Как это сделано, как это работает, как это устроено

Самое познавательное сообщество Живого Журнала


Previous Entry Share Next Entry
Как бурят скважины для нефти и газа?
папаха
student_geolog wrote in kak_eto_sdelano


Для большинства людей, иметь свою нефтяную или газовую скважину – значит решить финансовые проблемы на всю оставшуюся жизнь и жить ни о чем не думая.
Но так ли просто пробурить скважину? Как она устроена? Этим вопросом, к сожалению, мало кто задается.

Буровая скважины 39629Г находится совсем недалеко от Альметьевска, в поселке Карабаш. После ночного дождя, все вокруг в тумане и перед машиной то и дело пробегали зайцыJ


И вот, наконец, показывалась сама буровая. Там нас уже ждал мастер буровой – главный человек на площадке, он принимает все оперативные решения и несет ответственность за все происходящее при бурении, а также – начальник управления буровых работ.


Принципиально, бурением называют разрушение горных пород на забое (в нижней точке) и извлечение разрушенной породы на поверхность. Буровая представляет собой комплекс механизмов, таких как буровая вышка, буровые насосы, системы очистки бурового раствора, генераторы, жилые помещения и т.д.

Буровая площадка, на которой расположены все элементы (о них мы поговорим ниже) – это очищенная от плодородного слоя земли и отсыпанная песком зона. После завершения работ этот слой восстанавливают и, таким образом, существенный вред экологии не наносится. Слой песка – обязателен, т.к. глина при первых дождях превратится в непроходимую жижу. Я сам видел, как в такой жиже застревали многотонные Уралы.
Но обо всем по порядку.


На скважине 39629Г установлен станок (собственно вышка) СБУ-3000/170 (стационарная буровая установка, максимальная грузоподъемность 170 тонн). Станок произведен в Китае и выгодно отличается от того, что я видел раньше. В России тоже производятся буровые, но китайские станки дешевле как в закупке, так и в обслуживании.


На этой площадке ведется кустовое бурение, оно характерно для горизонтальных и наклонно-направленных скважин. Такой тип бурения заключается в том, что устья скважин расположены на близком расстоянии друг от друга.
Поэтому буровой станок оборудован системой самоперемещения по рельсам. Система работает по принципу «тяни-толкай» и станок как бы передвигает сам себе с помощью гидроцилиндров. На перемещение с одной точки до другой (первые десятки метров) со всеми сопутствующими операциями уходит пара часов.


Поднимаемся на рабочую площадку буровой. Здесь собственно и происходит большая часть работы буровиков. На фото видны трубы буровой колонны (слева) и гидравлический ключ, при помощи которого колонна наращивается новыми трубами и продолжает бурение. Бурение происходит благодаря долоту на конце колонны и вращению, которое передается с помощью ротора.




Особый восторг у меня вызвало рабочее место бурильщика. Когда-то давно, в Республике Коми, я видел бурильщика, который управлял всеми процессами с помощью трех ржавых рычагов и собственной интуиции. Чтобы сдвинуть рычаг с места, он буквально повисал на нем. В итоге, буровой крюк чуть было не зашиб его.
Здесь же бурильщик подобен капитану космического корабля. Он сидит в изолированной кабине, в окружении мониторов и управляет всем с помощью джойстика.




Само собой, кабина отапливается зимой и охлаждается летом. Кроме того, на крыше,тоже стеклянной, предусмотрена защитная сетка на случай падения чего-нибудь с высоты и дворник для очистки стекла. Последний вызывает у буровиков неподдельный восторг:)




Лезем наверх!




Кроме ротора, буровая оборудована системой верхнего привода (сделана в США). Эта система объединяет в себе крановый блок и ротор. Грубо говоря, это кран с приделанным к нему электродвигателем. Система верхнего привода является более удобной, быстрой и современной, нежели ротор.


Видео как работает система верхнего привода:


С вышки открывается отличный вид на площадку и окрестности:)






Кроме красивых видов, в верхней точке буровой можно обнаружить рабочее место верхового помбура (помощника бурильщика). В его обязанности входят работы по установке труб и общий контроль.




