Как бурят нефтяные скважины

Процесс бурения нефтяных скважин

как бурят нефтяные скважины

Бурением называется воздействие спецтехники на почвенные слои, в результате чего в земле образуется скважина, через которую будут добывать ценные ресурсы. Процесс бурения нефтяных скважин осуществляется по разным направлениям работы, которые зависят от расположения почвенного или горного пласта: оно может быть горизонтальным, вертикальным либо наклонным.

В результате работы в земле образуется цилиндрическая пустота в виде прямого ствола, или скважина. Ее диаметр может быть различным в зависимости от назначения, но он всегда меньше параметра длины. Начало скважины расположено на поверхности почвы. Стены называются стволом, а дно скважины – забоем.

Ключевые этапы

Если для водных скважин может использоваться среднее и легкое оборудование, то спецтехника для бурения нефтяной скважины может использоваться только тяжелая. Процесс бурения может осуществляться только при помощи специального оборудования.

Сам процесс делится на следующие этапы:

  • Подвоз техники на участок, где будет производиться работа.
  • Собственно бурение шахты. Процесс включает в себя несколько работ, одна из которых – углубление ствола, которое происходит при помощи регулярного промывания и дальнейшего разрушения горной породы.
  • Чтобы ствол скважины не был разрушен и не засорил ее, пласты породы укрепляют. С этой целью в пространство прокладывают специальную колонну из соединенных между собой труб. Место между трубой и породой закрепляют цементным раствором: эта работа носит название тампонирования.
  • Последней работой является освоение. На нем вскрывается последний пласт породы, формируется призабойная зона, а также проводится перфорация шахты и отток жидкости.

Подготовка площадки

Для организации процесса бурения нефтяной скважины потребуется провести также подготовительный этап. В случае, если разработка ведется в области лесного массива, требуется, помимо оформления основной документации, заручиться согласием на работы в лесхозе. Подготовка самого участка включает следующие действия:

  1. Вырубка деревьев на участке.
  2. Разбитие зоны на отдельные части земли.
  3. Составление плана работ.
  4. Создание поселка для размещения рабочей силы.
  5. Подготовка основания для буровой станции.
  6. Проведение разметки на месте работы.
  7. Создание фундаментов для установки цистерн на складе с горючими материалами.
  8. Обустройство складов, завоз и отладка оборудования.

После этого необходимо заняться подготовкой оборудования непосредственно для бурения нефтяных скважин. В этот этап входят следующие процессы:

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

Когда оборудование для бурения нефтяных скважин будет готово к эксплуатации, необходимо получить заключение от специальной комиссии, что техника находится в исправном состоянии и готова к работе, а персонал обладает достаточными знаниями в области правил безопасности на производстве подобного рода. При проверке уточняется, правильную ли конструкцию имеют осветительные приборы (они должны иметь устойчивый к взрывам кожух), установлено ли по глубине шахты освещение с напряжением 12В. Замечания, касающиеся качества работы и безопасности, необходимо принять во внимание заранее.

До начала работ по бурению скважины необходимо установить шурф, завезти трубы для укрепления бурового ствола, долото, малую спецтехнику для вспомогательных работ, обсадные трубы, приборы для измерений в ходе бурения, обеспечить водоснабжение и решить другие вопросы.

Буровая площадка содержит объекты для проживания рабочих, технические помещения, лабораторное строение для анализа проб почвы и получаемых результатов, склады для инвентаря и малого рабочего инструмента, а также средства для медицинской помощи и средства безопасности.

Особенности бурения нефтяной скважины

После установки начинаются процессы по переоснащению талевой системы: в ходе этих работ монтируется оборудование, а также апробируются малые механические средства. Установка мачты открывает процесс забуривания в почву; направление не должно разойтись с осевым центром вышки.

После того, как завершается центровка, проводится создание скважины под направление: под этим процессом понимается установка трубы для усиления ствола и заливка начальной части цементом. После установки направления центровка между самой вышкой и роторными осями регулируется повторно.

Бурение под шурф осуществляется в центре ствола, и в процессе работы делается обсадка при помощи труб. При бурении шурфа используется турбобур, для регулировки скорости вращения необходимо удерживать его посредством каната, который фиксируется на самой вышке, а другой частью удерживается физически.

За пару суток до запуска буровой установки, когда прошел подготовительный этап, собирается конференция с участием членов администрации: технологов, геологов, инженеров, бурильщиков. К вопросам, обсуждаемым на конференции, относятся следующие:

  • Схема залегания пластов на нефтяном месторождении: слой глины, слой песчаника с водоносами, слой нефтяных залежей.
  • Конструктивные особенности скважины.
  • Состав горной породы в точке исследований и разработок.
  • Учет возможных трудностей и осложняющих работу факторов, которые могут появиться при бурении нефтяной скважины в конкретном случае.
  • Рассмотрение и анализ карты нормативов.
  • Рассмотрение вопросов, связанных с безаварийной проводкой.

Документы и оборудование: основные требования

Процесс бурения скважины под нефть может начаться только после оформления ряда документов. К ним относятся следующие:

  • Разрешение о начале эксплуатации буровой площадки.
  • Карта нормативов.
  • Журнал по растворам для бурения.
  • Журнал по обеспечению охраны труда в работе.
  • Учет функционирования дизелей.
  • Вахтовый журнал.

К основному механическому оборудованию и расходным материалам, которые используются в процессе бурения скважины, относятся следующие виды:

  • Оборудование для цементирования, сам цементный раствор.
  • Оборудование для обеспечения безопасности.
  • Каротажные механизмы.
  • Техническая вода.
  • Реагенты для различных целей.
  • Вода для питья.
  • Трубы для обсадки и собственно бурения.
  • Площадка под вертолет.

Типы скважин

В процессе бурения нефтяной скважины в горной породе формируется шахта, которую проверяют на наличие нефти либо газа посредством перфорации ствола, при котором происходит стимуляция притока искомого вещества из продуктивной области.

После этого бурильная техника демонтируется, скважина пломбируется с указанием даты начала и окончания бурения, а затем мусор вывозится, а металлические части подвергаются утилизации.

При начале процесса диаметр ствола составляет до 90 см, а к концу редко доходит до 16,5 см.

В ходе работы строительство скважины делается в несколько этапов:

  1. Углубление дня скважины, для чего используется буровое оборудование: оно размельчает горную породу.
  2. Удаление обломков из шахты.
  3. Закрепление ствола при помощи труб и цемента.
  4. Работы, в ходе которых исследуется полученный разлом, выявляются продуктивные расположения нефти.
  5. Спуск глубины и ее цементирование.

Скважины могут отличаться по заглубленности и делятся на следующие разновидности:

  • Небольшие (до 1500 метров).
  • Средние (до 4500 метров).
  • Углубленные (до 6000 метров).
  • Сверхуглубленные (более 6000 метров).

Бурение скважины подразумевает измельчение цельного пласта породы долотом. Полученные части удаляют посредством вымывания специальным раствором; глубина шахты делается больше при разрушении всей забойной площади.

Проблемы в ходе бурения нефтяных скважин

В ходе бурения скважин можно столкнуться с рядом технических проблем, которые замедлят или сделают работу практически невозможной. К ним относятся следующие явления:

  • Разрушения ствола, обвалы.
  • Уход в почву жидкости для промывки (удаления частей породы).
  • Аварийные состояния оборудования или шахты.
  • Ошибки в сверлении ствола.

Чаще всего обвалы стенок происходят из-за того, что горная порода обладает нестабильной структурой. Признаком обвала является увеличенное давление, большая вязкость жидкости, которая используется для промывки, а также повышенное число кусков породы, которые выходят на поверхность.

Поглощение жидкости чаще всего случается в случае, если залегающий ниже пласт целиком забирает раствор в себя. Его пористая система или высокая степень впитываемости способствует такому явлению.

В процессе бурения скважины снаряд, который движется по часовой стрелке, доходит до места забоя и поднимается обратно. Проведение скважины доходит до коренных пластов, в которые происходит врезка до 1,5 метра. Чтобы скважина не была размыта, в начало погружается труба, она же служит средством проведения промывочного раствора напрямую в желоб.

Буровой снаряд, а также шпиндель может вращаться с разной скоростью и частотой; этот показатель зависит от того, какие виды горных пород требуется пробить, какой диаметр коронки будет сформирован. Скорость контролируется посредством регулятора, который регулирует уровень нагрузки на коронку, служащую для бурения. В процессе работы создается необходимое давление, которое оказывается на стены забоя и резцы самого снаряда.

Проектирование бурения скважины

Перед началом процесса по созданию нефтяной скважины составляется проект в виде чертежа, в котором обозначаются следующие аспекты:

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

Проектирование нефтяной скважины необходимо начинать с определения глубины, конечного диаметра самой шахты, а также уровня бурения и конструктивных особенностей. Геологический анализ позволяет разрешить эти вопросы вне зависимости от типа скважины.

