Техника и технология бурения

1 Способы бурения, их область применения

Схема вращательного бурения скважин:1- талевый канат; 2- талевый блок; 3- вышка; 4- крюк; 5- буровой шланг; 6- ведущая труба; 7- желоба; 8- буровой насос; 9- двигатель насоса; 10- обвязка насоса; 11- приемный резервуар; 12- бурильный замок; 13- бурильная труба; 14- гидравлический забойный двигатель; 15- долото; 16- ротор; 17- лебедка; 18- двигатели лебедки и ротора; 19- вертлюг.

Схема ударно-канатного бурения скважин:1- долото; 2- ударная штанга; 3- раздвижная штанга-ножниц; 4- канатный замок; 5- канат; 6- блок; 7- амортизаторы; 8- оттяжной ролик; 9- балансирная рамка;

10- направляющий ролик; 11- барабан бурового станка; 12- тормоз; 13- желонка; 14- кривошип; 15- шатун; 16- барабан; 17- канат;

18-вершина мачты.

2 Схема циркуляционной системы

1- буровой насос;1- буровой насос;2- стояк;2- стояк;3- гибкий рукав;3- гибкий рукав;4- вертлюг;4- вертлюг;5- ведущая труба;5- ведущая труба;6- устье скважины;6- устье скважины;7- бурильная колонна;7- бурильная колонна;8- затрубное кольцевое пространство;8- затрубное кольцевое пространство;9- забойный двигатель;9- забойный двигатель;10- долото;10- долото;11- растворопровод;11- растворопровод;12- блок очистки;12- блок очистки;13- резервуар;13- резервуар;14- подпорные насосы;14- подпорные насосы;15- амбар;15- амбар;16- устройства для восстановления.16- устройства для восстановления.

2 Схема циркуляционной системы

Режимы бурения

Влияние осевой нагрузки на механическую Влияние осевой нагрузки на механическую скорость буренияскорость бурения

Мягкие породы

Средней твердости

Твердые породы

Крепкие породы

Ро

vм

Зависимость механической скоростиЗависимость механической скоростипроходки от показателей технологических проходки от показателей технологических

свойств бурового раствора:свойств бурового раствора:I I — вязкости; 2 — водоотдачи; 3— содержания — вязкости; 2 — водоотдачи; 3— содержания

нефти; 4 — содержания твердой фазы; 5 нефти; 4 — содержания твердой фазы; 5

— плотности— плотности

Дарси-Вейсбаха:

Формула Стокса

Величина расхода промывочной жидкости

Re=vdoρ/μ,

Число Рейнольдса

Гидродинамическое давление

Билет № Основы гидравлических расчетов в бурении

6 Оборудование для ликвидации аварий и осложнений в процессе бурения

Рис.1. 1- переводник, 2- воронка, 3- кожух, 4- квадратная штанга, 5- муфта соединительная, 6- головка, 7- направляющая труба, 8- нижняя муфта, 9- самоуплотняющиеся манжеты.

Рис.2. 1- переводник, 2- кольцо, 3-пружина, 4- муфта отбойная, 5- винты, 6- кожух, 7- головка, 8- шпиндель, 9- ударник, 10-наковальня.

Рис.3. Ясс механический ЯМ-127:1- бурильная колонна, 2- упор, 3- шток, 4- корпус, 5- ограничитель, 6- конус штока, 7- конус переводника,8- переводник.

6 Оборудование для ликвидации аварий и осложнений в процессе бурения

Рис.4. Труболовка ТВМ-1 внутренняя освобождающаяся механического действия, состоящая из:

1-муфта, 2- стенка, 3-корпус, 4- фиксатор, 5- ниппель, 6- тормозной башмак, 7- плашкодержатель, 8-плашки,9- наконечник.

Рис.5. Труболовка ТВМ 114-2 внутренняя освобождающаяся .

1- верхний стержень, 2- плашкодержатель, 3- плашки, 4- упорная гайка, 5- стержень, 6- фиксатор, 7- шпонки, 8- винты, 9- фиксаторы,10-шарикоподшипник, 11- направляющий фиксатор, 12- пружинодержатель, 13- пружины,14- винты, 15- кольца, 16- наконечник, 17- винты

6 Оборудование для ликвидации аварий и осложнений в процессе бурения

Рис.6. Метчик специальный замковый МС3.

