AGENZIA FEDERALE PER L'ISTRUZIONE

GOUVPO "UNIVERSITÀ STATALE DELL'UDMURT"

Dipartimento di Economia, gestione dell'industria petrolifera e del gas

Lavoro del corso

Sul tema "Perforazione di petrolio e pozzi di gas"

Capo Borkhovich S. Yu.

Domande a lavoro di controllo

1. Metodi di perforazione del pozzo

1.1 Foratura a percussione

1.2 Perforazione a rotazione

2. Corda di perforazione. Elementi essenziali. Distribuzione del carico lungo la lunghezza della batteria di perforazione

2.2 Composizione delle corde di perforazione

3. Nomina dei fluidi di perforazione. Requisiti tecnologici e restrizioni sulle proprietà dei fluidi di perforazione

3.1 Funzioni del fango

3.2 Requisiti del fluido di perforazione

4. Fattori che influenzano la qualità della cementazione del pozzo

5. Tipi di punte da trapano e loro scopo

5.1 Tipi di punte integrali

5.2 Punte coniche

5.3 Punte a paletta

5.4 Frese

5.5 bit ISM

Letteratura

Domande per il test

Metodi di perforazione del pozzo

Colonna di perforazione. Elementi essenziali. Distribuzione del carico lungo la lunghezza della batteria di perforazione

Nomina di fluidi di perforazione. Requisiti tecnologici e restrizioni sulle proprietà dei fluidi di perforazione

Fattori che influenzano la qualità della cementazione del pozzo

Tipi di punte da trapano e loro scopo

1 . Metodi di perforazione del pozzo

Esistono diversi modi di perforare, ma la perforazione meccanica ha ricevuto una distribuzione industriale. È diviso in shock e rotazione.

1.1 Perforazione a percussione

Durante la perforazione a percussione lo strumento di foratura comprende: punta (1); aste d'urto (2); blocco fune (3); Un albero (12) è installato sulla superficie; blocco (5); equilibratore a rulli di traino (7); rullo ausiliario (8); tamburo della perforatrice (11); corda (4); ingranaggi (10); biella (9); telaio di bilanciamento (6). Quando gli ingranaggi ruotano, effettuando movimenti, alzando e abbassando il telaio di bilanciamento. Quando il telaio viene abbassato, il rullo di traino solleva lo strumento di perforazione sopra il fondo del pozzo. Quando il telaio viene sollevato, la corda viene rilasciata, lo scalpello cade in faccia, distruggendo così la roccia. Per evitare il crollo delle pareti del pozzo, vi viene calata una corda di rivestimento. Questo metodo di perforazione è applicabile a profondità ridotte durante la perforazione di pozzi d'acqua. SU questo momento non viene utilizzato il metodo dell'impatto per la perforazione dei pozzi.

1.2 Perforazione a rotazione

Perforazione a rotazione. I pozzi di petrolio e gas vengono perforati utilizzando il metodo della perforazione a rotazione. Con tale perforazione, la distruzione della roccia avviene a causa della rotazione della punta. La rotazione della punta è data dal rotore posto a testa pozzo attraverso la batteria di aste di perforazione. Questo è chiamato il metodo rotativo. Inoltre, la coppia viene talvolta creata con l'aiuto di un motore (turbodrill, trapano elettrico, motore a fondo pozzo a vite), quindi questo metodo verrà chiamato perforazione con un motore a fondo pozzo.

Turbodrill- Si tratta di una turbina idraulica azionata da un fluido di lavaggio pompato nel pozzo da pompe.

trapano elettrico- è un motore elettrico elettricità viene fornito ad esso viene fornito tramite cavo dalla superficie. La perforazione del pozzo viene eseguita utilizzando un impianto di perforazione.

1 scalpello; 2 - collare per trapano vicino alla punta; 3.8 - sub; 4 - centralizzatore; 5 - sottomanica; 6.7 - collari per trapano; 9 - anello di sicurezza; 10 - tubi di perforazione; 11 - sub sicurezza; 12.23 - sommergibili ad asta, inferiore e superiore; 13 - tubo principale; 14 - riduttore; 15 - verricello 16 - sub girevole; 17 - gancio; 18 - blocco corona; 19 - torre; 20 - blocco mobile; 21 - girevole; 22 - tubo flessibile; 24 - montante; 25 - rotore; 26 - separatore di fanghi; 27 - pompa di fango

La distruzione viene effettuata con l'ausilio di un morso, calato sui tubi di perforazione, fino in fondo. Il movimento rotatorio viene impartito per mezzo di un motore a fondo pozzo attraverso la batteria di aste di perforazione. Dopo aver abbassato con una punta le aste di perforazione, nel foro dell'albero del rotore vengono inseriti due inserti e al loro interno vengono inserite due fascette che formano un foro a sezione quadrata. In questo foro c'è anche un condotto principale, anch'esso di sezione quadrata. Percepisce la coppia dalla tavola del rotore e si muove liberamente lungo l'asse del rotore. Tutte le operazioni di sgancio e mantenimento del peso della batteria di aste di perforazione vengono eseguite da un meccanismo di sollevamento.