Методы бурения

Процесс создания скважины для добычи нефти может осуществляться несколькими способами:

  • Ударно-канатный метод.
  • Работа с применением роторных механизмов.
  • Бурение скважины с использованием забойного мотора.
  • Бурение турбинного типа.
  • Бурение скважины с использованием винтового мотора.
  • Бурение скважины посредством электрического бура.

Первый способ относится к наиболее известным и проверенным методам, и в этом случае шахту пробивают ударами долота, которые производятся с определенной периодичностью. Удары делаются посредством влияния веса долота и утяжеленной штанги. Поднятие оборудования происходит из-за балансира оборудования для бурения.

Работа с роторным оборудованием основана на вращении механизма при помощи ротора, который ставится на устье скважины через трубы для бурения, которые осуществляют функцию вала. Бурение скважин малого размера производится посредством участия в процессе шпиндельного мотора. Роторный привод соединен с карданом и лебедкой: такое устройство позволяет контролировать скорость, с которой вращаются валы.

Бурение при помощи турбины производится посредством передачи вращающегося момента колонне от мотора. Такой же способ позволяет передавать и энергию гидравлики. При этом методе функционирует только один канал подачи энергии на уровне до забоя.

Турбобур – это особый механизм, который преобразует энергию гидравлики в давлении раствора в механическую энергию, которая и обеспечивает вращение.

Процесс бурения нефтяной скважины состоит из опускания и подъема колонны в шахту, а также удерживание на весу. Колонной называется сборная конструкция из труб, которые соединяются друг с другом посредством специальных замков. Главной задачей является передача различных типов энергии к долоту. Таким образом осуществляется движение, приводящее к углублению и разработке скважины.

Источник: http://snkoil.com/press-tsentr/polezno-pochitat/protsess-bureniya-neftyanykh-skvazhin/

Как происходит добыча нефти и газа — учебное видео

как бурят нефтяные скважины

Нефть и газ — основа топливно-энергетического хозяйства всех развитых стран, богатейшее химическое сырье. Добыча нефти и газа — это сложный и многогранный процесс, насыщенный техническими устройствами. Оператор по добыче нефти и газа должен быть механиком широкого профиля и знать электротехнику, автоматику и основы электроники, хорошо разбираться в геологии и бурении.

Нефтепромысловая геология

Нефтегазоносные пласты залегают на значительных глубинах, и для доступа к ним бурят скважины. Скважина — это цилиндрическая горная выработка весьма большой глубины и малого диаметра. Бурение всех разведочных и части эксплуатационных скважин ведется с отбором керна.

Керн — это столбик выбуренной породы. По кернам изучают физические и химические свойства пород, слагающих пласты. Исследуют состав насыщающих эти пласты жидкостей и газов. Вместе с изучением керна, проводятся геофизические исследования скважин.

Это позволяет точно определить геологический разрез, подсчитать запасы нефти и газа.

Для крепления скважины и разобщения пластов опускают колонны металлических труб:

  • Направление
  • Кондуктор
  • Эксплуатационную колонну.

Пространство между стенками скважины и трубами цементируют до устья скважины. Для сообщения скважины с продуктивным пластом колонну перфорируют, проделывая десятки отверстий. Нефть и газ скапливаются в проницаемых породах, пористых или трещиноватых, ограниченных сверху и снизу породами непроницаемый.

Нефтяных озер в пластах не существует.

Залежи обладают запасом пластовой энергии, вид который определяет режим залежи. В чистом виде можно выделить следующие режимы:

  • Водонапорный — здесь источником пластовой энергии служит напор краевых или подошвенных вод.
  • Газонапорный — источником пластовой энергии является давление газовой шапки.
  • Растворенного газа — источником пластовой энергии служит энергия газа, растворенного в нефти.
  • Упругий — источник пластовой энергии — упругие свойства пласта и насыщающих его жидкостей и газов.
  • Гравитационный — активно проявляется в круто падающих в пластах. Приток нефти в скважину идёт за счёт силы тяжести.

В природе эти режимы встречаются в различных сочетаниях.

Способы добычи нефти и газа

Нефть добывают фонтанным, или одним из механизированных способов. Выбора способа определяется величиной пластовой энергии, а также геолого-технической характеристикой скважины.

Фонтанный способ

При фонтанном способе добычи, нефть самотеком устремляется по насосно-компрессорным трубам на поверхность. Скважину герметизируют фонтанной арматурой. Она служит для отвода нефти и газа в сборной нефтепровод и для регулирование дебита скважины, позволяет вести промысловые исследования. При истощении или недостатке пластовой энергии, нефть добывают механизированным способом.

Газлифтный способ

При газлифтной или компрессорной добыче, подъем нефти осуществляется сжатым газом, который нагнетают в скважину с поверхности. Газлифтный подъемник — это колонна насосно-компрессорных труб с пусковыми и рабочими клапанами.

Газ через клапаны поступает в трубы и увлекает нефть наверх. Дебит скважины регулируется изменением объема закачки газа. Устьевая арматура газлифтных скважин — та же, что и у фонтанной. Но дополнительно подводится газовая линия для закачки газа в скважину.

Газлифтный способ имеет сравнительно ограниченное применение.

Добыча нефти штанговыми глубинными насосами

Наиболее распространена добыча нефти штанговыми насосами. Они могут работать на глубинах до двух с половиной тысяч метров. Возвратно-поступательные движения плунжеру насоса передается от станка качалки через колонну насосных штанг.

Ознакомимся с принципом работы этого насоса. При ходе плунжера вверх, открывается всасывающий клапан, и нефть из скважины заполняет цилиндр насоса. При опускании плунжера, закрывается всасывающий клапан и открывается нагнетательный. Нефть из цилиндра перетекает в колонну компрессорных труб и далее через устьевую арматуру — в нефтепровод.

Диаграмма нагрузок снятая в точке подвеса штанг и называемая динамограммой, позволяет оценивать работу насоса, а также дебит скважины.

Добыча нефти электроцентробежными насосами

Погружные электроцентробежные насосы выпускаются на производительность от 40 до 700 кубометров в сутки, с напором до 1700 м. Наземное оборудование установки состоит из устьевой арматуры, автотрансформатора и станции управления. Многосекционный центробежный насос имеет от 80 до 400 секций.

Вместе с маслонаполненным двигателем и гидрозащитой, насос опускается в скважину. Монтаж и проверка погружного электронасоса ведется непосредственно перед спуском, прямо на устье скважины. Питание к электродвигателю подается по бронированному герметичному кабелю. В сборе длина подземной части установки достигает 30 метров и более.

Ознакомимся с принципом работы такого насоса. Через приемный фильтр пластовая жидкость поступает на вход первого рабочего колеса. Накапливая энергию, поток проходит все ступени насоса, выбрасывается в полость насосно-компрессорных труб и через устьевую арматуру — в нефтепровод. Частые остановки и пуски погружного насоса — нежелательны.

При обслуживании скважин, оператор обходит их по установленному маршруту и проверяет состояние наземного оборудования. Оператор снимает показания приборов, осматривает устьевое оборудование и отбирает пробы жидкости. По заданию мастер снимает динамограммы. Оператор участвует в работах по депарафинизации скважин, передает диспетчеру информацию с объектов, готовит скважины к ремонту.

Замену подземного оборудования скважин, производит бригада текущего ремонта. Более сложные ремонты, такие как время такие как работа с пластом, извлечение аварийного оборудования, или переход на другие горизонты, выполняют бригады капитального ремонта скважин.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Трал что это такое

Персонал промыслов должен знать и строго соблюдать правила охраны труда и требования инструкции по эксплуатации оборудования.

Промысловый сбор нефти и газа

Вся продукция скважин поступает на автоматизированные групповые замерные установки. Установка «Спутник» позволяет измерять суточный дебит скважины от 5 до 400 кубометров. К ней может подключаться до 14 скважин. Перед входом в технологический блок установки, его необходимо провентилировать.

Установка работает следующим образом — нефть от скважин поступает на многоходовой переключатель, который по заданной программе подключает одну из скважин на замер.

В двухемкостном замерном сепараторе, отделившийся газ уходит в общий коллектор, а жидкость накапливается в нижней емкости. По мере ее накопления, поплавок, через систему рычагов, запирает заслонкой газовую линию и в сепараторе повышается давление.

Этим избытком давления, жидкость из сепаратора вытесняется через расходомер в общий коллектор.

Результаты замера фиксируются в блоке управления, и по системе телемеханики предаются на диспетчерский пульт промысла. От установки «Спутник», продукции скважин поступает на дожимные насосные станции. На дожимных станциях, в нефтегазовых сепараторах происходит разделение газа и нефти.

