Oljebrønnboringsordning. Oljeboringsteknologi

Vi vil kalles en sylindrisk gruve, som er bygget uten menneskelig tilgang til bunnen og har en diameter mange ganger mindre enn lengden.

Utgraving - dette er en kunstig fordypning i tarmene på jorden. Begynnelsen på brønnen kalles munn, nederst - slaktesideoverflater - vegger eller tønne.

Brønner til forskjellige formål er kapital, dyre strukturer som har vært i drift i flere tiår.

Brønnene er designet for utvinning av mineraler, for å injisere forskjellige midler i formasjonene, for å kontrollere utviklingen av avleiringer etc.

Et usikret åpent borehull representerer ikke en pålitelig kanal for å forbinde den produktive formasjonen med dagsoverflaten på grunn av ustabilitet av bergarter, tilstedeværelsen av lag mettet med forskjellige væsker (vann, olje, gass, deres blandinger) som er under forskjellige trykk, etc.

Foring av borehullet og skille lagene gjøres ved å kjøre rør som kalles foringsrør,og alle tømte rør er foringsrør.

For foring av brønnen brukes spesielle stålrør av forskjellige kvaliteter av stålkvalitet og diameter.

For å ekskludere tverrstrømning av forskjellige væsker fra formasjon til formasjon, er det ringformede rommet mellom borehullsveggen og foringsrøret som renner ned i det fylt med pluggmateriale med inerte og aktive fyllstoffer, med kjemiske reagenser som bruker pumper.

De mest brukte bindemidlene er Portland sement.

Derfor kalles selve prosessen med separasjon av lag sementering.

Under boringen er det slike lag av bergarter der forskjellige komplikasjoner er mulige, uten at ytterligere boring er umulig ved å senke ytterligere foringsstrenger.

Som et resultat opprettes en stabil underjordisk struktur av et bestemt design.

Vel design betyret sett med data om antall (d, l) foringsstrenger, borehullsdiameter for hver streng, sementeringsintervaller, samt metodene for å forbinde brønnen med den produktive formasjonen.

Informasjon om diametre, veggtykkelse og stålkvaliteter på foringsrør, utstyr til bunnen av foringsstrengen er inkludert i konseptet foringsstrukturer- foringsrigging.

Foringsrør for spesielle formål senkes ned i brønnen. Denne retningen, leder, mellombølger, produksjonshylster.

Retning

Retningen senkes ned i borehullet for å forhindre erosjon og kollaps av bergarter fra borehullveggene og for å forbinde borehullet med trauene i behandlingssystemet. Retningen er sementert i full lengde. Retningens lengde varierer fra flere meter til hundrevis av meter, avhengig av snittet av bergarter og boreforhold (sjø, sump, silty løs jord osv.).

Dirigent

Lederen dekker den øvre delen av den geologiske delen av ustabile bergarter, lag mettet med vann og andre væsker, absorberer borevæske eller viser formasjonsvæsker som tilfører overflaten. Lederen dekker nødvendigvis alle lag med ferskvann. Anti-blowout utstyr er installert på lederen, ved brønnhodet fungerer lederen også som en støtte for oppheng av de neste kolonnene.

Produksjonsdeksel

Produksjonsstrengen kjøres i brønnen for å ekstrahere olje, gass eller for å injisere vann eller gass i reservoaret for å opprettholde reservoartrykket.

Produksjonshylsen i gass- og letebrønner er fullsementert. I oljebrønner - enten i hele lengden, eller med overlapping av forrige streng med 100 m.

Mellomkolonne

Mellomstrengene senkes i tilfelle det er umulig å bore uten å først separere sonene til komplikasjoner (manifestasjoner, tap, kollaps).

Mellomliggende søyler kan være faste, dvs. de senkes fra munnen til bunnen og ikke faste, den såkalte skaft.

Det skal bemerkes at jo mer avansert boreteknologien og de mindre komplekse geologiske forholdene, jo enklere er brønnkonstruksjonen og jo lavere kostnadene ved konstruksjonen. Borehullsaksen har nesten alltid en romlig krumning, men med en lav krumningsintensitet (mindre enn 0,1 omtrent en brøkdel av en grad per 10 m av borehullets lengde) kalles brønnen vertikal(med et totalt avvik på ikke mer enn 1-2 o).

Med en høy intensitet av brønnen kalles krumning buet.

Brønner som er spesielt buet i de nødvendige vinklene med en gitt intensitet og i en bestemt retning kalles skrått - regissert.

Med avvik fra vertikalen med 90 kalles brønnene horisontal.

Flere retningsbrønner ligger side om side (flere meter mellom brønnhodene) busk.Boring av forekomster kalles altså klyngeboring.

Flerradsbrønn - dette er en slik brønn når flere produksjonsstrenger kjøres inn i den side om side for samtidig oljeproduksjon fra flere horisonter med forskjellige reservoartrykk.

For å øke dreneringsområdet bores noen flere skrå borehull fra hovedformasjonen. Slike brønner kalles flere hull.

Det er brønner med store, normale, reduserte og små diametre.

Brønner med stor diameter er mer enn 760 mm.

Brønner boret med en bit på 190,5 mm - redusert diameter.

Brønner mindre enn 1000 m dype - liten brønner, opptil 5000 m - dyp, over - superdyp.

Gass og olje er mineralene som det produseres drivstoff fra. Det er denne typen drivstoff menneskeheten bruker mest av alt. Oljeproduksjonen startet relativt lenge siden, men æra med intensiv produksjon av "svart gull" begynte i det nittende og tjuende århundre.

I dag er mer enn 60% av verdens oljereserver konsentrert i Midt-Østen, med USA og Europa som de ledende forbrukerne. Siden nittitallet (på grunn av utviklingen av alternative energikilder) har oljeproduksjonen gradvis gått ned.

Velutviklingsstadier

Det er flere stadier av oljebrønnutvikling:

1. Mestring av objektet. Det er en forbedret oljeproduksjon med et minimum av vannmetning, en intens reduksjon i reservoartrykket, en økning i antall brønner og en oljeutvinningsgrad på 10%. Studiens varighet kan være opptil 5 år. Begrepet for fullføring av utbygging forstås som en nedgang i produksjonen på ett år i forhold til den totale mengden av råvarereserver.
2. Garantert konstant høye produksjonshastigheter, begrenset til 3-17%, avhengig av oljeviskositet. Lengden på produksjonstiden kan variere fra ett år til syv år. Antall brønner vokser også på grunn av utnyttelse av reserver, men noen av de gamle stenges. Det avhenger av vannmetningen i oljen, som kan være opptil 65%. Dermed kan utvinning av olje være rundt 30-50%. Ekstraksjon av en naturressurs i noen arbeid utføres med tvang ved mekanisk pumping med pumper.
3. Redusert produksjon. Oljeutvinningsgraden faller til 10% per år, mens produksjonsgraden reduseres til 1%. Hver brønn byttes til en mekanisk pumpemetode. Antall brønner i reserven synker raskt. Vannmetningen i lag kan nå 85%. Dette er den vanskeligste fasen, fordi det er behov for å senke oljepumpehastigheten. Det er ganske vanskelig å beregne forskjellen mellom indikatorene mellom forrige trinn og dataene, fordi forskjellen i koeffisienten over flere års produksjon vanligvis er minimal. I løpet av disse tre trinnene når utvinningen av oljelag 90% av det totale volumet.
4. Den siste fasen. Oljeutvinning reduseres til 1%, og vannflomforholdet stiger til maksimalt nivå - fra 98%. Utviklingen av oljebrønner er fullført, hvoretter de stenges. Men varigheten av dette stadiet kan variere og kan nå 20 år.