2 Corda di perforazione. Elementi essenziali. Distribuzione del carico lungo la lunghezza della batteria di perforazione

2.1 Scopo della batteria di perforazione

La batteria di perforazione è un collegamento tra l'attrezzatura di perforazione situata sulla superficie diurna e lo strumento di fondo pozzo (punta di perforazione, tester di formazione, strumento di pesca, ecc.) utilizzato in un determinato momento per eseguire qualsiasi operazione tecnologica nel pozzo.

Le funzioni svolte dalla batteria di perforazione sono determinate dal lavoro svolto nel pozzo. I principali sono i seguenti.

Nel processo di perforazione meccanica, la batteria di perforazione:

· è un canale per portare a fondo l'energia necessaria alla rotazione della punta: meccanica - nella perforazione a rotazione; idraulico – durante la perforazione con motori idraulici di fondo pozzo (turbodrill, motore di fondo pozzo a vite); elettrico - durante la perforazione con trapani elettrici (tramite un cavo situato all'interno dei tubi);

· percepisce e trasmette alle pareti del pozzo (ad una piccola profondità di corrente del pozzo anche al rotore) la coppia reattiva durante la perforazione con motori di fondo pozzo;

è un canale per la circolazione circolare dell'agente di lavoro (liquido, miscela gas-liquido, gas); di solito, l'agente di lavoro scende al foro inferiore attraverso lo spazio tubolare, cattura la roccia distrutta (fango), quindi si sposta verso l'alto attraverso l'anello fino alla testa del pozzo (lavaggio diretto);

serve a creare (attraverso il peso della parte inferiore della corda) o trasferire (con l'avanzamento forzato dell'utensile) carico assiale sulla punta, assorbendo contemporaneamente carichi dinamici dalla punta operativa, estinguendoli parzialmente e riflettendoli indietro alla punta e passandole parzialmente più in alto;

· può fungere da canale di comunicazione per ricevere informazioni dal fondo pozzo o trasferire l'azione di controllo allo strumento di fondo pozzo.

· Durante le operazioni di sgancio, la batteria di perforazione viene utilizzata per l'abbassamento e il sollevamento della punta, motori di fondo pozzo, vari gruppi di fondo pozzo;

· per il passaggio della strumentazione di fondo pozzo;

per lavorare il pozzo, effettuando lavaggi intermedi con

per rimuovere i tappi di fango, ecc.

Quando si eliminano complicazioni e incidenti, oltre a condurre ricerche nel pozzo e testare le formazioni, la batteria di perforazione serve:

· per l'iniezione e il soffiaggio di materiali di riempimento nel serbatoio;

· per la discesa e l'installazione di packer ai fini di studi idrodinamici delle formazioni mediante selezione o iniezione di fluido;

per la discesa e l'installazione di sovrapposizioni per isolare le zone di assorbimento,

· consolidamento di aree di distacco o di crollo, posa di ponti in cemento, ecc.;

· per la discesa dell'attrezzo da pesca e il lavoro con esso.

Durante la perforazione con carotaggio (campione di roccia) con un carotiere rimovibile, la batteria di perforazione funge da canale attraverso il quale il carotiere viene abbassato e sollevato.

2.2 Composizione delle corde di perforazione

Drill string (ad eccezione di quelli apparsi di recente tubi continui) è costituito da aste di perforazione utilizzando connessione filettata. Il collegamento dei tubi tra loro viene solitamente effettuato utilizzando speciali elementi di collegamento - giunti di perforazione, sebbene possano essere utilizzati anche tubi di perforazione senza utensili. Quando si solleva la batteria di perforazione (per sostituire una punta usurata o quando si eseguono altri operazioni tecnologiche) la corda di perforazione viene ogni volta smontata in maglie più corte con l'installazione di quest'ultima all'interno della torre su un'apposita piattaforma - un candelabro o (in rari casi) su cremagliere all'esterno della torre, e quando viene abbassata viene rimontata in una lunga corda .

Sarebbe scomodo e irrazionale assemblare e smontare la batteria di perforazione con il suo smontaggio in tubi (singoli) separati. Pertanto, i singoli tubi vengono preliminarmente (durante la costruzione dell'utensile) assemblati nei cosiddetti supporti di perforazione, che non vengono ulteriormente smontati (mentre la perforazione viene eseguita con questa batteria di perforazione).

