Цикл строительства скважины

В цикл строительства скважины входят:

Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 75

1) подготовительные работы;

2) монтаж вышки и оборудования;

3) подготовка к бурению;

4) процесс бурения;

5) крепление скважины обсадными трубами и ее тампонаж;

6) вскрытие пласта и испытание на приток нефти и газа.

В ходе подготовительных работ выбирают место для буровой, про­кладывают подъездную дорогу, подводят системы электроснабжения, водоснабжения и связи. Если рельеф местности неровный, то плани­руют площадку.

Монтаж вышки и оборудования производится в соответствии с принятой для данных конкретных условий схемой их размещения. Оборудование стараются разместить так, чтобы обеспечить безопас­ность в работе, удобство в обслуживании, низкую стоимость строи­тельно-монтажных работ и компактность в расположении всех эле­ментов буровой.

В общем случае (рис. 2.2.5) в центре буровой вышки (1) помещают ротор (3), а рядом с ним — лебедку (2). За ней находятся буровые на­сосы (19), силовой привод (18), площадка горюче-смазочных материа­лов (11), площадка для хранения глинопорошка и химреагентов (9) и глиномешалка (17). С противоположной стороны от лебедки находит­ся стеллаж мелкого инструмента (14), стеллажи (5) для укладки буриль­ных труб (4), приемные мостки (12), площадка отработанных долот (7) и площадка ловильного инструмента (10), который используют для ликвидации аварий. Кроме того, вокруг буровой размещаются хозяй­ственная будка (8), инструментальная площадка (6), очистная систе­ма для использованного бурового раствора (15) и запасные емкости для хранения бурового раствора, химических реагентов и воды (16).

Различают следующие методы монтажа буровых установок: поаг-регатный, мелкоблочный и крупноблочный.

При поагрегатном методе буровая установка собирается из отдель­ных агрегатов, для доставки которых используется автомобильный, железнодорожный или воздушный транспорт. При мелкоблочном методе буровая установка собирается из 16...20 мелких блоков. Каж­дый из них представляет собой основание, на котором смонтированы один или несколько узлов установки. При крупноблочном методе уста­новка монтируется из 2...4 блоков, каждый из которых объединяет несколько агрегатов и узлов буровой.

Блочные методы обеспечивают высокие темпы монтажа буровых Установок и качество монтажных работ. Размеры блоков зависят от способа, условий и дальности их транспортировки.

76

Часть I. Основы нефтегазового дела

Рис. 2.2.5. Типовая схема размещения оборудования, инструмента, запасных частей и материалов на буровой вышке: 1 — буровая вышка, 2 — лебедка; 3 — ротор; 4 — бурильные трубы; 5 — стеллажи; 6 — инструментальная площадка; 7 — площадка отработанных долот, 8 — хозяйственная будка; 9 — площадка глинохозяйства; 9 — площадка глинохозяйства; 10 — площадка ловильного инструмента, 11 — площадка горюче-смазочных материалов; 12 — приемные мостки; 13 — верстак слесаря; 14 — стеллаж легкого инструмента, 15 — очистная система; 16 — запасные емкости; 17 — глиномешалка, 18 — силовой привод; 19 — насосы

Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 77

После этого последовательно монтируют талевый блок с кронбло-ком, вертлюг и ведущую трубу, присоединяют к вертлюгу напорный рукав. Далее проверяют отцентрированность вышки: ее центр должен совпадать с центром ротора.

Подготовка к бурению включает в себя устройство направления и пробный пуск буровой установки.

Назначение направления описано выше. Его верхний конец соеди­няют с очистной системой, предназначенной для очистки от шлама бурового раствора, поступающего из скважины, и последующей по­дачи его в приемные резервуары буровых насосов.

Затем бурится шурф для ведущей трубы и в него спускают обсад­ные трубы.

Буровая комплектуется долотами, бурильными трубами, ручным и вспомогательным инструментом, горюче-смазочными материалами, запасом воды, глины и химических реагентов. Кроме того, недалеко от буровой располагаются помещение для отдыха и приема пищи, су­шилка для спецодежды и помещение для проведения анализов буро­вого раствора.

