rurą powietrzną. Rura pionowa jest krótsza od rury powietrznej, gaz doprowadzany jest do pierścieniowej przestrzeni pomiędzy tymi rurami (rys. 4.4).

Ryż. 4.4. Schemat produkcji ropy naftowej z wykorzystaniem energii sprężonego gazu:

I – gaz sprężony; II – mieszanina oleju napędowego;

1 – rura wznośna; 2 – rura powietrzna;

3 – rura produkcyjna

Podczas wtryskiwania gazu olej jest najpierw całkowicie wypierany z przestrzeni pierścieniowej do rury wznośnej, następnie wtryskiwany gaz przedostaje się do tej rury i miesza się z olejem. Gęstość mieszaniny w rurze wznośnej staje się znacznie mniejsza niż gęstość oleju. Aby zrównoważyć ciśnienie wytwarzane przez kolumnę oleju pomiędzy rurami 2 i 3, kolumna mieszaniny w rurze 1 rozciąga się i dociera do powierzchni ziemi.

W zależności od tego, jaki gaz jest pompowany do odwiertu pod ciśnieniem, istnieją dwie metody produkcji oleju sprężarkowego. Jeżeli wtryskiwana jest powiązana ropa naftowa lub gaz ziemny, tak jest winda gazowa. Jeśli wpompowane zostanie powietrze - most lotniczy. Transport powietrzny jest rzadko używany, ponieważ w kontakcie z powietrzem olej utlenia się i staje się żywiczny.

Do pompowania gazu budowane są specjalne tłocznie gazu.

Jeżeli gaz jest dostarczany do odwiertu bez dodatkowego sprężania (jeśli na polu występują formacje gazu pod wysokim ciśnieniem), metoda ta nazywa się winda bezkompresorowa.

W przypadku dużego spadku ciśnienia w zbiorniku nie ma możliwości wydobycia ropy za pomocą energii sprężonego gazu. W tym wypadku zastosuj pompowanie sposób. Wszystkie stosowane pompy można podzielić na dwie grupy: prętowe i beztłokowe.

Pręt pompa – pompa nurnikowa, napędzana przez maszynę pompującą z powierzchni za pomocą pręta (rys. 4.5). Na dole znajduje się zawór ssący 1. Tłok pompy wyposażony w zawór tłoczny 2 jest zawieszony na tłoczysku pompującym 3. Maszyna pompująca powoduje ruch posuwisto-zwrotny na tłoczysko.

Kiedy tłok porusza się w górę, zawór spustowy 2 zamyka się, ponieważ działa na niego ciśnienie znajdującej się nad nim kolumny cieczy, a tłok działa jak tłok, wypychając olej na powierzchnię. Jednocześnie otwiera się zawór ssący 1 i olej dostaje się do cylindra pompy 4. Gdy tłok przesuwa się w dół, zawór ssący zamyka się, zawór tłoczny otwiera się i przez wydrążony tłok olej jest wyciskany z cylindra pompy do rury pompy 5. Przy ciągłej pracy pompy, w wyniku pompowania oleju, jego poziom podnosi się do wysokości głowicy.

Obecnie około 75% działających odwiertów na świecie wykorzystuje pompy prętowe. Wadami tych pomp są: nieporęczność, możliwość złamania prętów, ograniczone zastosowanie w nachylonych i mocno nawodnionych studniach, niewystarczająco wysoka wydajność (do 500 m 3 dziennie) i małe głębokości robocze (do 2,5 km).

W związku z tym produkcja ropy naftowej przy użyciu bezprętowy pompy, które mogą pełnić funkcję zanurzeniowych elektrycznych pomp odśrodkowych, śrubowych, membranowych, hydraulicznych tłokowych, strumieniowych.

Ryż. 4,5. Schemat produkcji oleju za pomocą pompy z prętem ssącym:

1 – zawór ssący; 2 – zawór spustowy;

3 – pręt; 4 – cylinder pompy; 5 – rura pompy

Wadami elektrycznych pomp odśrodkowych są słaba efektywność w studniach niskowydajnych, spadek przepływu, ciśnienia i wydajności w przypadku lepkich olejów oraz wraz ze wzrostem zawartości gazu na wlocie pompy.

Zatapialne pompy śrubowe są skuteczne przy ekstrakcji olejów o dużej lepkości.

©2015-2019 strona
Wszelkie prawa należą do ich autorów. Ta witryna nie rości sobie praw do autorstwa, ale zapewnia bezpłatne korzystanie.
Data utworzenia strony: 2017-03-31

Studnia to pionowa lub nachylona kopalnia pracująca o okrągłym przekroju poprzecznym o małej średnicy (75–350 mm) i głębokości od 100–150 do 5000–8000 m lub większej.