Un supporto con una lunghezza di 24-26 m (a una profondità di perforazione di 5000 m o più, i supporti di perforazione con una lunghezza di 36-38 m possono essere utilizzati con un impianto di perforazione alto 53-64 m) è composto da due, tre o quattro tubi quando si utilizzano rispettivamente tubi di 12, 8 e m di lunghezza In quest'ultimo caso, per comodità, due tubi da 6 metri sono precollegati mediante un giunto in un doppio tubo (gomito), che non viene ulteriormente smontato.

Come parte della batteria di perforazione direttamente sopra la punta o sopra il motore di fondo pozzo, vengono sempre forniti collari di perforazione (DC) che, avendo una massa e una rigidità molte volte maggiori rispetto ai tubi di perforazione convenzionali, consentono di creare il carico necessario sulla punta e fornire una rigidità sufficiente del fondo dell'utensile durante l'evitare la sua flessione longitudinale e la curvatura incontrollata del pozzo. I collari di perforazione vengono utilizzati anche per controllare le vibrazioni del fondo della batteria di perforazione in combinazione con i suoi altri elementi.

La composizione della batteria di perforazione di solito comprende centralizzatori, calibratori, stabilizzatori, filtri, spesso - trappole per fanghi metallici, valvole di ritegno, a volte - meccanismi e dispositivi speciali, come alesatori, volani, meccanismi di alimentazione a fondo pozzo, guide d'onda, risonatori, ammortizzatori longitudinali e vibrazioni torsionali, anelli del battistrada con lo scopo corrispondente.

Per controllare la curvatura del pozzo in una data direzione o, al contrario, per raddrizzare un pozzo già deviato, nella batteria di perforazione sono inclusi deflettori e vengono utilizzati layout speciali, spesso piuttosto complessi, della parte inferiore della batteria di perforazione per mantenere la direzione rettilinea del pozzo.

La perforazione è una procedura di rottura rocce attrezzatura speciale per la perforazione. La perforazione, come molte altre tecnologie, ha diverse direzioni.

Il processo di perforazione prevede la rottura delle rocce con l'ausilio di attrezzature di perforazione, risultando in un pozzo.

Queste direzioni dipendono dalla posizione della formazione rocciosa:

• verticale;
• diretto obliquamente;
• orizzontale.

Il processo di posa di un albero cilindrico direzionale nel terreno è chiamato perforazione. Successivamente, questo canale è chiamato pozzo. Di diametro, dovrebbe essere inferiore alla lunghezza. La testa del pozzo (inizio) si trova in superficie. Bottomhole e wellbore sono chiamati rispettivamente fondo e pareti del pozzo.

Preparazione per il processo

Quando si perforano prima i pozzi:

Il processo di perforazione è impossibile senza speciali attrezzature di perforazione.

1. L'attrezzatura di perforazione viene portata sul sito di perforazione.
2. Quindi inizia il processo di perforazione. Consiste nell'approfondire il pozzo mediante lavaggio e perforazione.
3. Per evitare il crollo delle pareti dei pozzi, viene eseguita la separazione degli strati - lavori per rafforzare gli strati di terra. Per fare ciò, i tubi vengono calati nella terra perforata e posati, che sono collegati in colonne. Quindi l'intero spazio tra i tubi e il terreno viene cementato (tappato).
4. L'ultima fase del lavoro si chiama sviluppo positivo. Include l'apertura dell'ultimo strato, l'installazione della zona di fondo pozzo, nonché la perforazione e la stimolazione del deflusso.

Per iniziare la perforazione dall'inizio, è necessario eseguire lavori preparatori.

Innanzitutto vengono redatti documenti che consentono di abbattere e disboscare la foresta, ma per questo è necessario ottenere il consenso della silvicoltura. Quando si prepara un sito per la perforazione, vengono eseguiti i seguenti lavori:

Prima di iniziare a perforare pozzi, è necessario ripulire l'area dagli alberi.

• divisione delle zone in sezioni per coordinate;
• Tagliare alberi;
• disposizione;
• costruzione di un campo operaio;
• preparazione della base per la perforazione;
• preparazione e marcatura del sito;
• installazione di fondazioni per serbatoi presso il magazzino di carburanti e lubrificanti;
• rivestimento di stoccaggio, preparazione dell'attrezzatura.

La fase successiva del lavoro è la preparazione dell'attrezzatura per il rigging. Per questo:

• effettuare l'installazione di attrezzature;
• installazione di linee;
• installazione di sottostrutture, basamenti e blocchi;
• installazione e sollevamento della torre;
• lavori di committenza.

