- •Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М.
- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О СТРОИТЕЛЬСТВЕ СКВАЖИН
- •Назначение, цели и задачи бурения скважин
- •Способы и виды бурения. Технология строительства скважин
- •Виды бурения
- •ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ БУРЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН
- •Физико-механические свойства горных пород
- •Состав и физические свойства пластовых флюидов и минерализация подземных вод
- •Физические и физико-химические свойства пластовых флюидов нефти
- •ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ
- •Классификация долот для сплошного бурения
- •ЗАБОЙНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
- •Секционные унифицированные шпиндельные турбобуры
- •Высокомоментные турбобуры с системой гидроторможения
- •Многосекционные турбобуры
- •Турбобур с независимой подвеской
- •Турбобур с полым валом
- •Турбобур с редуктором-вставкой
- •Турбины современных турбобуров
- •Принцип действия ВЗД
- •Кинематические отношения ВГМ
- •Двигатели универсального применения
- •Двигатели для наклонно направленного и горизонтального бурения
- •Двигатели для ремонта скважин
- •Турбовинтовые двигатели
- •Элементы конструкций двигателей и их компоновок
- •Характеристики ВЗД
- •Влияние различных факторов на характеристики ВЗД
- •Влиявде расхода жидкости
- •БУРИЛЬНАЯ КОЛОННА
- •Утяжеленные бурильные сбалансированные трубы УБТС-2
- •Утяжеленные бурильные трубы (горячекатаные)
- •Учет работы, начисление износа и списание бурильных труб
- •Дефектоскопия бурильных труб
- •РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД
- •Глава 7
- •ПРОМЫВКА СКВАЖИН И БУРОВЫЕ РАСТВОРЫ
- •Электролиты
- •Защитные высокомолекулярные вещества (коллоиды)
- •Поверхностно-активные вещества
- •Пеногасители
- •Утяжелители
- •Реагенты общего назначения
- •Вибросита
- •Гидроциклонные шламоотделители
- •Глава 8
- •ОСЛОЖНЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ УГЛУБЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ
- •Признаки проявлений
- •Противовыбросовое оборудование
- •Мероприятия по предупреждению ГНВП
- •Грифоны и межколонные проявления
- •ОСНОВЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ В БУРЕНИИ
- •Магнитное устройство для многократных измерений
- •Глава 11
- •ОПРОБОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ГОРИЗОНТОВ В ПЕРИОД ПРОХОДКИ СТВОЛА СКВАЖИНЫ
- •Глава 13
- •КРЕПЛЕНИЕ СКВАЖИН
- •Определение внутреннего давления
- •Определение сопротивляемости труб смятию
- •13.5. ТИПЫ КОНСТРУКЦИЙ ЗАБОЕВ СКВАЖИН
- •Оборудование. Технологическая оснастка обсадных колонн
- •Головки цементировочные
- •Разделительные пробки
- •Клапаны обратные
- •Башмаки колонные
- •Центраторы
- •Скребки
- •Турбулизаторы
- •Муфты ступенчатого цементирования
- •ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ СКВАЖИН
- •14.1. ПЕРВИЧНЫЕ СПОСОБЫ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ
- •Цементирование хвостовика и нижних секций обсадных колонн
- •Манжетное цементирование
- •Двухступенчатое цементирование скважин
- •Обратное цементирование скважин (через затрубное пространство)
- •14.2. ПОВТОРНЫЕ (ИСПРАВИТЕЛЬНЫЕ) СПОСОБЫ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН
- •14.3. МАТЕРИАЛЫ И ХИМИЧЕСКИЕ РЕАГЕНТЫ ДЛЯ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ
- •Активные минеральные добавки к вяжущим веществам
- •Шлакопесчаные цементы
- •Шлакопесчаные цементы совместного помола
- •Шлакопортландцементы
- •Номенклатура специальных тампонажных цементов
- •14.4. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЦЕМЕНТНОГО РАСТВОРА И КАМНЯ
- •Регулирование свойств цементного раствора и камня с помощью реагентов
- •14.5. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН
- •Буферные жидкости
- •Центрирование обсадных колонн в скважине
- •Расхаживание обсадных колони при цементировании скважин
- •Цементирование секционных колонн и хвостовиков
- •Ступенчатый способ цементирования обсадных колонн
- •Манжетный способ цементирования скважин
- •Обратное цементирование колонн
- •Схемы размещения и обвязки оборудования при цементировании
- •14.6. ОСНОВЫ РАСЧЕТА ПЕРВИЧНОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН
- •Воздействие на призабойную зону пласта многократными мгновенными депрессиями-репрессиями
- •Глава 16
- •БУРОВОЕ И ЦЕМЕНТИРОВОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
- •Буровые лебедки
- •Буровые насосы
- •Ротор
- •Талевые механизмы
- •Буровые вышки
- •Буровые насосы
- •Талевые механизмы и вышки
- •Дизель-гидравлический агрегат САТ-450
- •Средства автоматизации и механизации спускоподъемных операций
- •Устройство и принцип работы установки
- •Установка смесительная механическая ICMP-20
- •Установка смесительная пневматическая УС5-30
- •Цементно-смесительная машина СМ-4М
- •Устройство и принцип работы отдельных узлов машины СМ-4М
- •Установки осреднительные
- •Цементировочный агрегат 5ЦА-320 (рис. 16.22)
- •Установка насосная УНБ1Р-400
- •Насосный агрегат 4АН-700
- •Список литературы
- •Оглавление
УДК 622.24(075) ББК 33.13
Б 27
Р е ц е н з е н т ы :
кафедра нефтегазового промысла Кубанского государственного технологического университета:
д-р техн. наук И.Н. Резниченко; д-р техн. наук В.И. Демихов
Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М.
