бурение — это… Что такое бурение?
Бурение — проходка буровых скважин. Известно много видов бурения: колонковое, бсскерновое, ударное, шарошечное, шнековое, вибробурение, термическое и др. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия
БУРЕНИЕ — процесс сооружения горной выработки (шпура, буровой скважины, реже шурфа, шахтного ствола) преимущественно круглого сечения в земной коре для изучения геологического строения, поисков, разведки, добычи полезных ископаемых, инженерно геологических … Большой Энциклопедический словарь
бурение — забуривание, пробуривание, разбуривание, пробуравливание, буравление Словарь русских синонимов. бурение сущ., кол во синонимов: 12 • буравление (6) • … Словарь синонимов
БУРЕНИЕ — БУРЕНИЕ, процесс образования горной выработки круглого сечения (шпура, буровой скважины) путем разрушения горных пород буровым инструментом.
БУРЕНИЕ — БУРЕНИЕ, бурения, ср. (тех.). Действие по гл. бурить. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
бурение — БУРИТЬ, рю, ришь; несов., что. Делая скважины, шпуры, сверлить, пробивать (почву, горную породу). Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
БУРЕНИЕ — образование при помощи специальных инструментов узкой и глубокой скважины в грунте в целях его исследования при изысканиях ж. д., при строительных и взрывных работах, для получения воды или полезных ископаемых. В зависимости от назначения скважин … Технический железнодорожный словарь
бурение — Образование горной выработки цилиндрической формы, шпура, скважины или шахтного ствола путём последовательного разрушения поверхности забоя и извлечения продуктов разрушения с помощью специального бурового оборудования [Терминологический словарь… … Справочник технического переводчика
бурение — Проходка скважин в горных породах и во льду, как правило, с отбором керна, с целью изучения внутреннего строения и состава исследуемой толщи и анализа условий ее формирования … Словарь по географии
Бурение — БУРЕНИЕ, процесс образования горной выработки круглого сечения (шпура, буровой скважины) путем разрушения горных пород буровым инструментом.
Применяется при поисках, разведке, добыче полезных ископаемых, для взрывных работ. Самая глубокая в мире… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
БУРЕНИЕ — процесс сооружения горной выработки (шпура, буровой скважины, реже шурфа, шахтного ствола) преимущественно круглого сечения в земной коре для изучения геологического строения, поисков, разведки, добычи полезных ископаемых, инженерных… … Большая политехническая энциклопедия
Статьи о бурении нефтяных и газовых скважин
Бурение скважин
Когда проводятся поисково-разведочные работы, то осуществляются различные исследования, среди которых одно из основных мест отводится скважинному бурению. Немаловажное значение имеет отбор и изучение кернов, проб
Читать подробнее…Инженерное сопровождение скважин
Времена бурения скважин, что называется «на глазок», канули в Лету. Теперь для достижения высокой эффективности бурильных работ, снижения риска загрязнения окружающей среды и ликвидации малопроизводительных расходов предприятия всё чаще прибегают к современному инженерному сопровождению скважин
..Добыча нефти и газа
Нефть и газ на сегодняшний момент являются главными природными ресурсами, необходимые для полноценной жизни человечества. Нефть играет особую роль в топливно-энергетическом балансе, из нее изготавливают моторные топлива, растворители, пластмассу, моющие средства и многое другое
Читать подробнее…Особенности процесса бурения эксплуатационных скважин
Независимо от этапа полного цикла разработки и разведки используется бурение эксплуатационных скважин с учетом геологических, геофизических, геохимических и гидродинамических исследований
Особенности разработки залежей газа
Промышленность по добыче газа занимает одно из первых мест в топливо – энергетическом комплексе нашей страны. Это стало возможным благодаря богатым залежам полезных ресурсов, например, нефть и газ
Читать подробнее…Основы разработки необходимой документации на строительство скважин
Скважины по добыче нефти и газа представляют собой довольно сложные сооружения.
Их строительство происходит при сложных геологических и климатических условиях, да и стоимость работ довольно велика
Каждая нефтяная или газовая скважина имеет свой срок эксплуатации. После окончания этого срока скважина приходит в аварийное состояние, ее оборудование и крепежи начинают ржаветь и разрушаться, терять герметичность
Читать подробнее…Особенность газогидродинамических исследований
Перед тем, как приступить к использованию газовых или нефтяных скважин специалисты обязательно должны удостовериться в целесообразности ее эксплуатации
Читать подробнее…Особенности проведения анализа проб газов
К природным газам относятся те, которые находятся в пластах Земли и атмосферы. Зачастую эти газы растворяются в подземных водах или нефти, сорбируются углем или породами глины
Что представляет собой супервайзинг в бурении скважин?
Для того чтобы повысить уровень эффективности разработки и строительства скважин, оптимизировать капиталовложения в эти работы, методом контролирования и управления процессов производства в последнее время стали использовать услуги супервайзинга.
Особенность и преимущества проведения исследований газоконденсатного типа
На сегодняшний день все чаще разрабатывают и эксплуатируют вместо небольших и простых сложные скважины, которые залегают на достаточно большой глубине. Отличительной особенностью таких скважин является довольно высокое пластовое давление и
Особенности инженерно – геологических изысканий
Для того чтобы обеспечить процесс изучения инженерных и геологических (изучения характеристик грунтов, гидрологических и геологических природных условий, анализ возможных изменений геологических условий и пр.) условий для выполнения работ используется такой метод, как геологическая разведка
Читать подробнее…Эффективность процесса интенсификации притока нефти в скважинах
С каждым годом показатель потребления нефтепродуктов возрастает. При этом, уровень эффективности добычи нефти оставляет желать лучшего. Приблизительно 55 – 75% всей нефти остается в скважине и не добывается.
Особенность проведения анализа геологических запасов
Для того чтобы дать полную картину промышленной оценки запасов ПИ, необходимо провести подсчет геологических запасов. Что же это такое?
Читать подробнее…Интерпретация результатов геологических исследований
Результативная и эффективная отработка и освоение новых нефтяных и газовых месторождений немыслимы без тщательной разработки программы и последовательности оценки экспериментальной информации, которая собирается поисковыми экспедициями. С этой целью осуществляется интерпретация данных ГИС
Как производится отбор проб нефти и нефтепродуктов
В процессе эксплуатации скважины необходим постоянный контроль за составом и качеством добываемого углеводородного сырья. С этой целью выполняется периодический отбор проб нефти, который производится в строгом соответствии с действующим ГОСТ на отбор проб нефтепродуктов — ГОСТ Р 52659-2006
Читать подробнее.
..Бурение нефтяных скважин ГК Миррико
Бурение нефтяных скважин – процесс строительства скважины (горной выработки большой длины и малого диаметра) посредством разрушения горных пород с применением специализированной техники и технологий.
Для строительства ствола скважины разрушают слои земли с последующим извлечением продуктов разрушения на поверхность, используя механический и немеханический способы. Первый построен на прямом воздействии бурового инструмента (долота) на горную породу: ударный (породы разрушаются за счет ударов инструмента), вращательный (непрерывное вращение породоразрушающего инструмента), роторный, турбинный и другие методы. При немеханическом способе используются высокочастотные, тепловые, электромагнитные и другие поля для разрушения пород. Вместо породоразрушающего инструмента используют буровые наконечники (лазеры, термoбуры и плазмобуры). Технология бурения зависит от геологических особенностей местности.
Этапы бурения
Бурение нефтяных скважин включает в себя следующие этапы:
∙ подготовительные работы: изучение геологических особенностей территории, составление проектной документации на бурение скважины, налаживание связи, -водо и электроснабжения, прокладка дороги, обеспечение необходимой бурильной техникой, начало строительства вышки, монтаж оборудования и других вспомогательных элементов.
∙ непосредственный процесс бурения – на данном этапе осуществляется пробный запуск установок, проверяется работоспособность механизмов, после чего начинается процедура бурения скважины – происходит углубление ствола скважины за счет разрушения горных пород бурильной техникой и вытеснение из скважины выбуренной горной породы.
∙ укрепление ствола скважины, тампонаж: ствол скважины может разрушаться из-за негативного воздействия вод, коррозии, появления пустот, зазоров и др., для защиты от этих явлений необходимо укреплять затрубное пространство обсадной колонны тампонажными растворами. Цементирование – последний этап строительства скважины.
Вскрытие пластов, укрепление забойной зоны, мероприятия по стимуляции притока и освоение найденных залежей углеводородов – все это называется заканчиванием скважины.
Завершение бурения и анализ скважины
Для обеспечения бесперебойной эксплуатации скважины, минимизации возможных рисков и проблем, которые могут возникнуть на месторождении, после завершения подготовительных работ проводится собрание с главными технологами, инженерами, геологами, механиками и др.
Чаще всего проходит обсуждение следующих вопросов:
∙ строение и особенности скважины (вертикальные, наклонно-направленные, горизонтальные, многозабойные и др. типы скважин).
∙ анализ геологического разрез
∙ анализ возможных проблем и осложнений, возникающих в процессе бурения
∙ обеспечение безаварийной проводки
Возможные осложнения
Бурение нефтяных скважин может сопровождаться некоторыми осложнениями и проблемами, среди которых:
∙ обвалы стенок скважины, которые происходят из-за неустойчивости пород. Признаки: увеличивается давление, возрастает количество обваливающихся пород, повышается вязкость некоторых жидкостей (глинистых и эмульсионных растворов, технической воды, аэрированных жидкостей).
∙ поглощение бурового раствора – уменьшение или потеря циркуляции бурового раствора, когда гидростатическое давление столба бурового раствора больше пластового.
