Информационный центр "Центральный Дом Знаний"
Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0
|
Булатов А.И и др. Техника и технология бурения скважин Булатов А.И., Проселков Ю.М., Шаманов С.А. Автор: Булатов А.И., Проселков Ю.М., Шаманов С.А. Жанр: Бурение Издательство: Недра ISBN:5-8365-0064-9 Язык: Русский Формат: PDF Качество: Отсканированные страницы Количество страниц: 1007 Освещены вопросы современной
технологии бурения нефтяных и газовых
скважин, в тон числе наклонно направленных
и горизонтальных. Описаны буровые долота
и бурильные головки, бурильные трубы,
турбобуры, винтобуры и электробуры,
условия их работы и режимы бурения.
Приведены характеристики и состав
современных комплектных буровых
установок, функциональное назначение
и конструкции комплектующего оборудования.
Особое внимание уделено специальному
оборудованию для бурения скважин на
море. Представлена необходимая для
инженерных расчетов справочная
информация. Рассмотрены некоторые
методики технологических и технических
расчетов. Для студентов нефтегазовых
вузов и факультетов. ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие........................................................................................................................................ 3 ЧАСТЬ 1. ТЕХНОЛОГИЯ БУРЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН........................... 5 Глава 1. Основы нефтегазопромысловой геологии.................................................................... 5 1.1. Состав земной коры................................................................................................................... 5 1.2. Геохронология горных пород.................................................................................................... 6 1.3. Осадочные горные породы и формы их залегания.............................................................. 7 1.4. Образование залежей нефти и газа........................................................................................ 9 1.5. Физико-химические свойства нефти и газа........................................................................... 13 1.6. Поиски и разведка месторождений нефти и газа ................................................................ 14 1.7. Составление геологического разреза скважины................................................................... 19 1.8. Состав и минерализация подземных вод................................................................................ 20 1.9. Исследования в скважинах....................................................................................................... 22 Глава 2. Общие понятия о строительстве скважин................................................................... 24 2.1. Основные понятия и определения........................................................................................... 25 2.2. Геологическое обоснование места заложения и проектирование скважины как инженерного сооружения................................................................................................................ 27 2.3. Монтаж оборудования для сооружения скважины............................................................. 28 2.4. Проходка ствола скважины ...................................................................................................... 29 2.5. Буровые долота............................................................................................................................ 32 2.6. Бурильная колонна...................................................................................................................... 36 2.7. Привод долота.............................................................................................................................. 39 2.8. Особенности бурения скважин на акваториях..................................................................... 41 2.9. Крепление скважин и разобщение пластов........................................................................... 44 Глава 3. Механические свойства горных пород......................................................................... 46 3.1. Общие положения....................................................................................................................... 46 3.2. Механические и абразивные свойства горных пород ......................................................... 48 3.3. Влияние всестороннего давления, температуры и водонасыщения на некоторые свойства горных пород ..................................................................................................................... 59 Глава 4. Буровые долота................................................................................................................... 61 4.1. Шарошечные долота................................................................................................................... 62 4.2. Кинематика и динамика шарошечных долот......................................................................... 70 4.3. Алмазные долота.......................................................................................................................... 80 4.4. Лопастные долота........................................................................................................................ 82 Глава 5. Работа бурильной колонны............................................................................................. 85 5.1. Физическая модель бурильной колонны ................................................................................ 86 5.2. Устойчивость бурильной колонны........................................................................................... 89 5.3. Напряжения и нагрузки в трубах бурильной колонны....................................................... 92 Глава 6. Промывка скважин............................................................................................................ 98 6.1. Термины и определения............................................................................................................. 98 6.2. Функции процесса промывки скважин.................................................................................. 104 6.3. Требования к буровым растворам........................................................................................... 106 6.4. Буровые промывочные растворы ............................................................................................ 107 6.5. Приготовление и очистка буровых растворов ...................................................................... 120 6.6. Технология химической обработки бурового раствора ...................................................... 145 6.7. Гидравлический расчет промывки скважины несжимаемой жидкостью........................ 146 6.8. Методы утилизации отработанных буровых растворов и бурового шлама .................... 152 6.9. Методы обезвреживания отработанных буровых растворов и шлама ............................ 157 Глава 7. Осложнения при бурении, их предупреждение и борьба с ними......................... 161 7.1. Классификация осложнений..................................................................................................... 161 7.2. Разрушение стенок скважины.................................................................................................. 165 7.3. Поглощения жидкостей в скважинах...................................................................................... 168 7.4. Газонефтеводопроявления......................................................................................................... 200 7.5. Прихваты, затяжки и посадки колонны труб........................................................................ 209 Глава 8. Режимы бурения................................................................................................................ 234 8.1. Вводные понятия ......................................................................................................................... 234 8.2. Влияние различных факторов на процесс бурения ............................................................. 236 8.3. Влияние дифференциального и угнетающего давлений на разрушение горных пород..................................................................................................................................................... 239 8.4. Рациональная отработка долот ................................................................................................. 248 8.5. Проектирование режимов бурения......................................................................................... 250 8.6. Очистка бурящейся скважины от шлама............................................................................... 259 Глава 9. Бурение наклонно направленных и горизонтальных скважин.............................. 