Так как верховой находится на рабочем месте всю 12-часовую смену и в любую погоду и любое время года, для него оборудована отапливаемая комната. На старых вышках этого никогда не было!


В случае нештатной ситуации, верховой может эвакуироваться с помощью троллея:


Когда скважина пробурена, ствол несколько раз промывается от разбуренной породы (шлама) и в нее спускают обсадную колонну, которая состоит из множества труб, скрученных между собой. Один из типовых внутренних диаметров обсадной колонны — 146 миллиметров. Длина скважины может достигать 2—3 километров и более. Таким образом, длина скважины превосходит её диаметр в десятки тысяч раз. Примерно такими же пропорциями обладает, например, отрезок обычной нити длиной 2—3 метра.


Трубы подаются по специальному желобу:


После спуска обсадной колонны скважину еще раз промывают и начинается цементирование затрубного пространства (пространства между стенкой скважины и обсадной колонной). Цемент подается на забой и продавливается в затрубное пространство.


После того, как цемент застывает, его проверяют зондом (прибором, спускаемым в скважину) АКЦ - акустический контроль цементажа, скважину опрессовывают (проверяют герметичность), если все ОК, то бурение продолжается – разбуривается цементный стакан на забое и долото идет дальше.


Буква «г» в номере скважины 39629Г означает, что ствол скважины – горизонтальный. От устья до определенного момента скважина бурится без отклонения, но потом с помощью шарнирного отклонителя и/или роторного отклонителя она выходит на горизонталь. Первый представляет собой трубу с шарниром, а второй – долото с направленным соплом, которое отклоняется напором бурового раствора. Обычно, на картинках, отклонение ствола изображается чуть ли не под углом 90 градусов, но в реальности этот угол составляет около 5-10 градусов на 100 метров.

За тем, чтобы ствол скважины шел туда, куда нужно, следят специальные люди – «кривильщики» или инженеры телеметрии. По показаниям естественной радиактивности горных пород, сопротивлению и другим параметрам, они контролируют и корректируют курс бурения.


Схематично все это выглядит вот так:


Любые манипуляции с чем-либо на дне (забое) скважины превращаются в очень увлекательное занятие. Если в скважину нечаянно уронить инструмент, насос или несколько труб, то вполне можно уроненное никогда не достать, после чего на скважине стоимостью в десятки или сотни миллионов рублей можно ставить крест. Покопавшись в делах и историях ремонта, можно найти настоящие скважины-жемчужины, на забое которых лежит насос, поверх которого лежит ловильный инструмент (для извлечения насоса), поверх которого лежит инструмент для извлечения ловил
ьного инструмента. При мне в скважину роняли, к примеру, кувалду:)

Чтобы нефть вообще могла поступать в скважину, нужно проделать отверстия в обсадной колонне и цементном кольце за ней, так как они, отделяют коллектор от скважины. Эти отверстия делают с помощью кумулятивных зарядов; они по сути такие же, как, например, противотанковые, только без обтекателя, потому что лететь им никуда не надо. Заряды пробивают не только обсадную колонну и цемент, но и сам пласт горной породы на несколько десятков сантиметров вглубь. Весь процесс называется перфорацией.


Для сокращения трения инструмента, выноса разрушенной породы, предотвращения осыпания стенок скважины и компенсации разницы пластового давления и давления на устье (внизу давление в разы больше) скважина заполнена буровым раствором. Его состав и плотность подбираются в зависимости от характера разреза.
Буровой раствор прокачивается компрессорной станцией и должен постоянно циркулировать в скважине во избежания осыпания стенок скважины, прихвата инструмента (ситуации, когда колонна заблокирована и ее невозможно ни вращать, ни вытащить – это одна из самых распространенных аварий при бурении) и прочего.

Спускаемся с вышки, идем смотреть насосы.


В процессе бурения буровой раствор выносит шлам (разбуренную породу) на поверхность. Анализируя шлам, буровики и геологи могу делать выводы о породах, которые сейчас проходит скважина. Затем раствор нужно очистить от шлама и снова отправить в скважину работать. Для этого оборудована система очистных установок и «амбар», где очищенный хранится шлам (амбар виден на предыдущем фото справа).

Первыми принимают раствор вибросита – они отделяют самые крупные фракции.


