Опорные слайды к Опорные слайды к лекции № 11 : лекции № 11 : Система промывки Система промывки скважинскважин доцент кафедрыдоцент кафедры

МОНГП АМТИ Пахлян И.А. МОНГП АМТИ Пахлян И.А.

ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет»технологический университет»

Армавирский механико-технологический институтАрмавирский механико-технологический институтЦикл лекций по дисциплине: Цикл лекций по дисциплине:

«Основы нефтегазопромыслового дела» «Основы нефтегазопромыслового дела» для направления 131000 «Нефтегазовое дело»для направления 131000 «Нефтегазовое дело»

План лекцииПлан лекции

Вводная частьВводная часть1. Основные понятия1. Основные понятия2 Рекомендуемая литература2 Рекомендуемая литература

Основная частьОсновная часть1 Назначение циркуляционной системы БУ1 Назначение циркуляционной системы БУ2 Состав комплекса оборудования 2 Состав комплекса оборудования циркуляционной системыциркуляционной системы3 Требования предъявляемые к применяемым в 3 Требования предъявляемые к применяемым в системах промывки буровым растворамсистемах промывки буровым растворам

ЗаключениеЗаключение

ВведениеВведение Циркуляционная система буровых установок включает в себя Циркуляционная система буровых установок включает в себя

наземное оборудование и сооружения, которые обеспечивают наземное оборудование и сооружения, которые обеспечивают промывку скважины путем многократной принудительной промывку скважины путем многократной принудительной циркуляции бурового раствора по замкнутому кругу, : насос - циркуляции бурового раствора по замкнутому кругу, : насос - забой скважины - насос. Многократная замкнутая циркуляция забой скважины - насос. Многократная замкнутая циркуляция дает значительную экономическую выгоду, благодаря дает значительную экономическую выгоду, благодаря сокращению расходов химических компонентов и других ценных сокращению расходов химических компонентов и других ценных материалов, которые входят в состав буровых растворов. материалов, которые входят в состав буровых растворов. Важно также отметить, что замкнутая циркуляция Важно также отметить, что замкнутая циркуляция предотвращает загрязнение окружающей среды стоками предотвращает загрязнение окружающей среды стоками бурового раствора, который содержит химически агрессивные и бурового раствора, который содержит химически агрессивные и токсичные компоненты.токсичные компоненты.

Задача лекции: ознакомиться с назначением циркуляционных Задача лекции: ознакомиться с назначением циркуляционных систем буровых установок, изучить состав комплекса для систем буровых установок, изучить состав комплекса для промывки скважин, ознакомиться с основными требованиями, промывки скважин, ознакомиться с основными требованиями, предъявляемыми к буровым растворам.предъявляемыми к буровым растворам.

План лекцииПлан лекции

ЛитератураЛитература

План лекцииПлан лекции

1 Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых 1 Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин: Учебник для нач. проф. образования/ скважин: Учебник для нач. проф. образования/ - М.: Издательский центр «Академия», 2003. – - М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 352352

2 Коршак А. А., Шаммазов А. М. Основы 2 Коршак А. А., Шаммазов А. М. Основы нефтегазового дела: Учебник для вузов. — 3-е нефтегазового дела: Учебник для вузов. — 3-е изд., испр. и доп. — Уфа.: ООО изд., испр. и доп. — Уфа.: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2005. — 528 с.: ил.«ДизайнПолиграфСервис», 2005. — 528 с.: ил.

3 Кудинов В.И. Основы 3 Кудинов В.И. Основы нефтегазопромыслового дела. – Москва – нефтегазопромыслового дела. – Москва – Ижевск: Институт компьютерных Ижевск: Институт компьютерных исследований; Удмуртский госуниверситет, исследований; Удмуртский госуниверситет, 2005.-720 с2005.-720 с

1. Назначение 1. Назначение циркуляционной системы БУциркуляционной системы БУ Циркуляционная система буровой установки служит для сбора и Циркуляционная система буровой установки служит для сбора и

очистки отработанного бурового раствора, приготовления новых его очистки отработанного бурового раствора, приготовления новых его порций и закачки очищенного раствора в скважинупорций и закачки очищенного раствора в скважину

Циркуляционные системы буровых установок состоят из Циркуляционные системы буровых установок состоят из взаимоувязанных приборов и сооружений, примененных для взаимоувязанных приборов и сооружений, примененных для выполнения следующих основных функций, :выполнения следующих основных функций, :

нагнетание бурового раствора в бурильную колонну для нагнетание бурового раствора в бурильную колонну для создания непрерывной циркуляции в скважине в процессе создания непрерывной циркуляции в скважине в процессе бурения;бурения;