266 9.1. Цели и задачи направленного бурения скважин.................................................................. 266 9.2. Основы проектирования направленных скважин................................................................ 267 9.3. Факторы, определяющие траекторию забоя скважины...................................................... 283 9.4. Забойные компоновки для бурения направленных скважин............................................. 289 9.5. Методы и устройства контроля траектории скважин ......................................................... 291 9.6. Особенности бурения и навигации горизонтальных скважин........................................... 303 Глава 10. Вскрытие и разбуривание продуктивных пластов................................................... 310 10.1. Разбуривание продуктивного пласта..................................................................................... 311 10.2. Технологические факторы, обеспечивающие бурение и вскрытие продуктивного пласта.................................................................................................................................................... 312 10.3. Изменение проницаемости призабойной зоны пласта. Буровые растворы для заканчивания скважин ...................................................................................................................... 313 10.4. Опробование пластов и испытание скважин в процессе бурения ................................. 328 Глава 11. Конструкции скважин. Фильтры.................................................................................. 336 11.1. Основы проектирования конструкций скважин ................................................................ 337 11.2. Конструкции забоев скважин................................................................................................. 353 Глава 12. Крепление скважин и разобщение пластов .............................................................. 359 12.1. Подготовка ствола скважины ................................................................................................. 359 12.2. Технология крепления скважин обсадными колоннами.................................................... 361 12.3. Тампонажные цементы и растворы....................................................................................... 391 12.4. Расчет цементирования скважин ........................................................................................... Глава 13. Вторичное вскрытие продуктивных пластов, вызов притока нефти (газа) и освоение скважин.............................................................................................................................. 407 13.1. Пулевая перфорация ................................................................................................................ 407 13.2. Кумулятивная перфорация...................................................................................................... 408 13.3. Перфорация при депрессии на пласт.................................................................................... 415 13.4. Перфорация при репрессии на пласт ................................................................................... 417 13.5. Специальные растворы для перфорации скважин............................................................. 418 13.6. Буферные разделители ............................................................................................................. 421 13.7. Технология заполнения скважины специальной жидкостью ........................................... 423 13.8. Вызов притока путем замещения жидкости в эксплуатационной колонне................... 423 13.9. Вызов притока с помощью воздушной подушки................................................................ 424 13.10. Вызов притока с использованием пусковых клапанов .................................................... 426 13.11. Вызов притока с помощью струйных аппаратов .............................................................. 427 13.12. Поинтервальное снижение уровня жидкости в скважине.............................................. 429 13.13. Снижение уровня жидкости в скважине поршневанием (свабированием)................ 429 13.14. Вызов притока из пласта методом аэрации ....................................................................... 430 13.15. Снижение уровня жидкости в скважине в условиях аномально низкого пластового давления .......................................................................................................................................... 432 13.16. Вызов притока из пласта с применением двухфазных пен ............................................ 434 13.17. Технология вызова притока из пласта пенами с использованием эжекторов............ 436 13.18. Вызов притока из пласта с помощью комплектов испытательных инструментов..... 440 13.19. Применение газообразных агентов для освоения скважин. Освоение скважин азотом ................................................................................................................................................... 442 ЧАСТЬ 2. ТЕХНИКА БУРЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН .................................. 445 Глава 14. Буровые установки .......................................................................................................... 445 14.1. Требования, предъявляемые к буровым установкам......................................................... 445 14.2. Классификация и характеристики установок ..................................................................... 447 14.3. Комплектные буровые установки для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения............................................................................................................................................ 448 14.4. Выбор вида и основных параметров буровой установки ................................................. 455 14.5. Выбор схемы и компоновки оборудования буровой установки...................................... 457 14.6. Требования к кинематической схеме буровой установки ................................................ 460 14.7. Буровые установки производства ОАО «Уралмашзавод»................................................. 461 14.8. Буровые установки производства ОАО «Волгоградский завод буровой техники»...... 465 Глава 15. Спускоподъемный комплекс......................................................................................... 468 15.1. Процесс подъема и спуска колонн. Функции комплекса ................................................. 468 15.2. Кинематическая схема комплекса для СПО ........................................................................ 471 15.3. Талевая система ......................................................................................................................... 474 15.4. Выбор стальных канатов для талевых систем...................................................................... 476 15.5. Кронблоки и талевые блоки.................................................................................................... 482 15.6. Буровые крюки и крюкоблоки............................................................................................... 486 15.7. Талевые механизмы буровых установок ОАО «Уралмашзавод» ..................................... 491 15.8. Талевые механизмы буровых установок ВЗБТ.................................................................... 492 15.9. Буровые вышки ......................................................................................................................... 494 15.10. Буровые лебедки...................................................................................................................... 504 15.11. Тормозные системы буровых лебедок ................................................................................ 520 15.12. Объем спускоподъемных операций..................................................................................... 534 15.13. Кинематика подъемного механизма .................................................................................... 536 15.14. Динамика подъемного механизма........................................................................................ 538 Глава 16. Оборудование системы промывки скважин .............................................................. 539 16.1. Буровые насосы......................................................................................................................... 539 16.2. Манифольд.................................................................................................................................. 563 16.3. Вертлюг........................................................................................................................................ 566 Глава 17. Поверхностная циркуляционная система .................................................................. 