Design

De konstruktive egenskapene til oljebrønner er sikret av:

1. Mekanisk stabilitet av formasjonsdelen ved siden av bunnhullet.
2. Muligheter for å kjøre utstyr nedover i hullet, forhindre dannelse av kollaps.
3. Sterk hydrodynamisk forbindelse mellom oljereservoarer og bunnen av brønnen.
4. Muligheter for produksjon av olje fra reservoarene som er mettet med naturlig materiale ved å isolere steder mettet med gass og vann, hvis ikke produksjonen er planlagt fra dem.
5. Muligheter for å bruke dreneringssystemet til hele det oljemettede laget.

Typiske design av oljeproduksjonsbrønner

I metoden med åpent hull brukes følgende metode: brønnskoen er foringsrørt og sementert rett før begynnelsen av formasjonen. Deretter åpnes oljereservoaret, mens brønnstrengen forblir åpen. En slik struktur er bare installert hvis:

• fjellet er ganske tett, homogent og har ikke gass eller vannlag;
• det er klare data på toppen og bunnen av brønnen selv før utstyret er installert og laget er trengt inn;
• med en liten tykkelse på lag, som ikke kan fikses;
• hvis det ikke er behov for å åpne reservelag i nærheten.

Fordelen med denne slaktemetoden er dens hydrodynamiske egenskaper. Slike brønner betraktes som ideelle prøver. Imidlertid er det ulemper. Det er en trussel om kollapser, noe som begrenser delvis åpning av reservelag på grunn av boreriggenes innvirkning på dem.

Filtreringsflater har to typer design:

1. Utviklingen bores til bunnen av laget, et foringsrør plasseres der det bores hull på forhånd mot oljelagets sjikt, og til slutt fylles det med sement. Denne utformingen er identisk med det åpne hullet, men det er en mer effektiv brønnforing, som sikrer bevaring av strengen hvis en delvis kollaps oppstår.
2. Foringsskoen er sementert før den når toppen av formasjonen. Et filter med en fin brøkdel av hull er installert i den åpne delen av sengen, og rommet mellom det og kolonnen er forseglet. Denne utformingen forhindrer at sand kommer inn i brønnen.

Designet med filtre installert i bunnhullet brukes mye sjeldnere enn et åpent, eksklusivt for å skjerme ut sandstopp i utviklingen av formasjoner som er utsatt for sandutvikling.

Det er også perforerte brønner i borehullet. Slike design er veldig utbredt. Bruksgraden når 90%. Når du designer en brønn, blir det markert i formasjonen, til det nivået som borestrengen bores i. Den nedre delen når det mest produktive merket av oljeakkumuleringen og blir utforsket ved hjelp av geofysiske verktøy. Dette lar deg bestemme intervallene mettet med vann, gass og olje for ytterligere nøyaktig drift av anlegget. Denne designen har flere fordeler:

• teknologiske trekk ved brønnlegging og hogst er blitt forenklet;
• effektiv isolasjon av tilstøtende lag opprettholdes;
• det er en mulighet til å åpne reserveoljemettede reservoarer;
• belastning på ekstra borehullmerker er tillatt;
• muligheten for langvarig drift av brønnen og bevaring av boreseksjonen.

En slik perforert type bunnhull vil ikke beskytte brønnen mot utseende av sandstopp i lag som er utsatt for en slik manifestasjon. For å gi beskyttelse er det nødvendig å installere ekstra filtre med en liten brøkdel av hull for å beholde små partikler. Dette øker imidlertid filterenes motstand kraftig mot innkommende formasjonsvæske.

Sekvensen av operasjoner ved boring av brønner

Når du borer oljebrønner, er rekkefølgen av operasjonene som følger:

1. Bergarten ødelegges ved hjelp av en boremekanisme, hvoretter brønnstrengen blir dypere.
2. Ødelagte deler fjernes fra bakkehullet til overflaten.
3. Det installeres en oljebrønn, hvoretter den forsterkes med sement på et visst nivå.
4. Geofysiske undersøkelser og målinger utføres.
5. Strengen går ned til merket for den oljemettede formasjonen, som åpnes, og ressursen pumpes ut.

Bygning

Den første fasen av byggingen av oljebrønner sørger for utvikling av stein med en dybde og diameter på henholdsvis 30 m og 40 cm. Et rør senkes helt til bunnen, noe som skal indikere boreretningen. Nær-rørområdet er sementert, hvoretter et borehull plasseres i røret og senkes med en mindre diameter med 500-800 meter i fungerende stand. Dette området blir utvunnet og sementert for å isolere ustabile berglag.

Videre blir boreprosessen mer komplisert, og oppnåelsen av arbeidsdybden til oljelaget reduseres betydelig. Dette avhenger av at effektive reservoarer noen ganger er plassert i flere lag, og at oljeproduksjonen må utføres fra et dypere reserveområde. I en slik situasjon introduseres en middelmådig kolonne som er sementert langs den ytre delen.

Etter å ha nådd det nødvendige driftsnivået, er det installert et hovedproduksjonsforingsrør på det, som ikke bare er designet for å pumpe ut gass og olje, men også for å innføre den nødvendige mengden vann for å oppnå ønsket trykk. Det er hull på sideveggene, sementlaget er forskjellig fra lagene i andre kolonner, det brukes ekstra utstyr i det: sentralisatorer, tilbakeslagsventiler, pakker, etc., noe som gjør kolonnen forskjellig fra de vanlige.

Utnyttelse

Driften av oljebrønner avhenger av trykket i reservoarene og er delt inn på flere måter:

1. Fontene. Det utføres på grunn av trykket av gass og vann i det interstratale rommet. Det er den vanligste og mest økonomiske typen gruvedrift.
2. Pumping. Det utføres ved hjelp av pumpeenheter som destillerer olje direkte i brønnen.
3. Gassheis. Den utføres ved å innføre høytrykksgass i formasjonen på grunn av mangel på slik gass i avsetningene.

Typer reservoarutvinningsmodi

Følgende typer brønnoperasjonsmodi er delt inn.

Vanntrykkregimet sørger for suging og bevegelse av oljeavsetninger gjennom åpne rom mellom reservoarene på grunn av vannet i kontakt med dem. Modusene er delt inn i:

• Hard: olje blir kontaktet brønner ved hjelp av interstratal vannstøtte. Dette lar deg øke oljeutvinningsfaktoren.
• Elastisk: sørger for elastisk kompresjon av vannressurser der energi akkumuleres, noe som gjør det mulig å utvide det interstratale bergrommet og bevegelsen av ressursen til oljebrønnen.

