Процесс бурения горных пород - Дипломная работа

Курсовая работа по бурениюВсе горные породы обладают физико-механическими свойствами. Все горные породы по категории твердости делятся на 5 видов пород: М мягкие, С средние, Т твердые, К крепкие, ОК очень крепкие. Разрез ЗС представлен породами М и С. Чаще всего горные породы не представлены только С или М породами. Твердость минералов измеряется по шкале МООСА от 1 до 10 (для чистых минералов), 1-тальк, 10-алмаз.При проектировании конструкции скважины строится совмещенный график изменения эквивалента градиента пластового давления, эквивалента градиента давления гидроразрыва и эквивалента градиента гидростатического давления столба бурового раствора по глубине залегания рассматриваемого горизонта. где ?эпл, ?эгр и ?эбр - эквиваленты градиентов пластового давления Рпл (МПА), давления гидроразрыва Ргр (МПА) и гидростатического давления столба бурового раствора Р6р (МПА) соответственно; h - глубина залегания рассматриваемого горизонта, м. Эквивалент градиента давления - это та относительная плотность некоторой жидкости, столб которой на глубине h создает давление равное давлению пластовому (поровому) Рпл, гидроразрыва Ргр или столба бурового раствора Рбр.Это число спущенных в нее обсадных колонн, их диаметры, длина и интервалы цементирования. Осн. назначение конструкции - создать надежное сооружение длительного назначения. (промежуточная)-для того, чтобы изолировать 2 и более продуктивных горизонта др. от др. эксплуатационная-для эксплуатации продуктивного горизонта, для надежного канала, по кот.будут подниматься н.и г. Затем рассчитывают внутр-ий Д предыдущей колонны к Д долота, полученному ранее удвоенную вел-ну зазора(табл), чтобы долото проходило свободно. Округляем этот Д до ближайшего по ГОСТУ удвоенную толщину стенки трубы(табл)получаем наружный Д предыдущей трубы с учетом муфтовых соединений выбираем долото под предыдущую колонну.] Устье скв.По характеру разрушения породы, применяемые способы бурения делятся на: 1) Механические - разрушение горной породы осуществляется механическим воздействием породоразрушающего инструмента на породу забоя. Недостатки: износ породоразрушающего инструмента, приводящий к необходимости его замены; минимальный коэффициент использования энергии на больших глубинах, если двигатель расположен на поверхности земли ,это побудило на создание забойных двигателей, расположенных непосредственно над породоразрушающим инструментом - турбобур, электробур). 2) Гидродинамическое бурение - разрушение горное породы осуществляется высоконапорной струей жидкости путем разрушения или растворения породы забоя.Бурение - процесс сооружения горной выработки цилиндрической формы - скважины, шпура или шахтного ствола - путем разрушения горных пород на забое. Разрушение пород забоя скважины производится по всей его площади (бурение сплошным забоем) или по кольцевому пространству с извлечением керна (колонковое бурение). Удаление продуктов разрушения бывает периодическое с помощью желонки и непрерывное шнеками, витыми штангами или путем подачи на забой газа, жидкости или раствора (Глинистый раствор). В ряде случаев процесс бурения включает крепление стенок скважин (как правило, глубоких) обсадными трубами с закачкой цементного раствора в кольцевой зазор между трубами и стенками скважин. турбинное, когда двигатель перенесен к забою скважины и поток циркулирующего глинистого раствора используется в турбоаппарате как источник энергии (примеры показаны на фото 1); электрическое, когда электромотор находится над долотом; комбинированное, при котором на буровой устанавливаются две установки: для вращательного и для ударного бурения.Бурение скважин проводят в различных горно-геологических условиях и для эффективного их сооружения применяют разнообразные по составу и свойствам буровые растворы.Вода как промывочная жидкость может быть применена в районах где геологический разрез сложен твердыми породами, не обваливающимися, глинизации стенок не будет. Промывка водой в скальном грунте (одна вода разрушает стенки скв.) Не возникает сил трения, уменьшается гидравлическое сопротивление в буровой колонне, турбобуре, долоте, затрубном пространстве. Недостатки применения воды в качестве промывочной жидкости: - опасность прихвата буровой колонны (зависание, прилипание бурильной колонны к стенкам скв.), - могут быть обвалы пород, т.к. вода не обеспечивает должного гидростатического давления. разбуривание продуктивного горизонта с промывочной водой невозможно (т.к. в случае использования воды скв может не отдать нефть, изза того что вода смачивает поры пласта-коллектора и закупоривает их, т.к. образуются пленки на порах).К ним относятся растворы на нефтяной основе (РНО). Даже при больших давлениях растворы на неводной основе не фильтруются в стенки скв., что позволяет оптимально сохранить коллекторские свойства продуктивного пласта. Растворы на нефтяной основе взрывоопасны, пожароопасны, они более дорогие, загрязняют окружающую среду (по линии Манифольда происходит утечка раствора в среду).

Содержание

1. Основы бурения и физико-механические свойства горных пород

1.1 Виды и классификация скважин

1.2 Физико-механические свойства горных пород и геологический разрез скважин

1.3 Совмещенный график давлений

1.4 Конструкция скважин

2. Способы бурения

2.1 Вращательное бурение

3. Буровые промывочные жидкости (БПЖ)

3.1 Условия бурения с применением БПЖ

3.2 Способы промывки

4. Растворы на неводной основе

4.1 Функции бурового раствора

4.2 Классификация бурового раствора

4.3 Параметры бурового раствора

5. Породоразрушающий инструмент - долота, их назначение и разновидности

6. Бурильная колонна

6.1 Ведущие бурильные трубы

6.2 Утяжеленные бурильные трубы (УБТ)

7. Забойные двигатели

7.1 Турбобур

8. Цементирование обсадных колонн

8.1 Общие сведения о цементировании

8.2 Способы цементирования

8.3 Расчет цементирования

9. Осложнения и аварии в процессе бурения

9.1 Обвалообразование стенок скважин

9.2 Поглощение бурового раствора

10. Испытание и способы эксплуатации скважин бурение горный скважина

1. Основы бурения и физико-механические свойства горных пород

1.1 Виды и классификация скважин

Опорные скважины, для изучения геологич. строения и гидрогеологических условий залегания осадочной толщи пород. параметрические скв. для более детального изучения геологич. строения разреза на больших глубинах.

3. Структурные скв. для тщательного изучения структур, выявленных при бурении опорных и параметрических скважин.

4. Поисковые скв. с целью открытия новых местор. нефти и газа или уже на открытых местор-ях для поиска новых залежей н. и г.

5. Разведочные скв. Их бурят на площадях с установленной промышленной нефтегазоностностью. Для оконтуривания месторождения, а также для сбора данных для составления проекта разработки м/я.

6. Эксплуатационные скв. Бурят на полностью разведанном и подготовленном месте к разработке местор-ий. К нимотносятся: Оценочные.(для уточнения режима работы пласта и степени выработки участков м/я.)

Нагнетательные (для законтурного и внутриконтурного нагнетания в пласт воды, газа или воздуха для ППД.)

Наблюдательные (для системы контроля режима разработки).

7. Спецскважины (для разведки сейсмо-прибором)

1.2 Физико-механические свойства горных пород и геологический разрез скважин