574 17.1. Параметры и комплектность циркуляционных систем ..................................................... 575 17.2. Блоки циркуляционных систем .............................................................................................. 593 17.3. Перемешиватели........................................................................................................................ 602 17.4. Оборудование для очистки бурового раствора от шлама................................................. 607 17.5. Дегазаторы для буровых растворов....................................................................................... 613 17.6. Установка для обработки бурового раствора на базе центрифуги................................. 615 17.7. Всасывающие линии для буровых насосов .......................................................................... 616 Глава 18. Породоразрушающий инструмент: буровые долота, бурильные головки, расширители, калибраторы............................................................................................................. 618 18.1. Шарошечные долота ................................................................................................................. 619 18.2. Лопастные долота...................................................................................................................... 627 18.3. Фрезерные долота ..................................................................................................................... 632 18.4. Долота ИСМ............................................................................................................................... 633 18.5. Алмазные долота........................................................................................................................ 637 18.6. Шарошечные бурильные головки .......................................................................................... 639 18.7. Лопастные и фрезерные твердосплавные бурильные головки ........................................ 644 18.8. Алмазные бурильные головки и бурильные головки ИСМ............................................... 645 18.9. Керноприемный инструмент................................................................................................... 647 18.10. Расширители............................................................................................................................. 650 18.11. Калибраторы-центраторы...................................................................................................... 650 Глава 19. Бурильные трубы. Расчет бурильных колонн ........................................................... 652 19.1. Ведущие бурильные трубы ...................................................................................................... 652 19.2. Бурильные трубы с высаженными концами и муфты к ним ........................................... 659 19.3. Замки для бурильных труб с высаженными концами....................................................... 669 19.4. Бурильные трубы с приваренными замками ....................................................................... 671 19.5. Легкосплавные бурильные трубы .......................................................................................... 674 19.6. Утяжеленные бурильные трубы ............................................................................................. 678 19.7. Переводники для бурильных колонн..................................................................................... 683 19.8. Общие принципы и методика расчета компоновки бурильных труб в колонне.......... 686 Глава 20. Привод долота: буровые роторы, забойные двигатели........................................... 693 20.1. Буровые роторы ........................................................................................................................ 693 20.2. Турбобуры .................................................................................................................................. 707 20.3. Винтовые забойные двигатели................................................................................................ 733 20.4. Турбовинтовые забойные двигатели...................................................................................... 746 20.5. Электробуры.............................................................................................................................. 747 Глава 21. Устьевое оборудование бурящихся скважин............................................................. 753 21.1. Колонные головки..................................................................................................................... 753 21.2 Противовыбросовое оборудование......................................................................................... 768 Глава 22. Обсадные трубы. Расчет обсадных колонн................................................................ 799 22.1. Обсадные трубы и муфты к ним............................................................................................ 799 22.2. Расчет обсадных колонн .......................................................................................................... 818 Глава 23. Силовой привод бурового комплекса.......................................................................... 829 23.1. Типы приводов, их характеристики ...................................................................................... 829 23.2. Выбор двигателей силовых приводов .................................................................................... 832 23.3. Средства искусственной приспособляемости для приводов ............................................ 832 23.4. Муфты ......................................................................................................................................... 848 23.5. Цепные передачи буровых установок................................................................................... 863 23.6. Силовые агрегаты и двигатели современных буровых установок .................................. 872 23.7. Компоновка силовых приводов и трансмиссий.................................................................. 881 Глава 24. Оборудование для механизации и автоматизации технологических процессов............................................................................................................................................. 888 24.1. Автоматизация подачи долота................................................................................................. 888 24.2. Автоматизация спуска-подъема (АСП).................................................................................. 896 24.3. Буровой ключ автоматический стационарный.................................................................... 902 24.4. Пневматический клиновой захват.......................................................................................... 911 24.5. Вспомогательная лебедка ......................................................................................................... 917 Глава 25. Техника для бурения нефтяных и газовых скважин на море ............................... 919 25.1. Особенности разработки морских нефтяных и газовых месторождений..................... 919 25.2. Основные виды технических средств для освоения морских нефтяных и газовых месторождений ................................................................................................................................... 920 25.3. Плавучие буровые средства (ПБС) ........................................................................................ 922 25.4. Самоподъемные плавучие буровые установки (СПБУ) ..................................................... 922 25.5. Полупогружные плавучие буровые установки (ППБУ) ..................................................... 935 25.6. Буровые суда (БС) ..................................................................................................................... 947 25.7. Буровые вышки для ПБС......................................................................................................... 958 25.8. Подводное устьевое оборудование ........................................................................................ 964 25.9. Системы удержания плавучих буровых средств на точке бурения................................ 987 25.10. Морские стационарные платформы (МСП)....................................................................... 994 25.11. Охрана окружающей среды при бурении на море .......................................................... 1001 Список литературы............................................................................................................................ 1003 |
Loading
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||