ВНИМАНИЕ !!! ВЫ НАХОДИТЕСЬ В СТАРОЙ ВЕРСИИ САЙТА. ДЛЯ ПЕРЕХОДА НА НОВУЮ ВЕРСИЮ, ПРОЙДИТЕ ПО ССЫЛКЕ: PROMPAGES.RU
  Деревообработка и лесозаготовка   Приборостроение и радиоэлектроника   Пищевая промышленность
  Строительство и стройматериалы   Нефтегазовая промышленность   Легкая промышленность
  Машиностроение и металлургия   Упаковка и маркировка   Транспорт и логистика
  Энергетика и электротехника   Химия и пластмассы   Промышленные выставки
  OBOsearch поиск оборудования     ГОСТы. Законы. Технологии. СНИПы     Тендеры и закупки  
 |  П.Н.А.  | Компании | НаноТех new! | Оборудование | Бартер | Наши издания | Выставки | Объявления | Специальности | Вакансии | Инфраструктура | Черный список |

НаноТех - новый раздел
ГОСТы - скачивайте бесплатно
 
Промышленность в лицах   Промышленность в лицах
Кнастер, Александр
Имеет степень доктора экономики Российской академии наук, степень МВА Гарвардской школы экономики...
Гордон Эрл Мур
Гордон Эрл Мур родился 3 января 1929 — почётный председатель совета директоров и основатель...
Фредриксен, Джон
Джон Фредриксен родился в рабочем пригороде Осло в 1944 году в семье сварщика. Он, конечно, и...


Опрос
Считаете ли Вы, что необходимо национа-лизировать промышленные предприятия?
Да, это наше будущее
Нет, это возврат к коммунистической системе
Это временная мера, вызваннная экономической ситуацией
все опросы   результаты опроса  


Промышленные компании
Нефтегазовые компании
Металлургические компании
Электротехнические компании
Транспортные компании
Химические предприятия
Текстильные компании
Строительные компании
Пищевые предприятия
Деревообрабатывающие предприятия
КИП и автоматика