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Lavoro preliminare

Dopo l'installazione della perforatrice, arriva una commissione speciale per controllare le attrezzature, i macchinari e la qualità del lavoro.

Quando la piattaforma di perforazione è pronta, iniziano i preparativi per la perforazione. Non appena la perforatrice viene installata e la costruzione delle strutture è completata, la perforatrice viene controllata da un'apposita commissione. Il caposquadra della squadra di perforazione, accettando l'incarico, monitora insieme ad esso la qualità del lavoro, controlla l'attrezzatura e l'attuazione della protezione del lavoro.

Ad esempio, secondo il metodo di esecuzione, gli apparecchi devono essere in un involucro antideflagrante, l'illuminazione di emergenza per 12 V deve essere distribuita in tutta la miniera.Tutti i commenti fatti dalla commissione devono essere presi in considerazione prima dell'inizio della perforazione.

Prima di iniziare la perforazione, l'attrezzatura è dotata dell'attrezzatura appropriata: un foro quadrato, aste di perforazione, uno scalpello, dispositivi di meccanizzazione su piccola scala, tubi di rivestimento per un conduttore, strumentazione, acqua, ecc.

La piattaforma di perforazione dovrebbe avere case per l'alloggio, un gazebo, una mensa, uno stabilimento balneare per asciugare le cose, un laboratorio per l'analisi delle soluzioni, attrezzature per lo spegnimento degli incendi, strumenti ausiliari e di lavoro, manifesti di sicurezza, kit di pronto soccorso e medicinali, un magazzino per la perforazione attrezzature, acqua.

Dopo l'installazione della torre di perforazione, inizia una serie di lavori di riattrezzamento del sistema di traslazione, durante i quali vengono installate attrezzature e sperimentate meccanizzazioni di piccola scala. La tecnologia di perforazione inizia con l'installazione dell'albero. La sua direzione deve essere impostata esattamente al centro dell'asse della torre.

Dopo aver centrato la torre, viene eseguita la perforazione sotto la direzione. Questo è l'abbassamento del tubo per rafforzare i pozzi e il riempimento della sua estremità superiore, che dovrebbe coincidere in direzione con la grondaia, cemento. Dopo aver stabilito la direzione nel processo di perforazione dei pozzi, viene nuovamente verificato l'allineamento tra gli assi del rotore e della torre.

Al centro del pozzo si esegue la perforazione sotto il foro per il quadrato e nel processo vengono rivestiti con un tubo. La perforazione del foro del pozzo viene eseguita da un turbotrapano, trattenuto da una corda di canapa per evitare una rotazione troppo veloce. Ad un'estremità è attaccata alla gamba della torre e l'altra è tenuta tra le mani attraverso un blocco.

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Completamento

Dopo i lavori preparatori, 2 giorni prima del varo della piattaforma di perforazione, viene organizzato un convegno, al quale partecipa l'intera amministrazione ( Ingegnere capo, tecnologo, capo geologo eccetera.). La conferenza discute:

Schema della struttura delle rocce geologiche nel sito di scoperta del petrolio: 1 - argilla, 2 - arenarie sature d'acqua, 3 - giacimento di petrolio.

• ben strutturato;
• la struttura delle rocce al posto della sezione geologica;
• complicazioni che possono insorgere durante il processo di perforazione, ecc.;
• quindi considera la mappa normativa;
• viene discusso il lavoro sul cablaggio senza problemi e ad alta velocità.

Il processo di perforazione può essere avviato previa esecuzione dei seguenti documenti:

• ordine geologico e tecnico;
• permesso di mettere in funzione la piattaforma di perforazione;
• mappa normativa;
• registro dei turni;
• rivista sui fluidi di perforazione;
• rivista di protezione del lavoro;
• contabilizzazione dei motori diesel.

I seguenti tipi di meccanismi e materiali possono essere utilizzati nell'impianto di perforazione:

• cementazione attrezzature;
• manifesti con iscrizioni sulla sicurezza e la protezione del lavoro;
• attrezzature per la registrazione;
• acqua potabile e tecnica;
• Eliporto;
• malte cementizie e perforazione;
• reagenti chimici;
• tubi di rivestimento e tubi di perforazione.

La perforazione di pozzi è un metodo per abbattere la roccia in cui si forma una miniera. Tali miniere (pozzi) sono testate per la presenza di petrolio e gas. Per fare ciò, il pozzo viene perforato per provocare il flusso di petrolio o gas dall'orizzonte produttivo. Quindi l'attrezzatura di perforazione e tutte le torri vengono smantellate. Sul pozzo è installato un sigillo che indica il nome e la data della perforazione. Successivamente, la spazzatura viene distrutta, tutti i fienili vengono sepolti e i rottami metallici vengono smaltiti.