Bedrifter som spesialiserer seg på dette feltet kan bruke forskjellige metoder, men mye avhenger av typen brønn.

Gasstrykkmodusen ligner på vanntrykkmodusen, men driften av gruven utføres i de øvre lagene av trykket i gassrommet. På grunn av dette fortrenger gass oljeavsetninger til overflaten til brønnen. Men hvis gassforekomster er plassert nær brønnen, er de i stand til å trenge inn i den, noe som reduserer oljestrømmen betydelig. Derfor er det en risiko for en reduksjon i indikatorene for effektiv produksjonsgrad.

Oppløst gass brukes i oljereservoarer der det ikke er gass og lite vann. Oppløst gass brukes til å presse ut olje. Den skiller seg fra oljefelt og sprer seg gjennom hulrom. Gass fortrenger olje delvis på grunn av lavt trykk og energi til gassen mellom reservoarene. Oljeutvinningsfaktoren i denne modusen er ganske lav.

Gravitasjonsregimet er gitt når det ikke er energi i formasjonene. Oljeproduksjon skjer bare på grunn av gravitasjonen av selve oljen ved bruk av skrå borehull.

Boring av olje- og gassbrønner

Avhengig av plasseringen av formasjonene, kan boringen være loddrett, horisontal, tilbøyelig. Etter forberedelse av territoriet og registrering av dokumenter begynner forberedende arbeid.

Ved hjelp av boreutstyr blir borehullet trengt inn i fjellet til en viss dybde, rørene blir kombinert i søyler, og deretter festet med sement for å unngå bergkollaps. Når kolonnen har nådd arbeidssonen, åpnes oljereservoaret og den direkte prosessen med å pumpe ut råvaren begynner.

Boreteknologi

Borearbeid er en veldig kompleks teknologisk operasjon som involverer flere påfølgende trinn. Ved hjelp av en borerigg blir en kraftig aksel satt inn i jorden. Oljeboringsteknologi er som følger:

1. Kjøringen utføres på en slik måte at fjellet blir ødelagt av kraftig borer rekyl.
2. Overflødige deler av det borede fjellet fjernes fra brønnen.
3. Skaftet er forsterket med foringsstrenger.
4. Bergarter blir undersøkt etter geofysisk metode, boreretningen bestemmes.
5. Den endelige strengen kjøres ned til ønsket arbeidsdybde og sementeres.

Teknologien for boring av olje- og gassbrønner gir to metoder:

1. Mekanisk er det vanligste. Ved hjelp av kraftige pneumatiske hamre ødelegges et jordlag, overflødig bergart fjernes ved hjelp av borevæske eller gass. Den er delt inn i underarter: rotasjon, perkusjon.
2. Ikke-mekanisk:

• termisk;
• eksplosiv;
• hydraulisk;
• elektrisk impuls.

Boring utføres ved hjelp av spesialiserte borerigger, profesjonelle verktøy og et sett med bakkeutstyr som brukes til installasjon, pumping og vedlikehold av stasjoner.

Riggen består av: utstyr for utløsning av operasjoner, en oljerigg, en tårnkonstruksjon, en kraftstasjon, bakkeutstyr, et borevæsketilførselssystem. Den vellykkede fullføringen av den teknologiske prosessen avhenger direkte av egenskapene til borevæsken, som fremstilles på grunnlag av vann eller olje.

Første oljebrønn i Baku

Et interessant faktum er at verdens første oljeproduksjon ble installert i Baku, da byen var en del av Russland. Det var Baku-forskere som utviklet retningsboringsmetoden, som brukes overalt i verden. Den første oljebrønnen ble bygget i Baku i 1846. Dette gir plassering av feltet i stor avstand fra pumpeenheten. Det er utviklet en metode der gjørmepumper forgrener seg, noe som gjør det mulig å pumpe olje fra flere kilder samtidig. Dermed var mengden olje produsert i området ved bruk av borerigger innen 1890 nesten sytten millioner fat. Og innen 1901 var verdensprosenten av oljeproduksjon i denne regionen 95%.

Generell informasjon om boring olje og gass brønner

1.1. GRUNNLEGGENDE BETINGELSER OG DEFINISJONER

Figur: 1. Elementer i brønnstrukturen

En brønn er en sylindrisk gruve som fungerer uten menneskelig tilgang og har en diameter som er mange ganger mindre enn lengden (fig. 1).

Hovedelementene i borehullet:

Brønnhode (1) - skjæringspunkt mellom brønnruten og dagsoverflaten

Bunnhull (2) - bunnen av et borehull som beveger seg som et resultat av støt av et bergskjærende verktøy på fjellet

Borehullsvegger (3) - sideflater boring brønner

Borehullsakse (6) - en imaginær linje som forbinder sentrum av borehullets tverrsnitt

* Borehull (5) - plassen i tarmene okkupert av borehullet.

Foringsstrenger (4) - strenger av foringsrør forbundet med hverandre. Hvis veggene i brønnen er laget av stabile bergarter, kjøres foringsstrengene ikke inn i brønnen.

Brønnene fordypes og ødelegger fjellet over hele bunnhullsområdet (fast bunn, fig. 2a) eller langs dens perifere del (ringformet bunn, fig. 2b). I sistnevnte tilfelle forblir en bergkolonne i midten av brønnen - en kjerne som med jevne mellomrom heves til overflaten for direkte studier.

Diameteren på brønner reduseres som regel fra hode til bunn i trinn med visse intervaller. Innledende diameter olje og gass brønnene overstiger vanligvis ikke 900 mm, og den endelige er sjelden mindre enn 165 mm. Dybder olje og gass brønner varierer innen noen få tusen meter.

Ved romlig plassering i jordskorpen er borehullene delt inn (figur 3):

1. Vertikal;

2. tilbøyelig;

3. Retningslinje buet;

4. Buet;

5. Retningslinje buet (med et horisontalt snitt);

Figur: 3. Romlig plassering av brønner

Kompleks buet.

Olje og gass brønner bores på land og til havs ved hjelp av borerigger. I sistnevnte tilfelle er borerigger montert på stativer, flytende boreplattformer eller skip (fig. 4).

PÅ olje og gass næringer borer brønner for følgende formål:

1. Operasjonelt - for oljeproduksjon, gass og gass kondensat.

2. Injeksjon - for pumping i produktive horisonter av vann (sjeldnere luft, gass) for å opprettholde reservoartrykket og forlenge strømningsperioden for feltutvikling, øke strømningshastigheten operativt brønner utstyrt med pumper og luftløftere.

3. Utforskning - for å identifisere produktive horisonter, avgrense, teste og vurdere deres industrielle verdi.

4. Spesiell - referanse, parametrisk, vurdering, kontroll - for å studere den geologiske strukturen i et lite kjent område, bestemme endringer i reservoaregenskapene til produktive formasjoner, overvåke formasjonstrykket og bevegelsen av olje-vann-kontakt, grad av utvikling av individuelle seksjoner av formasjonen, termisk effekt på formasjonen, sikre forbrenning på stedet , oljeforgassning, avløpsvannutslipp i dyptliggende absorberende formasjoner, etc.