Реклама на Prompages.ru

ГЛУБОКОЕ БУРЕНИЕ

архив   по тематике    все новости 
ГЛУБОКОЕ БУРЕНИЕ
Бурение  единственный метод, дающий окончательный ответ на вопрос, есть ли в недрах залежь нефти или газа. Как метод поиска оно применяется давно. Известны скважины, пробуренные в Китае еще до нашей эры. Глубина их была в пределах сотни метров, а для бурения использовались полые стволы бамбуковых деревьев.
В 20-х гг. прошлого столетия первые скважины бурились на воду во Франции (провинция Артуа). В 1845 г. французский инженер А. Фовель предложил промывать забой скважины, чтобы вынести оттуда раздробленную породу на поверхность, что значительно усовершенствовало технологию процесса. Считают, что нефтегазовая промышленность зародилась в 1859 г., когда полковник Дрейк пробурил нефтяную скважину . В то время бурение осуществлялось путем долбления, и было бы правильнее тогда говорить не о бурении скважины, а о долблении. Скорость проходки была невелика ? около 1 м/сут, а глубина редко превышала 500 м. В начале нашего века на смену ударному бурению пришло вращательное, или роторное. Пионерами этого способа были бакинские нефтепромышленники, которые опробовали его уже в 1911 г. При вращении долота на забое скважины порода крошилась и истиралась. Скорость проходки возросла до 400?500 м/сут, а глубина скважин превысила 3 ? 4 км. Однако буровой инструмент был очень громоздким, и это сдерживало развитие роторного бурения. Действительно, при глубине 3,5?4 км колонна бурильных труб весила более 200 т. При этом основная часть энергии тратилась на вращение колонны, а не на углубление скважины.
Ученые задумались: нельзя ли создать забойный двигатель и перенести процесс, бурения на забой скважины? В 1922 г. советским инженером М.А. Капелюшниковым был предложен новый оригинальный метод бурения скважин ? турбинный. В дальнейшем эта идея была усовершенствована отечественными учеными Л.П. Шумиловым, Р.А. Иоаннесяном, Э.И. Тагиевым, М.Г. Гусманом и др.
Современный турбобур ? это многоступенчатый забойный двигатель длиной до 10 м. В каждой ступени его (всего их 100 и более) имеются два диска с профилированными лопатками (рис. 39). Один из дисков (статор) неподвижно закреплен в корпусе турбобура, а другой (ротор) вращается. Глинистый буровой раствор, нагнетаемый в скважину для промывки забоя, направляется в ротор, обтекая вогнутые его лопатки, он вращает их. Каждый ротор обеспечивает относительно небольшое вращательное усилие, но суммарный эффект достаточно высок для вращения долота. Разработаны и электрические двигатели.
В этом случае на нижний конец бурильных труб насаживается электромотор малого диаметра, электроэнергия подводится к нему трехжильным кабелем в резиновой трубке, расположенным в бурильной трубе. К вращающейся части электромотора присоединено долото. Этим достигаются автоматизация процесса бурения и его относительно легкое управление.
В последние годы советскими учеными создан еще один новый вид бурового инструмента ? винтобур. Он прост по конструкции и обладает оптимальными энергетическими характеристиками. Скорость бурения достигает до 5,5 м/ч, тогда как обычно она не превышает 1 м. Фирма ?Дриллекс? (Великобритания), производящая также двигатели по советской лицензии, уже пробурила с их помощью около 200 тыс. м. Сотни скважин проходят винтобуром и у нас в стране на нефтяных и газовых промыслах.
Процесс бурения скважин состоит из нескольких операций. Вначале подготавливают площадку для установки разнообразного оборудования. Монтируют буровую вышку, около нее сооружают небольшой ?заводик? по получению глинистого раствора, строят водовод, устанавливают мощные насосы для закачки раствора в скважину. Тут же сооружается электроцех, к которому подается электричество от линии высоковольтной передачи. Устанавливаются мощные лебедки для подъема и спуска бурового инструмента. В относительной близости от скважины сооружаются жилые дома, кернохранилища (склад, где хранятся образцы породы, поднятые из скважины), контора, бытовые предприятия. Как видим, около скважины возникает целый поселок с большим количеством людей. Сложность обустройства в основном относится к глубоким поисковым скважинам, которые обычно бурятся в удалении от жилых объектов.
Прежде чем начать бурение, необходимо вырыть направляющую шахту диаметром около 1 м и глубиной 15?20 м. Буровики уже знают, на какую глубину они бурят скважину, знают и конечный ее диаметр. Исходя из этого, подбирается начальный диаметр труб. Длина трубы 6?10 м. Две-три трубы свинчивают, образуется ?свеча?. В вышке имеется наготове несколько таких ?свечей?. По мере углубления скважины ?свечи? навинчиваются друг за другом, на конце первой находится турбобур с долотом.
Чтобы удалить разбуренную породу, в скважину закачивают глинистый раствор, который представляет собой жидкую глинистую пульпу плотностью 1,2?1,5 г/см3. Иногда плотность раствора с помощью различных утяжелителей (гематит, барит) доводят до 2 г/см3 и более. Чтобы пробурить скважину глубиной 1 км, надо заготовить не менее 100 м3 раствора. Через бурильную трубу раствор подходит к забою скважины, подхватывает мелкие обломки породы (шлам) и выносит его на поверхность по затрубному пространству. На каждый километр приходится 50?80 т измельченной породы.
Глинистый раствор выполняет еще одну важную функцию создает противодавление на пласт и тем самым удерживает в нем нефть, газ или воду, не давая им вырваться раньше времени наружу. Например, на глубине 2 км давление газа или нефти в обычном случае равно 20 МПа. При плотности глинистого раствора 1,2 г/см3 его столб на забое такой скважины будет оказывать давление 24 МПа. Прорыва нефти или газа не произойдет и неожиданного фонтанирования не будет. Все это буровики должны рассчитать, в противном случае может произойти авария. Внезапный фонтан нефти или газа может в щепки разнести буровую вышку и дорогостоящее оборудование. Стальные трубы скручиваются при аварии в комок, как медная проволока. Случайный удар мелкого камешка о бурильную трубу вызывает искру, которой достаточно, чтобы вспыхнул пожар. Погасить такой факел ? сложное и опасное дело. Иногда скважина горит несколько месяцев, впустую расходуется драгоценное минеральное сырье. Авария сопровождается зачастую и человеческими жертвами.
Глинистый раствор также охлаждает буровое долото, глинизирует и укрепляет стенки скважины и т.д. Попав на поверхность, раствор поступает в специальный отстойник, где оседают частицы породы, а потом вновь попадает в скважину.
При бурении большую роль играет качество глинистого раствора. Приготовить хороший раствор, отвечающий необходимым требованиям, бывает порой довольно сложно. На какие только хитрости не пускаются буровики: добавляют в него специальные присадки, вливают нефть, бросают обрывки бумаг. Американские специалисты, например, установили, что свойства глинистого раствора значительно улучшаются, если добавить в него . . . бумажные денежные знаки. Выяснилось это случайно. Агентство по охране окружающей среды США в целях защиты воздушного бассейна от сажи запретило сжигать вышедшие из употребления бумажные доллары. Попробовали старые банкноты резать, перемалывать в специальных машинах и добавлять получаемую массу в буровой раствор. Результаты превзошли все ожидания: ?денежный допинг? надежно защитил промывочную жидкость от коагуляции при нагревании, снизил вязкость раствора и придал ему еще ряд ценных качеств. Это особенно важно при бурении сверхглубоких скважин, когда на забое температура достигает 170?200 ?С и более. У нас для аналогичных целей используют отходы целлюлозно-бумажной промышленности (нитролигнин, сунил, игетан).
