Бурение геологоразведовательных скважин

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
1.Геолого-технические условия бурения 6
1.1.Геологический разрез и краткая характеристика пород 6
1.2. Геолого-технические условия отбора керна 7
2.Выбор конструкции скважины, инструмента и режима бурения 9
2.1. Выбор и обоснование конструкции скважины 9
2.2. Выбор бурового инструмента 10
2.3. Выбор породоразрушающего инструмента 11
2.4. Выбор промывочной жидкости 12
2.5. Выбор параметров режима бурения 13
3. Мероприятия по повышению выхода керна 16
4. Меры борьбы с искривлением скважин 17
5. Проверочные расчеты выбранного оборудования, инструмента и технологии бурения 19
6. Проверочный расчет производительности и давления бурового насоса 23
7. Охрана окружающей среды и промышленная безопасность 25
Заключение 30
Список используемой литературы 31

Проверочный расчет производительности и давления бурового насосаПолное давление насоса при колонковом бурении складывается из следующих составляющих:Рн = Ртр + Ркп + Ркн + Роб =3,04 МПагде Ртр – потери давления в бурильных трубах, МПа;Ркп – потери давления в кольцевом пространстве, МПа; Ркн – потери давления в колонковом наборе, МПа;Роб – потери давления в обвязке (шланг, сальник), МПа;А) Потери давления при движении жидкости в бурильных трубах: МПа=0,12 МПагде dтр = 0,032 м – внутренний диаметр бурильных труб;dз = 0,022 м – внутренний диаметр замка;l = 4,5 м – длина бурильной трубы;L = 540 м – длина бурильной колонны;Vтр = =0,75 м/с – скорость движения жидкости в трубах;λтр = 0,025 – коэффициент гидравлических сопротивлений;g=9,8 м/с2 – ускорение свободного падения;Б) Потери давления в кольцевом пространстве: МПа=2,54 МПагде λкп = 0,04 – коэффициент гидравлических сопротивлений в кольцевом затрубном пространстве;φ=1,1 – коэффициент, учитывающий повышение гидравлических потерь от наличия шлама в промывочной жидкости;D=0,049 м – диаметр скважины + 3мм;d=0,042 м – диаметр бурильных труб;Vкп==1,21 м/с – скорость движения жидкости в кольцевом пространстве;g=9,8 м/с2 – ускорение свободного падения;В) Потери давления в колонковом наборе: МПа=0,28 МПаГде Рк=0,25 МПа – потери давления в коронке;λкп=0,04 - коэффициент гидравлических сопротивлений в кольцевом затрубном пространстве;lкт=3 м – длина колонковой трубы;D=0,049 м – диаметр скважины + 3мм;Dкт=0,044 м – наружный диаметр колонковой трубы;Vкз==1,66 м/с – скорость движения жидкости в зазоре между стенками скважины и колонковой трубой;Г) Потери давления в обвязке:Роб=0,1 МПаИтого: Рн =0,12+2,54+0,28+0,1=3,04 МПаМощность двигателя для привода насоса: кВт= 2,43 кВтГде Q=36,8 л/мин – количество промывочной жидкости;P=3,04 МПа - максимальное давление развиваемое насосом;η=0,75 – КПД насоса;Охрана окружающей среды и промышленная безопасностьПроизводственная деятельность человека, все шире и глубже внедряется в недра, воздействует на земную поверхность и всю окружающую природу. При производстве буровых работ(РД 015900-125-8) загрязнение окружающей среды может приводить к снижению продуктивности почвы и ухудшению качества подземных поверхностных вод. Причиной вредного воздействия на среду обычно является непрерывная прокладка дорог и буровых площадок, нерациональное использование земельных участков под буровые установки, несоблюдение существующих правил и требований законодательных актов и положений. С целью сокращения потерь и ограничения поступления в почву ГСМ на буровых монтируют насосы для заправки двигателей топливом, а также устанавливают тару под дизели для сбора ГСМ. После окончания буровых работ проводят тщательную рекультивацию земель с последующей передачей их по акту землепользования.Одними из основных требований, предъявляемых к буровым растворам в Западной Сибири при бурении любых скважин, являются фильтрационные свойства. Вместе с тем они должны быть экологически малоопасные и технологичны, обладать необходимыми структурно-механическими и реологическими свойствами.Потенциальными источниками загрязнения окружающей среды при строительстве скважины являются:буровые и тампонажные растворы;буровые сточные воды и шлам;пластовые минерализованные воды;продукты сгорания топлива при работе котельной и ДВС;продукты испытания скважины;ГСМ;материалы для приготовления, обработки, и утяжеления буровых и тампонажных растворов;хозяйственно-бытовые сточные воды;загрязненные ливневые сточные воды.Обеспечение нормативного качества природной среды при бурении скважин достигается применением: экологически чистых материалов и химреагентов для буровых растворов; технико-технологических решений по организованному сбору производственных отходов и их безопасному хранению на территории буровой в процессе строительства скважин; мероприятий по утилизации, вызову, очистке и обезвреживанию отходов бурения как в процессе сооружения скважин, так и при ликвидации шламовых амбаров; в полном объеме технических средств и технологического комплекса мер для бурения, крепления и освоения скважин в соответствии с рабочим проектом на строительство скважин и технологическими регламентами на отдельные виды работ; эффективных и своевременных мер по восстановлению земель, нарушенных бурением, а также ликвидаций