5. Strukturelt søk - for å avklare posisjonen til lovende olje-gasslager strukturer i henhold til øvre markering (definerende) horisonter som gjentar omrissene, i henhold til dataene for boring av små, billigere brønner med liten diameter.

I dag olje og gass brønner er dyre kapitalstrukturer som har tjent i mange tiår. Dette oppnås ved å koble reservoaret til jordoverflaten i en forseglet, sterk og holdbar kanal. Imidlertid representerer det borede borehullet ennå ikke en slik kanal, på grunn av ustabilitet av bergarter, tilstedeværelsen av lag mettet med forskjellige væsker (vann, olje, gass og blandinger derav), som er under forskjellige trykk. Derfor er det under byggingen av en brønn nødvendig å sikre borehullet og separate (isolere) formasjoner som inneholder forskjellige væsker.

Borehullet er dekket av spesielle rør som kalles foringsrør. En serie foringsrør koblet i serie med hverandre utgjør foringsstrengen. Foringsrør av stål brukes til brønnforing (fig. 5).

Lagene mettet med forskjellige væsker er skilt av ugjennomtrengelige bergarter - "dekker". Når du borer en brønn, forstyrres disse ugjennomtrengelige frakoblingsdekslene, og det opprettes muligheten for interstratale tverrstrømmer, spontan utstrømning av formasjonsvæsker til overflaten, vanning av produktive formasjoner, forurensning av vannforsyningskilder og atmosfæren, og korrosjon av foringsstrenger senket i brønnen.

Under boringen av en brønn i ustabile bergarter er intense hulrom, talus, steinfall etc. mulig. I noen tilfeller blir ytterligere utdyping av borehullet umulig uten forutgående feste av veggene.

For å utelukke slike fenomener er den ringformede kanalen (ringformet rom) mellom borehullveggen og foringsrøret som renner ned i den fylt med plugging (isolerende) materiale (fig. 6). Dette er formuleringer som inkluderer et snerpende, inert og aktivt fyllstoff og kjemiske reagenser. De fremstilles i form av løsninger (ofte vann) og pumpes inn i brønnen med pumper. De mest brukte bindemidlene er Portland sement. Derfor kalles prosessen med separering av lag sementering.

Som et resultat av borehullsboring, dens påfølgende festing og separering av lag, opprettes således en stabil underjordisk struktur med et bestemt design.

Brønndesignet forstås som et sett med data om antall og størrelse (diameter og lengde) på foringsstrenger, borehullsdiameter for hver streng, sementeringsintervaller, samt metoder og intervaller for å forbinde brønnen med den produktive formasjonen (fig. 7).

Informasjon om diametre, veggtykkelser og stålkvaliteter av foringsrør etter intervaller, om typer foringsrør, utstyr bunnen av huset er inkludert i utformingen av huset.

Foringsstrenger med et bestemt formål senkes ned i brønnen: retning, leder, mellomstrenger, operativt kolonne.

Retningen senkes ned i brønnen for å forhindre erosjon og kollaps av bergarter rundt brønnhodet når du borer under en overflateføring, samt for å forbinde brønnen med boreslamrensingssystemet. Det ringformede rommet bak retningen er fylt i hele lengden med fugemørtel eller betong. Retningen senkes til flere meters dybde i stabile bergarter, opp til titalls meter i sump og silig jord.

Lederen dekker vanligvis den øvre delen av den geologiske delen, der det er ustabile bergarter, reservoarer som absorberer boring løsning eller utvikling, tilførsel av formasjonsvæsker til overflaten, dvs. alle de intervallene som vil komplisere prosessen med videre boring og forårsake miljøforurensning. Alle lag mettet med ferskvann må dekkes med en leder.

Figur: 7. Vel design diagram

Jiggen brukes også til å installere en utblåsningsbeskyttelse utstyr og kleshengere av påfølgende foringsstrenger. Dirigenten senkes til en dybde på flere hundre meter. For pålitelig separering av sømmene, som gir tilstrekkelig styrke og stabilitet, er foringsrøret sementert i hele lengden.

Operasjonelt strengen kjøres i brønnen for å gjenvinne olje, gass eller injeksjon i den produktive horisonten av vann eller gass for å opprettholde reservoartrykket. Høyden på sementoppslemmingen stiger over toppen av de produktive horisontene, så vel som en trinnsementeringsanordning eller et kryss mellom de øvre seksjonene av foringsstrenger i olje og gass brønner bør være minst 150-300 m og henholdsvis 500 m.

Mellomliggende (tekniske) søyler må kjøres hvis det er umulig å bore til designdybden uten å først skille sonene av komplikasjoner (manifestasjoner, skred). Beslutningen om å kjøre dem er tatt etter å ha analysert trykkforholdet som oppstår under boring i "brønnreservoar" -systemet.

Hvis trykket i brønnen Pc er mindre enn formasjonstrykket Рпл (trykket av væskene som metter formasjonen), vil væskene fra formasjonen strømme inn i brønnen, en manifestasjon vil oppstå. Avhengig av intensiteten, er manifestasjoner ledsaget av selvhellende væske ( gass) ved brønnhodet (overløp), utblåsning, åpen (ukontrollert) flytende. Disse fenomenene kompliserer brønnkonstruksjonsprosessen, utgjør en trussel om forgiftning, branner, eksplosjoner.

Når trykket i brønnen stiger til en viss verdi, som kalles trykket til begynnelsen av absorpsjonen Ploss, kommer væsken fra brønnen inn i formasjonen. Denne prosessen kalles absorpsjon boring løsning. Рпосл kan være nær eller lik reservoartrykket, og noen ganger nærmer det seg verdien av vertikalt bergtrykk, bestemt av vekten av bergartene som ligger over.

Noen ganger er tap ledsaget av væskestrøm fra et reservoar til et annet, noe som fører til forurensning av vannforsyningskilder og produktive horisonter. En reduksjon i væskenivået i brønnen på grunn av absorpsjon i en av reservoarene forårsaker en reduksjon i trykket i det andre reservoaret og muligheten for manifestasjoner fra det.

Trykket der naturlige lukkede brudd åpnes eller nye dannes, kalles trykket for hydraulisk brudd på formasjonen Ргрп. Dette fenomenet er ledsaget av en katastrofal absorpsjon boring løsning.

Det er karakteristisk at i mange olje og gass I regioner er reservoartrykket Ppl nær det hydrostatiske trykket i ferskvannskolonnen Pg (heretter ganske enkelt det hydrostatiske trykket) med en høyde Нж, lik dybden Нп, som dette reservoaret ligger på. Dette skyldes det faktum at trykket av væsker i reservoaret ofte er forårsaket av trykket fra kantvann, hvis ladningsområde har forbindelse med dagsoverflaten i betydelige avstander fra feltet.

Siden de absolutte verdiene til trykkene avhenger av dybden H, er det mer praktisk å analysere forholdene deres ved å bruke verdiene til det relative trykket, som er forholdene mellom de absolutte verdiene til de tilsvarende trykkene til det hydrostatiske trykket Pr, dvs.

Rpl * \u003d Rpl / Rg;

Pgr * \u003d Pgr / Rg;

Рпогл * \u003d Рпогл / Рг;

Ргрп * \u003d Ргрп / Рг.