Solitamente, all'inizio, il diametro massimo dei pozzetti non supera i 900 mm. Alla fine raggiunge raramente i 165 mm. Il processo di perforazione consiste in diversi processi durante i quali avviene la costruzione del pozzo:

• il processo di approfondimento del fondo dei pozzi colorando le rocce con uno strumento di perforazione;
• rimozione di roccia rotta da un pozzo;
• fissaggio del pozzo;
• svolgere lavori geologici e geofisici sullo studio della roccia di faglia e la scoperta di orizzonti produttivi;
• profondità di discesa e cementazione.

In base alla profondità del pozzo, ci sono i seguenti tipi:

• poco profondo - 1500 m di profondità;
• medio - fino a 4500 m di profondità;
• profondo - 6000 m;
• ultra profondo - oltre 6000 m.

Il processo di perforazione è la rottura delle rocce con punte da trapano. Le parti rotte di questa roccia vengono ripulite da un getto di soluzione di lavaggio (liquida). La profondità dei pozzi aumenta nel processo di distruzione del fondo pozzo su tutta l'area.

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Complicazioni insorgenti

Il crollo delle pareti del pozzo può avvenire a causa della struttura instabile della roccia.

Durante il processo di perforazione di un pozzo, possono sorgere alcune complicazioni. Può essere:

• crolli delle pareti della miniera;
• assorbimento del liquido di lavaggio;
• incidenti;
• perforazione imprecisa del pozzo, ecc.

Le cadute possono verificarsi a causa della struttura instabile della roccia. Possono servire come segno;

• ipertensione;
• viscosità troppo elevata del fluido di lavaggio;
• troppi detriti durante il lavaggio della miniera.

L'assorbimento della soluzione di lavaggio avviene per il fatto che la soluzione, versata nella miniera, viene completamente risucchiata nella formazione. Questo di solito accade quando i serbatoi hanno una struttura porosa o un'elevata permeabilità.

La perforazione è un processo in cui un proiettile rotante viene portato sul fondo e poi sollevato di nuovo. In questo caso i pozzi vengono perforati fino al substrato roccioso, tagliando 0,5-1,5 m, dopodiché viene calato un tubo nella testa pozzo per prevenire l'erosione e garantire che il fluido di lavaggio, uscendo dal pozzo, entri nella grondaia.

La velocità di rotazione della batteria di perforazione e del mandrino dipende da Proprietà fisiche rocce, diametro e tipo di punta. La velocità di rotazione è controllata dal regolatore di avanzamento, che crea il carico desiderato sulla corona. Allo stesso tempo, crea una certa pressione sulle frese del proiettile e sulle pareti del viso.

Prima di iniziare a perforare un pozzo, è necessario redigere il suo disegno di progetto, che indica:

• proprietà fisiche delle rocce: loro durezza, stabilità e saturazione d'acqua;
• profondità e inclinazione del pozzo;
• il diametro finale del pozzo, che risente della durezza delle rocce;
• metodi di perforazione.

L'elaborazione di un progetto di pozzo inizia con la scelta della profondità, del diametro alla fine della perforazione, degli angoli di perforazione e della struttura.

La profondità dei pozzi di mappatura dipende dall'analisi geologica seguita dalla sua mappatura.

Vladimir Homutko

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Metodi per la perforazione di pozzi di petrolio e gas

Il pozzo è una miniera verticale o inclinata di sezione circolare, la cui costruzione avviene senza accesso all'interno della lavorazione di una persona. La lunghezza di una tale lavorazione è parecchie volte maggiore del suo diametro.

Come vengono perforati i pozzi petroliferi

Gli elementi principali di ogni pozzo sono:

• bocca (parte superiore);
• tronco (parte intermedia);
• bottomhole (la parte più bassa situata nel serbatoio).

La distanza tra la bocca e il fondo lungo l'asse del pozzo di lavoro è chiamata lunghezza del pozzo, e la stessa distanza, ma presa lungo la proiezione verticale dell'asse, è chiamata profondità.

Derrick

In altre parole, la lunghezza e la profondità di un pozzo verticale sono le stesse, ma uno inclinato no.

Perforazione di pozzi di petrolio e gas, di regola. si verifica con una graduale diminuzione del diametro del tronco dopo che una certa sezione è stata perforata. Il diametro iniziale di tale lavorazione, di regola, non supera i 900 millimetri e il diametro nell'area del viso è di 75 millimetri o più.

