1598005528-5a29f77d2a9bb899a883b13e75ca9e01 (811229), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Ни один из известных и используемых методов бурения скважин не может быть рекомендован для проходки на очень большие глубины. Эти методы включают роторное бурение и его модификации - турбобурение, бурение скважин большого диаметра, бурение с помощью высоконапорных струй или путем плавления породы; автоматические, полуавтоматические методы и с ручным управлением, а также комбинации бурения, разрушения взрывом и подъема породы. 2. Ни один из методов бурения не является экономичным при создании сверхглубоких скважин.
Вероятно, лишь сочетания различных методов смогут обеспечить приемлемые характеристики и экономические показатели, отвечающие конъюнктурным соображениям. 3. Весь процесс создания скважины должен быть спланирован и определен до начала работ. Если используются ступени, каждая из них должна быть объединена с любой другой ступенью. 4. Начальный диаметр скважины должен быть по возможности большим, а его сужение по глубине — минимальным.
Лишь это может позволить осуществить проходку скважины на большие глубины. 5. Чтобы сдвоенные скважины могли соединяться цд любом уровне, они должны буриться одновременно и быть Сухие геотермальные месторождении 121 расположены на близком расстоянии друг от друга. При оп- ределенных условиях проходка двух соединенных скважин на большие глубины может привести к снижению затрат, по- зволит применять специальные методы освоения геотермаль- ных ресурсов и улучшит эксплуатацию скважины. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ В настоящее время имеются установки для роторного бурения на глубины до 12 км.
Одна такая установка была использована для бурения скважины глубиной 10,5 км и с ее помощью предполагалось пробурить еше одну сверхглубокую скважину (установка В, табл. 2.2). В табл. 2.2 приведены основные данные по трем мощным установкам для роторного бурении, выпускаемых фирмой "Лофланд бразерс дриллинг". Несомненно, что со временем будут созданы новые типы установок для сверхглубокого бурения. Таблица 2.2 Типичные узлы мощных буровых установок 111 Мачта Высота, м Вео, т Деигатепь Мощность, МВт Фундамент Высота, м Нагрузка, т Станок роторного бурении Проходное отверстие дпл ротора, мм Вес станка, т Основные насосы длл бурового растеора Мощность, МВт Передаижнон блок Нагрузка на крюке, т Поворотное устройство Нагрузка, т Канат Диаметр„мм 1гг Глаза г НАПРАВЛЕНИЯ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ Как уже указывалось в этом разделе, следует продолжить исследования систем сдвоенных ступенчатых скважин большого диаметра, причем основное внимание следует уделить зкономическому анализу.
Представляется также целесообразным изучение методов бурения и их совершенствование, а также выяснение условий, определяющих срок службы оборудования, включая влияние различных геологических условий. Новые методы СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ Наиболее существенные проблемы при сверхглубоком бурении связаны с наличием высоких температур и давлений. Эти проблемы, а также некоторые новые методы их решения, предложенные и изучаемые в настоящее время, были подробно рассмотрены выше.
Теперь кратко рассмотрим новую технику для роторного бурения, предназначенную прежде всего для достижения больших глубин. Обсадные ирубы. Трубы, используемые в настоящее время на нефтяных месторождениях, можно использовать для обсадки скважин глубиной 12 км и более. Необходима разработка таких специальных методов, как спуск обсадной трубы по бурильной трубе до забоя скважины, цементирование на месте и последующее извлечение обсадной трубы на поверхность. Такая процедура требуется из-за больших растягивающих усилий, действующих на верхние части длинных колонн обсадных труб в процессе их спуска. Разработаны специальные обсадные трубы с размерами, соответствующими стандартным буровым.головкам для более глубокого бурения. Следует продолжить эти разработки, а также использовать высокопрочные стали в качестве материала обсадных труб.
Бурильные вруби. Разработка бурильных труб для обычного бурения производится с учетом того, что телескопический ствол может быть выполнен на глубину более 12 км. Но если буровая головка на больших глубинах начнет заклиниваться (прихватываться), то бурильная труба сможет обеспечить лишь малое дополнительное усилие, чтобы снова сдвинуть головку. Поэтому потребовалось создание более прочных сталей для бурильных труб. Разрабатываются трубы из сталей новых марок с различнымиразмерами.