В настоящее время при бурении чаще всего применяют трехшарошечные долота. Каждая шарошка его может вращаться. Перекатываясь по забою, она скалывает, дробит, измельчает породу. Иногда зубья шарошек покрывают твердым сплавом. При проходке особо крепких пород применяют алмазные долота. Периодически все же приходится менять любое долото, которое в конце концов изнашивается. Для этого поднимают и развинчивают всю бурильную колонну труб. Производят так называемую спуско-подъемную операцию, которая является очень трудоемким процессом, значительно удлиняющим сроки проходки скважины. Чтобы стенки скважины не обваливались, в ее ствол опускают специальные стальные трубы диаметром от 114 до 426 мм, а пространство между ними и стенками скважины заполняют цементом под большим давлением.
Наглядное представление о технологии бурения современной сверхглубокой скважины и ее оборудовании можно получить, познакомившись с материалами проводки одной из самых глубоких в мире скв. 1 Бейден, пробуренной в штате Оклахома в 150 км к западу от г. Оклахома-Сити. Глубина скважины 9159 м. Бурение началось в 1970 г. и продолжалось 545 сут. Высота вышки 43 м, общая грузоподъемность 908 т. В комплект установки ?Риг-32? фирмы ?Лоффленд бразерс? входят буровая лебедка с тремя Электрическими моторами общей мощностью 2х10*6 Вт, два двухцилиндровых буровых насоса мощностью по 10*6 Вт. Емкость наземной циркуляционной системы для глинистого раствора 840 м3. Устье оборудовано противовыбросовым устройством (превентором), рассчитанным на рабочее давление 105 МПа.
Конструкция скважины состоит из шахтного направления до глубины 18 м, кондуктора до глубины 1466 м, первой технической колонны до глубины 4599 м, второй технической колонны до глубины 7130 м, двух эксплуатационных колонн до той же глубины и двух эксплуатационных колонн до глубин 3353 и 8702 м. Самый нижний интервал скважины (8702?9152 м) открытый. Всего на скважину было израсходовано около 2200 т обсадных стальных труб общей стоимостью 1,5 млн. дол., 1705 кг цемента и 150 алмазных долот. Полная стоимость проводки скважины 6 млн. дол. В настоящее время в 32 км к востоку от скв. 1 Бейден пробурена скв. 1 Берта-Роджерс на глубину 9583 м.
Несмотря на огромные затраты на бурение, количество сверхглубоких скважин все возрастает. В Советском Союзе на начало 1975 г. уже имелось десять скважин, превысивших глубину 6 км. Самая глубокая скважина (не считая Кольской сверхглубокой) пробурена в Западной Украине (Предкарпатье). Это Шевченковская скв. 1 глубиной более 7,5 км. Всего же в год в нашей стране бурят десятки миллионов метров различных скважин.
Пробурив скважину, ее исследуют. В процессе бурения добывают керн. Так называют образцы породы, поднятые с забоя скважины на различной глубине. Однако по всей длине скважины керн отбирается лишь в исключительных случаях ? при бурении опорных скважин. Обычно же он характеризует 20?30 % вскрытого разреза. В то же время геологам необходимо знать особенности состава горных пород, их строение по всему стволу скважины. Здесь на помощь геологам приходят промысловые геофизики, которые располагают различными приборами.
Промыслово-геофизические исследования дают возможность определить по всей длине скважины литологический состав, мощность пород, выделить интервалы залегания продуктивных горизонтов, установить коллекторские свойства горных пород. Эти данные используются используются для построения всевозможных геологических карт: литологических, мощностей, структурных, пористости и проницаемости, обводненности и др. Без этих карт невозможна научно обоснованная разведка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений.
Промыслово-геофизические исследования французские специалисты назвали каротажем. Сейчас известно более 40 видов каротажа. Наиболее распространены электрические, радиоактивные, термические, акустические, индукционные методы.
Электрические методы основаны на изучении характеристики электрического поля по стволу скважины. Специальными приборами, которые опускают в скважину, измеряют удельное электрическое сопротивление горных пород. Характеристика его записывается в виде кажущегося сопротивления (КС). Эта кривая обычно совмещается с кривой ПС, отражающей изменение естественных потенциалов по всему стволу скважины. Специалисты, изучая эти кривые, выделяют в разрезе различные типы пород: пески, песчаники, глины, известняки, по очень большим сопротивлениям ? продуктивные горизонты, ведь нефть и газ диэлектрики.
Простым, но довольно эффективным методом является кавернометрия. В этом случае особым прибором измеряют диаметр скважины. Чем плотнее порода, тем он ближе к диаметру долота. В рыхлых породах (глины, пески) стенки скважины размываются глинистым раствором, обваливаются и возникают каверны, что хорошо заметно на кавернограмме.
Важными методами промыслово-геофизических исследований являются радиоактивные. Они очень разнообразны ? это гамма-метод (ГМ), гамма-гамма-метод (ГГМ), нейтронный гамма-метод (НГМ) и др. Все они исследуют естественную или наведенную радиации горных пород. Полученные результаты также представляются в виде кривых линий.
Термометрический каротаж позволяет изучать изменение температуры по стволу скважины. Эти данные помогают расшифровывать температурный режим недр, выделять газовые залежи, которые отмечаются по минимальным значениям термограммы, так как адиабатическое расширение газа приводит к снижению температуры.
Акустический каротаж ? сравнительно новый метод в промыслово-геофизических исследованиях. Он регистрирует упругие колебания, искусственно возбуждаемые в скважине. Скорость распространения колебаний, особенность их затухания дают возможность оценить пористость пород. С акустическим каротажем обычно комплексируют индукционный каротаж, который позволяет надежно оценивать нефтегазоносность пористых резервуаров.
Все виды промыслово-геофизических исследований применяются в комплексе. Современная каротажная станция монтируется на одной машине. Средняя масса ее около 20 т. Станция оборудована 7-жильным бронированным кабелем, наружный диаметр его 12 мм, масса 1 км длины около 1 т, а разрывное усилие около 8 т. Кабель имеет специальную термостойкую изоляцию, позволяющую работать при температуре 300 ?С.
Новым в исследовании скважин является телеметрическая передача результатов измерений, производимых на забое скважины. Стали применять скважинный автономный прибор электрического каротажа, в котором имеется устройство для записи на магнитную ленту. Прибор прокачивается глинистым раствором через бурильную колонну до процесса подъема бурового инструмента, нижняя часть гибкого зонда проходит при этом через насадку долота. При подъеме колонны бурильных труб производится магнитная запись данных электрического каротажа. Для обработки и интерпретации промыслово-геофизических материалов в последние годы широко используют ЭВМ и различные счетно-решающие устройства.
По данным каротажа в конечном итоге промысловые геофизики дают заключение о глубине залегания нефтегазонасыщенных горизонтов, которые теперь необходимо вскрыть для получения притока нефти или газа. Вскрытие продуктивного горизонта производится путем перфорации (прострела) стенки скважины. Раньше это осуществляли пулевыми перфораторами, сейчас чаще применяют кумулятивные, которые пробивают стенку скважины не пулей, а взрывными газами, сконцентрированными в узкий пучок. После этого из скважины постепенно выбирают глинистый раствор, за которым на поверхность выходят нефть или газ.
Источник:
  все новости по тематикам архив новостей  