Рис.7. Колокол ловильный резьбовой.

Рис.8. Колокол ловильный гладкий.

6 Оборудование для ликвидации аварий и осложнений в процессе бурения

Рис.9. Ерш:1- крючок, 2- стержень;3-воронка; 4- корпус с резьбой подбурильные трубы.

Рис.10. Свинцовая печать:а- конусная, б- плоская

Рис.11. Фрезер забойный ФЗТ- 1

7 Искривление скважин. Отклонители.

Схема отклонителя – стабилизатора:Схема отклонителя – стабилизатора:1-подпружиненный поршень; 2- сопло;3- корпус;1-подпружиненный поршень; 2- сопло;3- корпус;4- фиксатор; 5-управляющий узел;6- вилка;7- 4- фиксатор; 5-управляющий узел;6- вилка;7-

кулиса;кулиса;8- шатун; 9- шток; 10- рессора; 11- отклоняющий 8- шатун; 9- шток; 10- рессора; 11- отклоняющий

узел;узел;12- подпружиненный клапан; 13- разделитель 12- подпружиненный клапан; 13- разделитель

сред;сред;14- опора - центратора; 15- поперечный 14- опора - центратора; 15- поперечный

поршень;поршень;16- пружина; 17- переключающий узел; 18- 16- пружина; 17- переключающий узел; 18-

отверстие.отверстие.

Рис.1. компоновки низа бурильной колонны для искривления скважин:

а- с переводником, имеющим перекошенные оси присоединительных резьб; б- с искривлением

секционным турбобуром; в- с турбинным отклонителем; г- с турбинным отклонителем и кривым отклонителем; д- с отклонителем; е- с накладкой и кривым отклонителем;

ж- с эксцентричным ниппелем.

Клиновыйотклонитель

Шарнирныйотклонитель

Турбинныйотклонитель

Работа с клиновидными отклонителями

7 Искривление скважин. Отклонители.

8 Вскрытие продуктивных пластов. Схемы конструкции забоев

1 – обсадная колонна, 2 – фильтр, 3 – цементный камень, 4 – пакер, 5 – перфорационные отверстия, 6 – продуктивный пласт, 7 - хвостовик

А) конструкция ПЗП с открытым забоемА) конструкция ПЗП с открытым забоемБ) продуктивный пласт не зацементирован и обсажен фильтромБ) продуктивный пласт не зацементирован и обсажен фильтромВ) обсадная труба перфорируется на поверхности, ПЗП не зацементированаВ) обсадная труба перфорируется на поверхности, ПЗП не зацементированаГ), Д) конструкция ПЗП с закрытым забоем. В этом случае продуктивный пласт Г), Д) конструкция ПЗП с закрытым забоем. В этом случае продуктивный пласт перекрывается сплошной колонной (г) или хвостовиком (д) с последующим перекрывается сплошной колонной (г) или хвостовиком (д) с последующим цементированием и перфорациейцементированием и перфорацией

9 Разобщение пластов. Спуск обсадных колонн, схема конструкции скважин

1- неразъемный корпус, 2- лопасти, 3- спиральный клин

9 Разобщение пластов. Спуск обсадных колонн, схема конструкции скважин

Рис.2. Комплекс разделительных пробок

9 Разобщение пластов. Спуск обсадных колонн, схема конструкции скважин

9 Разобщение пластов. Спуск обсадных колонн, схема конструкции скважин

9 Разобщение пластов. Спуск обсадных колонн, схема конструкции скважин

9 Разобщение пластов. Спуск обсадных колонн, схема конструкции скважин

10 Схемы используемого оборудования для промывки. Схемы скребков

1- рабочий элемент, 2- корпус, 3- штырь.

11 Оборудование для цементирования скважин

12 Вторичное вскрытие продуктивных пластов

1 - головка; 2 - корпус; 3 - детонирующий шнур; 4 - кумулятивный заряд; 5 - герметизирующее уплотнение; 6 - взрывной патрон; 7 - наконечник.