Il processo di approfondimento il mio funzionante rappresenta la distruzione delle rocce sia sull'intera area della parete (la cosiddetta perforazione solida), sia lungo la sua periferia (carotaggio). Nel secondo caso, nel pozzo della miniera rimane un pezzo di roccia cilindrica, detto nucleo. Periodicamente vengono prelevate delle carote dal pozzo per studiare la composizione delle rocce transitate. La specialità di una persona impegnata nella perforazione è chiamata perforatrice.

Molti di voi sono interessati alla domanda: "Come vengono perforati i pozzi?"

I metodi di approfondimento dei lavori minerari secondo il criterio della natura dell'impatto sulle rocce percorribili sono suddivisi in:

• meccanico;
• termico;
• fisico e chimico;
• elettrico e così via.

Nello sviluppo industriale dei depositi vengono utilizzati solo metodi meccanici. Tutte le altre tecniche elencate sono in fase di verifica sperimentale dell'efficacia.

I metodi meccanici sono la rotazione e l'impatto.

Il metodo dell'impatto prevede la distruzione meccanica della roccia con l'ausilio di uno speciale attrezzo sospeso su una fune, che si chiama scalpello. Inoltre, la composizione di un tale dispositivo di perforazione include un blocco della fune e un'asta d'urto. Il dispositivo è sospeso su una fune lanciata su un blocco, che è posto su un palo, e uno speciale trapano conferisce a questo strumento un movimento alternativo.

All'aumentare della profondità del tronco, la corda si allunga gradualmente. La forma cilindrica della canna si forma ruotando la punta durante il funzionamento.

Per pulire il fondo pozzo dalla roccia perforata, l'attrezzo deve essere periodicamente sollevato in superficie. Invece, viene abbassato un dispositivo speciale chiamato bailer. Sembra un lungo secchio, dotato di una valvola sul fondo.

Il bailer è immerso nel liquido (serbatoio o superficie fornita) e la valvola si apre. Una miscela di liquido e pezzi di roccia distrutta entra nel "secchio", dopodiché tutto questo viene portato in superficie (non appena il bailer viene sollevato, la valvola si chiude immediatamente). Al termine della pulizia del fondo pozzo, lo strumento di perforazione viene nuovamente abbassato nel pozzo e il processo viene ripetuto ancora e ancora.

Per evitare che le pareti crollino, vi viene calato un tubo speciale, chiamato involucro. Da tali tubi, man mano che la miniera si approfondisce, si forma un'intera stringa di tubi.

Pozzo di perforazione bene

In Russia, al momento, il metodo dello shock non viene utilizzato nella pratica.

Il metodo rotazionale prevede l'approfondimento dell'utensile nella massa rocciosa a causa dell'impatto simultaneo sulla punta della coppia e del carico verticale. Il carico verticale spinge la punta nella roccia da perforare e la coppia consente all'utensile di tagliare, abradere e frantumare la roccia.

A seconda di dove si trova il motore dell'unità, la perforazione a rotazione si suddivide in perforazione a rotazione (il motore si trova in superficie e fa ruotare la punta attraverso una corda tubolare costituita da speciali aste di perforazione) e perforazione a fondo pozzo (il motore si trova nella parte inferiore foro ed è posizionato direttamente sopra la punta).

Nel metodo rotativo, il motore fa ruotare il rotore, che a sua volta fa ruotare la batteria di perforazione, all'estremità della quale è fissata la punta. Nel metodo a fondo pozzo, il motore fa ruotare la punta stessa, mentre la batteria di perforazione e il corpo del motore stesso rimangono fermi.

Per il metodo di perforazione rotante tratto caratteristicoè l'uso del lavaggio continuo del pozzo con acqua o fluidi di perforazione appositamente preparati. A tale scopo vengono utilizzate speciali pompe per fanghi, il cui funzionamento è fornito da motori di vario tipo. Sono queste unità di pompaggio che pompano il fluido di lavaggio attraverso la tubazione montante, che è montata, di norma, nell'angolo destro della piattaforma di perforazione. Inoltre, mediante un tubo di perforazione flessibile e uno snodo, il fluido viene immesso direttamente nella batteria di perforazione stessa.

Raggiunto il livello della punta, questo fluido di lavaggio entra nella roccia attraverso i fori presenti in questo utensile, e quindi attraverso lo spazio libero anulare che rimane tra la parete del pozzo e la batteria di perforazione. si alza, lavando pezzi di roccia perforata. Inoltre, con l'ausilio di un sistema di grondaie e speciali dispositivi di pulizia, questo liquido viene ripulito dalle talee, dopodiché entra in un serbatoio posto sulla pompa del fango. Successivamente, può essere riutilizzato.