Б 27 Бурение нефтяных и газовых скважин: Учеб, пособие для вузов. —М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002. — 632 с.: ил.
ISBN 5-8365-0128-9
Рассмотрены горно-геологические условия бурения нефтяных и газовых сква жин. Описаны все элементы бурового инструмента (долота, бурильные трубы, забой ные двигатели, устройства для изменения направления скважины), способы цементи рования скважин, материалы и химические реагенты для тампонажных растворов. Рассмотрены режимы бурения в комплексе с физическими свойствами горных пород и гидравлической программой промывки ствола и забоя скважины. Описаны процессы наклонно направленного и горизонтального бурения, а также методы и технические средства навигации при проходке стволов в этих условиях.
Для студентов нефтегазовых вузов и факультетов.
ISBN 5-8365-0128-9 |
© |
Ю.М. Басарыгин, |
А.И. Булатов, |
|
© |
Ю.М. Проселков, |
2002 |
|
Оформление. ООО |
||
|
|
«Недра-Бизнесцентр», 2002 |
ПРЕДИСЛОВИЕ
Развитие нефтяной и газовой промышленности предполагает широкое использование буровых работ с целью поисков, разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений. Бурение нефтяных и газовых сква жин должно постоянно совершенствоваться, особенно в связи с увеличе нием объемов работ по глубокому и сверхглубокому бурению, а также рас тущими потребностями бурения наклонно направленных и горизонтальных скважин.
Еще на стадии проектирования нефтяной или газовой скважины необ ходимо сформулировать требования к ней как к объекту длительной, эф фективной и безаварийной эксплуатации, а при сооружении ее обеспечить выполнение этих требований. Поэтому специалисты по эксплуатации скважин, которые, как правило, являются заказчиками на бурение сква жин, должны знать основные процессы, протекающие при бурении, их влияние на эксплуатационные характеристики нефтегазовых пластов, тре бования к конструкциям скважин, их надежности, технологию производст ва работ по креплению и цементированию скважин, достоинства и недос татки буровых промывочных растворов с позиций скоростного бурения без осложнений, качества вскрытия продуктивных горизонтов, эффективность освоения скважины как промыслового объекта.
Многие нефтегазодобывающие предприятия сами производят буровые работы с целью уплотнения сетки разработки, капитального ремонта сква жин, бурения вторичных стволов из старого фонда скважин на поздней стадии разработки месторождений углеводородов. В этом случае непосред ственно к проектированию и бурению скважин привлекаются специалисты по разработке и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений.
Поэтому дисциплина «Бурение нефтяных и газовых скважин» входит в перечень специальных дисциплин для студентов высших учебных заведе ний, обучающихся по специальности «Разработка и эксплуатация нефтя ных и газовых месторождений», являясь весьма важной в подготовке ин женера для нефтегазовой отрасли промышленности. Она необходима для формирования специалиста, способного квалифицированно и на современ ном уровне оценивать технические средства и технологические процессы, заложенные в проекты на строительство скважин, которые являются доро гостоящим основным фондом нефтегазодобывающих предприятий. Эта дисциплина призвана также дать специалисту необходимые знания для квалифицированной оценки качества законченных строительством сква жин, передаваемых в долговременную эксплуатацию.
Для достижения этих целей программой названной дисциплины пре дусматривается изучение всех составляющих цикла строительства скважин, начиная с понятия о скважинах, их классификации, конструкциях, приме няемых технических средствах и технологических операциях для разруше-
з
ния горных пород и проходки ствола, и заканчивая процессами вскрытия и опробования продуктивных горизонтов, крепления скважин обсадными колоннами и разобщения пластов тампонажными материалами, освоения и испытания скважин. Кроме того, уделяется должное внимание буровым установкам и комплектующему их оборудованию, а также цементировоч ному оборудованию.
Для успешного изучения материала дисциплины студентам необходи мы знания по математике, физике, химии, гидромеханике, термодинамике, геологии, а также по основам нефтяного и газового дела. Эта дисциплина тесно связана с физикой нефтегазового пласта, подземной гидромехани кой, промысловой геологией, эксплуатацией нефтяных и газовых скважин, разработкой нефтяных и газовых месторождений.
Учебники по дисциплине «Бурение нефтяных и газовых скважин», к сожалению, не обновлялись и не переиздавались по меньшей мере послед ние 15 лет. Поэтому многие материалы, приведенные в них, устарели, а по следние достижения в технологии и технике бурения скважин не пред ставлены.
Настоящее учебное пособие призвано ликвидировать указанные про белы в учебной литературе и представить учебный материал по бурению нефтяных и газовых скважин в современном его понимании. Базой для его составления послужила литература, перечень которой приведен в конце книги. Эта литература может использоваться для более глубокого изучения технологии и техники бурения нефтяных и газовых скважин.