Her Рпл - reservoartrykk; Ргр - hydrostatisk trykk fra boreslammet; Рпогл - trykk i begynnelsen av absorpsjon; Ргрп - hydraulisk bruddtrykk.

Det relative reservoartrykket Ppl * kalles ofte abnormitetskoeffisienten Ka. Når Рпл * er omtrent lik 1.0, anses formasjonstrykket som normalt, med Рпл * mer enn 1,0 - unormalt høyt (unormalt høyt trykk), og med Рпл * mindre enn 1,0 - unormalt lavt (AIPP).

En av betingelsene for en normal, ukomplisert boreprosess er forholdet

a) Rpl *< Ргр* < Рпогл*(Ргрп*)

Boreprosessen er komplisert hvis det relative trykket av en eller annen grunn er i forholdet:

b) Ppl *\u003e Pgr *< Рпогл*

eller

c) Rpl *< Ргр* > Рпогл * (Ргрп *)

Hvis forhold b) er sant, så observeres bare manifestasjoner, hvis c), så blir manifestasjoner og absorpsjoner observert.

Mellomliggende søyler kan være solide (de senkes fra munnen til bunnen) og ikke faste (når ikke munnen). Sistnevnte kalles shanks.

Det er generelt akseptert at en brønn har en enkeltkolonnestruktur hvis mellomkolonner ikke kjøres inn i den, selv om både retningen og lederen senkes. Med en mellomstreng har brønnen en tostrenget struktur. Når det er to eller flere tekniske strenger, regnes brønnen som flerstrenget.

Brønnens utforming er satt som følger: 426, 324, 219, 146 - foringsdiameter i mm; 40, 450, 1600, 2700 - foringsrørsdybder i m; 350, 1500 - nivået på injeksjonsoppslemmingen bak foringen og operativt kolonne i m; 295, 190 - biters diameter i mm for boring av brønner for 219 - og 146 - mm strenger.

1.2. GODE BOREMETODER

Brønner kan bores ved mekanisk, termisk, elektrisk puls og andre metoder (flere dusin). Imidlertid er det bare mekaniske boremetoder - perkusjon og rotasjonsboring - som finner industriell anvendelse. Resten har ennå ikke forlatt den eksperimentelle utviklingsfasen.

1.2.1. KONSEKVENSBORING

Slagboring. Av alle dens varianter er perkusjonstauboring den mest utbredte (figur 8).

Boret, som består av en bit 1, en støtestang 2, en glidbar skjærbjelke 3 og en tau-lås 4, senkes ned i borehullet på et tau 5, som bøyer seg rundt blokk 6, avtrekksrulle 8 og styrerull 10, rulles ut fra boretriggens trommel 11 ... Senkehastigheten for å senke borestrengen styres av bremsen 12. Blokk 6 er installert på toppen av masten 18. For å dempe vibrasjoner som oppstår under boring, brukes støtdempere 7.

Sveiven 14 ved hjelp av forbindelsesstangen 15 vibrerer balanserammen 9. Når rammen senkes, trekker startvalsen 8 tauet og hever boret over bunnen. Når rammen heves, senkes tauet, prosjektilet faller, og når meiselen treffer fjellet, blir sistnevnte ødelagt.

Når borehullet blir dypere, forlenges tauet ved å vikle det fra trommelen 11. Borehullets sylindrisitet er sikret ved å dreie borkronen som et resultat av å vikle tauet under belastning (mens du løfter borestrengen) og vri det når du fjerner lasten (når bitten treffer fjellet).

Effektiviteten av berg ødeleggelse under perkusjonstauboring er direkte proporsjonal med boremassen, høyden på fallet, akselerasjonen av fallet, antall slag av borkronen mot bunnhullet per tidsenhet og er omvendt proporsjonal med kvadratet til borehullets diameter.

I løpet av boringen av brudd og tyktflytende formasjoner er bitstopp mulig. For å frigjøre borkronen i borestrengen, brukes en skjærstang laget i form av to langstrakte ringer som er koblet til hverandre som kjettinglenker.

Boreprosessen vil være jo mer effektiv, jo mindre motstand mot borkronen tilveiebringes av borekaksene som akkumuleres i bunnen av brønnen, blandet med formasjonsvæsken. I fravær eller utilstrekkelig tilstrømning av formasjonsfluid i brønnen fra brønnhodet tilsettes vann periodisk. En jevn fordeling av borekakspartikler i vannet oppnås ved periodisk striding (heve og senke) boring prosjektil. Når ødeleggelsen av steinen (stiklinger) akkumuleres i bunnen av hullet, blir det nødvendig å rengjøre brønnen. For å gjøre dette, ved bruk av trommelen, løftes boret ut av brønnen og tyven 13 senkes gjentatte ganger inn i den på tauet 17, rulles av fra trommelen 16. Det er en ventil i bunnen av tyven. Når tyven er nedsenket i oppslemmingsvæsken, åpnes ventilen og tyven fylles med denne blandingen, når tyven løftes, lukkes ventilen. Slamvæsken hevet til overflaten helles i en oppsamlingsbeholder. For å rengjøre brønnen helt, må du kjøre baileren flere ganger på rad.

Etter rengjøring av bunnen senkes et bor ned i brønnen og boreprosessen fortsetter.

Med sjokk boring brønnen er vanligvis ikke fylt med væske. Derfor, for å unngå bergkollaps fra veggene, senkes en foringsstreng som består av metallforingsrør som er koblet til hverandre ved hjelp av gjenger eller sveising. Når brønnen utdyper, skyves foringsrøret til bunnen og forlenges (økes) med ett rør med jevne mellomrom.

Påvirkningsmetoden har ikke blitt brukt på mer enn 50 år. olje og gass næringer i Russland. Imidlertid i utforskningen boring ved plassering av avleiringer, under tekniske og geologiske undersøkelser, boring vannbrønner osv. finner applikasjonen.

1.2.2. ROTERBORING AV BORN

Ved rotasjonsboring skjer bergbrudd som et resultat av samtidig virkning av belastning og dreiemoment på borkronen. Under påvirkning av lasten trenger biten inn i fjellet, og under påvirkning av dreiemomentet splitter den den.

Det er to typer rotasjonsboringer - rotasjonsboringer og borehullsboringer.

Ved rotasjonsboring (fig. 9) overføres kraften fra motorene 9 gjennom vinsjen 8 til rotoren 16 - en spesiell rotasjonsmekanisme installert over brønnhodet i sentrum av riggen. Rotoren roterer boring borestreng og litt skrudd fast til den 1. Borestrengen består av et føringsrør 15 og 6 borerør 5 skrudd fast med en spesiell underdel.

Følgelig forekommer utdyping av borkronen i fjellet ved rotasjonsboring når den roterende borestrengen beveger seg langs borehullets akse, og når boring borehullsmotor - ikke-roterende boring kolonner. Rotasjonsboring er preget av spyling

Når boring Med en borehullsmotor skrives bit 1 til akselen, og borestrengen skrus til motorhuset 2. Når motoren går, roterer akselen med boret, og borestrengen mottar det reaktive dreiemomentet til motorhuset, som er dempet av en ikke-roterende rotor (en spesiell plugg er installert i rotoren).