15 Породоразрушающий инструмент. Классификация буровых долот

1-корпус, 2- лапы, 3- цапфа, 4-6- подшипники, 7- шарошки, 8-9- сопла, 10- каналы,

11- верхняя часть корпуса, 12- внутренняя замковая резьба.

12 Вторичное вскрытие продуктивных пластов

Пулевая перфорация1 - корпус; 2 - пуля; 3 - канал перфоратора; 4 - отклоняющий участок; 5 - пороховой заряд.

Гидропескоструйная перфорация1 – зона обработки; 2 – насосно-компрессорная труба; 3 – гидроперфоратор; 4 – гидроперфорационные каналы

14 Буровые установки

14 Буровые установки

16 Долота специального назначения

Рисунок 1 – Трехшароченый расширитель: 1 – корпус; 2 – кольцо; 3 – шпонка; 4 – шпилька; 5 – шарошка; 6 – ось шарошка; 7 – шайба; 8 – рубашка.

Рисунок 2 – Фрезерное твердосплавное долото типа ДФТС: 1 – корпус; 2 – ствол; 3 – спиральная лента; 4 – твердосплавные пластинки; 5 – коническая посадка; 6 – втулка; 7 – резиновое уплотнение; 8 – пластинки; 9 – промывочное отверстие; 10 – пробка.

16 Долота специального назначения

Рисунок 3 – Пикобур

17 Турбобуры, их конструкции и области применения

17 Турбобуры, их конструкции и области применения

Рисунок 1 – Ступень турбобура с ободными рабочими органами

1 – ротор; 2 - статор

Рисунок 2 – Ступень турбобура с безободными рабочими органами

слева – статор; справа - ротор

18 Винтовые забойные двигатели их конструкции и области применения

Рисунок 1 – Упрощенная схема двигателя:1 — корпус; 2 — ротор; 3 — вал; 4, 5 — осе вой и радиальный подшипники; 6 — долото

Рисунок 2 – Рабочие органы ВЗД на продольном и поперечном сечениях

19 Расчет бурильной колонны при роторном способе бурения и при

бурении забойными двигателями

1 – верхний переводник ведущей трубы; 2 – ведущая труба; 3 – нижний переводник

ведущей трубы; 5 – муфта замка; 6 – ниппель замка; 7 – бурильные трубы; 8 – протектор; 9 – переводник переходной на УБТ; 11 – центратор; 12 – наддолотный

центратор-калибратор. Рисунок - Конструкция бурильной

колонны

Расчет бурильной колонны при бурении забойными двигателями

Расчет бурильной колонны при роторном способе бурения

20 Расчет обсадных колонн для нефтяных и газовых скважин

Рисунок - Конструкция скважины глубиной 2900 м

Расчет обсадных колонн для нефтяных и газовых скважин

21 Буровые роторы, их конструктивные особенности, технические

характеристики

Рисунок 1 – Ротор: 1 – вспомогательная опора; 2 – корпус; 3 – стол; 4 – подшипник; 5 – зажимы; 6 – вкладыши; 7 – кольцевой кожух; 8 – вал; 9 – цепное колесо; 10 – гайка.

21 Буровые роторы, их конструктивные особенности, технические

характеристики

1 – стол ротора; 2, 7 – опоры вспомогательная и главная; 3 – передача коническая зубчатая; 4 – вал быстроходный; 5 – звёздочка; 6 – станина; 8 –

передача цилиндрическая зубчатая; 9 – вал вертикальный.Рисунок 2 – Схемы роторов

22 Вертлюги, их назначение и конструкции

Рисунок – Вертлюг буровой: 1 – ствол; 2, 8 – нижний и верхний масляные сальники; 3 – корпус; 4, 6 – подшипники радиальные нижний и верхний; 5 – опора главная; 7 – опора вспомогательная; 9 – уплотнение быстросъемное; 10 – соединение быстроразъемное; 11 – труба напорная; 12 – крышка; 13 – подвод; 14 – штроп.