Cóż, elementy:

Dół - dół;

Usta - wyjście na powierzchnię;

Pień (ściany) - powierzchnia boczna.

Projekt odwiertu musi spełniać następujące wymagania:

Zapewnij swobodny dostęp do dna instrumentów geofizycznych i sprzętu odwiertowego;

Nie pozwól, aby ściany pnia się zawaliły;

Zapewniają niezawodne oddzielenie od siebie wszystkich przepuszczalnych warstw i zapobiegają przepływowi płynów z warstwy na warstwę;

Zapewnij możliwość uszczelnienia ust w sytuacjach awaryjnych.

Etapy budowy studni:

1. Wiercenie wstępnego szybu o dużej średnicy do głębokości 30 m.

2. Zejście do dziury metalowa rura(zwany kierunkiem).

3. Ułożenie otaczającego terenu rurami osłonowymi i zacementowanie w celu zapobieżenia erozji górnej warstwy gruntu podczas dalszych wierceń.

4. Wiercenie szybu o mniejszej średnicy na głębokość 500 - 800 m, do którego opuszcza się kolumnę rur zwaną dyrygentem, co zapobiega zasoleniu powierzchniowych wód słodkich i nie pozwala na przedostawanie się szkodliwych substancji skoncentrowanych w dolnych warstwach wniknąć w nie.

5. Wypełnienie zaprawą cementową na całą głębokość przestrzeni pomiędzy ściankami rury a skałą.

6. Wiercenie studni na głębokość określoną w projekcie po ustaleniu kierunku i przewodu.

7. Opuszczenie ciągu produkcyjnego do przewodu - ciągu rur o jeszcze mniejszej średnicy. Jeśli głębokość formacji jest duża, można zastosować pośrednie kolumny rurowe.

Studnie mogą być kierowane według:

Pionowo, kąt odchylenia lufy od pionu wynosi nie więcej niż 5 o;

Ukośnie kierunkowy, kąt odchylenia lufy od pionu jest większy niż 5 stopni.

Studnie poziome, których kąt odchylenia od otworu pionowego wynosi 90°, zalicza się do studni kierunkowych.

Z praktycznego punktu widzenia odwiert poziomy to odwiert, w którym wydłużony szyb jest odwiercony jak najbliżej kierunku docelowej formacji produkcyjnej, przy zachowaniu optymalnego azymutu.

Studnie wiercone w celu wydobycia ropy, gazu lub wody z podłoża, a także w celu poszukiwania, eksploracji, identyfikacji obiektów naftowych i gazowych itp. podzielone na następujące kategorie:

Ekstrakcyjne – przeznaczone do produkcji ropy naftowej, gazu lub kondensatu gazowego,

Iniekcyjne – przeznaczone do pompowania (wtłaczania) wody (sprężonego gazu, powietrza) warstwowo;

Eksploracja - wiercenia na nowych obszarach w celu określenia potencjału naftowo-gazowego złoża lub ustalenia granicy (konturu) jego rozmieszczenia;

Do prowadzenia obserwacji służą urządzenia obserwacyjne i piezometryczne Praca badawcza w celu określenia stanu złóż i płynów złożowych, monitorowania procesów utrzymywania ciśnień złożowych i innych metod oddziaływania na złoża.

Studnie według liczby pni mogą być:

Wielopniowe, które mają więcej niż 2 pnie, a punkt rozgałęzienia znajduje się powyżej poziomu horyzontu produkcyjnego;

Wielootworowe, które mają więcej niż 2 wały, a punkt rozgałęzienia znajduje się w horyzoncie produkcyjnym;

Studnie klastrowe, których ujścia są blisko siebie, a kilka pni rozchodzi się pod różnymi kątami i na różnych głębokościach.

Istnieją 3 główne metody produkcji oleju:

1. Produkcja pompowa jest najpowszechniejszą metodą produkcji oleju przy użyciu pomp z prętem ssącym i zanurzeniowych pomp elektrycznych odśrodkowych.

2. Produkcja płynna to metoda, w której wynoszenie cieczy lub gazu na powierzchnię następuje pod wpływem energii złoża.

3. Wydobywanie gazu podnośnikowego to metoda, w której wynoszenie cieczy na powierzchnię następuje pod wpływem energii złoża oraz energii sprężonego gazu dostarczanego do odwiertu z powierzchni.