Slampumpen 20, drevet av motoren 21, pumper borevæsken gjennom manifolden (høytrykksrørledningen) 19 inn i stigerøret - rør 17, vertikalt installert i høyre hjørne av tårnet, deretter inn i den fleksible boreslangen (hylsen) 14, svingbar 10 og inn i boring kolonne. Etter å ha nådd borkronen passerer borevæsken gjennom hullene i den og stiger til overflaten langs det ringformede rommet mellom borehullveggen og borestrengen. Her i tanksystemet 18 og rengjøringsmekanismer (ikke vist på figuren) boring løsningen blir renset for borekaks, går deretter inn i mottakstankene 22 av gjørmepumper og pumpes igjen inn i brønnen.

For tiden brukes tre typer borehullsmotorer - en turbodrill, en skruemotor og en elektrisk boremaskin (sistnevnte brukes ekstremt sjelden).

Ved boring med en turbodrill eller en skruemotor blir den hydrauliske energien til strømmen av borevæske som beveger seg nedover borestrengen omgjort til mekanisk energi på akselen til borehullsmotoren som borkronen er koblet til.

Når du borer med en elektrisk bor, tilføres elektrisk energi gjennom en kabel, hvor deler er montert inne boring streng og omdannes av en elektrisk motor til mekanisk energi på akselen, som overføres direkte til borkronen.

Når brønnen blir dypere kjedelig en streng opphengt fra et kjettingheiseanlegg bestående av en kronblokk (ikke vist på figuren), en vandringsblokk 12, en krok 13 og et tau 11 føres inn i brønnen. Når kellyen 15 kommer inn i rotorens 16 lengde, slås vinsjen på, borestrengen heves til lengden på kellyen og borestrengen henges opp av kiler på rotorbordet. Deretter skrus det fremre rør 15 sammen med svivelen 10 og senkes ned i et borehull (et foringsrør som tidligere er installert i en spesielt boret skrå brønn) med en lengde som er lik lengden på det fremre rør. Borehullet bores på forhånd i høyre hjørne av riggen omtrent midt på avstanden fra sentrum til benet. Deretter forlenges borestrengen (bygges opp) ved å skru til den en to-rør eller tre-rørsplugg (to eller tre borerør skrudd sammen), fjern den fra kilene, senket ned i borehullet for pluggens lengde, hengende med kiler på rotorbordet, løftet fra hullledningsrør med en svivel, skru det til borestrengen, frigjør borestrengen fra kiler, ta borkronen til bunnen og fortsett boring.

For å erstatte en utslitt bit, trekkes hele borestrengen ut av brønnen og senkes deretter igjen. Senke- og løfteoperasjoner utføres også ved hjelp av et kjettingheiseanlegg. Når trommelen på vinsjen roterer, vikles vaieren på trommelen eller vikles opp fra den, noe som sikrer løfting eller senking av kjøreblokken og kroken. En hevet eller senket borestreng er hengt opp til sistnevnte ved hjelp av lenker og en heis.

Når du løfter, skrus BC ut på lysene og installeres inne i tårnet med de nedre endene på lysestakene, og de øvre endene vikles av de spesielle fingrene på ridearbeiderens balkong. BK senkes ned i brønnen i omvendt rekkefølge.

Dermed blir bearbeidingsprosessen til bunnen på bunnen av brønnen avbrutt av utvidelsen av borestrengen og utløsningsoperasjoner (ROP) for å endre den utslitte biten.

Som regel blir de øvre delene av brønndelen lett vasket ut avleiringer. Derfor, før du borer en brønn, konstrueres en aksel (grop) til stabile bergarter (3-30 m) og rør 7 eller flere skrudd rør (med et utskjæringsvindu i øvre del) senkes ned i den, 1-2 m lenger enn dybden på gropen. Ringen er sementert eller betong. Som et resultat blir brønnhodet styrket pålitelig.

Et kort metallspor er sveiset til vinduet i røret, langs hvilket borevæsken under boring blir ledet inn i tankenes 18 system, og deretter går den gjennom rengjøringsmekanismer (ikke vist på figuren) inn i mottakstanken 22 av gjørmepumper.

Røret (rørstrengen) 7 installert i gropen kalles retningen. Angi retning og en rekke andre arbeider utført før start boringer forberedende. Etter at de er fullført, en handling for å inngå utnyttelse borerigg og begynn å bore en brønn.

Ved å bore ustabile, myke, sprukne og kavernøse bergarter, noe som kompliserer prosessen boring (vanligvis 400-800 m), dekk disse horisontene med en leder 4 og sement det ringformede rommet 3 til munnen. Ved ytterligere utdyping kan det også oppstå horisonter, som også er utsatt for isolasjon; slike horisonter overlappes av mellomliggende (tekniske) foringsrørstrenger.

Etter å ha boret brønnen til designdybden, senket og sementert operativt kolonne (EC).

Etter det er alle foringsstrenger ved brønnhodet bundet til hverandre ved hjelp av en spesiell utstyr... Deretter blir flere titalls (hundrevis) hull stanset mot den produktive formasjonen i EC og sementstein, gjennom hvilken i løpet av testing, utvikling og påfølgende utnyttelse av olje (gass) vil strømme inn i brønnen.

Essensen av brønnutvikling er redusert til det faktum at trykket i kolonnen til borevæsken i brønnen blir mindre enn formasjonstrykket. Som et resultat av det skapte trykkfallet, olje ( gass) fra formasjonen vil begynne å strømme inn i brønnen. Etter et forskningskompleks blir brønnen overlevert til utnyttelse.

For hver brønn angis et pass, der strukturen, plasseringen av brønnhodet, bunnhullet og den romlige posisjonen til borehullet er nøyaktig merket i henhold til dataene for retningsmålinger av dens avvik fra vertikal (senitvinkler) og azimut (azimutvinkler). De sistnevnte dataene er spesielt viktige for klyngeboring av retningsbrønner for å unngå at borehullet blir boret inn i borehullet til en tidligere boret eller allerede fungerende brønn. Den faktiske avviket fra ansiktet fra designen skal ikke overstige de angitte toleransene.

Boreoperasjoner må utføres i samsvar med lovene om arbeidsbeskyttelse og miljø. Bygging av et sted for en borerigg, ruter for flytting av en borerigg, tilgangsveier, kraftledninger, kommunikasjon, rørledninger for vannforsyning, innsamling olje og gassjordfjøser, kloakkrenseanordninger, slamhåndtering skal bare utføres på det territoriet som er spesielt utpekt av de relevante organisasjonene. Etter at konstruksjonen av en brønn eller en klynge av brønner er fullført, skal alle groper og grøfter fylles på nytt, hele stedet for boreplassen skal gjenopprettes (gjenvinnes) så mye som mulig for økonomisk bruk.

1.3. KORT BORHISTORIE OLJE OG GASS VI VIL

De første brønnene i menneskehetens historie ble boret etter perkusjonstaumetoden i 2000 f.Kr. for gruvedrift sylteagurk i Kina.