23 Талевый механизм и канаты, их конструкции и причины отбраковки

1 – крюк; 2 – талевый блок; 3 –

несущие струны; 4 – кронблок; 5 – вышка; 6

– лебедка; 7 – приспособление для

крепления неподвижной струны; А, Б – ведущая и неподвижная струны

каната; О – ось скважины.

Рисунок – Схема подъемного комплекса

23 Талевый механизм и канаты, их конструкции и причины отбраковки

а – соосная с промежуточными опорами осей; б – многоосная; в – одноосная с двумя внешними опорами; г – одноосная многоопорная; д –

комбинированная;1 – опора оси; 2 – шкив; 3 – неподвижная ось; 4 – подшипники шкива и

оси; 5 – вращающая ось.Рисунок 2 – Конструктивные схемы кронблоков

24 Буровые лебедки, их устройство и классификация. Тормозные устройства буровых лебедок. Продолжительность спуско-подъемных операций, её зависимость от геолого-технических условий строительства

скважин

1 – станина; 2 – рычаг тормозной; 3, 6 – трансмиссии тихой и быстрой скоростей; 4 – тормоз ленточный; 5 – барабан подъемный; 7 – тормоз регулирующий

электродинамический; 8 – станция управления электродинамическим тормозом.Рисунок – Одновальная специализированная буровая лебедка

25 Буровые насосы, их технические характеристики. Способы

регулирования а – общий вид; б –

продольный разрез; 1 – компенсатор; 2 – выходной

коллектор; 3 – гидравлическая коробка; 4 –

компенсатор всасывающий; 5 – коллектор входной; 6, 7 – клапаны всасывающий и нагнетательный; 8 насос

смазочный; 9 – поршень со штоком; 10 – ползун; 11 – вал

коренной с шатунами; 12 – корпус трансмиссии; 13 –

трансмиссионный вал.Рисунок –

Трехпоршневой насос одностороннего действия

мощностью 600 кВт

26 Циркуляционная система буровых установок, её состав при бурении

нефтяных, газовых скважин

1 – насос; 2 – стояк; 3 – буровой рукав; 4 – вертлюг; 5 – труб ведущая; 6 – устье

скважины; 7 – трубы бурильные; 8 – кольцевое пространство; 9 – УБТ; 10 – долото; 11 – растворопровод; 12 – блок очистки; 13 – резервуары; 14 – насос подпорный; 15 –

амбар; 16 – смеситель.Рисунок 1 – Схема циркуляции бурового

раствора.

26 Циркуляционная система буровых установок, её состав при бурении

нефтяных, газовых скважин

1 – стояк; 2, 10 – распределительные устройства; 3, 4 – задвижки; 5 – манометр; 6 – предохранитель; 7 – отводы; 8 – датчик расхода; 9 – трубопровод; 11 – ниппель; 12 –

кран четырехклапанный; 13, 18 – клапаны обратные; 14, 15 – трубопровод напорный и сливной; 16 – резервуары расвора; 17 – желоб сливной; 19 – оборудование устья

скважины; 20 – колонна бурильная; 21 – рукав буровой; 22 – вертлюг.Рисунок 2 – Схема циркуляционного комплекса буровой установки

27 Элементы трансмиссий буровых установок

Рисунок 1 – Цилиндрические зубчатые

передачи внешнего зацепления

Рисунок 2 – Червячная передача: 1 –

червяк; 2 – венец червячного колеса.

Рисунок 3 – Коническая передача: а

– с прямыми; б – с косыми; в – с круговыми

зубьями

27 Элементы трансмиссий буровых установок

Рисунок 4 – Цепная передача: а – роликовой цепью; б – зубчатой цепью

Рисунок 5 – Схема ременной передачи

28 Противовыбросовое оборудование: назначение и системы управления

Рисунок 1 – Плашечный превенторРисунок 2 – Плашки привенторов: а – глухая; б – трубная; 1,3 –

уплотнения плашки; 2 – корпус плашки

28 Противовыбросовое оборудование: назначение и системы управления

Рисунок 3 – Универсальный превентор ПУ1-230х35

Рисунок 4 – Роторный герметезатор ЦКБ «Титан»