figure

Oil well drilling

Бурение – воздействие спецтехники на слои почвы.

Бурение нефтяных скважин

В результате бурения в земле образуется скважина, через которую будет осуществляться добыча ресурсов. Бурение осуществляется по разным направлениям – в зависимости от расположения горного или почвенного пласта: наклонным, вертикальным или горизонтальным. Образуется скважина, ее диаметр может быть различным, но всегда меньше параметра длины.

Начало скважины располагается на поверхности почвы, стены называются стволом, дно скважины – забоем.

Этапы бурения

Для бурения нефтяных скважин используется исключительно тяжелая техника, сам процесс осуществляется с помощью специального оборудования.

Основные этапы бурения – подвоз техники к месту работ и непосредственно бурение шахты.

Процесс бурения шахты включает в себя ряд работ – углубление ствола при помощи промывания и разрушения горной породы. Ствол скважины укрепляют, чтобы он не разрушился и не засорился – для этого прокладывается специальная колонна из соединенных между собой труб, место между трубой и породой закрепляется цементным раствором. Такой вид работ называется тампонирование.

Освоение – финальные работы. При освоении вскрывается последний пласт породы,  формируется призабойная зона, проводится перфорация шахты и отток жидкости.

Подготовительный этап

Для организации процесса бурения скважины необходим подготовительный этап.

При проведении разработки в лесном массиве необходимо получить согласие на проведение работ в лесном хозяйстве.

Подготовка участка

  • Вырубка деревьев;
  • Разделение зоны на отдельные участки земли;
  • Создание поселения для размещения сотрудников;
  • Подготовка основания для буровой станции;
  • Разметка на месте проведения работ;
  • Возведение фундаментов для установки цистерн с горючими материалами;
  • Обустройство складов;
  • Завоз и наладка оборудования для бурения нефтяных скважин;

Подготовка оборудования

  • Установка и проверка техники;
  • Проводка линий для энергоснабжения;
  • Монтаж оснований и вспомогательных элементов для вышки;
  • Установка вышки, подъем на нужную высоту;
  • Отладка оборудования.

При полной готовности  оборудования к бурению нефтяных скважин необходимо получить заключение специальной комиссии о том, что техника исправна и готова к работе, сотрудники обладают достаточными знаниями о технике безопасности на производстве данного типа.

При проверке следует уточнить правильность конструкции освещения (взрывоустойчивый кожух), по глубине шахты должно быть установлено освещение с напряжением 12В.

Нефтяная скважина

Перед началом работ устанавливается шурф, завозятся трубы для укрепления ствола шахты, малая спецтехника для вспомогательных работ, приборы для измерений в ходе бурения, также решаются вопросы с водоснабжением и т. д.

На буровой площадке также содержатся следующие объекты – лаборатория для анализа проб, склад для инвентаря, средства медпомощи, средства безопасности, технические помещения и помещения для проживания сотрудников.

Особенности бурения нефтяной скважины

После установки техники начинается этап переоснащения талевой системы – монтируется оборудование, апробируются механические средства.

Установка мачты открывает процесс забуривания в почву – направление не должно разойтись с осевым центром вышки.

После завершения центровки создается скважина под направление – устанавливается труба для усиления ствола и заливка начальной части цементом. Как только направление установлено – между вышкой и роторными осями повторно регулируется центровка.

В центре ствола осуществляется бурение под шурф, в процессе делается обсадка при помощи труб. При бурении шурфа используется турбобур. Турбобур удерживается посредством зафиксированного на вышке каната для регулировки скорости вращения. За двое суток до запуска буровой собирается конференция с участием администрации – технологов, инженеров, бурильщиков, геологов.

На конференции обсуждаются следующие вопросы:

  • Схема залегания пластов на месторождении (слой глины, песчаника, нефтяных залежей;
  • Конструктивные особенности;
  • Состав горной породы в точке разработки и исследования;
  • Основные факторы и трудности, которые могут возникнуть при бурении и осложнить работу;
  • Анализ карты нормативов;
  • Вопросы, связанные с безаварийной проводкой.

Основные требования

Бурение нефтяной скважины может начаться после оформления ряда документов:

  • Решение о начале эксплуатации буровой площадки;
  • Карта нормативов;
  • Журнал по обеспечению охраны труда в работе;
  • Учет функционирования дизелей;
  • Вахтовый журнал.

Виды механического оборудования и расходные материалы, используемые в процессе бурения скважины:

  • Цементный раствор и оборудование для цементирования;
  • Каротажные системы;
  • Оборудование для обеспечения безопасности;
  • Техническая вода;
  • Реагенты;
  • Питьевая вода;
  • Трубы для обсадки и бурения;
  • Вертолетная площадка.

Этапы строительства скважины

В ходе работы строительство скважины делится на несколько этапов:

  • Углубление скважины путем размельчения горной породы с помощью бурового оборудования;
  • Удаление обломков из шахты;
  • Закрепление ствола при помощи труб и цемента;
  • Исследование полученного разлома с целью выявления продуктивного расположения нефти;
  • Спуск глубины и ее цементирование.

По заглубленности шахты делятся на:

  • Небольшие – до 1500м;
  • Средние – до 4500м;
  • Углубленные – до 6000м;
  • Сверхуглубленные – более 6000м.

В ходе бурения скважин есть вероятность столкновения с рядом технических проблем, которые могут замедлить или сделать невозможной дальнейшую работу. К ним относятся следующие явления:

  • Обвалы и разрушения ствола;
  • Уход в почву жидкости для промывки;
  • Аварийные состояния шахты или оборудования;
  • Ошибки в сверлении ствола.

Обвалы стенок могут произойти из-за нестабильной структуры горной породы. Признаки обвала – повышенное давление, большая вязкость жидкости для промывки, увеличенное число кусков породы, которые выходят на поверхность.

Проектирование

Перед началом процесса бурения нефтяной скважины составляется проект в виде чертежа, с указанием следующих аспектов:

  • Свойства обнаруженных пород – твердость, степень содержания воды, устойчивость к разрушению;
  • Глубина скважины и угол наклона;
  • Диаметр шахты в конце – это важно для определения степени влияния на него твердости горных пород;
  • Метод бурения скважины.

Проектирование нефтяной скважины следует начинать с определения глубины и конечного диаметра шахты, конструктивных особенностей, уровня бурения. Решить эти вопросы позволяет геологический анализ.

Методы бурения

Процесс создания скважины осуществляется несколькими способами:

  • Работа с применением роторных механизмов;
  • Бурение с использованием забойного мотора;
  • Ударно-канатный метод;
  • Турбинный тип бурения;
  • Использование электрического бура;
  • Бурение скважины с использованием винтового мотора.