Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

1. Сведения о возможных авариях и зонах осложнений по геологическому разрезу скважины. Анализ и оценка технологического риска с указанием зон риска по разрезу скважины и степени риска

2. Аварии с породоразрушающим инструментом (специальный вопрос)

Заключение

Библиографический список

Приложение

Введение

Под осложнением в скважине следует понимать затруднение ее углубления, вызванное нарушением состояния её ствола.

Наиболее распространенные виды осложнений:

- набухание породы в стенке скважины, осыпи и обвалы;

- посадки и затяжки бурильной и обсадной колонн;

- поглощения промывочной жидкости;

- приток в скважину пластового флюида;

Основными причинами осложнений являются:

- отсутствие информации об условиях бурения и неучтенность в должной мере на стадии проектирования геологического строения района работ;

- частое чередование горных пород, отличающихся по свойствам;

- недостаточная прочность и устойчивость горных пород;

- отклонения от проекта в процессе бурения (в связи с произвольным изменением технологии бурения или в виду отсутствия необходимого оборудования).

На борьбу с осложнениями в глубоком бурении затрачивается в среднем до 20-25% календарного времени. Этот факт показывает, что проблема предупреждения осложнений и борьба с ними является весьма актуальными.

Опыт практической работы показывает, что всякое осложнение легче предупредить, чем потом его ликвидировать. Причем на практике одно возникающее осложнение нередко влечет за собой другое (поглощение БР может вызвать приток из высоконапорного горизонта, осыпи и обвалы - затяжку инструмента и т.д.), а сочетание нескольких осложнений в одном стволе чрезвычайно усложняет задачу их ликвидации и приводит к значительным затратам календарного времени и средств.

Неликвидированное во время осложнение может стать причиной аварии. Под авариями в бурении понимается возникновение в стволе скважины непредвиденной ситуации, при которой невозможно дальнейшее продолжение работ по проходке ствола или выполнение в нем запланированных работ, а также использование скважины по назначению без устранения возникшего препятствия посредством специальных работ, не входящих в технологический цикл. Специальные работы, выполняемые для ликвидации аварии, называются аварийными. Аварии в бурении и связанные с ними аварийные работы приводят к появлению и росту непроизводительного времени, нецелесообразному расходованию трудовых ресурсов, значительным материальным и финансовым затратам. Аварии на буровых могут повлечь экологическую катастрофу и многочисленные жертвы, так, например, на морских платформах выброс с обширным розливом нефти или выбросы с последующим воспламенением и всеми вытекающими последствиями.

В большинстве случаев аварии в процессе бурения являются поломки и оставление в скважине частей колонн бурильных и обсадных труб, долот, забойных двигателей, потерю подвижности (прихват) колонны труб, спущенной в скважину, падение в скважину посторонних металлических предметов, а также прихваты (потеря подвижности колонны БТ или ОК) и из-за неудачного цементирования. Аварии происходят главным образом в результате несоблюдения утвержденного режима бурения, несвоевременной ликвидации осложнений, неисправности бурового оборудования и бурильного инструмента и недостаточной квалификации или халатности членов буровой бригады.

Для ликвидации аварий применяют специальные ловильные инструменты: "удочки", колокол, метчик, магнитный фрезер, паук и другие. Специальный вопрос курсового проекта посвящен ликвидациям аварий с породоразрушающим инструментом.

Сведения о районе буровых работ

Геологические сведения о скважине

В таблицах 1.1-1.6 представлена геологическая характеристика Березовской площади.

Таблица 1.1

Стратиграфический разрез скважины, элементы залегания и коэффициент кавернозности пластов

Таблица 1.2

Литологическая характеристика разреза скважины

Таблица 1.3

Нефтеносность

Таблица 1.4

Газоносность по разрезу скважины

Таблица 1.5

Водоносность

Таблица 1.6

Давление и температура по разрезу скважины

Примечание:

1) (в графах 6, 9, 12, 15, 17 проставляются условные обозначения источника получения градиентов: ПСР - прогноз по сейсморазведочным данным, ПГФ - прогноз по геофизическим исследованиям и РФЗ - расчет по фактическим замерам в скважинах)

2) ( )* - градиент гидроразрыва в интервалах с хорошими ФЕС.

1. Сведения о возможных авариях и зонах осложнений по геологическому разрезу скважины. Анализ и оценка технологического риска с указанием зон риска по разрезу скважины и степени риска

В таблицах 1.7-1.10 представлены возможные осложнения по разрезу скважины

Таблица 1.7

Поглощения бурового раствора

Таблица 1.8

Осыпи и обвалы стенок скважины

Таблица 1.9

Нефтегазоводопроявления

Таблица 1.10

Прихватоопасные зоны

Таблица 1.11

Сведения об осложнениях по пробуренным скважинам-аналогам

Рисунок 1 - "Дерево событий"

Таблица 1.12

Мониторинг процесса бурения

При строительстве скважины возможны различные осложнения, для предотвращения их появления, необходимо следить за соответствием фактических и проектных режимов бурения и оперативно вносить корректировки при отступлении от проекта (плана работ).

2. Аварии с породоразрушающим инструментом (специальный вопрос)

С породоразушающим инструментом происходят следующие аварии:

Алмазные коронки - отрыв матриц, поломка секторов и выкрашивание из них алмазов, срыв резьбы, слом тела в резьбовой части, обрывы колонковых труб;

Одним из сложнейших видов аварий являются прижоги и прихваты в скважинах алмазных коронок, являющиеся следствием нарушений технологии алмазного бурения, в первую очередь несоблюдением режима промывки. При этом (при больших частотах вращения и повышенных осевых нагрузках) прижоги коронки происходит практически мгновенно. Аварии типа прижогов приводят, как правило, к полной потере алмазных коронок.