В табл. 2.3 приведены максимальные длины обычных бурильных труб, находящихся в подвешенном состоянии перед началом деформации под Таблица 2.3 Максимальнан длина свободно подвешенной бурильной трубы, изготовленной из стали марки Е, парад возникновением остаточной деформации Сопротивление раз. рыау, т Максимальнан длина перед дефор мацией, км размер, трубы, мм вес, кг/м Таблица 2.4 Хзрактаристики одиночных колонн бурильных труб, обеспечивающие проходку на глубины 9 км !лри нагрузке на буровую головку 45 т) [11 Диаметры труб, мм ° ""~рка длина, м Дсстижимал 120,7х 50,8 Соединительные ты 88.9 Е 2931 С 2941 Е 1082 С 994 5 2542 10,62 190,5х 63,5 Соединительные муфты 114,3 183 Е 3200 С 997 5 2429 5 1082 5 1512 9 4 215,9х 76,2 Соединитальные муфты 127 244 Е 1616 С 2875 5 2463 5 2271 9,47 73 88,9 114,3 139,7 !5,5 23,1 29.8 36,8 муф- 14,14 14,14 23,1 23,1 Ы,1 24,7 24,7 24,7 27 29,8 24,2 24,2 24,2 29 97 147 187 226 6.27 6.35 6,28 6,14 1я4 гаева е действием собственного веса.
В табл. 2А приведены оптимальные сочетания различных марок сталей и размеров труб, обеспечивающие достижение глубин более 9 км при нагрузке, приложенной к буровой головке- 45 т. При сверхглубоком бурении из-за нестабильности пород может оказаться трудным и даже невозможным поднять бурильную трубу для смены головок, каротажа или крепления скважины обсадными трубами.
Одна из новых перспективных технологических разработок заключается в использовании длинной бурильной трубы, которая продвигается на максимально достижимую глубину, а затем после подъема внутри иее буровой головки на поверхность цементируется на месте. После этого бурильная труба выполняет роль колонны обсадных труб и защищает следующую бурильную трубу, которая после проходки также становится обсадкой.
Такая технология позволит прово' дить бурение даже в пластичных, непрочных породах и доводить телескопический ствол до очень больших глубин. Однако Пока зто всего лишь проект, хотя уже сейчас в некоторых продуктивных скважинах в качестве обсадных труб используются специально приспособленные для этой цели бурильные трубы. Буровые головни. Предложено, опробовано и усовершенствовано много новых методов бурения, иэ которых следует упомянуть метод искрового разряда (э(хоионныЩ, разрушения взрьюом, с помощью цвкела пламени (пламенньй), струйного и электрического ~робления, пороховой, турбинный (одноступенчатый1, плазменный, электродуговой, вьгокочастотный электрический, плавления, лазерные, электронно-лучевой и ультразвуковой.
Проводится также исследование различных комбинаций этих методов. На ~(мг. 2.13 приведены скорости бурения в породе средней прочности при использовании этих методов и инструментов. Современные буровые головки значительно усовершенствованы по сравнению с применявшимися несколько лет назад. Новые головки бура с радиальными подшипниками и пластинками из карбида вольфрама для дробления породы обеспечили достаточно высокие скорости бурения на глубинах 7,5- 9,0 км. Подшипники позволяют продлить срок службы головок на забое до 50- 60 ч даже в таких тяжелых условиях.
Полагают, что с помощью уже имеющихся головок можно достигать глубин до 15 км. В табл. 2.5 приведены средние скорости бурения, проходка на головку и другие данные для некоторых буровых головок. Зажрамы времени нри смене буровых головок. Для самого процесса бурения время, затрачиваемое на извлечение износившейся Сухие геотерывпьные местороидэннЯ 127 "Рыбий хвост" 1 Шерошечное долото 2 То же 10 31 Апмезнея г 1 Шерошечное допото 1 6020- То же 7280 Ап мат на! Фрезе 11 Скважина диаметром 381 мм расширена до диаметра 559 мм с помощью непреепяющего допоте. Тебпице 2.6 Распредепение общего времени бурения, состееиешего 228 сут, на резпичные опере!ни при буренин скважины е Топпи, графство Виктория (шт.
Техас) (1) Операция Доня общего времени,т! Бурение н расширение скважины Спуск и подъем бурового инструменте Осмотр и ремонт оборудования Керотаж, взятие проб и т.д. Циркупяция бурового раствора и охпеждение стеопе скважины Спуск обсадных труб, креппение и цементировании Изепечение инструменте из скешкины 50 20 8 6 0-36,3 36,3- !1З» 1120- 3616 361 0- 6020 Таблица 2.5 Испопьзуемые гопоеки бура и их характеристики [1) 685,8 381 21,5 542 5443- 225 6804 374,6 7,4 289,6 4536- 100-1 75 22680 241;3 2,84 60,2 6Ю4- Ю-125 ! 8144 241,3 0,78 186,7 15876 1ш! 140 198.4 241,3 Испопьэуются дпя бурения е верхней чести !65,1 0,69 7,62 11 340 90 163,5 0,74 53,3 4536- 100 5443 165,1 1,2 235,9 5443- 1% 6804 157,2 5,8 Время спуско-подъемной операции, ч 8 13 18 20,5 22 Глубина, км 3„05 4,57 6,1 7„62 9,14 Эти комплексные операции проводились на одной и той же установке, одной и той же бригадой рабочих.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