Fram til midten av 1800-tallet olje ble utvunnet i små mengder, hovedsakelig fra grunne brønner nær dets naturlige utløp til overflaten. Siden andre halvdel av 1800-tallet har etterspørselen etter olje begynte å øke i forbindelse med den utstrakte bruken av dampmotorer og utviklingen på grunnlag av industrien, noe som krevde store mengder smøremidler og kraftigere enn fettlys, lyskilder.

Studier de siste årene har vist at den første brønnen på olje ble boret med håndrotasjonsmetode på Apsheron-halvøya (Russland) i 1847 på initiativ av V.N. Semenov. Den første brønnen i USA olje (25m) ble boret i Pennsylvania av Edwin Drake i 1959. Dette året regnes som begynnelsen på utviklingen oljeproduserende industrien i USA. Russernes fødsel olje industri regnes vanligvis fra 1964, da i Kuban i Kudako-elven A.N. Novosiltsev begynte å bore den første brønnen kl olje (dybde 55 m) ved bruk av mekanisk boring av slagverk.

Ved begynnelsen av 1800- og 1900-tallet ble forbrenningsmotorer med diesel og bensin oppfunnet. Deres innføring i praksis førte til den raske utviklingen av verden oljeproduserende industri.

I 1901 ble rotasjonsboring først brukt i USA med bunnhullvask med en sirkulerende væskestrøm. Det skal bemerkes at fjerning av stiklinger av en sirkulerende vannstrøm ble oppfunnet i 1848 av den franske ingeniøren Fauvelle og var den første til å bruke denne metoden når man boret en artesisk brønn i klosteret St. Dominica. I Russland ble den første brønnen boret ved rotasjonsmetoden i 1902 til en dybde på 345 m i Grozny-regionen.

Et av de vanskeligste problemene som ble oppstått ved boring av brønner, spesielt med rotasjonsmetoden, var problemet med å tette det ringformede rommet mellom foringsrørene og veggene i brønnen. Den russiske ingeniøren A.A. Bogushevsky, som utviklet og patenterte i 1906 en metode for å pumpe sementoppslemming i foringsrøret med den påfølgende forskyvning gjennom bunnen (skoen) av foringsrøret inn i ringrommet. Denne metoden for sementering spredte seg raskt i innenlandsk og utenlandsk praksis. boring.

I 1923 ble en kandidat fra Tomsk Technological Institute M.A. Kapelyushnikov i samarbeid med S.M. Volokh og N.A. Korneev oppfant en hydraulisk motor i borehullet - en turbodrill, som bestemte en fundamentalt ny måte å utvikle teknologi og teknologi på boring olje og gass brønner. I 1924 ble den første brønnen i verden boret i Aserbajdsjan ved bruk av en-trinns turbodrill, som ble kalt Kapelyushnikovs turbodrill.

Turbodrills har en spesiell plass i utviklingshistorien boring tilbøyelige brønner. Den første avvikende brønnen ble boret etter turbinmetoden i 1941 i Aserbajdsjan. Forbedringen av slik boring har gjort det mulig å akselerere utviklingen av felt som ligger under havbunnen eller under svært ulendt terreng (sumpene i Vest-Sibir). I disse tilfellene bores flere skrå brønner fra ett lite område, hvis konstruksjon krever betydelig lavere kostnader enn bygging av tomter for hver borerigg. boring vertikale brønner. Denne metoden for brønnkonstruksjon kalles klyngeboring.

I 1937-40. A.P. Ostrovsky, N.G. Grigoryan, N.V. Aleksandrov og andre utviklet designet av en fundamentalt ny borehullsmotor - en elektrisk boremaskin.

I USA ble det i 1964 utviklet en enkeltpass hydraulisk skruehullmotor, og i 1966 ble det utviklet en flerpass-skruemotor i Russland som muliggjør boring av retnings- og horisontale brønner for olje og gass.

I Vest-Sibir, den første brønnen som ga en kraftig fontene av naturlig gass 23. september 1953 ble den boret nær landsbyen. Berezovo nord i Tyumen-regionen. Her, i Berezovsky-distriktet, ble født i 1963. gassproduserende industrien i Vest-Sibir. Den første oljebrønnen i Vest-Sibir strømmet ut 21. juni 1960 i Mulyminskaya-området i Konda-bassenget.

: Superdype brønner

9. Superdyp brønner

Den første amerikanske oljebrønnen produserte olje fra en dybde på rundt 20 meter. I Russland var de første oljebrønnene under 100 meter dyp. Svært raskt nådde dybden flere hundre meter. På slutten av 60-tallet i Sovjetunionen var den gjennomsnittlige dybden av brønner for olje- og gassproduksjon 1710 m. Det dypeste oljereservoaret i vårt land ble oppdaget i regionen Grozny på en dybde på 5300 m, og industrigass ble oppnådd i den kaspiske depresjonen fra en dybde på 5370 m.

Det dypeste gassbærende laget i Europa i Magossa-feltet (Nord-Italia) ligger på 6100 m dyp. Det dypeste i verden, hvorfra kommersiell gassproduksjon utføres - 7460 m (Texas, USA).

Den generelle trenden i olje- og gassproduksjon fra stadig dypere horisonter kan illustreres med følgende figurer. Selv for 20 år siden ble hovedoljeproduksjonen (66%) utført fra de yngste Cenozoic bergarter. Fra de eldgamle mesozoiske bergarter ble 19% olje ekstrahert, og fra de eldste paleozoiske bergarter - 15%. Nå har situasjonen endret seg: Mesozoiske bergarter har blitt de viktigste leverandørene av olje, etterfulgt av paleozoiske bergarter.

Dermed er en av oppgavene med å bore superdype brønner å søke etter olje- og gassbærende horisonter på store dyp. Bare ultradyp boring kan sette en stopper for tvisten mellom tilhengerne av de organiske og uorganiske hypotesene om opprinnelsen til olje. Til slutt er ultradyp boring nødvendig for en mer detaljert undersøkelse av jordens indre. Faktisk, i dag vet vi mange ganger mer om fjerntliggende rom enn om hva som er under oss på flere titalls kilometer.

Boring av ultra-dype brønner er veldig vanskelig. Trykk og temperatur stiger med dybde. Så på en dybde på 7000 m er til og med det hydrostatiske trykket 70 MPa, 8000 m -80 MPa, etc. Og i reservoaret kan det være dobbelt så stort. Hvordan holder du denne "genien" i flasken? Høytrykkspumper kreves for å levere spylevæske. Hva skal denne væsken være hvis temperaturen i bunnen av brønnene når 250 ° C? Hvordan rotere en fler kilometer lang borerør? Hvordan bruker man borerør generelt hvis stålrør tåler vekten opp til 10 km dybde?

Noen av spørsmålene som er stilt, er allerede besvart. For å bore superdype brønner brukes et vektet borevæske til å "plugge" brønnen med sin egen vekt. Superdype brønner bores ved hjelp av borehullsmotorer, og borerørene er laget av lett og holdbar aluminiumslegering.