Простой буровой установки и бригады на время изоляции трещин влечет за собой существенные финансовые потери для заказчика.
∙ аварии – обвалы труб внутрь скважины, облом корпусов забойных двигателей, разлом долота в результате перегруза, срыв резьбы труб и резьбовых соединений.
∙ разгерметизация стенок скважин – основными причинами являются напряженное состояние пород в приствольной зоне и физико-химические свойства промывочных жидкостей.
Услуги ГК «Миррико» для бурения нефтяных скважин
Сервис буровых растворов
Сервис бурового раствора включает:
1. Подготовку программы растворов в зависимости от геологических характеристик месторождений заказчика
2. Инженерное сопровождение процесса приготовления бурового раствора.
3. Контроль характеристик бурового раствора.
Состав бурового раствора подбирается индивидуально, однако в линейке ГК «Миррико» есть универсальные высокотехнологичные решения:
· Well-Slide – высокопроизводительная система бурового раствора на водной основе.
· Atren Safe-R – система для снижения нарушений коллекторских свойств продуктивного пласта.
Ликвидация поглощений при бурении
Цель использования реагентов для ликвидации поглощений — оперативное устранение потерь дорогостоящего бурового раствора. Технологии «Миррико» для данного процесса: QuickStone, Armo Block, Osno Plug, Cave Block. Компания имеет большой опыт работ на месторождениях всех регионов РФ, позволяющий качественно проводить работы с применением технологий, а также наличие уникальной системы по ликвидации поглощений Armo Block, ее особенность – работа при широком диапазоне низких температур.
Подбор и поставка химреагентов для бурения
Линейка химреагентов ГК «Миррико» включает: регуляторы фильтрации буровых растворов и реологических параметров, ингибиторы глинистых сланцев, смазочные добавки, пеногасители, поглотители сероводорода и т.д.
В числе конкурентных преимуществ компании – более широкая, чем у конкурентов, линейка реагентов в категориях ПАЦ, ПАН, ПАА.
Вся химия сертифицирована, испробована в определенных геологических условиях; технологи компании имеют большой опыт работы на промысле, а также знание методик тестирования и стандартов бурения.
Утилизация и регенерация бурового раствора и нефтешламов
Сервис с использованием специального оборудования позволяет собирать и минимизировать отходы бурения на нефтяном месторождении, извлекать до 70% бурового раствора, снижать затраты на последующую обработку буровых шламов подверженных утилизации, упрощать транспортировку.
В структуре ГК «Миррико» имеется собственная научно-исследовательская лаборатория «Реагенты для бурения и добычи», в которой разрабатываются новые реагенты и высокотехнологичные решения для процессов бурения, цементирования, улучшаются составы буровых растворов и создаются эффективные системы по ликвидации поглощений буровых растворов.
Бурение — ИНК
Поисковое, разведочное и эксплуатационное бурение является одним из основных направлений производственной деятельности группы компаний ИНК.
В составе группы компаний ИНК действует специальное сервисное подразделение ООО «ИНК-Сервис», которое обеспечивает выполнение около 80% объема буровых работ компании. Компания обладает современным буровым и ремонтным оборудованием, использует в своей работе передовые технологии, имеет уникальный опыт по освоению Восточно-Сибирских недр.
Для выполнения работ на отдаленных и автономных объектах привлекаются буровые станки внешних буровых подрядчиков. В течение 2019 года на 18 лицензионных объектах группы компаний ИНК в Иркутской области, Красноярском Крае и Якутии, была задействована 41 буровая установка, из них 17 буровых установок внешних подрядчиков.
В настоящее время группа компаний ИНК ведёт поисково-разведочное и эксплуатационное бурение на 21 месторождении и лицензионном участке недр в Иркутской области, Якутии и Красноярском крае.
В 2019 году общая проходка группы компаний ИНК составила 722 тыс. метра, в том числе 609 тыс.
метров – в эксплуатационном бурении. На лицензионных объектах группы компаний ИНК было пробурено 160 новых скважины (из них 22 скважины разведочных), увеличилось количество скважин с горизонтальными окончаниями, при этом увеличилась и длина горизонтальных участков.
Бригады «ИНК-Сервис» работают на буровых установках российского и импортного производства. В парке компании установки «Уралмаш 3000ЭУК-1М», модернизированные буровые установки «БК-225Э», оснащением которых занимался российский завод-изготовитель НПЦ «Металлург» и установки производства RG Petro-Machinery Co., Ltd (КНР) мобильного типа ZJ40/2250 и эшелонного типа ZJ-40 DBS.
В 2019 году «ИНК-Сервис» подписало договор с ООО «Бентек» (российское дочернее предприятие немецкой Bentec GmbH) о поставке семи буровых установок стационарно-эшелонного типа.
Интенсивное освоение новых площадей в осложненных условиях — высокое пластовое давление, наличие сероводорода, нестабильности стенок скважин — требует совершенствования применяемых технологий и продолжения технического перевооружения.
В ближайшие два года будут заменены морально и физически устаревшие буровые установки на новые, высокоэффективные блочно-модульные буровые установки повышенной грузоподъемности.
Текущий и капитальный ремонт скважин более чем наполовину закрывается силами дочернего ООО «ИНК-ТКРС», в составе которого работают 18 бригад по капремонту скважин.
Для оперативного ремонта скважин в компании имеется три колтюбинговых комплекса, с помощью которых проводят работы по промывке скважин от солей, асфальто-смолистых парафиновых отложений, гидратных пробок и песка. Также при помощи колтюбинга проводят перфорацию за счет давления жидкости.
Кроме того, активно используются азотные установки, которые позволяют минимизировать негативное воздействие бурового раствора на пласт и производить эффективное освоение скважины методом плавного снижения давления.
Шнековое бурение. Выбираем шнек для бурения.
Содержание:
Вращательным шнековым бурением называют один из самых старых способов создания скважин, который со временем почти не менялся — только претерпел небольшие усовершенствования.
Плюсы и минусы шнекового бурения
Недостаток шнекового метода — ограничение по максимальной глубине, которую можно достичь без применения дополнительного оборудования. Однако преимущества делают шнековое бурение самым популярным способом создания скважин.
Все, кто производит бурение скважин навесными гидробурами, ценят скорость производимых работ, универсальность применения оборудования, финансовую доступность, а также относительно несложную технологию.
Фото: Шнек буровой
Когда применяется шнековое бурение?
При шнековом бурении чаще всего бурятся скважины небольшой глубины (до 20 метров) шнеками небольших диаметров (до 1500 мм).
Перечислим несколько самых популярных направлений работ, при которых применяется шнековое бурение:
- установка дорожных ограждений, дорожных знаков, оград, столбов, опор,
- взятие проб грунта с разной глубины,
- создание буронабивных свай,
- пересаживание деревьев,
- завинчивание винтовых свай,
- лидерное бурение для забивки свай.
Наиболее часто такое бурение производится буровыми шнеками в грунтах категорий III- Х по классификации крепости горных пород Протодьяконова. В твердых грунтах категорий III–IV процесс бурения требует высокой квалификации работников и использования наиболее надежного, профессионального рабочего инструмента.
Самые распространенные среди методов вращательного шнекового бурения — рейсовый и поточный.»
Рейсовый и поточный способы бурения
При рейсовом способе бурения используются шнеки, которые наращиваются штанговыми удлинителями для достижения заданной глубины. Шнековый бур забуривается на глубину витков, извлекается из скважины по мере наполнения витковой части буримой породой. Порода сбрасывается в стороне от скважины, шнек погружается обратно за следующей порцией грунта.
Процесс продолжается до достижения необходимой глубины. Производительность такого метода зависит, в том числе, от длины винтовой части шнека.
Но тут нельзя забывать о том, что, чем больше диаметр, тем более тяжелый груз извлекается базовой машиной из скважины.
Сам винтовой шнекобур и удлинители — внушительная металлическая конструкция, а вместе с грунтом, особенно при большой глубине бурения, этот комплекс может оказаться на грани грузоподъемности базовой машины. В шнекобурах Технопарка «Импульс» учтена эта особенность — количество витков зависит от серии шнека и его диаметра, но с учетом максимально возможного объема породы, который предстоит извлечь.
Фото: Шнек производства Технопарк «Импульс»
При поточном способе выход породы из забоя происходит постоянно на всей глубине бурения. Этот способ более производительный, чем рейсовый. При работе поточным способом не надо постоянно извлекать шнек с породой, т. к. буримая порода сама движется по всей длине инструмента к устью скважины. Достигается такая производительность за счет того, что реборда идет по всей длине шнека и всех удлинителей. Соединяются шнек и удлинители таким образом, чтобы на стыке последний виток шнека переходил в первый виток удлинителя — получается шнековая колонна.
Вращения колонны производят непрерывное (поточное) транспортирование буримого грунта из забоя на поверхность.
Выбор способа бурения зависит от поставленной задачи.
Полностью винтовые бурильные колонны всегда производительнее, но дороже, чем шнекобур с удлинителями-штангами. Если бурится скважина глубиной до 5 или 10 м., то рейсовый способ будет комфортным, а если 10 м.и глубже — наиболее предпочтительным будет поточный способ.
Есть виды работ, при которых поточный способ бурения необходим. Это те работы, которые требуют идеально четкие диаметр, вертикальность, ровность по всей глубине скважины, например, лидерное бурение для последующей забивки свай или создание скважин для изготовления буронабивных свай.
Что такое шнек?
Слово „Шнек“ немецкого происхождения, в переводе означает „улитка“, „завиток“, „спираль“. Состоит он из основания в виде стержня, на котором, вдоль оси, закреплены спиральные витки. По сути это конвейеры, которые доставляют по трубе сыпучие материалы.