La perforazione è la costruzione di una lavorazione mineraria direzionale di piccolo diametro e grande profondità. La bocca del pozzo si trova sulla superficie della terra e il fondo si trova sul fondo. Oggi è diffusa la perforazione di pozzi di petrolio e gas per l'estrazione dei minerali corrispondenti.

Compiti e obiettivi della perforazione di petrolio e gas

Oggi petrolio e gas vengono estratti dai pozzi. Nonostante l'elevato numero di modi diversi per realizzare un pozzo, sono ancora in fase di sviluppo, vengono sviluppati nuovi metodi per accelerare il lavoro e ridurre il costo del loro costo.

Il moderno processo di perforazione consiste nelle seguenti fasi:

• affondamento dell'albero
• Separazione degli strati
• Bene lo sviluppo e il funzionamento

La perforazione dei pozzi è divisa in due fasi, che dovrebbero avvenire in parallelo tra loro: l'approfondimento del fondo e la sua pulizia da rocce distruttibili. Anche la separazione delle rocce viene eseguita in due fasi: installazione di tubi di rivestimento, loro unione e sigillatura tra loro.

Nonostante a casa nessuno perforerà un pozzo industriale per petrolio e gas, è interessante sapere quanto costa un pozzo petrolifero e quali sono i metodi più utilizzati.

Processo di trivellazione petrolifera - video

Metodi di perforazione di base

Oggi vengono praticati vari metodi di perforazione dei pozzi petroliferi, ma i più comuni sono:

• Perforazione a rotazione con un cassone per un pozzo
• Perforazione a turbina
• Foratura a vite

La perforazione a rotazione di pozzi petroliferi è uno dei metodi popolari. Lo scalpello, passando nelle profondità delle rocce del suolo, ruota insieme ai tubi di perforazione. La coppia di un tale sistema, prima di tutto, dipende dalla resistenza delle rocce che si incontrano lungo il percorso.

La perforazione di pozzi rotanti deve la sua popolarità a vantaggi quali la capacità di resistere a grandi fluttuazioni del WOB, l'indipendenza delle impostazioni da fattori estranei e un ampio passaggio in una corsa.

La perforazione a turbina di pozzi petroliferi viene effettuata mediante un impianto in cui la punta interagisce con la turbina turbodrill. L'unità è spinta in rotazione da un flusso di fluido che circola al di sotto alta pressione attraverso un sistema di statori e rotori. A causa di ciò, incluso il sollevamento e il pompaggio dell'acqua di pozzo.

La coppia è indipendente dalla profondità del pozzo, dalle proprietà della roccia, dalla velocità di rotazione e dal carico assiale. Allo stesso tempo, il coefficiente di trasmissione nella perforazione a turbina è di un ordine di grandezza superiore rispetto alla perforazione a rotazione, ma il costo del lavoro è maggiore a causa della necessità di una grande quantità di energia, è impossibile riconfigurare rapidamente i parametri di installazione.

La perforazione a vite di pozzi di petrolio e gas sta nel fatto che il meccanismo di lavoro principale è costituito da un gran numero di meccanismi a vite, grazie ai quali si ottiene la frequenza ottimale di rotazione della punta. Nonostante tutte le prospettive questo metodo non ha ancora ricevuto una distribuzione adeguata, ma ha un grande potenziale per questo.

Prezzo di emissione

Avendo scoperto da soli come vengono perforati i pozzi petroliferi, la domanda su quanto devi spendere per perforare il prossimo metro dell'imbuto diventa sicuramente interessante.

Oggi il costo della perforazione di un pozzo petrolifero è molto elevato e dipende da un gran numero di fattori:

• Bene profondità
• La necessità di acquistare tubi di rivestimento in plastica per pozzi
• Condizioni ambientali
• Scadenze

Se parliamo di cifre esatte, il prezzo di un pozzo con una profondità di 2000-3000 metri sarà compreso tra 30 e 60 milioni di rubli. La perforazione esplorativa costerà circa il 40-50% del costo della perforazione.

L'estrazione mineraria è l'estrazione dalle viscere della terra risorse naturali. Lo sviluppo di minerali solidi viene effettuato con un metodo di cava o miniera. I pozzi vengono perforati per estrarre risorse naturali liquide e gassose. Tecnologie moderne la perforazione di pozzi consente lo sviluppo di giacimenti di petrolio e gas a una profondità di oltre 12.000 metri.

Importanza della produzione di idrocarburi in mondo moderno difficile da sopravvalutare. Il carburante è composto da petrolio (vedi) e oli, la gomma è sintetizzata. industria petrolchimica produce materie plastiche per la casa, coloranti e detergenti. Per i paesi esportatori di petrolio e gas, le tasse derivanti dalla vendita di idrocarburi all'estero sono un metodo significativo e spesso il principale per reintegrare il budget.