В случае прижога, т.е. спекания коронки с породой забоя, и невозможности подъема снаряда обычным способом следует попытаться оторвать коронку от забоя, используя усилие гидравлики станка, а остатки коронки на забое разбурить фрезерной коронкой. Однако силовое извлечение рекомендуется только в тех случаях, когда есть уверенность, что наиболее слабые звенья в колонне (обычно резьбовые соединения) выдержат высокие нагрузки, требующиеся для отрыва снаряда от прижженной коронки. Так, для отрыва колонковой трубы от прижженной коронки требуется приложить силу (из расчета предела прочности материала труб на растяжение 70 МПа) к трубе: диаметром 73 мм - 390 кН; диаметром 57 мм - 300 кН; диаметром 44 мм - 230 кН.

Если прочность бурильной колонны не обеспечена, следует развернуть и извлечь буровой снаряд, а оставшуюся коронку разбурить на забое твердосплавным фрезером. Обрывов твердосплавных и алмазных коронок сравнительно мало.

Алмазные расширители - выпадение алмазосодержащих штабиков, срыв резьбы, слом тела в резьбовой части;

Твердосплавные долота истирающего типа - выпадение твердосплавных резцов (пластин), срыв резьбы, слом тела в резьбовой части;

Шарошечные долота и расширители - отрыв шарошки, скол и выпадение вооружения шарошки (зубьев), срыв резьбы, слом тела в резьбовой части;

К авариям этого типа можно также отнести отвинчивание долот на забое и падение долот в скважину.

При бескерновом бурении в скважине могут оставаться долота или их узлы (шарошки, зубья, штыри и др.) - Хотя обрывы целых долот встречаются редко, на их подъем и разбуривание затрачивается в 12-20 раз больше времени, чем на извлечение и фрезерование отдельных деталей. Известны случаи, когда разрушалась резьба ниппеля долота или переходника, к которому последние крепятся. Нередко трехшарошечные долота раскалываются на три части по месту сварки. Признаки, по которым можно определить возникновение обрыва колонковых труб и породоразрушающих инструментов: прекращение проходки и снижение давления на манометре насоса.

Рисунок 2 - PDC долото с практически полностью потерянным вооружением.

Рисунок 3 - Шарошечное долото со сломанными зубьями.

авария скважина геологический породоразрушающий

Рисунок 4 - Шарошечное долото со сломанной шарошкой и зубьями.

Аварии с долотами происходят главным образом из-за нарушения правил крепления долот, плохого состояния резьб у переводников к которым они крепятся; чрезмерно частых отбивок долот путем вращения с большим числом оборотов вперед и последующей резкой отдачей назад; некачественного соединения лап между собой; длительной работы долота.

В процентном соотношении этот вид аварий имеет показатель 10.5 % от общего числа аварий. Остатки частей долот извлекают во время ловильных работ с помощью фрезеров-ловителей магнитных, которые хорошо притягивают металлические предметы, реагирующие на магнит и с помощью "пауков" (трубных, гидромеханических). Если долото с забоя поднять не удается - зарезают второй ствол.

Заключение

В курсовом проекте рассмотрены общие положения об осложнениях и авариях, возникающих в процессе бурения нефтяных и газовых скважин. Даны определения понятий "осложнение" и "авария".

Приведено описание рассматриваемого месторождения (Березовская площадь) и его литолого-стратиграфического разреза.

В главе 1 отражены сведения о возможных авариях и зонах осложнений по геологическому разрезу скважины. Построено "Дерево событий" из опасных технологических событий. Выполнен анализ и оценка технологического риска с указанием зон риска по разрезу скважины и степени риска.

Во 2 главе раскрыт специальный вопрос на тему "Аварии с породоразрушающим инструментом".

Библиографический список

1. Осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважин: метод. рекоменд. по выполнению курсового проекта / Сост. О.А. Нечаева - Самара; Самар. гос. техн. ун-т, 2016 - 20 с.

2. Аварии при бурении скважин и их ликвидации: Учеб. пособ. / А.М. Изосимов; Самар. гос. техн. ун-т/Самара , 2006. 96 с.

3. Осложнения при бурении скважин: Учеб. пособ. / Э.А. Айзуппе; Самар. гос. техн. ун-т. Самара, 2007. 70 с.

4. Осложнения при бурении скважин: Учеб. пособ. / С.З. Ахметжан; Запад.-Казах. агр.-техн. ун-т им. Жангир хана. Уральск, 2015. 115 с.

Приложение

Магнитные фрезы и ловители

Используют для извлечения с забоя крупных металлических предметов. Диаметр магнитного фреза должен быть на 20-60 мм меньше диаметра скважины. Магнитным фрезом работают без перегрузок на забой.

1-корпус

2-верхний полюс

3-магнит

4-нижний полюс

5-коронка

Трубный паук

Предназначен для извлечения из скважины металлических предметов: лап, шарошек, кувалд и др. Трубный паук изготавливают из обсадной трубы длиной 1,5-2,5 м. В нижней части нарезают зубья высотой 20-35 см, которые потом подвергают обжигу. Диаметр паука должен быть на 30-50 мм меньше диаметра скважины.

Размещено на Allbest.ru