Принцип работы такого аппарата следующий — перед входом в сепаратор, свободный газ из трубопровода отводится в газовую часть сепаратора. Жидкость растекается по полкам, где в тонком слое идет окончательное отделение газа. Через каплеотбойники газ уходит в газосборный коллектор, и далее поступает в приемные сепараторы газокомпрессорных станций, где его осушают от конденсата.

Компрессорными агрегатами станции, газ перекачивается на газоперерабатывающие заводы. Как ценнейшее углеводородное сырье, попутный газ должен полностью собираться для использования в народном хозяйстве. Нефть из нефтегазовых сепараторов накапливается в буферных емкостях и отсюда в автоматическом режиме откачивается на товарные парки. При этом на дожимных станциях ведется учет добычи нефти по бригадам, а на товарном парке учитывается добыча по промыслу в целом.

Промысловая подготовка нефти

Нефти, кроме газа, сопутствуют вода и растворенные соли. А сама нефть содержит легкие фракции, способные испаряться. Для сокращения потерь нефти при транспортировке и хранении, и для снижения затрат на транспорт, проводят подготовку нефти на промысле, на месте ее добычи. После сепаратора второй ступени на товарных парках, продукция промысла поступает в технологические резервуары для частичного обезвоживания.

Рассмотрим работу такого резервуара. Водонефтяная смесь, через распределитель поступает в нижнюю часть резервуары. Нефть всплывает наверх а вода накапливается внизу, и затем направляется в очистные сооружения.

Частично обезвоженная нефть из технологических резервуаров перетекает в буферные, откуда подается на установки комплексной подготовки нефти. На этих установках, нефть нагревают в теплообменниках и вводят в отстойники для обезвоживания. Из отстойников нефть вводят в дегидраторы — шаровые или горизонтальные.

Здесь в электрическом поле высокого напряжения, нефть полностью очищается от солей и воды .

Обессоленную нефть стабилизируют, то есть отбирают из неё широкую фракцию легких углеводородов. Для этого нефть дополнительно разогревают в печах до парожидкого состояния и вводят в стабилизационную колонну.

В результате сложных физических процессов, в колонне происходит отделение легких углеводородов, которые отбираются из верхней части установки. После охлаждения и конденсации , широкую фракцию разделяют в бензосепараторах на жидкую и газовую фазы.

Газ используют на промыслах как топливо, а жидкая фракция направляется на нефтехимические заводы.

Стабильная нефть из нижней части колонны проходит через теплообменники где охлаждается, отдавая избыточное тепло сырой нефти, поступающей на подготовку. Наконец через узлы коммерческого учета товарных парков, стабильная нефть сдается нефтепроводным управлениям.

Вода, отделившаяся при подготовке нефти, идет на очистные сооружения. Обычно это резервуары с водоотталкивающим фильтром. Неочищенная вода вводится в верхнюю часть резервуара, прямо в фильтр, которым служит нефтяной слой. Капельки нефти и механические примеси удерживаются в слое. По мере накопления, нефть возвращается на подготовку.

Очищенная вода через узлы учета откачивается на кустовые насосные станции. Здесь, насосами высокого давления воду закачивают через нагнетательные скважины в продуктивный пласт, для восполнения пластовой энергии.

Объекты нефтегазодобычи многочисленны, технически сложны и разобщены территориально. Они работают в непрерывных режимах. Управление процессом нефтегазодобычи требует постоянного контроля, и быстрого принятия разнообразных решений. Только автоматизированные системы управления делают возможной слаженную работу всех технологических звеньев промысла.

Нефть, газ и промысловые сточные воды способны активно загрязнять окружающую среду. Меры по охране природы предусматриваются при проектировании и осуществляются при обустройстве и разработке нефтяных и газовых месторождений. Строгое соблюдение этих мер обеспечивает надежную защиту природной среды от вредных воздействий.

См. также:

  • Как перекачивают нефть по трубопроводу
  • Что такое гидроудар
  • Местные гидравлические сопротивления
  • Как получают сжиженный газ
  • Трубопроводы для нефти и газа

Источник: https://rgk-palur.ru/mining-oil-and-gas/

Вертикальное бурение скважин

как бурят нефтяные скважины

Бурением принято называть технологический процесс разрушения верхних пластов грунта при помощи специального оборудования, который также предусматривает удаление продуктов разрушения. Во время создания скважины происходит цилиндрическая выработка породы такого диаметра, который не предусматривает доступа человека к забою.

Бурение производится несколькими способами:

  • наклонно-направленным;
  • горизонтальным
  • вертикальным.

В настоящее время большинство водяных, нефтяных и газовых скважин проектируются как вертикальные.

Создание вертикальной скважины

Несмотря на то что бурение породы осуществляется под прямым углом, большинство скважин искривлены из-за естественного отклонения ствола в процессе бурения. Поэтому вертикальными условно могут называться такие скважины, зенитный угол отклонения которых не превышает пяти градусов. Для того чтобы обеспечить максимальную прямолинейность вскрытия горизонта сегодня чаще всего используют вертикальный ствол.

В чем же заключаются преимущества такого бурения? Следует отметить, что в вертикальную скважину можно установить обсадную колонну, оставив минимальный зазор. Это облегчает спуск трубы на следующих этапах выработки. Строго вертикальная шахта дает возможность обустройства скважины меньшего диаметра, что выгодно сказывается на стоимости работ и материалов.

Как происходит вертикальное бурение скважины?

Существует множество методов вертикального бурения, среди которых: ударно-вращательный, турбинный, ударный, роторный, гидравлический и т.п.

Выбор того или иного способа будет зависеть от конструкции скважины, ее расположения, глубины, геологических особенностей местности и других характеристик.

К примеру, турбинное бурение позволяет делать глубокие скважины благодаря высоким скоростям вращения установки. Роторный метод эффективен в толще глинистой породы и при высокой температуре в забое.

Независимо от выбранного способа проходки, вертикальное бурение скважины осуществляется по одной схеме. Сначала производится спуск колонны со специальным инструментом в шахту, после чего происходит разрушение породы. На втором этапе отходы поднимаются наверх, и происходит замена инструмента. Указанные шаги повторяются необходимое количество раз, пока не будет достигнута нужная глубина забоя. В конце стенки скважина укрепляется обсадными трубами и цементируется.

Источник: https://voda-st.ru/articles/vertikalnoe-burenie-skvazhin/

Бурение и нефть: как бурят скважины, методы

  • Омскгазнефтехим, Омск, 25-27 марта 2020 года
  • Global Petroleum Show, Канада, Калгари, 9-11 июня 2020 года
  • Нефть и Газ Каспия, Азербайджан, Баку, 2-4 июня 2020 года
  • Газ. Нефть. Технологии 2020, Уфа, 26-29 мая 2020 года
  • XXVII Международная выставка АЗС 2020, Польша, Варшава, 13-15 мая 2020 года
  • Нефть и газ Узбекистана, Узбекистан, Ташкент, 13-15 мая 2020 года
  • OSEA 2020, Сингапур, 24-26 ноября 2020 года
  • OGmTech 2020, Сингапур, 24-26 ноября 2020 года
  • MOGSEC 2020, Малайзия, Куала-Лумпур, 22-24 сентября 2020 года
  • GeoConvention, Канада, Калгари, Calgary Telus Convention Centre, 11-13 мая 2020 года
  • ОТС, США, Хьюстон, NRG Park, 4-7 мая 2020 года
  • Австралийская нефтегазовая выставка-конференция, Австралия, Перт, 11-13 марта 2020 года
  • Выставка по вопросам складских нефтегазовых терминалов, Нидерланды, Роттердам, 10-12 марта 2020 года
  • Oil & Gas World Expo 2020, Индия, Нави Мумбаи, 4-6 марта 2020
  • Национальный нефтегазовый форум, Москва, 14-15 апреля 2020 года
  • Газ. Нефть. Новые технологии – Крайнему северу, Новый уренгой, 18-19 марта 2020 года
  • Омскгазнефтехим, Омск, 25-27 марта 2020 года
  • Нефть. Газ. Энерго, Оренбург, 25-27 марта 2020 года
  • Нефтегаз – 2020, Москва, 13-16 апреля 2020 года
  • Какие существуют присадки в бензин?
  • Что такое очищенный бензин?
  • Как проводится тест бензина?
  • От чего зависит октановое число бензина?
  • Сколько литров в тонне бензина?
  • Какова температура горения бензина?
  • Какая формула бензина?

Пользуясь данным ресурсом вы даёте разрешение на сбор, анализ и хранение своих персональных данных согласно Правилам. Методы бурения нефтяных и газовых скважин

Скважина представляет собой вертикальную или наклонную горную выработку круглого сечения, сооружение которой происходит  без доступа внутрь выработки  человека. Длина такой выработки в разы больше её диаметра.

Как бурят нефтяные скважины

Основными элементами любой скважины являются:

  • устье (самая верхняя часть);
  • ствол (промежуточная часть);
  • забой (самая нижняя часть, находящаяся в продуктивном пласте).

Расстояние между устьем и забоем по оси ствола выработки называется  длиной скважины, а это же расстояние, но взятое по вертикальной проекции оси называется её глубиной.

Иными словами, длина и глубина вертикальной скважины совпадают, а наклонной – нет.

Бурение нефтяных и газовых скважин, как правило. происходит с постепенным уменьшением диаметра ствола после того, как пробурили определенный участок. Начальный диаметр такой выработки, как правило, не более 900 миллиметров, а диаметр в области забоя – от 75 миллиметров и более.

Процесс углубления такой горной выработки представляет собой  разрушение пород либо по всей  площади забоя (так называемое сплошное бурение), либо по его периферии (колонковое). Во втором случае в  стволе выработки остается кусочек породы цилиндрической формы, называемый  керном. Керны периодически извлекают из скважины для изучения состава пройденных породы. Специальность человека, который занимается бурением, называется бурильщик.

Методы проведения буровых работ

Многих из вас интересует вопрос:  «Как бурят скважины?»

Способы углубления горных выработок  по критерию характера воздействия на проходимые  породы делятся на:

  • механические;
  • термические;
  • физико-химические;
  • электрические и так далее.

При промышленном освоении месторождений применяются только механические способы. Все прочие перечисленные методики находятся на стадии экспериментальной проверки эффективности.

Читать также: Что такое пиролиз нефти?

Механические методы бывают вращательными и ударными.

Ударный способ  подразумевает механическое разрушение  породы с помощью подвешенного на канате специального инструмента, который называется долото. Помимо этого, в состав такого бурильного устройства входят  канатный замок и ударная штанга. Устройство подвешивают на перекинутом через блок, который ставится на мачте,   канате, а возвратно-поступательное движение этому инструменту  придает специальный  буровой станок.

По мере увеличения глубины ствола канат постепенно удлиняют. Цилиндрическая форма ствола формируется путем  поворота долота в процессе работы.

Чтобы очищать забой от пробуренной породы, инструмент необходимо периодически поднимать на поверхность. Вместо него опускается специальное приспособление, называемое  желонкой. Она похожа на длинное ведро, на дне оборудованное  клапаном.

Желонка погружается в жидкость (либо пластовую, либо подаваемую с поверхности) и клапан открывается. В «ведро» поступает смесь жидкости и кусочков разрушенной породы, после чего все это удаляется на поверхность  (стоит желонку приподнять, как клапан тут же закрывается). После окончания очистки забоя в ствол снова опускают буровой инструмент, и процесс повторяется снова и снова.

Чтобы стенки выработки не обвалились, в нее опускают специальную трубу, называемую обсадной. Из таких труб по мере углубления горной выработки формируют целую трубную колонну.

Долото для бурение скважин

В России на сегодняшний момент  ударный способ на практике не используется.

Вращательный метод   подразумевает углубление инструмента  в толщу пород за счет одновременного воздействия на долото крутящего момента и вертикальной нагрузки. Вертикальная нагрузка погружает долото в разбуриваемую породу,  а  крутящий момент позволяет инструменту  скалывать, истирать и дробить горную породу.

В зависимости от того, где расположен двигатель установки,  вращательное бурение делится на роторное (двигатель находится на поверхности и вращает долото посредством трубной колонны, составляемой из специальных  бурильных труб) и забойное (двигатель располагается в забое и ставится непосредственно над долотом).

При роторном способе  двигатель вращает ротор, который, в свою очередь, вращает бурильную колонну, на конце которой крепится  долото. При забойном способе двигатель  вращает само долото, а колонна бурильных труб и корпус самого двигателя остаются неподвижными.

Читать также: Виды крекинга нефти и нефтепродуктов

Для вращательного метода бурения характерной особенностью является использование постоянной  промывки ствола либо водой, либо  специально приготовленными буровыми растворами жидкостью.

С этой целью применяются специальные буровые насосы, работу которых обеспечивают двигатели разного типа. Именно эти насосные установки  нагнетают промывочный жидкости через трубопровод стояк,  который монтируется, как правило,   в правом углу буровой вышки.

Далее, посредством  гибкого  бурового шланга и  вертлюга жидкость подается непосредственно в саму  бурильную колонну.

Доходя до уровня долота, эта промывочная жидкость через отверстия, которые есть в этом инструменте, попадает в породу, а затем по кольцевому свободному пространству, которое остается между стенкой ствола скважины и колонной бурильных труб.

поднимается наверх, вымывая куски разбуренной породы. Далее при помощи системы желобов и специальных очистительных устройств эта жидкость очищается от  выбуренной породы, после чего попадает в ёмкость, расположенную на буровом насосе.

После этого её можно использовать повторно.

responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your quota.

Список используемой литературы:

  • Нефть и Нефтепродукты — Википедия
  • Брагинский, О. Б. Нефтегазовый комплекс мира/ Брагинский О. Б. – М: Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2006. 640 с.
  • ἔλαιον. Liddell, Henry George; Scott, Robert; A Greek–English Lexicon at the Perseus Project.
  • Дунаев, В.Ф. Экономика предприятий нефтяной и газовой промышленности/ В.Ф. Дунаев, В.Л. Шпаков. Н.П. Епифанова, В.Н. Лындин.
  • Иголкин, А. Русская нефть, о которой мы так мало знаем/ Иголкин А., Горжалцан Ю. Издательство: «Олимп-Бизнес», 2003. 184 с.

Источник: https://neftok.ru/dobycha-razvedka/burenie-neftyanyh-i-gazovyh-skvazhin.html

������� ������� �� �����

����� � ��� � ������ ��������� �������, ������� ���������� ��� ���������������� ��������. ����� ���������� ��� ������������ �������������� �������, �������� �����, ������ �������.

��� �������� ���������� ��������� ���������, �������� ��� ����������, � ����� ������ ��� ������������ ������������ �������.

��� ������ ���� �������� ����������, ������������� ������� ��� ������, ���������� ��������.

������� ������� ��� ������ ����� � ����

�������� � ��� ��������� � ����� �������������� ����� � ������������ ��������. ������� �������� ������� ������ �� �����. ����� �� ����������� �� ���������� ������ �� ���������� ����������, � ����������� �� ������� �� ������� �������� �������� ����������.

�������� ��� ������� �������� ������� �� ���������� ������:

  • �����. ������� ����� ��������, ������� ��������� �� �����������.
  • �����. ��� ��������, ������� ������������ � ���������� �������.
  • �����. ������������ � ������ �����, ������� �������� ��������, ����������� ��������.

������� �������� ����������� �� ����� � ����� � ��������� ���������� ����� 900 ��, �������� ����� 165 ��.

������� �������� � ��� �������� ������ ��������� � �����. ������� ���������� ������ ����� ������������������ � ������� ������������ ������������ � �������������� ������������.

������� ������� ������� �� ����� � ���

������� ������� �� ����� � ��� ���������� �� ���� ��� �� �������� ��� ������ ������� ���������. ��� ���� ����� ��������� �������� �� ������� ���������, ������� ��������� ����������� �� ����������� ��������� ��� ����������. ��� ������� �������� �� ����� ����������� ������� ������������� �� ������������ ���������.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Сколько масла в двигателе умз 4216

������� ������� ������� ������� �� ���������� ������:

  • ���������� �������� ��� ������ �������� �����������, ������������ ������ ������ � �������� ������������� ������. ��� �������� �������� ����������� ���� �����;
  • ���������� ������ �������� ��� ������ �������� ������;
  • ���������� ������������� �����, � ���� ������� ��������� ���������� ������, ������� ������������ ����� ��� ����;
  • �������������� ������� ��� ���������� ������������.

� ����������� �� ������� ������������ �������� ����������, �������� ����� ���� �������� ����� 6000 ������.

����������� ������� ������� �� ����� � ���

��� ����������� ������� �������� ���������� ���������� ��������-����������� ������. ��� �������� � ���� ������������ �����, �������� ������ �����, �� ����� ������ ����������� � ����������� ������� ��������.

������� ������� ����������� ������� �� �������, �� ������� ���������� ����� � ��� (����������������), ����������� � ������� � ���������� ���������� ����������������� ������� ����� ������� �������.

����������� �������� ��������� ������ ����� ������ ���������� �� ��� �������� ��������������, ��������:

  • ����� � ������ �������;
  • ������� ������������;
  • �������� ��������� ��������;
  • ��������� ������ ����� � ����������� �������� ��� ������� �������;
  • ������������������ ���������� �������.

���� ��� ������� ����������� �������� ���� ���������� ������� ���������� �������� ����������, �� �������� ��������������� ��� ������ ����� ��� ���� � ������������ ���������.

�������������� ������� ������� �� �����

����� ������� �������� ��� ������� ������� ������� �� ������������ ������� ������. ������� ����� ���� ������������, �������������� ��� ���������.

����� ����������� � ����� ��������� ��������� �������������� ������ ������� �������. ��������� ������ ������, ���������� ��������� ������ ����� �� ��������������� ���� � ���������� ������� �������� �����. �������������� �������� ������������� ��� ������������ �����, ��� ��������� ������������ �����������, � ���������� ����� ������� � ������������ �������.

����� ������ ������� ������������ ���������� ������ ����� � ��� ��������������� �������������, � ����� ��������� ������������� ����� �������������, ������ �� ������� ��� ������� ������� �������� ��������� ��������������.

������� ������������� ��������������� ������� �������� ��, ��� ���� ����� �� ������� ���� ���������� �����, � �� ���������� � �������������� ����������� �� ������� ����� ��������. ������� ������ ����� ������� ��������������� ������� ����� ����������� ������ ���������� �������.

������� ��������� ��� ������� ������� �� �����

������� ��������� � ��� ����� �������� ������������ � �������� ����������� ���������������� ��� ������� �������� � ������� �������.

������� ��������� ��������:

  • ��������������� ��������� (�������, ���������);
  • �������������� ��������� (������, �������, ��������);
  • ������� ���������� (�����, ������, ��������);
  • ����������� ��� ������������� ��������� (�������������� �������, �������������� �������);
  • ������� ������������ (��������� � ������������� ����������).

���������������� ��������� �� ������� �������, ���� ����������� � ����� �������.

�� ������� ������� ��������� ����������� �� ������ ����:

  • ���������� (�� 25 ������);
  • ������� (�� 600 ������);
  • �������� (�� 6000 ������);
  • ������������� (�� 15000 ������).

�� ���� ����������� ������ �������� (����� ��� �����) � �������� ��������� (����� ������ �����).

�� ����� ��������� � �������� (����������� �� �����) � ������� (��������������� �� ��� �������).

������� ��������� ��������� ��� ��� ������� ���������� �������, ��� � ��� �������������, ����������� � �������������� �������.

������������� � ���������� ������� ���������

������� ��������� �������� ������� ������������� ��� ������� ������� ��� ������ ����� � ����, ������� ����������� ����� ������������� ��������� ������� ������ � ������������ �������������.

������ ��������  �������� ��������� � ������� ������������ ������� ���������. � 1945 ���� ����� �������� ������ ��� ������� ���������, ������������ �� ������� ������� �� 3200 ������. �� ����������� ���� ����� ��������� ������ � �������� �������, ��������������� ����������� �����������.

��� ����������� ������������������ ����� � ���������� ������������� �������� � ����������������� ������������. ���������������� � ���� ������� � 1943 ����. �� ����������� ���� �� ������ ����������� ���������� � ����������� ������� ���������, �������� ��� �������� � ������� �������� � ������� �������, � ����� �������� ����� � ������������ ������������

��� ������������������� � ���������� ���������� ������������� ������������� ������������. ������ ������������ ������������ ���� �������� � 1946 ����. �� ����������� ����, ������������, ������������� �� ������������������� ����������� �� �������������� ������������ ��������, ������� ��������������������� ������� � ������ �������� ��������������.

������ �������� �� ������� ������� �� ����� � ��� ��������� �� ��������� �������� ���������.

������� ������ ���� ������:

������������ ��� ��������

�������� ��� ��������������
������������ ��� ��������������

Источник: https://www.neftegaz-expo.ru/ru/ui/17170/

Добыча нефти и газа

На сегодняшний день это главные природные ресурсы, которые нужны для полноценной жизни человечества. Нефть играет особую роль в топливно-энергетическом балансе, из нее изготавливают моторные топлива, растворители, пластмассу, моющие средства и многое другое.

Газ в основном служит источником отопления, горючего для приготовления пищи, топливом для машин и сырьем для изготовления различных органических веществ. Именно поэтому их добыча стала главной отраслью в мире.

Для того чтобы добыть эти ископаемые, располагающихся глубоко под землей, нужна нефтяная газовая скважина.

1 — обсадные трубы;

2 — цементный камень;

3 — пласт;

4 — перфорация в обсадной трубе ицементном камне;

I — направление;

II — кондуктор;

III — промежуточная колонна;

IV — эксплуатационная колонна.

Что это такое?

Скважиной называют цилиндрическое отверстие в земле с укрепленными стенками почвы специальным раствором, куда человек не имеет доступа. Длина колеблется от нескольких метров, до нескольких километров, в зависимости от глубины залежей полезных ископаемых.

Строительство газовой скважины – это процесс создания горной выработки в земле. Для качественного процесса необходимы мощные буровые установки. Сегодня половина буровых установок работает на дизельном приводе. Они очень удобны в применении при отсутствии электроэнергии. Мощность их постоянно совершенствуется производителями. Надо помнить, что процесс разрушения горных пород высокотехнологичен, который требует высококачественного оборудования и квалифицированных специалистов.

Скважина и ее составляющие

Что такое и чем отличается от шахт и колодцев? В шахты или колодцы люди при необходимости могут спускаться, а вот в скважину они доступа иметь не будут. Помимо этого, длина имеет больший размер чем диаметр. Из вышеперечисленного можно сделать вывод, что скважина – это горная выработка цилиндрической формы без доступа в нее людей.

Нефтяная газовая скважина состоит из устья – это верхняя часть ее, ствол – это стенки и нижней частью является забой. Сама конструкция состоит из нескольких частей. Этими частями являются направляющие, кондуктора и эксплуатационные колонны. Бурение нефтегазовой скважины должно выполняться качественно, чтобы слои почвы не размывались при дальнейшей эксплуатации.

Поэтому после устройства направляющей колонны, пространство между почвой и стенкой трубы тщательно цементируют. Это особенно важно, ведь через верхние слои почвы проходят активные, пресные воды. Следующий процесс заключается в устройстве кондуктора. Это спуск колонн до еще большей глубины и опять же цементирование пространства между ними и почвой.

Затем все эти операции заканчивают спуском эксплуатационной колонны до самого забоя и вновь все пространство от низа до устья цементируется. Это обеспечит хорошую защиту от расслаивания слоев почвы и грунтовых вод.

Типы горных выработок

Строительство нефтегазовых скважин подразделяется на:

  • Горизонтальную
  • Вертикальную
  • Наклонную
  • Многоствольную
  • Многозабойную

Классификация по назначению

У каждой есть свое назначение, ниже рассмотрим на какие категории они делятся:

  • поисковые
  • разведочные
  • эксплуатационные

Самые распространенные – вертикальные. При их устройстве угол наклона от вертикали не превышает 5 градусов. В случае если превышает — то называется уже наклонной.

Горизонтальная имеет угол уклона от 80 до 90 градусов от вертикали, но так, как бурить под таким наклоном нет смысла, пробивают обычную скважину или наклонную, а затем уже по необходимой траектории пускают сам ствол. Проектирование подразумевает использование многоствольных и многозабойных конструкций.

Разница их состоит в том, что многоствольная имеет несколько стволов, которые разветвляются из точки выше продуктивного слоя почвы. А многозабойная имеет несколько забоев, при этом точка разветвления ниже.

Бурение газовой скважины

Не обойдется без разведочной, ведь она позволяет уточнить запасы полезных ископаемых и собрать данные для составления проекта по разработке месторождения.

Самой важной частью газодобывающих работ является именно эксплуатационная «яма», ведь именно с помощью нее и происходит этот магический процесс добычи нефти и газа. Эксплуатационную, в свою очередь, можно разделить на несколько подтипов, таких как:

  • Добывающие основные
  • Нагнетательные
  • Резервные
  • Оценочные
  • Контрольные
  • Специального назначения
  • Дублеры

Все они играют огромную роль в этом комплексе работ по добыче газа. Первые предназначены непосредственно для добычи газа. Нагнетательные – для поддержания необходимого давления в продуктивных пластах. Резервные — используются для поддержки основного фонда, когда пласт неоднороден.

Оценочные и контрольные служат для наблюдения за изменениями давления в пластах, его насыщенности и уточнения его границ. Специального назначения необходимы для сбора технической воды и устранения промысловых вод.

А дублеры необходимы на случай износа основных добывающих и нагнетательных.

Способы бурения

Специалисты выделяют несколько методов, с помощью которых проводится бурение на нефть.

  • роторное – является одним из наиболее часто используемых методов бурения. Вглубь породы проходит долото, которое вращается одновременно с буровыми трубами. Скорость роторного бурения непосредственно зависит от прочности пород и показателя их сопротивляемости. Популярность данного метода обусловлена, тем, что есть возможность настраивать величину курящего момента в зависимости от прочности и плотности пород и почв. Кроме этого роторное бурение способно выдерживать довольно большие нагрузки при длительном выполнении рабочего процесса;
  • турбинное – основное отличие данного метода от роторного заключается в использовании долота, которое работает в паре с турбиной турбинного бура. Процесс вращения долота и бура обеспечивается за счет давления силы воды, которая двигается в определенном направлении между статором и ротором;
  • винтовое – рабочий агрегат, с помощью которого осуществляется винтовое бурение на нефть, состоит из множества механических винтов, которые приводят в движение буровое долото. На данный момент винтовой метод используется редко.

Его этапы

Современная промышленность использует несколько видов бурения, но все они состоят из таких основных этапов:

  • Проходка бурового ствола. Подразделяется на процесс углубления скважины и очистка от отработанных пород.
  • Эти операции проходят параллельно друг другу и тесно связаны между собой.

  • Разделение пластов
  • Освоение буровой скважины
  • Ее дальнейшая эксплуатация

________________________________

Возможно, Вам также будет интересно

БУРЕНИЕ СКВАЖИН

ИНЖЕНЕРНОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ СКВАЖИН

ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА БУРЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СКВАЖИН

ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ ЗАЛЕЖЕЙ ГАЗА

ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ НЕОБХОДИМОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ НА СТРОИТЕЛЬСТВО СКВАЖИН

ОСОБЕННОСТИ КОНСЕРВАЦИИ И РАСКОНСЕРВАЦИИ СКВАЖИН

ОСОБЕННОСТЬ ГАЗОГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ОСОБЕННОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ АНАЛИЗА ПРОБ ГАЗОВ

ЧТО ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ СУПЕРВАЙЗИНГ В БУРЕНИИ СКВАЖИН?

ОСОБЕННОСТЬ И ПРЕИМУЩЕСТВА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ГАЗОКОНДЕНСАТНОГО ТИПА

ОСОБЕННОСТИ ИНЖЕНЕРНО – ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОЦЕССА ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРИТОКА НЕФТИ В СКВАЖИНАХ

ОСОБЕННОСТЬ ПРОВЕДЕНИЯ АНАЛИЗА ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ЗАПАСОВ

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

КАК ПРОИЗВОДИТСЯ ОТБОР ПРОБ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

Источник: http://ingeos.ru/press-czentr/stati/analitika/dobyicha-nefti-i-gaza

Корни, пьющие нефть: как добывается черное золото России

Первой в истории скважиной был колодец: какой-то древний человек додумался вырыть яму, чтобы добраться до водоносного слоя. В английском языке и колодец, и скважина называются одним словом — well. Только вот нынешние «колодцы» для нефте- и газодобычи — это не просто дырки в земле, а высокотехнологичные сооружения, которые ветвятся, кустятся и принимают причудливые изогнутые формы.

Первую скважину с отклонением от прямой линии, устремленной к центру Земли, пробурили в 1920 году в Техасе — так было положено начало наклонно-вертикальному бурению. Однако технологии в те времена были еще несовершенны, им предстояло вызреть, что и произошло примерно к 1970 годам, когда бурить «искривленные» скважины стали по всему миру. Причина? Экономика, прежде всего.

Сибирское решение

«У нашей страны здесь был особенный интерес, — говорит Дмитрий Лубяный, заместитель заведующего кафедрой бурения нефтяных и газовых скважин РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина. — Россия (а прежде Советский Союз) располагает значительными запасами углеводородов в Западной Сибири. Как известно, это регион, имеющий множество труднодоступных территорий: болота, топи, густые леса. Расчистить площадку под обустройство промышленной скважины — дело сложное и затратное.

Много скважин — много площадок, а значит, рентабельность добычи нефти или газа снижается. Был предложен выход: создание так называемой кустовой площадки. Бурильная установка перемещается по рельсам и делает несколько скважин в непосредственной близости друг от друга. Однако за счет того, что скважины бурятся искривленными, с одной небольшой площадки можно получить доступ к обширной части месторождения.

Это похоже на дерево, раскидывающее свои корни в разные стороны в поисках воды».

Типы скважин От первых вертикальных скважин технология нефте- и газодобычи развивалась в сторону создания наклонно-направленных, а затем и горизонтальных скважин. На современном этапе освоена техника создания «ветвистых» многоствольных скважин, позволяющих из одной точки забирать сырье разных участков пласта.

Тут надо пояснить, что нефте- или газоносный пласт — это не некий сосуд, который можно осушить до дна, однажды опустив в него шланг, а сложная гидродинамическая система. Из одной скважины мы можем забрать сырья не больше, чем позволяет ее контур питания. Чтобы максимально выбрать сырье из месторождения (а на сегодняшний день максимум — это всего лишь 60% объема), скважин требуется много и они должны быть направлены туда, где, по данным геологов, содержится пригодное к добыче сырье.

Атомная бомба против газа

Развитием технологии наклонно-направленного бурения стало горизонтальное бурение. Скважина, которая изначально бурится вертикально, затем плавно поворачивает на 90 градусов и идет вдоль пласта, значительно увеличивая поверхность дренажа. Такая скважина обходится лишь в 2−3 раза дороже обычной, но обеспечивает примерно десятикратный прирост добычи.

Часто применяется технология, при которой изначально для обеспечения устойчивости поверхностного грунта бурится одна скважина большего диаметра, а затем на определенной глубине от нее начинают ответвляться наклонно-направленные скважины, нацеленные в разные участки разрабатываемого пласта. Бурение боковых стволов иногда позволяет «оживить» скважину, которая уже не дает необходимого объема добываемого флюида.

Платформа «Приразломная» Ледостойкая нефтяная платформа, предназначенная для разработки Приразломного месторождения в Печорском море. Это единственная платформа, ведущая добычу нефти на российском арктическом шельфе. Начало работы — 2014 год. Пробурены 32 горизонтальные скважины.

Наклонно-направленное бурение позволило размещать буровую установку не над самим пластом, а практически где угодно поблизости. Например, добывать нефть или газ из-под морского дна стало возможным с суши, если, конечно, берег не очень далеко.

Есть еще одно применение наклонных скважин — это ликвидация аварий на нефтегазодобывающих объектах. «Самым опасным происшествием является выход скважины из-под контроля с фонтанирующим выбросом флюида, — говорит Дмитрий Лубяный. — У всех в памяти осталась катастрофа в Мексиканском заливе, когда из-за фонтанирования нефтяной скважины погибли люди, оказалось загрязненным море, а компания BP потеряла платформу.

Менее известен случай из советских времен: на газовом месторождении Урта-Булак в Узбекистане начала фонтанировать газовая скважина — наружу ежесуточно вырывалось около миллиона кубометров газа, превратившегося в адский факел. Огонь пытались потушить 2 года и 10 месяцев. Затем к стволу скважины было решено пробурить другую, наклонную, чтобы попытаться перекрыть поток газа. В ствол основной скважины попасть не удалось.

Пришлось опускать в наклонную скважину ядерный заряд. Взрыв привел к сдвигу породы, и факел погас».

Источник: https://www.popmech.ru/technologies/468462-korni-pyushchie-neft-kak-dobyvaetsya-chernoe-zoloto-rossii/

Технология добычи нефти

Плакат П. Кривоногова. 1948 год.

В прошлый раз мы поговорили о том, где нефть под землёй находится и откуда она там берётся. На этот раз речь пойдёт о том, каким образом нефть из-под земли добывают. Для лучшего понимания этой части желательно прочитать раздел «Геология нефти» предыдущей статьи.

Устройство скважин

Добыча нефти осуществляется через скважины, которые перед этим нужно пробурить. Это делается с помощью буровых установок, которые выглядят как «нефтяные вышки». Эти вышки не используются для добычи нефти. Они предназначены только для бурения. Когда бурение скважины закончено, буровая установка переезжает на новое место и приступает к бурению новой скважины.

Бурение одной скважины может занимать от нескольких дней до нескольких месяцев. Пробурённая скважина — это не просто дырка в земле, её обсаживают изнутри стальными трубами, чтобы порода не осыпалась внутрь и не завалила скважину.

Один из типовых внутренних диаметров этой обсадной колонны — 146 миллиметров. Длина скважины может достигать 2—3 километров и более. Длина скважины, таким образом, превосходит её диаметр в десятки тысяч раз.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Какой двигатель поставить на буран

Примерно такими же пропорциями обладает, например, отрезок обычной нити длиной 2—3 метра.

Буровая установка. Она высокая для того, чтобы можно было опускать в скважину трубы, подвешенные к крюку. Сам крюк висит на тросах лебёдки, перекинутых через блок на вершине вышки

Понятно, что любые манипуляции с чем-либо на дне (забое) скважины превращаются в очень увлекательное занятие.

Если в скважину нечаянно уронить инструмент, насос или несколько труб, то вполне можно уроненное никогда не достать, после чего на скважине стоимостью в десятки или сотни миллионов рублей можно ставить крест.

Покопавшись в делах и историях ремонта, можно найти настоящие скважины-жемчужины, на забое которых лежит насос, поверх которого лежит ловильный инструмент (для извлечения насоса), поверх которого лежит инструмент для извлечения ловильного инструмента.

Чтобы разные пласты не превращались в сообщающиеся сосуды, пространство за обсадной колонной скважины заливают цементом. Этим достигается разобщение пластов и предотвращение циркуляции между ними нефти, газа или воды.

Цементное кольцо за обсадной колонной со временем от физического и химического воздействия может крошиться и разрушаться, что приводит к возникновению заколонной циркуляции.

Это вредное явление, так как помимо нефти из пласта-коллектора в скважину начинает поступать вода или газ из близлежащих пластов, причём часто в объёме гораздо большем, чем нефть.

Чтобы нефть вообще могла поступать в скважину, нужно проделать отверстия в обсадной колонне и цементном кольце за ней, так как они, вообще говоря, отделяют коллектор от собственно скважины.

Эти отверстия делают с помощью кумулятивных зарядов; они по сути такие же, как, например, противотанковые, только без обтекателя, потому что лететь им никуда не надо.

Заряды пробивают не только обсадную колонну и цемент, но и сам пласт горной породы на несколько десятков сантиметров вглубь. Весь процесс называется перфорацией.

Схема скважины, оборудованной ЭЦН. Стрелками показано движение нефти. Для наглядности пропорции диаметра и длины скважины искажены в тысячи раз.

Технология добычи

Нефть может фонтанировать из скважин, то есть подниматься по скважине от пласта-коллектора до поверхности самостоятельно, без помощи насоса, благодаря своей низкой плотности.

Дело в том, что давление в коллекторе обычно гидростатическое, то есть такое же, как и в воде на такой же глубине; например, на глубине в два километра давление составит около 200 атмосфер (пластовое давление).

При плотности нефти около 800 кг/м3 давление в заполненной нефтью скважине напротив этого пласта (забойное давление) составит около 160 атмосфер. В результате между коллектором и скважиной возникает перепад давления (депрессия), который и приводит нефть в движение.

Кроме того, нефть обычно содержит лёгкие компоненты, которые при снижении давления переходят в газообразное состояние — это так называемый растворенный газ. Выделение растворенного газа снижает среднюю плотность содержимого скважины и тем самым ещё сильнее увеличивает перепад давления. В целом это не слишком отличается от того, что происходит с бутылкой тёплого шампанского после открытия пробки.

Количество нефти, получаемой из скважины за сутки, называется дебитом этой скважины. Данное понятие не имеет никакого отношения к дебету в бухучете. Как можно заметить, даже пишутся эти слова по-разному. По мере добычи нефти из коллектора пластовое давление в нем падает, в силу закона сохранения энергии.

Дебиты скважин, соответственно, тоже падают, так как уменьшается перепад давления между пластом и скважинами. Для поддержания пластового давления в коллектор закачивают с поверхности воду.

Некоторые коллекторы изначально содержат помимо нефти ещё и очень большое количество воды, расширение которой может частично восполнить падение пластового давления; закачка воды в таких случаях может быть и не нужна.

Так или иначе, в изначально нефтенасыщенные области коллектора, а затем и в добывающие скважины, проникает вода. Продукция скважин начинает обводняться. Это тоже приводит к падению дебита, не только из-за сокращения доли нефти в продукции скважины, но и из-за увеличения плотности этой продукции. В обводнённых скважинах увеличивается забойное давление и, соответственно, уменьшается депрессия. Со временем обводненные скважины перестают фонтанировать.

Таким образом, в целом дебит скважин имеет свойство снижаться. Обычно скважина имеет максимальный дебит при первом запуске в работу. После этого, по мере выработки запасов нефти, дебит скважины падает. Чем быстрее вырабатываются запасы, тем быстрее падает дебит.

Или, другими словами, чем выше дебит скважины, тем быстрее он снижается. Время от времени на скважине могут проводиться различные мероприятия по интенсификации добычи. Эти мероприятия дают мгновенный прирост дебита, после чего он продолжает снижаться, но уже быстрее, чем до мероприятия.

Характерные темпы падения дебита по отдельно взятой российской скважине лежат в диапазоне от 10 до 30% в год.

Для увеличения дебита в обводнённых скважинах, либо в скважинах с упавшим пластовым давлением, либо в скважинах с низким содержанием растворенного газа, применяют различные способы механизированной добычи. В первую очередь это различные виды насосов.

Из насосов наиболее распространены штанговые глубинные насосы (ШГН), поверхностная часть которых выглядит как известные многим «качалки»; а также электроцентробежные насосы (ЭЦН), которые с поверхности не выглядят никак.

В России сегодня большая часть нефти добывается с помощью именно электроцентробежных насосов.

Скважина, оборудованная ШГН. На фото мы видим в основном станок-качалку. Собственно скважина здесь — это маленькая кучка труб справа внизу. Скважина, оборудованная ЭЦН, выглядит примерно так же, только нет станка-качалки.

Эффект от применения механизированной добычи достигается за счёт снижения забойного давления в скважине. В результате увеличивается депрессия и, соответственно, дебит. Перевод скважины на механизированную добычу и вообще увеличение депрессии — это не единственный способ интенсификации добычи.

Есть еще, например, гидроразрыв пласта, о котором мы поговорим более подробно в другой раз.

Месторождения нефти можно разрабатывать с высоким забойным давлением, а можно с низким. Если забойное давление высокое, то депрессия низкая, дебит скважин маленький, и запасы на месторождении вырабатываются медленно. Если забойное давление низкое, то депрессия высокая, дебиты скважин большие, запасы вырабатываются быстро. Можно говорить, что низкое забойное давление позволяет эксплуатировать месторождения и скважины более интенсивно.

Часто интенсивную выработку запасов называют «хищнической эксплуатацией» или «хищнической добычей». Подразумевается при этом, что таким образом нефтяные компании «снимают сливки» с месторождений, добывают то, что добыть легко, а остальные запасы бросают. При этом будто бы оставшиеся запасы приходят в такое состояние, что добыть их практически невозможно. Это в общем случае неверно.

На большинстве месторождений интенсивность эксплуатации не влияет на остаточные запасы нефти. Чтобы убедиться в этом, достаточно обратить внимание на тот факт, что исторически «снятие сливок», т.е. резкая интенсификация добычи в России, произошло в конце девяностых — начале двухтысячных годов. С тех пор добыча нефти в России падать так и не начала, хотя прошло уже пятнадцать лет. Для нефтяных месторождений это большой срок.

Если бы практика интенсификации приводила к потере остаточных запасов нефти, то это уже давно сказалось бы.

Интенсивная эксплуатация скважин связана с несколько повышенным риском возникновения аварий, разрушения цементного кольца (что, как мы помним, ведёт к нежелательной заколонной циркуляции), преждевременного прорыва воды.

Однако в целом такой режим работы, как правило, оказывается экономически оправданным при почти любой цене на нефть. Здесь можно провести аналогию с дорожным движением.

Если ограничить скорость движения автомобилей на загородных трассах двадцатью километрами в час и драконовскими мерами добиться соблюдения такого скоростного режима, то наверняка количество ДТП сведётся практически к нулю. Однако будет ли экономический смысл в таких дорогах?

Как уже упоминалось, быстрый рост добычи нефти в России в конце 1990-х — начале 2000-х годов технически поначалу обеспечивался в основном снижением забойного давления (увеличением депрессии) на добывающих скважинах.

В фонтанирующие скважины спускались насосы; в скважины, уже оборудованные насосами, спускались более производительные насосы. В этом нет ничего однозначно плохого ни с современной экономической, ни с технической точки зрения. Плохо это, на мой взгляд, только со стратегической точки зрения.

Чем выше депрессия, тем выше скорость выработки запасов нефти, и тем быстрее падает добыча нефти на уже разбурённых площадях.

Поскольку дебиты скважин имеют свойство постоянно падать, для поддержания добычи нефти на постоянном уровне необходимо бурить новые скважины. Чем быстрее падают дебиты, тем больше скважин нужно бурить ежегодно. Поэтому при интенсивной эксплуатации месторождений необходимо ежегодно бурить больше скважин. Иными словами, продолжать обеспечивать нужный объем добычи при интенсивной эксплуатации становится сложнее.

Кроме того, если скважины эксплуатируются неинтенсивно (с высоким забойным давлением), то есть резерв добывающих мощностей, которые в случае необходимости можно реализовать, понизив забойное давление. Именно таким образом регулируют добычу в таких странах как Саудовская Аравия и Кувейт. Это позволяет говорить о большей безопасности стратегии неинтенсивной эксплуатации.

Добывать 500 с лишним миллионов тонн нефти в год с высоким забойным давлением (как это было в РСФСР в 1980-х годах) — это совсем не то же самое, что добывать 500 с лишним миллионов тонн нефти в год с низким забойным давлением (как это есть в РФ сейчас).

Если вдруг санкции, война или ещё что-нибудь не позволит сегодня осуществлять в российской нефтедобывающей отрасли капитальные вложения и бурить новые нефтяные скважины, то падение добычи имеет все шансы стать катастрофическим, по причине интенсивной эксплуатации месторождений и отсутствия значительного резерва добывающих мощностей.

Однако в экономической модели нефтяной компании, ориентированной в первую очередь на прибыль, тонна нефти сегодня — это всегда лучше, чем тонна нефти завтра. Нельзя ждать, что капитал добровольно откажется от части прибыли. Поэтому если кому-то хочется создавать стратегические резервы добывающих мощностей, заставить это сделать публичную нефтяную компанию, действующую в рамках рыночной экономики, можно только методами государственного регулирования и принуждения.

Читать дальше.

Источник: https://22century.ru/popular-science-publications/extraction_of_oil

Все о нефти

В этой статье хотелось бы вкратце пробежаться по теме нефтяных скважин. Разберемся с вопросами: Что такое скважина? Какие они бывают в нефтяной промышленности? Разберем типовую конструкцию скважин, категории скважин по назначению и т.п. Профессионалы-нефтяники могут эту статью благополучно пропустить, так как ничего нового вы здесь не найдете. А вот тем, кто еще не очень хорошо разбирается в нефтяных скважинах, статья может оказаться весьма полезной.

Ну что ж, с введением закончили, теперь давайте перейдем напосредственно к скважинам. Начнем с элементарного вопроса:

Что такое скважина?

Скважина — это цилиндрическая горная выработка, у которой длина ствола гораздо больше, чем ее диаметр.

Какие еще признаки делают скважину скважиной? Мы знаем, что есть такие сооружения как колодцы, шахты. В эти сооружения человек может попасть. В скважину — нет. Таким образом, скважина – это горная выработка без доступа в нее человека. В некоторых книгах еще дают дополнительное условие: с диаметром ствола не более 0,75 м. Но это, как говорят американцы, optional.

Верхняя часть скважины называется устье, нижняя – забой. Стенки скважины – это ствол скважины.

Мы привыкли говорить, что скважины бурят. На самом же деле скважины строят. Скважины — это сложные капитальные сооружения. Их, кстати говоря, относят к основным средствам предприятия, а затраты на бурение скважин и их обустройство — к капитальным вложениям.

Конструкция скважины

При проектировании конструкции нефтяной скважины исходят из следующих основных требований:

  • конструкция скважины должна обеспечивать свободный доступ к забою глубинного оборудования и геофизических приборов;
  • конструкция скважины должна предотвращать обрушение стенок скважины;
  • конструкция скважины должна обеспечивать надежное разобщение всех пластов друг от друга, то есть она должна предотвращать перетекание флюидов из одного пласта в другой;
  • кроме того, она должна обеспечивать возможность герметизации устья скважины при необходимости.

Давайте разберем, как строят скважины и какова их типовая конструкция на примере нефтяных скважин, которые бурят на месторождениях Удмуртии.

Сначала бурят ствол большого диаметра глубиной порядка 30 метров. Спускают металлическую трубу диаметром 324 мм, которая называется направление, и цементируют пространство между стенками трубы и стенками горной породы. Направление нам необходимо для того, чтобы верхний слой почвы не размывался при дальнейшем бурении. Далее продолжают бурение ствола меньшим диаметром до глубины примерно 500-800 м.

Снова спускают колонну труб диаметром 168 мм и также цементируют пространство между колонной труб и стенками породы по всей длине. Это у нас кондуктор. Далее бурение возобновляют и бурят скважину уже до целевой глубины. Снова спускают колонну труб диаметром 146 мм, которая называется эксплуатационной колонной.

Пространство между стенками труб и горной породой опять же цементируется от забоя скважины и вплоть до устья.

Зачем нам нужен кондуктор? До глубины порядка 500 метров расположена зона пресных вод с активным водообменном. Ниже глубины 500 м (глубина может быть различна для разных регионов) идет зона затрудненного водообмена с солеными водами, а также другими флюидами (нефтью, газами). Кондуктор нам необходим в качестве дополнительной защиты, предотвращающей возможность засолонения пресных вод и попадания в них вредных веществ с нижележащих пластов.

Между кондуктором и эксплуатационной колонной в некоторых случаях (например, при большой глубине скважины) спускают промежуточную (техническую) колонну.

Категории скважин

По своему назначению скважины подразделяются на следующие категории:

  • поисковые;
  • разведочные;
  • эксплуатационные.

Поисковые скважины – это скважины, которые бурят с целью поиска новых залежей (месторождений) нефти и газа.

Разведочные скважины бурят на площадях с уже установленной нефтегазоносностью для уточнения запасов нефти и газа, а также для сбора и уточнения исходных данных, необходимых для составления проекта (технологической схемы) разработки месторождения.

При проектировании и разработке нефтяных месторождений выделяются следующие группы эксплуатационных скважин:

  • основной фонд добывающих и нагнетательных скважин;
  • резервный фонд скважин;
  • контрольные (наблюдательные и пьезометрические) скважины;
  • оценочные скважины;
  • специальные (водозаборные, поглощающие и др.) скважины;
  • скважины-дублеры.

Добывающие (нефтяные и газовые) скважины предназначены для извлечения из залежи нефти, нефтяного и природного газа, газоконденсата и других сопутствующих компонентов. В зависимости от способа подъема жидкости добывающие скважины подразделяются на фонтанные, газлифтные и насосные.

Нагнетательные скважины предназначены для воздействия на продуктивные пласты путем нагнетания в них воды, газа, пара и других рабочих агентов.

В соответствии с принятой системой воздействия нагнетательные скважины могут быть законтурными, приконтурными и внутриконтурными.

В процессе разработки в число нагнетательных скважин в целях переноса нагнетания, создания дополнительных и развития существующих линий разрезания, организации очагового заводнения могут переводиться добывающие скважины.

Часть нагнетательных скважин может временно использоваться в качестве добывающих.

Резервный фонд скважин предусматривается с целью вовлечения в разработку отдельных линз, зон выклинивания и застойных зон, которые не вовлекаются в разработку скважинами основного фонда в пределах контура их размещения. Количество резервных скважин обосновывается в проектных документах с учетом характера и степени неоднородности продуктивных пластов (их прерывистости), плотности сетки скважин основного фонда и т. д.

Контрольные (наблюдательные и пьезометрические) скважины предназначаются:

  • наблюдательные — для периодического наблюдения за изменением положения водонефтяного, газонефтяного и газоводяного контактов, за изменением нефтеводогазонасыщенности пласта в процессе разработки залежи;
  • пьезометрические — для систематического измерения пластового давления в законтурной области, в газовой шапке и в нефтяной зоне пласта. Количество и местоположение контрольных скважин определяется в проектных документах на разработку.

Оценочные скважины бурятся на разрабатываемых или подготавливаемых к пробной эксплуатации месторождениях (залежах) с целью уточнения параметров и режима работы пластов, выявления и уточнения границ обособленных продуктивных полей, оценки выработки запасов нефти отдельных участков залежи в пределах контура запасов категории А+В+С1.

Специальные скважины предназначаются для добычи технической воды, сброса промысловых вод, подземного хранения газа, ликвидации открытых фонтанов. К специальным относятся водозаборные, поглощающие скважины:

  • водозаборные скважины предназначаются для водоснабжения при бурении скважин, а также систем поддержания пластового давления в процессе разработки.
  • поглощающие скважины предназначены для закачки промысловых вод с разрабатываемых месторождений в поглощающие пласты.

Скважины-дублеры предусматриваются для замены фактически ликвидированных из-за старения (физического износа) или по техническим причинам (в результате аварий при эксплуатации) добывающих и нагнетательных скважин.

Источник: https://vseonefti.ru/upstream/wells.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
ПРО Технику
Что такое обратная лопата

Закрыть