В ходе пробного бурения проверяется работоспособность всех эле­ментов и узлов буровой установки.

Процесс бурения начинают, привинтив первоначально к веду­щей трубе квадратного сечения долото. Вращая ротор, передают через ведущую трубу вращение долоту. Во время бурения происхо­дит непрерывный спуск (подача) бурильного инструмента таким образом, чтобы часть веса его нижней части передавалась на доло­то для обеспечения эффективного разрушения породы. В процессе бурения скважина постепенно углубляется. После того как ведущая труба вся уйдет в скважину, необходимо нарастить колонну буриль­ных труб.

Наращивание выполняется следующим образом. Сначала оста­навливают промывку. Далее бурильный инструмент поднимают из скважины настолько, чтобы ведущая труба полностью вышла из ро­тора. При помощи пневматического клинового захвата инструмент подвешивают на роторе. Далее ведущую трубу отвинчивают от ко­лонны бурильных труб и вместе с вертлюгом спускают в шурф — слегка наклонную скважину глубиной 15... 16 м, располагаемую в уг-лу буровой. После этого крюк отсоединяют от вертлюга, подвеши­вают на крюке очередную, заранее подготовленную трубу, соединя­ют ее с колонной бурильных труб, подвешенной на роторе, снима-ют колонну с ротора, опускают ее в скважину и вновь подвешивают на роторе. Подъемный крюк снова соединяют с вертлюгом и подни-

78 Часть I. Основы нефтегазового дела

мают его с ведущей трубой из шурфа. Ведущую трубу соединяют с ко­лонной бурильных труб, снимают последнюю с ротора, включают буровой насос и осторожно доводят долото до забоя. После этого бурение продолжают.

При бурении долото постепенно изнашивается и возникает необ­ходимость в его замене. Для этого бурильный инструмент, как и при наращивании, поднимают на высоту, равную длине ведущей трубы, подвешивают на роторе, отсоединяют ведущую трубу от колонны и спускают ее с вертлюгом в шурф. Затем поднимают колонну буриль­ных труб на высоту, равную длине бурильной свечи, подвешивают колонну на роторе, свечу отсоединяют от колонны и нижний конец ее устанавливают на специальную площадку — подсвечник, а верх­ний — на специальный кронштейн, называемый пальцем. В такой последовательности поднимают из скважины все свечи. После этого заменяют долото и начинают спуск бурильного инструмента. Этот процесс осуществляется в порядке, обратном подъему бурильного инструмента из скважины.

Крепление скважины осуществляют обсадными трубами и тампо­нированием затрубного пространства. Целью тампонажа является ра­зобщение продуктивных пластов.

Хотя в процессе бурения продуктивные пласты уже были вскры­ты, их изолировали обсадными трубами и тампонированием, чтобы проникновение нефти и газа в скважину не мешало дальнейшему бу­рению. После завершения проходки для обеспечения притока нефти и газа продуктивные пласты вскрывают вторично перфорационным способом. После этого скважину осваивают, т. е. вызывают приток в нее нефти и газа, для чего уменьшают давление бурового раствора на забой одним из следующих способов:

1) заменой бурового раствора, заполняющего ствол скважины по­
сле бурения, на более легкую жидкость — воду или нефть;

2) поршневанием (свабированием) —снижением уровня жидкости
в скважине путем спуска в насосно-компрессорные трубы и
подъема на стальном канате специального поршня (сваба). Пор­
шень имеет клапан, который открывается при спуске и пропус­
кает через себя жидкость, заполняющую НКТ. При подъеме же
клапан закрывается, и весь столб жидкости, находящийся над
поршнем, выносится на поверхность.

От использовавшихся прежде способов уменьшения давления бу­рового раствора на забой, продавливания сжатым газом и аэрации (на­сыщения раствора газом) в настоящее время отказались по сообра­жениям безопасности.

Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 79

Таким образом, освоение скважины в зависимости от конкретных условий может занимать от нескольких часов до нескольких месяцев.

После появления нефти и газа скважину принимают эксплуатаци­онники, а вышку передвигают на несколько метров для бурения оче­редной скважины куста или перетаскивают на следующий куст.