»Шнек буровой оснащен снизу режущей частью, которая разрушает буримую породу, и присоединительным хабом.
Транспортировка материала осуществляется одновременно с проходкой скважины — это и есть суть шнекового бурения.
Контакт шнекобура с породой происходит не одновременно по всей площади скважины. При забуривании мощное давление, сконцентрированное в зубьях, передается на породу. Происходит вдавливание зубьев в породу. В податливом, мягком грунте, с вкраплением камней 0 — 10%, что соответствует V — X категориям крепости пород по шкале Протодьяконова, зубья для абразивного бурения врезаются в грунт и, срезая слой за слоем, транспортируют по шнеку землю к устью скважины.
Если порода соответствует категориям I — IVa, т. е. крепкая или очень крепкая, то при такой твердости применяются скальные зубья. Вдавливаясь, они скалывают, измельчают породу, посылая измельченный материал по стальным виткам (ребордам) с нижней части скважины к ее устью. Трубой в этом случае является скважина.
Благодаря разнице коэффициентов трения породы и коэффициентов трения о стальные витки и породу стенок, поднимающаяся масса укрепляет стенки скважины. Коэффициент трения о сталь ниже, чем коэффициент трения о грунт, поэтому разрушенная порода продвигается по центральной части шнека быстрее, чем на границе с грунтом. Благодаря этому неровности стенок скважины удерживают и уплотняют породную массу, укрепляя таким образом стенки скважины. Увеличивающуюся из-за трения избыточную температуру инструмент отдает буримому грунту.
Фото: Шнек буровой с наплавкой
При шнековом вращательном бурении недопустимы отклонения в сторону крайностей. Количество разрушенной режущей головкой породы не должно быть маленьким — это сократит производительность. Но и не должно быть большим, это забьет межвитковое пространство и будет стопорить продвижение породы по скважине. Шнекобуры Технопарка «Импульс» изготавливаются исходя из того, что производительность шнекового транспортера должна быть выше или равна производительности режущей части шнека.
Непосредственно подъем породы по шнековому транспортеру возможен лишь при условии, когда угол линии спирали меньше значений трения породы о поверхность реборды. Этим важнейшим деталям Технопарк «Импульс» уделяет максимальное значение при проектировании и изготовлении шнековых буров.
Подобрать нужный шнек, буровой комплект или просто проконсультировать по вопросам бурения — наши специалисты всегда готовы помочь.
Михаил Михайлович Протодьяконов (1874—1930 гг. жизни) был великим российским, а затем и советским ученым в области горного дела. Шкала коэффициента крепости горных пород стала первым реальным способом, который оценил горные породы по буримости, взрываемости, зарубаемости. Эта шкала — лишь один из многих глобальных трудов профессора Михаила Михайловича в горнодобывающей области.
Применяемость по буримым материалам. Классификация горных пород по крепости (шкала Протодьяконова):
Кат. породы | Степень крепости | Породы | Коэф. | Вид зубьев | Тип шнека | Содержание камня |
|---|---|---|---|---|---|---|
| I | в высшей степени крепкие породы | Наиболее крепкие, плотные и вязкие кварциты и базальты. Исключитель- ные по крепости другие породы | 20 | Для бурения пород категорий I — IIIa , а также пород с содержанием каменистых включений свыше 30%, шнеки всех серий не применяются, ввиду повышенного износа режущих частей, а так же высокой вероятности поломок. | ||
| II | очень крепкие породы | Очень крепкие гранитные породы. Кварцевый порфир, очень крепкий гранит, кремнистый сланец. Менее крепкие, нежели указанные выше кварциты. Самые крепкие песчаники и известняки | 15 | |||
| III | крепкие породы | Гранит (плотный) и гранитные породы. Очень крепкие песчаники и известняки. Кварцевые рудные жилы. Крепкий конгломерат. Очень крепкие железные руды | 10 | |||
| IIIa | крепкие породы | Известняки (крепкие). Некрепкий гранит. Крепкие песчаники. Крепкий мрамор. Доломит. Колчеданы | 8 | |||
| IV | довольно крепкие породы | Обыкновенный песчаник. Железные руды | 6 | Скала | S6 PA | Скальные шнеки применяются для бурения мягкой скальной породы и грунтов, с содержанием каменистых включений до 30%. |
| IVa | довольно крепкие породы | Песчанистые сланцы. Сланцеватые песчаники | 5 | Скала | S6 PA | |
| V | довольно крепкие породы | Крепкий глинистый сланец. Некрепкий песчаник и известняк, мягкий конгломерат | 4 | Скала Абразив | S5 S6 PA | Абразивные шнеки применяются для бурения песков, земли, глины, суглинков, почв, с содержанием каменистых включений до 10%..JPG) |
| Va | средние породы | Разнообразные сланцы (некрепкие). Плотный мергель | 3 | Скала Абразив | S5 S6 PA | |
| VI | довольно мягкие породы | Мягкий сланец, очень мягкий известняк, мел, каменная соль, гипс. Мерзлый грунт, антрацит. Обыкновенный мергель. Разрушенный песчаник, сцементированная галька, каменистый грунт | 2 | Скала Абразив | S5 S6 PA | |
| VIa | довольно мягкие породы | Щебенистый грунт. Разрушенный сланец, слежавшаяся галька и щебень. Крепкий каменный уголь. Отвердевшая глина | 1,5 | Скала Абразив | S4 S5 S6 PA | |
| VII | мягкие породы | Глина (плотная). Мягкий каменный уголь. Крепкий нанос, глинистый грунт | 1 | Абразив | S4 | |
| VIIa | мягкие породы | Легкая песчанистая глина, лесс, гравий | 0,8 | Абразив | S4 | |
| VIII | землистые породы | Растительная земля. Торф. Легкий суглинок, сырой песок | 0,6 | Абразив Земля | S4 S5 S6 PA | Земляные шнеки применяются для бурения песков, земли, глины, суглинков, почв с отсутствием каме- нистых включений. |
| IX | сыпучие породы | Песок, осыпи, мелкий гравий, насып- ная земля, добытый уголь | 0,5 | Абразив Земля | S4 S5 S6 PA | |
| X | плывучие породы | Плывуны, болотистый грунт, разжи- женный лесс и другие разжиженные грунты | 0,3 | Абразив Земля | S4 S5 S6 PA | |
крепости, fТехнопарк «Импульс» изготавливает для Компании «Традиция-К» шнеки и удлинители всех типов и размеров для обоих способов бурения.
Производство буровых шнеков и удлинителей — процесс непрерывный, зачастую круглосуточный. Как только запущен техпроцесс, начинается изготовление комплектующих шнекобура. По мере изготовления они перемещаются на участок производственной комплектации: основание, реборды, режущая кромка, держатели зубьев, сами зубья, пилот/забурник, хаб.
Когда комплект собран, его перемещают на сборку, где, используя редуктор, полуавтоматом сваривают комплектующие в изделие.
Чтобы избежать даже минимальных отклонений, завод использует лазерный контроль во время сборки и непосредственно перед выходом со сборочного цеха.
Заготовка собрана, направлена на дробемет, который подает дробь до 1000кг/мин. За счет направленного потока абразива будущий шнекобур очищается от окалины. Далее — чистовая мехобработка, а затем обратно в дробемет для подготовки поверхности к покраске. В малярной камере производится окраска шнека и сушка. Теперь он надежно защищен от коррозии.
Фото: Шнеки в ассортименте
До того, чтобы изделие окончательно стало шнеком, осталось две операции — установка режущих элементов и финальный контроль качества. Установка зубьев и пилота-забурника — самое простое в производстве изделия. Установка режущих элементов производится легко за счет запатентованной системы крепления, это очень ценят наши заказчики.
Замена изношенных элементов на новые производится «в поле» быстро без специальных приспособлений. Полностью собранному инструменту при прохождении через ОТК присваивается индивидуальный серийный номер и «выдается» собственный паспорт, который одновременно является инструкцией по эксплуатации.
Эпилог
Кустарный шнек не просто уменьшает производительность бурения или имеет меньший ресурс. Всё не так безобидно. При использовании неверных геометрических параметров забурника на вал гидровращателя передаются как избыточный момент сопротивления, так и разрушительные для зубчатых элементов планетарного механизма вибрации. В результате механизм планетарного редуктора перегревается, а зубья шестерён преждевременно изнашиваются. Также это дополнительный расход топлива экскаватора и нагрузка на гидросистему.
На обывательском уровне шнек можно сравнить с победитовым сверлом. Фирменное сверло и перфоратор загонит в бетон, как в масло, за секунды. И если его не перегревать, то послужит оно верой и правдой.
А можно купить сверло на рынке подешевле. Выглядят почти одинаково, но через пару отверстий его можно просто выкинуть. Забурник перегрелся, затупился и вместо сантиметров в бетоне вы, обливаясь потом, стоите на месте и вспоминаете пословицу «скупой платит дважды».
С неоригинальным шнеком это может быть и трижды, и похуже в случае выхода из строя гидровращателя.
Вот почему мы не только не рекомендуем использовать кустарные шнеки, но и снимаем гидробур с гарантии в этом случае. Уверяем вас, это не просто желание продавать только собственный продукт. Это опыт и здравый смысл.
Подписывайся на нас!
«РН-Юганскнефтегаз» установил новый рекорд суточной проходки в эксплуатационном бурении
Крупнейшее нефтегазодобывающее предприятие НК «Роснефть» — «РН-Юганскнефтегаз» — установило новый отраслевой рекорд суточной проходки: 27 542 метра. Этот показатель на 414 м/сут выше предыдущего рекорда июля 2017 года. Новый рубеж пройден меньшим количеством буровых станков, при этом эффективность работ возросла более чем на 6%.
Стремление к технологическому совершенству — одно из ключевых параметров стратегии «Роснефть-2022». Для повышения эффективности производства специалисты «РН-Юганскнефтегаза» внедряют инновационные подходы к организации процесса бурения, современные технологические решения и новейшее оборудование.
Парк буровых мощностей был увеличен и модернизирован. В настоящее время на месторождениях предприятия работают 98 буровых установок. Это станки с верхним силовым приводом, оснащенные высокомоментным породоразрушающим инструментом и современными комплексами насосно-емкостного оборудования. Установки для мобильной осушки позволяют использовать при строительстве горизонтальных скважин буровой раствор на углеводородной основе. Применение подхода «раздельный сервис» обеспечивает выбор эффективных сервисных подрядчиков, возможность комбинирования лучших практик и технологий. Специалисты предприятия одними из первых в Компании масштабно внедрили двухколонную конструкцию эксплуатационной колонны, что позволило сократить цикл бурения горизонтальных скважин более чем в 2 раза.
За 9 месяцев текущего года на месторождениях предприятия построено 773 нефтяных скважины, из которых 397 — горизонтальные. Подготовлено и введено в бурение 100 кустовых площадок, из которых наибольшее количество — 17 штук запущено в августе. «РН-Юганскнефтегаз» продолжает наращивать объемы эксплуатационного бурения, применяя востребованные инженерные решения и увеличивая парк высокотехнологичные буровых установок.
В августе текущего года в «РН-Юганскнефтегазе» достигнут очередной рекорд по коммерческой скорости бурения горизонтальных скважин двухколонной конструкции: 15,698 тыс. метров на станок/месяц. По сравнению с 2015 годом, коммерческая скорость бурения возросла на 47%.
На предприятии идет планомерная работа по минимизации непроизводительного времени работы подрядных организаций. Круглосуточный мониторинг и контроль процесса строительства каждой скважины исключают неплановые простои, обеспечивает высокий уровень безопасности проведения работ.
Справка:
ООО «РН-Юганскнефтегаз», крупнейшее предприятие ПАО «НК «Роснефть», ведет разработку 38 лицензионных участков недр Ханты-Мансийского автономного округа-Югры.
Департамент информации и рекламы
ПАО «НК «Роснефть»
29 октября 2020 г.
Разработка цифрового двойника для оптимизации строительства буровых скважин
О компании
Transocean — крупнейшая компания-подрядчик оффшорного бурения. Она сдаёт в аренду скважины для добычи полезных ископаемых в открытом море. Transocean управляет флотом буровых платформ, среди которых средне-глубоководные, глубоководные, ультра-глубоководные, а также пригодные для суровых погодных условий плавучие буровые установки. Приверженность компании инновациям и постоянное стремление повышать свою производительность ведут к необходимости улучшения используемых технических решений.
Проблема
Строительство нефтяных и газовых скважин в открытом море — это сложный процесс, который занимает существенное количество времени. Для его реализации необходима определенная последовательность как ручных, так и полуавтоматических операций, выполняемых согласованно, и при этом наиболее эффективным и безопасным образом.
Различные виды оборудования, как правило, создаются и впоследствии эксплуатируются независимо друг от друга. Однако на буровой установке технические узлы должны скоординировано работать в комплексе. Любая машинная задержка увеличивает максимально допустимое время операции, что снижает общую производительность и приводит к финансовым потерям.
На максимально допустимое время операции влияют различные факторы:
- производители оборудования и конфигурация аппаратов;
- опыт и степень усталости персонала;
- тип буровой установки и планировка буровой площадки;
- погодные условия;
- техобслуживание оборудования;
- техническое состояние ствола скважины.
Сложно отслеживать зависимости между этими факторами и причины неэффективности на протяжении всего процесса. Для этого специалистам сначала необходимо разложить процесс до простейших составляющих, проанализировать разные режимы работы оборудования, и затем, совместив эти режимы, наконец, понять, как они влияют на процесс совместно с другими факторами, в том числе с учётом высоких стандартов безопасности.
Так как Transocean работает на десятках буровых установок и имеет 24-часовую ротацию бригад, ручной сбор измерений на каждой скважине (замеры времени работы машин, замеры времени работы бригад) и их дальнейший анализ могли занять много времени. Поэтому инженеры Transocean решили использовать имитационную модель на основе данных от различных устройств. Так они смогли бы воссоздать процесс работы скважин и проанализировать нужные показатели.
Программное обеспечение AnyLogic было выбрано для достижения этих задач, так как оно позволяет применить подход агентного моделирования, необходимый для отслеживания режимов работы оборудования, и дискретно-событийный подход, необходимый для моделирования последовательности операций, а также наблюдать за их совместной динамикой.
Основной целью проекта было максимально оптимизировать время операций путём анализа взаимозависимостей между ними в процессе бурения. Эти данные должны были помочь управленческому персоналу определить реальные причины потери из-за простоев и найти конкретные решения.
Решение
Для того, чтобы определить масштаб задач, инженеры компании Transcocean поделили процесс строительства скважины на три основных этапа: бурение, обсадка и цементирование скважины. Они отметили, что на всех перечисленных этапах строительства совершаются спуско-подъемные операции, которые занимают порядка 20-30% от общего времени подготовки скважины к эксплуатации.
Спуско-подъемные операции включают циклически повторяющиеся в определённой последовательности действия, некоторые из которых выполняются одновременно. Весь процесс был разделён на иерархическую систему из четырёх основных операций, которые также были разбиты на функциональные элементы, вплоть до самых простых уровней.
Схема процесса строительства скважины (нажмите для увеличения)
В результате инженеры создали модель в виде диаграммы состояний. Эту модель совместили с дискретно-событийной моделью. В итоге была разработана имитация всего процесса спуско-подъемных операций со встроенной логикой из 4-5 устройств.
Цифровой двойник для работ
по созданию буровой скважины
Статистика для анализа состояний
техники и технологических операций
AnyLogic позволил в режиме реального времени встраивать машинные данные в модель и получать наборы визуализированной информации для анализа состояний техники и технологических операций, изменения критического времени операций, а также для сбора описательной статистики.
Модель позволяет выгружать результаты моделирования в базу данных SQL, которая интегрирована с BI-платформами. Это помогает лучше анализировать полученные результаты и эффективнее управлять процессом.
Результат
Внедрение AnyLogic позволило инженерам смоделировать спуско-подъемные операции в цифровой среде. Анализ информация с датчиков на оборудовании в реальном времени и детальное представление операций позволили создать цифровой двойник для мониторинга работ по созданию буровой скважины.
Поскольку менеджеры буровой установки имели доступ к данным, полученным в результате работы модели, они смогли оценить качество работы бригад и определить реальные причины простоев. Также было отмечено, что применение подобных решений может сэкономить более 20% от всех потерь времени.
Опыт этого проекта может быть применим для подобных проектов в будущем. Более того, этот опыт поможет предсказать производительность и оптимизировать конфигурации новых скважин. Можно смоделировать работу такой системы в динамике и учесть при этом перегрузочные работы, необходимые ресурсы и логистические процессы на буровой скважине.
3. Национальное значение бурения | Технологии бурения и земляных работ будущего
Кабак Д. С., Луни Б. Б., Кори, Дж. К., Райт, Л. М. и Стил, Дж. Л., 1989a, Горизонтальные скважины для восстановления грунтовых вод и почв на месте: Westinghouse Savannah River Co. DE-AC09-76SR00001, 16 с.
Кабак Д.
С., Луни Б. Б., Кори, Дж. К. и Райт, Л. М., 1989b, Отчет о завершении скважин по установке горизонтальных скважин для проведения восстановительных испытаний на месте: Westinghouse Savannah River Co., отчет подготовлен по контракту DOE No. DE-AC090-88SR18035, 185 с.
Кито С., 1993, Анализ влияния окончания периода фиксированных цен на энергию в рамках промежуточных контрактов Стандартного предложения 4: Бюллетень Совета по геотермальным ресурсам, т. 22 (3), стр. 61-67.
Крамер С. Р., Макдональд В. Дж. И Томсон Дж. К., 1992, Введение в бестраншейную технологию: Нью-Йорк, Ван Ностранд Рейнхольд, 223 стр.
MacGregor, I., 1993, Национальный научный фонд, личное сообщение.
Глушитель, Л. Дж. П. (редактор), 1979, Оценка геотермальных ресурсов США — 1978: Циркуляр Геологической службы США 790, 163 стр.
Национальный нефтяной совет, 1992, Потенциал природного газа в Соединенных Штатах, Вашингтон, округ Колумбия, NPC, 7 v.
Национальный исследовательский совет, 1979, Continental Scientific Drilling Program: Вашингтон, округ Колумбия, National Academy Press, 192 стр.
Национальный исследовательский совет, 1988 г., Научное бурение и углеводородные ресурсы: Вашингтон, Д.К., National Academy Press, 89 стр.
Национальный исследовательский совет, 1992 г., Обзор долгосрочного плана программы бурения в океане: Вашингтон, округ Колумбия, National Academy Press, 13 стр.
Nuclear Waste News, 1991, т. 11 (49), стр. 484, 12 декабря 1991 г.
Nuclear Waste News, 1992a, т. 12 (14), стр. 129, 2 апреля 1992 г.
Nuclear Waste News, 1992b, т. 12 (43), стр. 404, 29 октября 1992 г.