 

  Промышленные "монстры"
PDVSA
Добыча нефти в Венесуэле восходит своими корнями к концу XIX века, когда были открыты первые...
Repsol YPF
Сочетание четырех приоритетов в стратегической линии, проводимой компанией Repsol YPF, позволило...
Total
Для укрепления национальных позиций на международном нефтехимическом рынке указом президента...


  Аналитика рынков
Работоспособность растёт, а зарплаты падают
Рабочие показывают всё более высокую производительность, а зарплаты их,...
Стабилизация экономики Зимбабве
Министр финансов Зимбабве обнародовал долгожданное заявление, что...
Владивостокский порт снизил перевалку грузов...
Грузопереработка во Владивостокском морском торговом порту (ВМТП) за...
За 2010 год промпроизводство в России выросло...
По официальным данным Росстата, за прошедший 2010 год промышленное...
Промпроизводство в России продолжает...
В пятницу «Росстат» афишировал данные по состоянию российской...
Рабочие вносят в пенсионный фонд больше, чем...
В 2009 году, впервые за 7 лет, служащие заплатили больше денег в программы...
Рекордное падение цен в Японии
Основные цены на потребительские товары Японии упали на 2.4 % ,это уже...

   


 
Информация
Сервисы
Off-лайн
Prompages.ru – проект информационно-издательского холдинга M&T Consulting ltd.
Prompages.ru в
     
© 2003-2019 Prompages.ru, Inc
 
Свидетельство о регистрации СМИ – Эл № ФС77-39591 от 22.04.2010 г. выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор)