Понятие о буровой скважине.

Скважина – создание последовательного разрушения горных пород и извлечением их на поверхность. С начала скважины называют устьем, нос скважины – забоем. Диаметр скважины находится в пределах 59-1000мм. При обычном бурении разрушается вся масса, при бурении с отбором внутри столбика (керна) разрушается кольцевое пространство у стенок скважины, а керн извлекается в неразрушенном состоянии.

Различается несколько способов бурения:

Механическое, термическое, электроискровое и т.д.

Механический способ бурения разделяется на ударное бурение, вращательное. Вынос разбуренной породы осуществляется путём циркуляции бурового раствора или воздуха.

В зависимости от местонахождения двигателя вращательное бурение разделяется на роторное, когда двигатель находится на поверхности и приводит во вращение долото на забое при помощи колонных бурильных труб и бурение с забойным двигателем который может быть гидравлическим. При бурении скважины для укрепления её стенок от разрушения опускают металлические трубы – обсадные.

Скважина представляет собой цилиндрический ступенчатый канал сужающийся к низу. По глубине скважина распределяется на участки имеющие специальное название: промежуточная, эксплуатационная колонна.

Глубиной отн-тм., которой обсаживается трубой максимального диаметра пространство между стенками породы и трубой заполняют буровым камнем и заливают цементным раствором.

КОНДУКТОР – участок пробуренный за направлением, диаметром до 900 мм, глубиной от 50 – 400 м, пространство между обсадной трубой и породой заливают раствором.

ПРОМЕЖУТОЧНАЯ КОЛОННА – участок пробуренный за кондуктором и имеет меньший диаметр, закрепляемый обсадными трубами с последующей цементацией затрубного пространства, но не на всю высоту колонны.

ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ КОЛОННА – участок последней скважины обсаженный обсадными трубами меньшего диаметра чем промежуточная колонна.

Пространство между стенкой эксплуатационной колонны и стенкой скважины заполняют цементным раствором на определённую высоту. Цементация выполняется специальной техникой

Технология цементирования скважин

Пробка – аллюминивая чужка имеющая клапан срабатывания.

При продавливании цементного раствора ведётся счёт закачивающих в колонну продавочной жидкости. Повышения давления служит сигналом, что верхняя пробка достигла муфты с обратным клапаном. На этом процесс цементации заканчивается скважина оставляет в покое при закрытии кранов на головке на срок необходимого для срабатывания

1-скважина

2-Обсадная колонна

3-Скважинная арматура

4-Буровой раствор на входе

5-…. На выходе

6-Частички разбуренной породы

2. Оприсовка

Кран № 5 перекрывается и подаём давление в 1.5 раза больше и выдерживаем 1.5 минуты

4 Опускаем пробку

5

6. Цементация

Тампонажные материалы

- это такие материалы, которые при затворении водой образуют суспензии, способные превращаться в твёрдый непроницаемый камень . В зависимости от вида вяжущего материала Тампонажные цементы образуются на основе портлантд – цемента, доменных шлаков, известняково – песчаных смесей, перлитовых материалов. Для цементирования скважин используют только портлантд – цемент.

Тампонажные цементы делятся:

1 – Для «Холодных» скважин, температурой до 50 град. Цельсия и «Горячих» температурой свыше 100 градусов, плотность раствора = 1.88 гр./см3

2 - Облегчённые Тампонажные растворы, плотность = 1.4…1.6 гр./см3

В качестве облегчения служит глинистый порошок

3 – Утяжелённые Тампонажные растворы, в которых добавляется берит или магнитит, плотность = 2.15 гр./см3.

4 – Термостойкие растворы,t=180 градусов Цельсия выше. Основа – песчаник.

Цементирующие свойства цементных растворов регулируется соотношением воды к цементу.

Вода: Цемент=0.4…0.5

Нижний предел 0.4 удлиняет срок схватывания.

Технологическая схема расположения спецтехники при цементировании скважины

1 – устье скважины

2 ,4 – цементировочный агрегат ЦА-320

3 – смесительная машина УСП 40

5 – автоцистерна АЦН – 10

6 – установка блока монифольдов для устья скважины

7 – технологическая ёмкость. Автоцистерна АЦН – 10

8 – Агрегат АНЦ 32/50 для перевоза буферной жидкости

9 - песковоз

Технологическая схема расположения спецтехники для гидроразрыва

1 – насосный агрегат высокого давления для подачи гидроразрывной жидкости 4АН-700, Р=70 МПа он подаёт буферную жидкость,

2 – Насосный агрегат для закачки смеси песка, жидкости приготавливаются пескосмесителем. АНП-320 ,320 – максимальное давление в МПа.

3 – Пескосмеситель УС6 -30,6 – тип, 30 – производительность,

4 – автоцистерна для гидроразрывной жидкости АНЦ-10,

5 – Автоцистерна для буферной жидкости АНЦ 32/50, 50 – диаметр,

6 – Автоцистерна для подвоза жидкости, для приготовления раствора песконасителя, АНЦ – 10,

7 – Песковоз,

8 – Блок монифольда БМ – 700, 700 – размер,

9 – Станция контроля и управления процесса,

10 – Комплект внутрискважинного оборудования

Технологическая схема расположения спецтехники при ремонте скважин

1 – Скважина,

2 – АР – 32 или АПРС 40 – агрегат ремонтный, где 40 – максимальная нагрузка на крюке, 520 кН; 400 кН. Предназначен для спуска подъёмных операций с бурильными и обсадными трубами, может выполнять ловильные работы, а также производить отчистку путём разбуривания песчаных пробок, 4 – Компрессор,

5 – АНП – 320

6 – АЦН – 10

7 – Прожектор

8 – Инструментальная будка

9 – ППУА 1600/100, где 1600 – производительность установки по пару кг/ч; 100 – давление 10 МПа

Конструкция, назначение, принцип работы цементировочного агрегата ЦА-320.

НАЗНАЧЕНИЕ – предназначен для цементирования глубоких скважин, путём нагнетания цементного раствора.

КОМПЛЕКТАЦИЯ: Базовая машина КРАЗ-257,насос высокого давления(поршневой цементировочный9Т),наибольшее давление этого насоса 32МПа,полезная мощность 105кВт,наибольшая идеальная подача 24.5 дм3/сек, вспомогательный двигатель ГАЗ-53, который приводит в движение вал водоподающего центробежного насоса ЦНС-38-154, частота вращения 2500 об/мин. Подача 10 дм3/сек, давление 1.54 МПа, Монифольда высокого давления, мерный бак на 6.4 м3. Бочёк для цементировочного раствора 0.25 м3.

ОСНОВНЫЕ АГРЕГАТЫ И УЗЛЫ ЦА-320: шасси автомобиля, водяной, цементировочный насос, мерный бак, Монифольд, вспомогательный двигатель, трансмиссия

ПРИНЦИП РАБОТЫ: Цементировочный насос 9Т работает от двигателя автомобиля ЯМЗ-238, водяной насос ЦМС 38-154 приводится в работу от специально установленного дополнительного двигателя ГАЗ-53. Из нижней камеры мерного бака установки

Каналы внизу для подачи жидкости, жидкость подаётся в цементосмесительный агрегат УС5-30. Для отмеривания нужного количества воды мерный бак снабжён замерными рейками. От цементосмесителя готовый раствор по манифольду подаётся в цементировочный бачок, который устанавливается на земле около агрегата ЦА-320 и из него по всасывающей линии раствор подаётся к цементному насосу 9Т, от которого раствор поступает к устья скважины. Открывая или закрывая заслонки, цементировочный насос может пропускать по системе трубопровода воду, либо раствор.

Конструкции монифольда предусмотрена продувка системы выхлопными газами автомобиля не более 5 минут и давления не более 1Па. В зимний период агрегата система продувки выхлопными газами используют для прогрева гидравлической части цементировочного насоса. Мерный бак разделён на 2 половины, что позволяет поочерёдно заполнять их водой или глинистым раствором. Сообщение каждой половиной бака с насосной линии осуществляется через донные клапаны