Nuclear Waste News, 1992c, v. 12 (15), p. 135, 9 апреля 1992 г.
Nuclear Waste News, 1992d, т. 12 (47), стр. 439, 3 декабря 1992 г.
Nuclear Waste News, 1992e, т. 12 (40), стр. 369, 8 октября 1992 г.
Nuclear Waste News, 1992f, т. 12 (7), стр. 57, 13 февраля 1992 г. (цитируется Л. Даффи).
Группа по нефтяным ресурсам, 1992, Оценка базы нефтяных ресурсов Соединенных Штатов, Комментарий Фишера, У.
Л., Тайлера, Н., Рутвена,
Stop Offshore Drilling | NRDC
В 2016 году президент Обама навсегда прекратил аренду нефти и газа в некоторых частях Атлантического и Северного Ледовитого океанов.Этот шаг, за который давно выступает NRDC, был воспринят как решение, основанное на наследии. Но в апреле 2017 года президент Трамп издал указ о попытке незаконно отменить эти меры защиты. В январе 2018 года, в ответ на приказ Трампа, тогдашний секретарь Министерства внутренних дел США Райан Зинке сделал первый шаг, чтобы сорвать пятилетний план программы по аренде нефти и газа администрации Обамы, предложив открыть почти все федеральные воды для разрушительных и разрушительных действий. опасная добыча нефти и газа — от самых нетронутых районов Арктики до экономически важного юго-восточного побережья.
stat
75%
Вероятность крупного разлива нефти при бурении только на одной арендованной территории в Арктике
Через дней после указа Трампа NRDC объявил о своем собственном заявлении: мы подаем в суд.
Вместе с нашими партнерами юристы NRDC оспорили незаконное распоряжение Трампа во имя наших океанов, прибрежных сообществ и чистой энергии в будущем.И это сработало: в апреле 2019 года сообщалось, что план Министерства внутренних дел по увеличению объемов офшорной аренды нефти и газа был отложен на неопределенный срок в результате решения федерального суда в том же месяце, которое восстановило введенный Обамой запрет на морское бурение. это защищает почти 128 миллионов акров в Северном Ледовитом и Атлантическом океанах вместе взятых. Но, несмотря на эту отсрочку, необходимо много действий, чтобы свести на нет все, что администрация Трампа сделала в своем стремлении открыть наши океаны для загрязнителей.
Арктическая среда достаточно суровая, чтобы почти гарантировать больше бедствий и непоправимый ущерб экосистемам. В Атлантическом и Тихом океане один разлив может означать потерю миллиардов доходов от рыболовства и туризма. В Калифорнии инвестиции в защиту морской среды и чистую энергетику поддержали экономику штата в сфере туризма и отдыха с бюджетом в 25 миллионов долларов, в которой занято почти полмиллиона жителей.
А атлантическое побережье сильно зависит от туризма и отдыха, которые просто несовместимы с морским бурением и связанным с ним риском.В Мексиканском заливе находится человек, которые еще восстанавливаются после разрушительной нефтяной катастрофы BP 2010 года. Уже известно, что тактика разведки нефти и газа, такая как сейсмические взрывы, приводит к поражению и гибели китов и других морских обитателей. Мало того, выкапывание грязных ископаемых видов топлива приводит нас к десятилетиям углеродного загрязнения и является гигантским шагом назад в борьбе с изменением климата.
Инвестиции в морское бурение не только разрушительны, но и бессмысленны.
Буровое оборудование | Britannica
Буровая техника , оборудование, используемое для бурения скважин в земле для таких видов деятельности, как разведка, проходка скважин (нефть, природный газ, вода и соль) и научных исследований.Бурение скважин в горных породах для приема взрывных зарядов — это операция при проходке туннелей, горных выработках и других выемках грунта.
буровая установкабуровая установка, графство Керн, Калифорния
© Ричард Торнтон / Shutterstock.comБольшинство современных буровых станков являются либо ударными (скалывание породы или грунт с перерывами в результате удара), либо вращательными (включая режущие кромки). или измельчающее действие). Комбинированная ударно-роторная дрель использует оба типа действия, когда этого требует твердость пласта.
Самым простым роторным буром является земляной шнек, который управляется вручную и напоминает шнек по дереву, используемый в плотницких работах. Земляной шнек, используемый в основном для бурения скважин в относительно мягком грунте, оснащен либо спиральным сверлом, либо сверлом в виде гондолы, и прикреплен к валу с помощью муфты. По мере углубления отверстия к валу добавляются последовательные секции.
Роторное бурение можно приспособить для работы под любым углом и подходит для подземных горных работ. В большинстве случаев роторного бурения полые стальные штанги обеспечивают циркуляцию охлаждающей воды или другой жидкости.Существует три типа долот для роторного бурения: (1) долота для волочения, которые режут породу с двумя, тремя или четырьмя лопастями, иногда с наконечником из карбида вольфрама и используются в основном в мягких породах; (2) шарошечные долота, которые работают с дробящим действием за счет клиновидных зубьев и используются для более твердых пород; (3) алмазные насадки, измельчающие камень. Алмазное долото кернового типа проделывает кольцевое отверстие, ядро которого дает образец поперечного сечения вскрытых пластов, и используется для разведки.
Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчасУдарное бурение работает медленнее, чем роторное бурение, но имеет ряд специальных применений, например, для неглубоких отверстий. При ударном бурении удары последовательно прикладываются к инструменту, прикрепленному к стержням или тросу, и инструмент поворачивается так, что при каждом ударе атакуется новая часть забоя.
Еще одно простое ударное сверло состоит из одной или нескольких отрезков кованой трубы, открытых с обоих концов, забиваемых тяжелым молотком или, для более крупных отверстий, легкой сваебойкой.Второй цилиндр погружен внутрь первого, и вода закачивается по внутренней трубе, чтобы разрыхлить почву и поднять мусор. На смену этим методам при глубоком растачивании пришло роторное сверление.
Спустя долгое время после изобретения перфоратора ручное бурение двумя людьми было обычным явлением в горных работах. Один повернул дрель, а второй взмахнул молотком. Большинство достижений в области бурового оборудования разработано туннелистами. Прохождение двух конкретных туннелей, туннеля Mont Cenis (Fréjus) между Францией и Италией и туннеля Hoosac в Массачусетсе, США.С. — оба работали в течение 1850-х и 60-х годов — произвел большое количество инноваций в буровом оборудовании, в первую очередь пневматическом буровом станке.
Первый запатентованный перфоратор был изобретен в 1849 году Дж. Дж. Дж. Диван Филадельфии. Его буровая штанга прошла через полый поршень и была брошена, как копье, в скалу; зацепившись за отскок захватом, он снова был отброшен вперед ходом поршня. Заметной разработкой стал перфоратор ударного типа для верхнего бурения, разработанный К.Х. Шоу, машинист из Денвера, до 1890 г. Шлам выпадал под действием силы тяжести. Эта машина называлась стопором, когда использовалась на рудниках Колорадо и Калифорнии. Пневматическая подача удерживала машину на месте и подавала сталь в скалу. Эти две разработки, ударное действие и пневматическая подача, стали важными в современных машинах. Проблема удаления шлама из горизонтальных скважин была решена изобретением полого сверла с воздушным каналом для вдувания сжатого воздуха на дно скважины.
Современные перфораторы обычно устанавливаются на большие буровые установки для одновременного бурения нескольких скважин; Тоннель Монблан между Францией и Италией (1960-е годы) был первым туннелем, весь диаметр которого был пробурен и взорван за одну операцию. С другой стороны, легкие пневматические перфораторы также нашли широкое применение в горнодобывающей промышленности и некоторых туннельных операциях. Главный прототип разработан Эриком Ридом из Швеции с использованием коронки из карбида вольфрама.
Роторное бурение — обзор
2.4.4 Поток жидкости по трубам
При вращательном бурении гидравлическая система состоит из стояка, вращающегося шланга, вертлюга, ведущей трубы, бурильной трубы, утяжеленной бурильной трубы, бурового долота и кольцевого пространства. Буровой насос нагнетает буровой раствор, который проходит через наземные трубопроводы и гидравлическую систему. Буровой раствор начинает перемещаться вниз через бурильную трубу и утяжеленные бурильные трубы, выталкивается через сопла долота и возвращается на поверхность через кольцевое пространство. Поскольку буровой раствор входит в бурильную колонну и покидает кольцевое пространство на том же уровне, единственное необходимое давление — это преодоление потерь на трение в системе.При циркуляции бурового раствора происходит падение давления из-за трения между жидкостью и соприкасающейся поверхностью. Давление, которое заставляет буровой раствор циркулировать через гидравлическую систему, создается буровым насосом. Давление бурового насоса частично используется для преодоления потерь на трение в гидравлической системе, включая наземные сооружения. Оставшееся давление насоса расходуется на потерю давления на сопле бурового долота, где высокая скорость сопла необходима для удаления выбуренной породы из долота и окружающей среды.Таким образом, полное давление нагнетания в насосе определяется как:
(2,71) ΔPP = ΔPsp + ΔPdP + ΔPdc + ΔPbn + ΔPac + ΔPap
Здесь:
ΔP P = давление нагнетания насоса, фунт / кв. Дюйм
ΔP sp = потеря давления в поверхностном трубопроводе, стояке и шланге для бурового раствора, фунт / кв. Дюйм
ΔP dp = потеря давления внутри бурильной трубы, фунт / кв. = Потеря давления через сопло долота, фунт / кв. Дюйм
ΔP ac = потеря давления в кольцевом пространстве в утяжеленных бурильных трубах, фунт / кв. либо ламинарный, либо турбулентный.Расчет падения давления для потока в трубопроводе требует знания того, какой поток относится к конкретному случаю, поскольку для каждой ситуации применяются разные уравнения в зависимости от типа потока. В таком случае определение числа Рейнольдса (уравнения 2.20 и 2.21) важно, и они являются определяющими критериями для расчета падения давления. В литературе есть установленные уравнения. Подробное объяснение можно найти в любом учебнике по базовой гидродинамике. Здесь можно объяснить некоторые уравнения.
Падение давления в ламинарном потоке определяется законом Хагана-Пуазейля, который задается в полевых единицах как:
(2.72) ΔPLf = μ L v¯1500di2
Здесь:
ΔPLf = падение давления в ламинарном потоке, фунт / кв.
L = длина трубы, фут
Для турбулентного потока можно применить уравнение Фаннинга как
(2,73) ΔPtf = fρLv¯225,8di
Здесь:
ΔPtf = падение давления турбулентного потока, фунт / кв. Дюйм
f = коэффициент трения Фаннинга
Коэффициент трения f уравнения.(2.73) можно получить, используя типичный график зависимости f от Re.
Ударное бурение — обзор
2.2.5.1 Ударное или тросовое бурение
Ударное бурение — это метод ручного бурения, который использовался в первой скважине, пробуренной в Северной Америке. В этой технике бурения ударное долото прикрепляется к длинному кабелю, который затем опускается в широкое открытое отверстие. По сути, это также называется кабельным бурением, когда бурильщик использует штатив для поддержки инструментов. При перемещении долота вперед и назад действие разрыхляет грунт в скважине, который затем извлекается с помощью желонки.Через определенные промежутки времени долото удаляется, а шлам взвешивается в воде, которая затем удаляется откачкой на поверхность. Ударная дрель или перфоратор выкапывает вертикальную яму. В нем используется принцип свободно падающего долота, подвешенного на тросе, которому один из различных типов силовых агрегатов сообщает ударное движение. Силовые агрегаты — это ручные подъемно-опускные, пневматические и электрические лебедки. Бита из карбида вольфрама, установленная в молотке, поднимается на несколько метров и опускается (рис.2.6) удариться о дно отверстия. Процесс продолжается последовательно. При взбалтывании долота дробится и измельчается земля, в результате чего выкапывается яма. Таким образом, при резке горных пород образуется грязь или шлам за счет опускания воды. Измельченный материал удаляется со дна отверстия через равные промежутки времени для получения пробы. Червячное бурение подходит для мягких и средних пластов. При более твердом пласте часто требуется повторная заточка режущего инструмента, что снижает скорость обработки. Производительность перфоратора в исходном виде ограничена относительно короткими скважинами, до 40 м.Если формация не уплотнена, необходима стальная обсадная колонна для предотвращения обрушения ствола скважины. Точно так же обсадную колонну, возможно, придется зацементировать / изолировать, чтобы защитить отверстие от загрязнения или предотвратить использование отверстия в качестве средства связи между различными слоями (что вызывает проблемы, связанные с окружающей средой). После установки постоянного экрана или обсадной трубы временно можно использовать только нецементированную оболочку.
Рисунок 2.6. Принципиальная концептуальная схема процедуры ударного бурения.
Из Halder, 2013.Само ударное бурение классифицируется как буровые установки с перфоратором (THD), забойным бурением (DTH) и роторным бурением (RD), в зависимости от используемого метода работы (Song et al. ., 2016). На рис. 2.7 показаны различные методы. Как правило, THD используется в основном для горных работ и взрывных работ, для которых длина пробуренной скважины ограничивается максимум 40 м. DTH используется в основном для разработки грунтовых вод и может создавать ямы максимальной глубиной до 4000 м. Хотя эта глубина больше, чем у многих нефтяных и газовых скважин, DTH не применяется к нефтяным скважинам.Вращательное бурение (RD) чаще всего используется для добычи нефти и геотермальных разработок. В этом методе буровое долото приводится в движение собственным весом, чтобы достичь глубины до 10 000 м в пластах, что приводит к низкому прогрессу и высокой стоимости рабочей силы. Мощность перфоратора ограничена относительно короткими скважинами 10–50 м.
Рисунок 2.7. Буровые механизмы двух типов (А и Б) системы ударного бурения по сравнению с роторным бурением (В).
Основным механизмом, задействованным в механизме ударного бурения, является генерация ударной энергии при многократном ударе бурильной колонны (установки THD) или пневмоударника (установки DTH).Эта энергия сочетается с силой подачи и силой вращения, которые передаются на буровое долото через буровую штангу. Энергия, генерируемая при повторяющихся ударах, затем преобразуется в энергию волны, которая передается горной породе через буровое долото. Наконец, буровое долото, теперь обладающее достаточной энергией удара для бурения, врезается в породу и дробит ее.
Скорость передачи энергии удара в системе ударного бурения определяется сложными эффектами, такими как буровая штанга, соединительная втулка, прочность породы на сжатие и взаимодействия между буровым долотом и породой.Процесс был изучен для упрощенной системы. Например, Ли и др. (2000) использовали теорию волн напряжения вместе с законом сохранения энергии для анализа воздействий DHT и DTH, а затем связали их с индексом ударопрочности и твердостью породы. С помощью этого анализа было обнаружено, что некоторые методы бурения являются высокоэффективными с высокой скоростью проникновения при бурении мягких горных пород (прочность на одноосное сжатие, UCS, <20 МПа) или пород средней твердости (UCS 50–120 МПа), но эффективность снижается при бурении очень твердых пород (UCS> 200 МПа).
Существуют многочисленные предыдущие исследования, касающиеся буровых коронок, бурения горных пород, передачи энергии удара и эффективности бурения. Hustrulid и Fairhurst (1971a, b; 1972a, b) Hustrulid и Fairhurst (1971a) Hustrulid and Fairhurst (1971b) Hustrulid and Fairhurst (1972a) Hustrulid and Fairhurst (1972b) исследовали передачу энергии между удельной энергией буровой стали и породой и измерили удельную энергию буровой стали. в результате силы удара. Все проектные работы основаны на моделировании упрощенной модели реального процесса бурения.Первичный механизм — это образование трещины в теле породы. Трещина возникает из-за растягивающего напряжения, связанного с расширением зоны раздавливания во время процесса нагружения. В зоне раздробления механизм боковой трещины представляет собой смешанное разрушение при растяжении и сдвиге, но за пределами зоны дробления доминирующим механизмом возникновения боковой трещины является разрушение при растяжении. Полная модель отсутствует для этого анализа, но многочисленные полуэмпирические и полутеоретические зависимости между длиной боковой трещины, характеристиками пробуренной породы и усилием бурения сформулированы для приблизительного прогнозирования длины боковой трещины.При одновременном нагружении взаимодействие и слияние боковых трещин, вызванных соседними долотами-кнопками с оптимальным интервалом между линиями, позволяет формировать самые большие сколы породы, контролировать направление подповерхностных трещин и минимальное общее удельное потребление энергии. Основываясь на этом изображении, Лю и др. Вывели формулу. (2008) для определения оптимального интервала между рядами на основе свойств пробуренной породы, диаметра и формы бурового долота и условий бурения.При фрагментации породы множеством булавок большая часть камня между соседними пуговицами выкрашивается в результате слияния боковых трещин. В оставшейся породе наблюдаются зоны интенсивного раздробления и значительные трещины растяжения, прилегающие к боковой стенке и внутренней части ствола скважины. Распределение по сторонам фрагментов показывает, что более 80% фрагментов представляют собой мелкие частицы в зонах раздробления, а также в зонах трещин, действительно наблюдаются большие фрагменты, которые представляют собой большие сколы, вызванные слиянием боковых трещин.
Несмотря на то, что ударное бурение не так широко известно, оно открывает возможности для устойчивых методов бурения. Рассмотрим некоторые из патентов США, выданных по этой теме. Мишкин и др. (1973) изобрели ударно-сверлильный станок, в котором использовался пневматический ударный задник, соединенный с поршнем молотка. Поршень ударника совершает возвратно-поступательное движение под действием сжатого воздуха, нанося удары по буровой стали, расположенной в передней части станка. В то же время реверсивная поворотная импульсная передняя часть имеет корпус, вмещающий два вращающихся и перемещаемых в осевом направлении кольцевых поршня, снабженных ударными выступами и углублениями, образованными между выступами.В то время как в исходном патенте была встроена система высокочастотных возвратно-поступательных угловых колебаний, сегодня у нас есть технология дистанционного зондирования, которая может сделать этот процесс динамичным. В зависимости от природы породы и ожидаемой впереди породы, система может быть оптимизирована. Точно так же передняя часть вращающегося импульса с храповым механизмом, который обеспечивает вращение одного из кольцевых поршней и буровой стали только в одном направлении, может быть оптимизирована динамически в зависимости от информации о пробуренных породах.
Одним из значительных достижений этой технологии стало ее применение в наклонно-направленном бурении (Johns et al., 1993). В этом изобретении перфоратор с пневматическим приводом используется для начального и последующего наклонно-направленного бурения. Подобно изобретению 1973 года, у этого есть поршень, который совершает возвратно-поступательное движение, одновременно вращаясь внутри своего корпуса. Ударное долото, подвижно закрепленное на дне поршня, передает энергию удара пласту и вращается во время работы независимо от прикрепленной бурильной колонны, что делает его идеально подходящим для работ по наклонно-направленному бурению.Поскольку молоток ударяет при одновременном вращении долота, обеспечивается максимальное проникновение долота. Хотя в системе ударного бурения параметры вращения бурового долота, например крутящий момент и частота вращения, не имеют значения с точки зрения разрушения горной породы, они становятся актуальными в случае наклонно-направленного бурения. Как правило, отраслевой опыт показывает, что оптимальная скорость вращения долота составляет примерно 20 об / мин при частоте ударов 1600 ударов в минуту (ударов в минуту). Эта скорость вращения соответствует угловому смещению приблизительно на 4–5 градусов при каждом ударе долота о горную породу.Другой способ выразить это вращение — это резцы, расположенные на внешнем ряду ударной коронки, перемещаются с приблизительной скоростью, равной половине диаметра резца за ход молота.
Другие патенты в области ударного бурения включают различные формы постепенного улучшения исходной концепции. Например, Guimaraes и Cruz (2009) изобрели буровое долото, которое имеет центральную продольную ось и может работать, применяя повторяющиеся осевые ударные удары по буровому долоту в направлении, имеющем компонент вдоль оси, и применяя вращательное движение вокруг оси относительно оси. к земной формации.Основной механизм включает введение одного или нескольких осевых резцов для преимущественно аксиального резания пласта, вызванного осевыми ударными ударами, и одного или нескольких срезных резцов для преимущественно срезания подземного земного пласта в ответ на вращательное движение. Таблица 2.3 показывает список патентов с соответствующей информацией. Главный принцип всех этих патентов — улучшение передачи энергии от ударной формы к форме сдвига. На рис. 2.8 показана общая тенденция воздействия ударной силы на смещение долота.Хаотический характер графиков указывает на то, что взаимосвязь не является линейной и существует множество других факторов, которые играют роль.
Таблица 2.3. Патенты в цитировании патентов в области ударного бурения (43).
| Номер публикации | Дата приоритета | Дата публикации | Правопреемник | Право собственности | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| US2998085A | 1960-06-14 | 1961 | -29 Rotary ударное сверло|||||||
| US3140748A | 1963-05-16 | 1964-07-14 | Kennametal Inc | Буровое долото для земляного бурения | |||||
| US3258077A | 1963-12-30 1966-06-9019 28 | Phipps Orville | Ударно-ударное сверло | ||||||
| US3269470A | 1965-11-15 | 1966-08-30 | Hughes Tool Co | Ударно-роторное сверло | US3388756A | 1965-03-29 | 1968-06-18 | Varel Mfg Company | Ударная насадка |
| US3709308A 90 194 | 1970-12-02 | 1973-01-09 | Christensen Diamond Prod Co | Алмазные сверла | |||||
| US3788409A | 1972-05-08 | 1974-01-29 | Baker Oil Tools Inc . | Ударное сверло | |||||
| US3955635A | 1975-02-03 | 1976-05-11 | Skidmore Sam C | Ударное сверло | |||||
| US4051912A | 1976-02-03 | 1976-02-03 | -04 | Western Rock Bit Company Limited | Буровая коронка ударного действия | ||||
| US4296825A | 1977-11-25 | 1981-10-27 | Sandvik Aktiebolag | Перфоратор 1983 | |||||
| US 02-22 | 1985-12-17 | Nl Industries, Inc. | Буровая коронка и фрезы | ||||||
| US4607712A | 1983-12-19 | 1986-08-26 | Santrade Limited | Буровая коронка | |||||
| US4676324A | 1982-11 06-30 | Nl Industries, Inc. | Сверло и резак для него | ||||||
| US4716976A | 1986-10-28 | 1988-01-05 | Kennametal Inc. | Ударно-вращательное сверло | |||||
| US4823892A | 1984-07-19 | 1989-04-25 | Nl Petroleum Products Limited | Долота для вращательного бурения | |||||
| US4991670A | 1984-07-19 | 1991-02-12 | Reed Tool Компания, ООО | Долото для бурения скважин в подземных земных породах | |||||
| US5004056A | 1988-05-23 | 1991-04-02 | Гойхман Яков А | Инструмент для ударно-роторного бурения | |||||
| 1990-05-07 | 1991-06-25 | Ingersoll-Rand Company | Долота для бурового долота | ||||||
| DE4200580A1 | 1991-09-13 | 1993-03- 18 | Hausherr & amp; Soehne Rudolf | Буровая коронка | |||||
| US5244039A | 1991-10-31 | 1993-09-14 | Camco Drilling Group Ltd. | Буровые коронки | |||||
| EP0563561A1 | 1992-04-02 | 1993-10-06 | Boart HWF GmbH & amp; Co. KG Hartmetallwerkzeugfabrik | Буровое долото с наложением | |||||
| US5460233A | 1993-03-30 | 1995-10-24 | Baker Hughes Inc. 1994-07-28 | 1997-01-21 | Flowdril Corporation | Сборка и метод установки сверл с фиксированной режущей кромкой | |||
| US5601477A | 1994-03-16 | 1997-02-11 | U.S. Synthetic Corporation | Поликристаллический абразивный пресс с отточенной кромкой | |||||
| US58 | 1996-03-14 | 1999-04-06 | Sandvik Ab | Инструмент для бурения горных пород, включая буровое долото с выемкой спереди их поверхность | |||||
| US5992547A | 1995-10-10 | 1999-11-30 | Camco International (UK) Limited | Долота для вращательного бурения | |||||
| US6202770B1 | 1996-02-15 | 2001 03-20 | Baker Hughes Incorporated | Суперабразивный режущий элемент с повышенной прочностью и увеличенным сроком службы, а также оборудование, оборудованное таким образом | |||||
| WO2001033031A1 | 1999-11-03 | 2001-05-10 | Relton Corporation | долото перфоратора | |||||
| US6253864B1 | 1998-08-10 | 2001-07-03 | David R.Hall | Ударное сверло для резки | |||||
| US62 B1 | 1999-02-03 | 2001-09-18 | Halliburton Energy Services, Inc. | 2000-12-06 | 2002-06-06 | Meiners Matthew J. | Роторные буровые долота, демонстрирующие последовательность существенно непрерывно изменяемых углов обратного хода резца | ||
| WO2002099242A1 | 2001-06-05 | 2002- 12-12 | Andergauge Limited | Буровой аппарат | |||||
| WO2003004249A1 | 2001-07-03 | 2003-01-16 | Boston Scientific Limited | Медицинское устройство с экструдированным элементом, имеющим спиральную ориентацию | US | 2000-08-30 | 2004-03-04 | Baker Hughes Incorporated | Sup абразивные режущие элементы для вращающихся долот, сконфигурированных для зачерпывания пласта |
| WO2003031763A1 | 2001-10-03 | 2003-04-17 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Система для ударно-роторного бурения в земном пласте | |||||
| WO2003042492A1 | 2001-11-13 | 2003-05-22 | Sds Digger Tools Pty Ltd | Улучшенная муфта трансмиссии | |||||
| US6672406B2 | 1997-09-08 | 2004-01-06 | Baker Hughes Incorporated | Режущая поверхность мультиагрессивности на резцах PDC и метод бурения подземных пластов | |||||
| WO2004104363A1 | 2003-05 2004-12-02 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Буровая коронка, система и метод бурения скважины в земной формации | ||||||
| WO2004104362A1 | 2003-05-26 | 2004-12-02 | Shell Internationale Research Maatschappij BV | Ударное сверло , буровая система, содержащая такое буровое долото, и способ бурения ствола скважины | |||||
| WO2004111381A1 | 2003-06-12 | 2004-12-23 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Ударное сверло | |||||
| US6918455B2 | 1997-06-30 | 2005-07-19 | Smith International | Сверло с большими пластинами | |||||
| US20050269139A1 2004-04 | 2008-12-08 | Smith International, Inc. | Фасонная режущая поверхность | ||||||
| US7104344B2 | 2001-09-20 | 2006-09-12 | Shell Oil Company | Головка ударного бурения |
Рисунок 2.8. Влияние силы на смещение долота в различных горных условиях.
От Лю, Х.Ю., Коу, С.К., Линдквист, П.А., январь 2008 г. Численные исследования механизмов фрагментации битовых пород. Международный журнал геомеханики 8 (1).Морское бурение вырыло более глубокую яму со времен Deepwater Horizon
С тех пор, как в 1938 году в Мексиканском заливе на глубине 14 футов была построена первая нефтяная скважина, технологические достижения облегчили перемещение подальше от берега в поисках новых запасов нефти, временами без плана наихудшего сценария. .Всего за год до того, как буровая установка Deepwater Horizon стала местом самого разрушительного разлива нефти в истории Америки, ей удалось пробурить самую глубокую нефтяную и газовую скважину в то время. Буровая установка прошла через дно океана на глубину более 35000 футов, работая в водах глубиной более 4130 футов.
Взрыв сотряс буровую установку вечером 20 апреля 2010 года, после того, как сверхглубоководная полупогружная установка Deepwater Horizon только что завершила бурение еще одной разведочной скважины.В результате событий той ночи погибло 11 человек, было выброшено 200 миллионов галлонов нефти, которая вылилась в Персидский залив в течение почти трех месяцев и в течение многих лет наносила ущерб морским экосистемам и прибрежным экономикам.
С тех пор морские буровые работы продолжали продвигаться дальше в сверхглубокие воды — где глубины достигают 1500 метров (около 5000 футов) или более. Современные буровые установки могут работать на глубинах более чем в два раза больше, чем Deepwater Horizon. В период с 2000 по 2009 год всего 15 процентов добычи нефти в водах США в Мексиканском заливе приходилось на сверхглубокие операции, такие как Deepwater Horizon.К 2017 году эта доля выросла до 52 процентов, и, вероятно, на этом она не остановится.