Esplorazione del campo, installazione di impianti di perforazione

Nella posizione proposta del deposito minerario, viene eseguita un'indagine geologica e viene determinata una posizione per un pozzo di ricerca. Entro un raggio di 50 metri dal pozzo esplorativo, il sito viene livellato e viene montata una perforatrice. Il diametro del pozzo di ricerca è di 70-150 mm. Durante il processo di perforazione, vengono prelevati campioni di frammenti di perforazione da diverse profondità per la successiva indagine geologica. I moderni complessi per la ricerca geologica consentono di rispondere con precisione alla domanda se valga la pena iniziare l'estrazione di risorse energetiche attraverso questo pozzo su scala industriale.

Quando lo studio geologico dei frammenti di perforazione ha mostrato le prospettive di sviluppo industriale, inizia la costruzione del sito di perforazione. Il sito precedentemente ripulito viene cementato e recintato, viene posata una strada livellatrice (una strada senza superficie dura). Su quella creata costruiscono una torre, montano un argano, pompe di perforazione, installano un generatore e tutto il necessario. L'attrezzatura assemblata viene testata, portata gradualmente alla capacità pianificata e messa in funzione.

La tecnologia più utilizzata perforazione meccanica di pozzi, che si svolge in modo rotatorio, a percussione o combinato. Il trapano è attaccato a una corda di perforazione quadrata e calato nel pozzo con l'aiuto di un sistema mobile. Il rotore, posto sopra la testa pozzo, trasmette il moto rotatorio alla perforatrice.

Man mano che il pozzo viene perforato, la corda di perforazione cresce. Contemporaneamente al processo di perforazione di un pozzo di produzione, vengono utilizzate pompe speciali per lavare il pozzo. Per lavare il pozzo da particelle di roccia distrutta, viene utilizzato un liquido di lavaggio, che può essere utilizzato come acqua di processo, fanghi acquosi, fanghi o fanghi a base di olio. Dopo aver pompato il fluido di perforazione in appositi contenitori, viene pulito e riutilizzato. Oltre a pulire il fondo del foro dai tagli, i fluidi di lavaggio forniscono il raffreddamento della perforatrice, riducono l'attrito della batteria di perforazione contro le pareti del foro e prevengono il collasso.

Nella fase finale della perforazione, il pozzo di produzione viene cementato.

Esistono due metodi di cementazione:

• metodo diretto- la soluzione viene pompata nella batteria di perforazione e forzata nell'anello.
• metodo inverso- la soluzione viene pompata nell'anello dalla superficie.

Per la perforazione dei pozzi vengono utilizzati numerosi macchinari e meccanismi specializzati. Sulla strada per la profondità del progetto, spesso si incontrano aree di roccia con maggiore durezza. Per il loro passaggio è necessario dare un carico aggiuntivo alla batteria di perforazione, pertanto vengono imposti requisiti piuttosto seri all'attrezzatura di produzione.

L'attrezzatura della piattaforma di perforazione è costosa e progettata per un uso a lungo termine. In caso di interruzione della produzione a causa di un guasto di qualsiasi meccanismo, sarà necessario attendere una sostituzione, che ridurrà notevolmente la redditività dell'impresa. Le attrezzature e i meccanismi per la produzione di idrocarburi devono essere realizzati con materiali di alta qualità e resistenti all'usura.

L'attrezzatura della piattaforma di perforazione può essere suddivisa in tre parti:

• Parte di perforazione- trapano e cordone di perforazione.
• Parte di potenza– rotore e sistema di traslazione, che forniscono la rotazione della batteria di perforazione e le manipolazioni di sgancio.
• Parte ausiliaria- generatori, pompe, serbatoi.

Il funzionamento senza problemi della piattaforma di perforazione dipende dal corretto funzionamento dell'attrezzatura e Manutenzione meccanismi, entro i termini prescritti dal costruttore. È altrettanto importante sostituire le parti di consumo in modo tempestivo, anche se aspetto va tutto bene con loro. Senza il rispetto delle regole operative, è impossibile garantire la sicurezza del personale della piattaforma di perforazione, la prevenzione dell'inquinamento ambiente e produzione ininterrotta di petrolio o gas.

Metodi di perforazione dei pozzi di produzione

I metodi di perforazione del pozzo sono divisi in base al metodo di impatto sulla roccia.

Meccanico:

• Shock.
• Rotativo.
• Combinato.

Non meccanico:

• Frattura idraulica.
• esposizione ad alta temperatura.
• Indebolimento.

Va notato che il metodo di perforazione principale è l'impatto rotazionale e rotazionale, altri metodi sono usati raramente nella pratica.