подача в бурильную колонну необходимого количества подача в бурильную колонну необходимого количества бурового раствора для очистки забоя от выбуренной породы и бурового раствора для очистки забоя от выбуренной породы и создания нужной скорости подъема раствора в затрубном создания нужной скорости подъема раствора в затрубном пространстве для обеспечения выноса породы на пространстве для обеспечения выноса породы на поверхность;поверхность;

подвод необходимой гидравлической мощности к долоту для подвод необходимой гидравлической мощности к долоту для обеспечения высокой скорости обеспечения высокой скорости истечения истечения (до 180 м/с) (до 180 м/с) раствора из его сопел с целью эффективной очистки забоя от раствора из его сопел с целью эффективной очистки забоя от ввыыбуренной породы;буренной породы;

подвод энергии к гидравлическому забойному двигателю;подвод энергии к гидравлическому забойному двигателю; очистка бурового раствора от вочистка бурового раствора от выыбуреной породы и газа;буреной породы и газа; поддержка постоянных параметров бурового раствора, поддержка постоянных параметров бурового раствора,

закачиваемого в скважину;закачиваемого в скважину; приготовление нового бурового раствора.приготовление нового бурового раствора.

Циркуляционная система буровой установки:Циркуляционная система буровой установки: 1 — устье скважины; 2 — желоб; 3 — вибросито; 4 — 1 — устье скважины; 2 — желоб; 3 — вибросито; 4 —

гидроциклон; 5 — блок приготовления бурового гидроциклон; 5 — блок приготовления бурового раствора; 6 — емкость; 7 — шламовый насос; 8 — раствора; 6 — емкость; 7 — шламовый насос; 8 — приемная емкость; 9 — буровой насос; 10 — приемная емкость; 9 — буровой насос; 10 — нагнетательный трубопроводнагнетательный трубопровод

План лекцииПлан лекции

2. Состав комплекса 2. Состав комплекса оборудования для промывки оборудования для промывки скважинскважин

Система промывки скважины должна обеспечить комплекс Система промывки скважины должна обеспечить комплекс технологических процессов и операций по приготовлению, очистке, технологических процессов и операций по приготовлению, очистке, обработке и циркуляции бурового раствора. Она включает в себя обработке и циркуляции бурового раствора. Она включает в себя следующее оборудованиеследующее оборудование

1.1. Поверхностную циркуляционную систему (несколько емкостей для Поверхностную циркуляционную систему (несколько емкостей для хранения бурового раствора, перемешиватели с электроприводом, хранения бурового раствора, перемешиватели с электроприводом, блок приготовления и регулирования свойств бурового раствора, блок приготовления и регулирования свойств бурового раствора, блок очистки от выбуренной породы, желоба с шиберами для блок очистки от выбуренной породы, желоба с шиберами для манипуляции с выходящим из скважины при бурении потоком манипуляции с выходящим из скважины при бурении потоком жидкости.жидкости.

2.2. Насосный блок (1-2, 3 буровых насоса с электрическим или Насосный блок (1-2, 3 буровых насоса с электрическим или дизельным приводом средней мощностью до 380 кВт каждый).дизельным приводом средней мощностью до 380 кВт каждый).

3.3. Нагнетательную систему (нагнетательный трубопровод, гибкий Нагнетательную систему (нагнетательный трубопровод, гибкий буровой шланг, вертлюг, колонна бурильных труб)буровой шланг, вертлюг, колонна бурильных труб)

1 - 1 - насос; 2 - стояк; 3 - насос; 2 - стояк; 3 - буровой рукав; 4 - вертлюг; буровой рукав; 4 - вертлюг; 5 - ведущая труба; 6 - устье 5 - ведущая труба; 6 - устье скважины; 7 - трубы скважины; 7 - трубы бурильные; 8 - кольцевое бурильные; 8 - кольцевое пространство; 9 - УБТ; 10 - пространство; 9 - УБТ; 10 - долото; 11 - долото; 11 - растворопровод; 12 - блок растворопровод; 12 - блок очистки; 13 - резервуары; 14 очистки; 13 - резервуары; 14 - насос подпорный; 15 - - насос подпорный; 15 - амбар; 16 – смесительамбар; 16 – смеситель

Схема циркуляции Схема циркуляции бурового растворабурового раствора

Для очистки бурового раствора от шлама используется комплекс Для очистки бурового раствора от шлама используется комплекс различных механических устройств: вибрационные сита, различных механических устройств: вибрационные сита, гидроциклонные шламоотделители, сепараторы, центрифуги. В гидроциклонные шламоотделители, сепараторы, центрифуги. В составе циркуляционной системы все эти механические составе циркуляционной системы все эти механические устройства должны устанавливаться в строгой устройства должны устанавливаться в строгой последовательности. При этом схема прохождения бурового последовательности. При этом схема прохождения бурового раствора должна соответствовать следующей технологической раствора должна соответствовать следующей технологической цепочке: скважина — газовый сепаратор — блок грубой очистки цепочке: скважина — газовый сепаратор — блок грубой очистки от шлама (вибросита) дегазатор — блок тонкой очистки от от шлама (вибросита) дегазатор — блок тонкой очистки от шлама (песко- и илоотделители, сепаратор) — блок шлама (песко- и илоотделители, сепаратор) — блок регулирования содержания и состава твердой фазы регулирования содержания и состава твердой фазы (центрифуга, гидроциклонный глиноотделитель) — буровые (центрифуга, гидроциклонный глиноотделитель) — буровые насосы — скважина.насосы — скважина.

При отсутствии газа в буровом растворе исключают ступени При отсутствии газа в буровом растворе исключают ступени дегазации; при использовании неутяжеленного раствора, как дегазации; при использовании неутяжеленного раствора, как правило, не применяют сепараторы, глиноотделители и правило, не применяют сепараторы, глиноотделители и центрифуги; при очистке утяжеленного бурового раствора центрифуги; при очистке утяжеленного бурового раствора обычно исключают гидроциклонные шламоотделители (песко- и обычно исключают гидроциклонные шламоотделители (песко- и илоотделители). Таким образом, выбор оборудования и илоотделители). Таким образом, выбор оборудования и технологии очистки бурового раствора от шлама должен технологии очистки бурового раствора от шлама должен основываться на конкретных условиях бурения.основываться на конкретных условиях бурения.

Блок приготовления Блок приготовления раствороврастворов

Блок Блок гидроциклоновгидроциклонов

Сито вибрационное с Сито вибрационное с линейными колебаниями линейными колебаниями СВ1ЛМСВ1ЛМ

План лекцииПлан лекции

3 Требования 3 Требования предъявляемые к предъявляемые к применяемым в системах применяемым в системах промывки буровым промывки буровым растворамрастворам Для реализации функций процесса промывки скважин Для реализации функций процесса промывки скважин

буровые растворы должны удовлетворять ряду требований:буровые растворы должны удовлетворять ряду требований: выполнять возложенные функции;выполнять возложенные функции; не оказывать вредного влияния на буровой инструмент и не оказывать вредного влияния на буровой инструмент и

забойные двигатели (коррозия, абразивный износ и т.д.)забойные двигатели (коррозия, абразивный износ и т.д.) легко прокачиваться и очищаться от шлама и газа;легко прокачиваться и очищаться от шлама и газа; быть безопасными для обслуживающего персонала и быть безопасными для обслуживающего персонала и

окружающей среды;окружающей среды; быть удобными для приготовления и очистки;быть удобными для приготовления и очистки; быть доступными, недорогими, допускать возможность быть доступными, недорогими, допускать возможность

многократного использования.многократного использования.

Силовой привод обеспечивает Силовой привод обеспечивает функционирование всей буровой устанфункционирование всей буровой установки — овки — он снабжает энергией лебедку, буровые насосы и он снабжает энергией лебедку, буровые насосы и ротор.ротор.

Привод буровой установки может быть дизельным, Привод буровой установки может быть дизельным, электрическим, дизель-электрическим и дизель-электрическим, дизель-электрическим и дизель-гидравлическим. гидравлическим. Дизельный привод при-Дизельный привод при-

меняют в районах, не обеспеченных меняют в районах, не обеспеченных электроэнергией необходимой мощности. электроэнергией необходимой мощности. Электрический привод от электродвигателей Электрический привод от электродвигателей переменного и попеременного и постоянного тока отличается стоянного тока отличается простотой в монтаже и эксплуатации, высокой простотой в монтаже и эксплуатации, высокой надежностью и экономичностью, но применим надежностью и экономичностью, но применим только в электрифицированных районахтолько в электрифицированных районах

План лекцииПлан лекции

ЗаключениеЗаключениеОсновные требования, предъявляемые к Основные требования, предъявляемые к циркуляционным системам буровых циркуляционным системам буровых установок - качественное приготовление, установок - качественное приготовление, контроль и поддержка необходимых для контроль и поддержка необходимых для данных геолого-техническх условий состава данных геолого-техническх условий состава и физико-механических свойств бурового и физико-механических свойств бурового раствора. При выполнении этих требований раствора. При выполнении этих требований достигаются высокие скорости бурения и в достигаются высокие скорости бурения и в значительной степени предупреждается значительной степени предупреждается большое количество аварий в скважине.большое количество аварий в скважине.

План лекцииПлан лекции