Затем раствор проходит ило- (слева) и пескоотделители (справа):


И, наконец, самая мелкая фракция удаляется с помощью центрифуги:


Затем раствор попадает в емкостные блоки, при необходимости восстанавливаются его свойства (плотность, состав и прочее) и оттуда с помощью насоса подается обратно в скважину.
Емкостной блок:


Буровой насос (произведен в РФ!). Красная штука сверху – гидрокомпенсатор, он сглаживает пульсацию раствора за счет противодавления. Обычно на буровых – два насоса: один рабочий, второй резервный на случай поломки.


Все этим насосным хозяйством заведует один человек. Из-за шума оборудования, всю смену он работает в берушах или защитных наушниках.




«А что у буровиков с бытом?» - спросите вы. Этот момент мы тоже не упустили из внимания!
На этой площадке буровики работают, короткими вахтами по 4 дня, т.к. бурение идет практически в черте города, но жилые модули практически ничем не отличаются от тех, что используют, к примеру, в Заполярье (разве что, в лучшую сторону).


Всего на площадке 15 вагончиков.
Часть из них – жилые, в них буровики живут по 4 человека. Вагончики разделены на тамбур с вешалкой, умывальником и шкафов и непосредственно жилую часть.


Кроме того, в отдельные вагончики (на местном сленге – «балки'») выведены баня и кухня-столовая. В последней мы прекрасно позавтракали и обсудили детали работы. Пересказывать не буду, а то вы меня обвините в совсем уж откровенной рекламе, но скажу, что мне немедленно захотелось остаться в Альметьевске… Обратите внимание на цены!


На буровой мы провели около 2,5 часов и я в очередной раз убедился, что таким сложным и опасным делом, как бурение и нефтедобыча в целом могут заниматься только хорошие люди. Еще давным-давно, на Севере, мне объясняли, что плохие люди тут не задерживаются.

Друзья, спасибо, что дочитали до конца. Надеюсь, теперь вы представляете себе процесс бурения скважин немного лучше. Если у вас остались вопросы - задавайте их в комментариях. Я сам или с помощью экспертов - обязательно отвечу!

Оригинал поста: http://student-geolog.livejournal.com/94950.html
Subscribe to  kak_eto_sdelano

promo kak_eto_sdelano март 3, 2015 06:01 45
Buy for 150 tokens
За все время существования сообщества kak_eto_sdelano (с 2011 года) я перечитал более тысячи различных производственных репортажей, как с заводов, так и из мастерских, о различных технических сооружениях и технике, как военной, так и гражданской и спортивной. Сам подготовил и…

  • 1
А я работаю на заводе, который делает верхние приводы на 200 и 320 тонн. Не "Бентек", а наши, отечественные :)



Edited at 2016-09-13 03:39 am (UTC)

Вполне убедительное изделие.

цена обедов поражает)))

а тэги центрирующие пост желательно удалить

сейчас почти повсеместно используются турбобуры кроме направления - буровой раствор раскручивает крыльчатку привода уже на забое и передает крутящий момент на долото.

верхний привод не используют для вращения колоны, только когда собирают/разбирают колону при СПО, если надо провернуть колону используется роторный стол , вон он на 7 фотографии, большой, красивый, грязный :) и труба квадратного сечения(нет на фото)

Edited at 2016-09-13 06:07 am (UTC)

Сразу видно проффи....
> сейчас почти повсеместно используются турбобуры
Нет турбобуры сейчас им пользуются мало, в основном, используются ВЗД (винтовой забойный двигатель) немного другой принцип.
> верхний привод не используют для вращения колоны
Как раз это и есть его основное назначение.
>если надо провернуть колону используется роторный стол
не "роторный стол", а "стол ротора", и он как раз и является неподвижной частью ротора, и поворачиваться не может.
> труба квадратного сечения(нет на фото)
Зачем ВБТ (ведущая буровая труба) если есть СВП (система верхнего привода)? Про привод читайте выше.



спасибо, что поправили

Турбобуром мост хорошо разбуривать, а гранит ты им не пройдешь

Интересно. Хотел бы увидеть как бурят на крайнем севере, за полярным кругом, зимой в мороз.

в последнем абзаце ссылка на новоуренгойские репортажи;)

Новый Уренгой, это такая парадная картинка, столица Газпрома.
Есть еще и Старый Уренгой, 80 км на восток, там все по другому

я был в НУРе в 2008 и мне показалось, что там вообще ничего нет)))
сейчас там работают друзья и вроде получше стало

Если в Новом ничего не увидел - тогда тебе точно, надо в Старый заглянуть, чтобы увидеть, что такое "ничего"



Бурят.
В адских условиях.
Сдохнуть можно.
Зато простой помбур легко поднимает 120 в месяц
Если выдержит

Едет чукча по тундре - видит: стоит вышка, рядом бульдозер, вагончик, мужики
бородатые ходят... Он подъезжает, у мужика спрашивает:
- Скажи, что здесь делают?
- Что-что... не видишь, бурят!
- Нееет, чукчу не обманешь! Бурят не так делают!

привет, коллега! Красиво!
где бурите?

Сейчас возвращаюсь с места в 25 км на юго запад от Варандея,вылетел в 7.00 с Усинска в Москву,самолет сломался сижу в Сывтывкаре,уже 4 часа,а так уже везде был...все на самолет побежал,потом

Edited at 2016-09-13 12:01 pm (UTC)

Дружище, удачно тебе добраться!

добрался,ух!спасибо!

первое фото это КРС?

Очередной раз прочитал,что сказать?Примерно тоже если бы я Стиву Хокингу чесал бы про квантовую механику и искревление пространства ,по ушам любят ездить ,особенно про -52 по Цельсию,машины не ездят,если кинуть в такой мороз лом с верху об что то твердое,он разлетается как хрусталь,пиши дальше,очень интересно ,особенно такси за 70 руб...

Затем раствор проходит ило- (слева) и пескоотделители (справа)

Наоборот. На фото слева - песко (большие), справа ило (маленькие).
Да и так есть неточности.

о, спасибо за замечание!

>> В России тоже производятся буровые, но китайские станки дешевле как в закупке, так и в обслуживании.

Все ясно)

за что купил, за то и продаю. все со слов работников

Раньше, до войны, любая нефтяная компания не допускала до тендеров буровых подрядчиков с китайским железом (любым)
А сейчас-импортозамещение!

Сейчас тоже китайцев не пущают. Например, в прошлом году наша контора проиграла тендер китайцам, так 16го января 2015го года какой-то Д.А.Медведев подписал указ, запрещающий китайцам лезть в Сургут. И контракт отдали опять нашим.

У меня в этом был свой корыстный интерес. Когда объявили что тендер просрали - начальстово порезало все сверхурочные. Мол, все переработки теперь не за денюжку, а за отгулы. Было грустно. Целых два дня, до указа премьера :)

Сургут-отдельная история.
Там личный карман Папы

тут бурение ведется собственным подразделением Татнефти. Так что они покупают то, что выгоднее)

часть оборудования разрабатывают сами

Оно и плохо, что татары так и не избавились от своих сервисных подрядчиков.
Это неправильная стратегия компании

Edited at 2016-09-14 06:42 am (UTC)

А вот то, что станок китайский, это плохо.
Нефтяные компании раньше таких буровых подрядчиков отсеивали.
Лет пять назад станки должны были быть или российскими, или канадскими.
А уж ключ на этом станке должен быть только американским!

ну не знаю,я работал и на бентаке,на румыне ф320,на уралмашевских,но в плане обслуживания китаец просто красавец,я про энергокомплекс , простоя схема синхронизации ДГУ,все на релюшках, типа финдер или шнайдер электрик,но китайский вариант(надо будет посмотреть есть даже фото,в дроббоксе вроде как)этих реле, и когда два ДГУ не входит в синхрон,а напряжение и частота сети с синхронизировалась и нет команды на включения вакуумника ,вернее команда есть,но нет вкл,то тогда против китайской релюшки выступает простая деревянная линейка...загибаешь,хрясь по релюшке КНР и ...о!чудо!заработало!сменщику так и пишешь: не потеряй инструмент включения - линейку!

  • 1
?

Log in

No account? Create an account