последствий загрязнения природной среды в районах буровых работ. Комплекс средозащитных мероприятий выбирают с учетом особенностей природно-климатических и почвенно-ландшафтных условий строительства скважин и проектной технологии бурения. Для исключения попадания отходов бурения на территорию буровой должна быть предусмотрена инженерная система организованного их сбора. С этой целью на территории буровой либо устанавливают специальные емкости, либо сооружают земляные котлованы в минеральном грунте. Для исключения фильтрации жидких отходов бурения из шламовых амбаров их дно и стенки должны быть гидроизолированы. Основной природоохранной функцией тампонажных растворов является изоляция с их помощью флюидосодержащих пластов друг от друга и от земной поверхности. Все работы по цементированию осуществляются с установкой техники на специальной площадке у устья скважины.Одним из важнейших природоохранных мероприятий является снижение объемов образующихся отходов, что достигается применением многоступенчатой очистки буровых растворов от выбуренной породы и использованием рецептур буровых растворов с высоким ингибирующим эффектом. При аварийных разливах нефти, минерализованной воды или бурового раствора их удаляют при помощи бульдозера, экскаватора, самосвалов и машин, оборудованных танкерами для сбора нефти, либо используют различного рода сорбенты. Использованные сорбирующие вещества либо сжигаются в качестве топлива, либо захороняются. Оборудование бригадного хозяйства, жилые вагон-домики, кухня-столовая не должны располагаться за пределами основной обваловки площадки. Обустройство площадки должно быть таким, чтобы не допускались утечки с поверхности и внутригрунтовой инфильтрации токсичных загрязнений: шлама, отработанных буровых растворов и промывочных жидкостей, промышленных и хозбытовых стоков, минерализованных вод, нефти и нефтепродуктов. Сбор бытовых отходов производится в мусоросборник (деревянный) который устанавливается рядом со столовой, а затем вывозится на городскую свалку. Жидкие отходы кухни, вагон-душевой и туалета накапливаются в выгребных ямах, гидроизолированных пленкой, которые затем закапываются.Объемно-планировочные средства нормализации воздуха рабочей зоны предусматривают расположение буровой площади и жилых помещений с наветренной стороны по отношению к складу пылящих материалов, системе приготовления растворов, желобной системе. Для этого перед монтажом буровой следует выяснить преимущественное направление ветров в данном районе на сезон, в который предполагается строительство скважины. Если строительство скважины предполагается вести длительное время, то следует учитывать направление ветров, дующих в теплый период года.Каждая кустовая площадка должна быть обеспечена необходимыми санитарно-бытовыми помещениями: вагон для отдыха рабочих, вагон-общежитие, баня, вагон-столовая, вагон-сушилка.Схема расположения оборудования, вспомогательных и других помещений изображена на рисунке 1.Условные обозначения: 1 - устье добывающей скважины, 2 - устье нагнетательной скважины, 3 - блок вышечно-лебедочный, 4 - блок емкостной, 5 - блок насосный, 6 - блок компрессорный, 7 - блок очистки, 8 - блок хранения и приготовления раствора, 9 - блок КРНБ, 10 – коммуникации, 11 - жилой вагончик буровой бригады, 12 - жилой вагончик бригады освоения, 13 – столовая, 14 – склад, 15 - аварийная эл.станция, 16 – котельная, 17 – баня, 18 – сушилка, 19 - блок водяной и нефтяной емкостей, 20 – инструменталка, 21 – туалет, 22 - мусорный ящик V=5 м3, 23 - амбар под гельцемент, 24 - амбар под шлам, 25 - амбар для воды, 26 - амбар резервный, 27 - скважина промводоснабжения для технологических нужд, 28 - емкость канализационная V=12,5 м3Рисунок 1. Схема расположения оборудования на площадкеЗаключениеВ ходе работы были выполнены расчеты на режимы бурения, выбор породоразрушающего инструмента и применяемого оборудования, которые при проверке оказались в пределах допустимых значений отклонений выбора оборудования. Результатом проходки скважины ожидается уточнение нижней части геологического разреза и принятие дальнейших решений по производству поисковых работ на полезные ископаемые.При расчетах, выборе аппаратуры и написании курсового проекта была использована литература:Список используемой литературыВоздвиженский Б.И., Голубинцев О.Н., Новожилов А.А. «Разведочное бурение» М:Недра – 1979 г.Калинин, А. Г. Справочник по бурению наклонных скважин [Текст]: справочное пособие / А. Г. Калинин, Н. А. Григорян, Б. З.Султанов. – М.: Недра, 1990. – 350 с.К. В. Иогансен «Спутник буровика» М:Недра, - 1990 г.Р.В. Липницкий, В.М. Трофимов «Методические указания к выполнению дипломного и курсового проектов» М:РУДН – 1989 г.Любимов Н.И. «Принципы классификации и эффективного разрушения горных пород при разведочном бурении» – М.: Недра, 1990. – 350 с.Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности [Текст]: РД 08 − 624 − 2003 / Колл. авт; Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора». Серия 08. Выпуск 4. – М.: 2003. – 206 с.Спивак, А. И. Разрушение горных пород при бурении скважин [Текст]: учеб.пособие для вузов / А. И. Спивак, А. Н. Попов. – М.: Недра, 1994. – 261 с.