Tiden med dypboring begynte i 1961 med implementeringen av det amerikanske Mohol-prosjektet. Brønnen ble lagt på bunnen av Stillehavet nær Guadelupe Island under et fire kilometer lag med vann. Det ble antatt at brønnen, etter å ha passert 150 m med løse bunnbergarter og 5,5 km med faste underliggende bergarter, ville stupe ned i kappen - det neste laget av planeten vår etter skorpen. Boringen stoppet imidlertid etter de første 36 meterne. Årsaken var at etter at den første kjernen ble ekstrahert, kunne ikke brønnhodet til den allerede startede brønnen bli funnet, til tross for bruk av de mest moderne søkeverktøyene.

I 1968 ble et annet angrep på kappen lansert fra et spesialutstyrt borefartøy (fig. 28). I 1975, da de øvre basaltlagene på havbunnen ble eksponert, ble boringen imidlertid stoppet på grunn av tekniske vanskeligheter.

Figur: 28. Generelt om borefartøyet:

1 - skip; 2 - lastekran; 3 - helikopter
lekeplass; 4 - borerigg

Deretter ble boring av superdype brønner utført på land. I 1970 ble brønn 1-SL-5407 boret i Louisiana til en dybde på 7803 m.

Et eksempel på en moderne superdyp brønn og dens utstyr kan fås fra en av de dypeste brønnene i verden. 1-Beiden, boret i Ohlacoma-tilstand. Borehullsdypet er 9159 m. Boringen begynte i 1970 og varte i 1,5 år. Høyden på boreriggen er 43,3 m, løftekapasiteten er 908 tonn. Kraften til trekkverket er 2000 kW, og hver av de to gjørmepumpene er 1000 kW. Total kapasitet for overflatesirkulasjonssystem for gjørme 840 m \\Brønnhodet er utstyrt med utblåsningsforebyggere designet for et trykk på 105,5 MPa.

Strukturelt består brønnen av en aksellinje med en diameter på 0,9 m til en dybde på 18 m, en leder med en diameter på 0,5 m til en dybde på 1466 m, foringsrør til en dybde på 7130 m og produksjonsstrenger. Totalt ble det brukt 2200 tonn stålforing, 1705 tonn sement og 150 diamantbiter per brønn. Den totale kostnaden for brønnen var $ 6 millioner.

I begynnelsen av 1975 var det ti brønner i Sovjetunionen, hvis dybde oversteg 6 km. Disse inkluderer Aral-Sorskaya i det kaspiske lavlandet med en dybde på 6,8 km, Biikzhalskaya i Aserbajdsjan med en dybde på 6,7 km, Blue (7,0 km) og Shevchenkovskaya (7,52 km) i Vest-Ukraina, Burunnaya (7,5 km) ) i Nord-Kaukasus, etc. Den dypeste i verden Kola-brønnen har krysset 12 km-linjen.

I løpet av dyp boring av oljebrønner blir det nødvendig å feste veggene. Dette må gjøres for å oppnå følgende mål:

Figur 1. Brønndesigndiagram.

• konsolidering og sementering av ustabile bergarter;
• separasjon av akviferer;
• separasjon av oljebærende og gassbærende formasjoner av brønnen;
• skape en forseglet kanal for uhindret stigning til overflaten av olje og gass;
• reduksjon av hydrauliske tap.

Separering og feste av borehullsveggene utføres ved hjelp av foringsrør, og rommet mellom foringsrørene og arbeidsveggen er sementert med en spesiell løsning. Denne prosessen kalles sementering.

Plasseringen av foringsrørene i borehullet, deres diameter, løpedybde, sementeringshøyde og borediameter bestemmer brønnens utforming. Selve strukturen er et sett med brønnforingselementer som indikerer de laterale dimensjonene, dybden og lengden, noe som sikrer korrekt utforskning, vurdering, boring, produksjon og drift. Slaktingen blir gitt større oppmerksomhet.

Utvikling og design

Brønndesignet bestemmes av den tekniske designen for utvikling, konstruksjon og boring for en bestemt region. Hovedmålet er uhindret boring til en forutbestemt dybde for å åpne produktive olje- og gassreservoarer i det generelle systemet for produksjon og utvikling av feltet. Designskjemaet avhenger direkte av en rekke faktorer, nemlig:

• geologisk struktur;
• metoder og måter å utføre boreoperasjoner på;
• direkte brønner;
• teknologier for å åpne produktive lag;
• sikkerhetskrav.

Pålitelighet, budsjettkostnad, belastning og langsiktig drift av en olje- eller gassbrønn avhenger av korrekte designbeslutninger. Den detaljerte utformingen skal inneholde et komplett utvalg av løsninger og begrunnelser for problemer med brønnforingsrør, idet det tas hensyn til regionens geografiske beliggenhet og de geologiske forholdene ved boreoperasjoner.

Dette er først og fremst underbygging av utformingen av forskjellige seksjoner av brønnen, metoder og intervaller for sementering av foringsrøret, beregning og valg av materialer for foringsrøret, tekniske beslutninger om metoder for å åpne olje- og gassreservoarer, øke stabiliteten i borehullet og vanntetting.

Første data for design og design begrunnelse bør omfatte:

• koordinatene til munnplasseringen;
• boredybder og metoder;
• kolonnediameter etter intervaller og avhengig av forventet debet;
• data om geologien i regionen og geologiske seksjoner;
• bergarter er anvendbare på boremetoder;
• tilstedeværelse og sammensetning av formasjonsvæsker;
• brønnens type og formål;
• profil;
• data om intervaller for produktive lag;
• operasjonsmetoder;
• trykk inne i lagene;
• trykk for hydraulisk brudd.

Tilbake til innholdsfortegnelsen

Strukturelle trekk

I fig. 1 viser forskjellige brønndesignplaner:

• a - brønnprofil;
• b - konsentrisk arrangement av kolonner;
• - et grafisk diagram over konstruksjonen av gruven;
• d - arbeidsordning.

Når du tegner et arbeidsdiagram, er diameteren på hver rad foringsstrenger i millimeter angitt i den øvre delen, og installasjonsdybden i meter er angitt i den nedre delen. Løftehøyden på fugemassen vises ved klekking med endepunktet i meter. Diagrammet viser også bitnummeret for boreoperasjoner.

Brønnstrukturen kan omfatte følgende strenger:

1. Retning. Denne strengen senkes først, har en lav dybde og er innstilt før boringen begynner. Dens funksjon er å beskytte brønnhodet mot ødeleggelse, kollaps og erosjon ved å bore væske.
2. Dirigent. Denne kolonnen er installert etter retningen og tjener til å inneholde akviferer og lavt elastiske øvre berglag. Deretter er skoen montert. Dette er et fortykket rør nederst på lederen. Ved boring i lavtemperatursoner med frosne bergarter velges retning og overflate med tanke på temperaturstigningen inne i fjellet.
3. For å forhindre komplikasjoner under boring senkes mellomstrenger, hvorav det kan være flere, i brønnen.
4. Produksjonsforingen avslutter denne kjeden. Den er designet direkte for utnyttelse av produktive formasjoner.
5. Foringen er en forsenket streng i strukturen, som er nødvendig for å sikre brønner med store dybder.