При бурении на новые глубины открываются неиспользованные запасы нефти
Бурение на новые глубины позволяет раскрыть неиспользованные запасы нефти, и это стало проще благодаря новым технологиям. Но эти возможности сопряжены с большей опасностью и меньшей вероятностью ошибки, говорят эксперты The Verge . «Урок Deepwater Horizon заключается в том, что в то же время технология добычи развивалась очень быстро — я имею в виду, что на самом деле это удивительно, на самом деле то, что они смогли сделать — технология безопасности отстала», — говорит Дональд Бош, почетный президент Центра экологических наук Мэрилендского университета.
Бош был назначен Бараком Обамой в национальную комиссию по разливам нефти, созданную для расследования причин катастрофы Deepwater Horizon. Он считает, что США сейчас немного лучше подготовлены, чем к выбросу в Мексиканском заливе в 2010 году, но есть новые сценарии, которые несут еще большие риски, особенно при бурении на экстремальных глубинах.
Мощные силы
В прошлом году Мексиканский залив добывал рекордные 2 миллиона баррелей нефти в день.Для поддержания такой добычи потребуются еще большие объемы разведки, бурения и разработки более глубоких вод, говорит Тайлер Прист, историк нефти и энергетики из Университета Айовы, The Verge . И средний дебит нефтяной скважины в Мексиканском заливе увеличивается с увеличением глубины.
«Ничто не генерирует больше свободного денежного потока, чем текущая глубоководная скважина».
«Ничто не генерирует больше свободного денежного потока, чем текущая глубоководная скважина», — говорит он. «Вы должны продолжать находить все больше и больше нефти, поскольку старые месторождения истощаются, закупориваются и забрасываются.”
Чем выше возможности для получения прибыли, тем выше ставки. Бурение на большей глубине означает работу под большим давлением. Это сокрушительный вес воды. Кроме того, давление в нефтегазовых карманах выше. Буровые установки не только могут работать на большей глубине, но и копать глубже, чем когда-либо. Чем глубже они копают, тем с большим давлением и сопротивлением они сталкиваются. Температура захваченной нефти и газа тем выше, чем ниже и ближе к мантии Земли, которую они копают.Оборудование должно выдерживать температуры, которые могут достигать 180 градусов по Цельсию на глубине около 40000 футов под землей.
«Вы работаете против очень могущественных сил», — рассказывает Беш The Verge . Газ, который находится в ловушке вместе с нефтью на морском дне, «будет стремиться к очень быстрому расширению, как только давление будет несколько сброшено [бурением]», — объясняет он.
Вероятность сообщения о серьезной аварии, смертельном исходе, травме, взрыве или пожаре возрастает в 8 раз.5 процентов на каждые дополнительные 100 футов глубины, на которой работает морская платформа, показал анализ добычи нефти и газа в Мексиканском заливе с 1996 по 2010 год. Это независимо от возраста платформы или количества производимых ископаемых видов топлива.
Изображение: Getty ImagesПроблемы, возникающие при бурении на более глубокой воде, также могут усложнять меры по решению любых возникающих проблем. «Когда что-то идет не так, как это было [с Deepwater Horizon], это значительно усложняет контроль и очистку», — говорит Сьерра Уивер, старший юрист некоммерческой организации Southern Environmental Law Center.«Мы действительно проводили эксперименты в очень глубоких океанах с точки зрения того, как бурить, как управлять и как очищать нефть», — рассказывает она The Verge .
Если говорить о том, насколько «безопасно» побережье Мексиканского залива от подобного события сегодня, «Кто знает? Вы действительно так же безопасны, как и сегодня », — рассказывает Прист The Verge . «Все, что нужно, — это серия неудач».
В глубокой беде
Вечером 20 апреля 2010 года началась череда несчастий после того, как экипаж на борту Deepwater Horizon установил цементное уплотнение на разведочной скважине Macondo в 66 милях от побережья Луизианы.Уплотнение, предназначенное для сдерживания нефти и газа, вышло из строя, как и два клапана, которые должны были предотвратить выход потока нефти и газа по трубе на поверхность.
Затем бригада неправильно интерпретировала результаты испытаний давления, которые должны были сказать им, что скважина не была должным образом герметизирована. Они были застигнуты врасплох, когда буровой раствор и природный газ начали вытекать из трубы на буровую установку. После того, как их заметили, они попытались закрыть клапаны «противовыбросового превентора», устройства, которое должно было остановить неконтролируемый выброс нефти и газа.Это тоже не удалось. В течение восьми минут после того, как команда увидела утечку, природный газ вызвал мощный взрыв и возгорание, в результате которых вышла из строя буровая установка.
Когда он затонул, буровая установка разорвала трубу, которая проходила между ней и намного ниже, которая была заполнена буровым раствором, чтобы противодействовать давлению, движущему нефть и газ вверх от Земли. Без этого противодавления нефть текла из скважины в залив в течение 87 дней. Несколько попыток остановить утечку потерпели неудачу, в том числе попытка установить защитный купол над колодцем, который в конечном итоге заполнился замерзшим метаном и почти всплыл на поверхность.Наконец, 15 июля новое разработанное устройство, называемое «стопорная труба», смогло перекрыть скважину.
Deepwater Horizon продемонстрировал неподготовленность отрасли
Неисправности Deepwater Horizon показали, насколько неподготовлена отрасль к реагированию на такое катастрофическое событие. Сегодня на берегу находятся защитные колонны, готовые к развертыванию для следующего выброса скважины. Они могут весить до 100 тонн и способны выдерживать высокое давление из взорванной скважины. Блок соединяется с противовыбросовым превентором, добавляя дополнительные клапаны, которые можно закрывать, чтобы замедлить и остановить поток нефти до тех пор, пока скважина не будет полностью закрыта.
«Теперь мы готовы к последней войне, если сценарий будет таким же, как раньше», — говорит Стивен Муравски, ведущий редактор книги 2019 года «Сценарии и меры реагирования на будущие глубокие разливы нефти ». «Я не думаю, что мы увидим еще один 87-дневный прорыв, такой как Deepwater Horizon», — говорит он The Verge .
Следующая война
Существуют и другие, потенциально худшие сценарии, которые беспокоят Муравски и Беш, например, разрыв трубы ниже морского дна, а не в воде, как это было во время кризиса Deepwater Horizon.Если бы возникла утечка ниже морского дна, нефть растворилась бы в окружающих ее горных породах и ускользнула бы туда, где может найти трещины в породе. «Это был бы сценарий судного дня, потому что вы не сможете его отключить», — говорит Муравски. Нельзя просто накинуть стопку на протекающую трубу. Наилучшим вариантом, доступным в настоящее время, было бы выкопать еще одну скважину, чтобы сбросить давление в породе и перенаправить поток. Это было сделано после того, как Deepwater Horizon опрокинулся, но бурение скважины требует драгоценного времени, поскольку ущерб от утечки растет с каждой минутой.ВР начала бурение двух разгрузочных скважин в мае, но нефть продолжала литься из утечки до тех пор, пока в июле не была добавлена перекрывающая труба.
«Это был бы сценарий конца света».
«Очевидно, был пробел в использовании ресурсов для закрытия скважины во время этого инцидента», — говорит Эрик Милито, президент Национальной ассоциации океанографов, отраслевой группы по морскому бурению и ветроэнергетике. С тех пор, по словам Милито, новое защитное оборудование для предотвращения разливов, большая способность реагировать на проблемы и усиление государственного контроля привели к более безопасным операциям.
Другие не убеждены. «Нефтяная промышленность говорила об этом с тех пор, как существовала. До того, как случился Deepwater Horizon, такого рода аварии не могли произойти. А потом, после того, как это случилось, это было: «Ну, этого больше никогда не повторится». И это просто не тот случай, — говорит Уивер.
Она и Беш указывают на усилия администрации Трампа по одновременному увеличению добычи ископаемого топлива в США, включая попытку открыть больше берегов для морского бурения, которое в настоящее время рассматривается в судах, при одновременном отмене мер по защите окружающей среды.После того, как комиссия Боша по разливу нефти дала рекомендации по предотвращению еще одного разлива, подобного Deepwater Horizon, администрация Обамы в 2016 году ввела правила контроля скважин, которые создали новые отраслевые стандарты. Затем, в мае прошлого года, администрация Трампа ослабила эти правила; изменение около 20 процентов первоначальных положений было сочтено «ненужным регуляторным бременем».
Изображение: Getty ImagesПандемия COVID-19 имеет последствия и для морского бурения, поскольку цены на нефть и спрос резко падают на фоне почти глобального прекращения ведения бизнеса в обычном режиме.Бош беспокоится, потому что он видел, какой эффект ужесточение кошельков повлияло на работу BP Deepwater Horizon. «Они начали срезать углы и принимать поспешные решения», — говорит он. «Меня беспокоит то, как [пандемия] играет на руку безопасности». ВР была признана виновной в «грубой халатности», приведшей к катастрофе Deepwater Horizon, федеральным судом штата Луизиана в 2014 году.
«Авария Deepwater Horizon навсегда изменила BP», — говорится в заявлении компании, арендовавшей буровую установку. Катастрофа обошлась BP в 65 миллиардов долларов.
Несмотря на то, что морское бурение все дальше продвигается на неизведанную территорию, спустя 10 лет после Deepwater Horizon, его последствия все еще достигают берега. «Эта нефть не знала, что должна оставаться в открытом море, она попала прямо к этим сообществам», — говорит Уивер. Нефть из разлива в конечном итоге вымылась вдоль 1300 миль береговой линии от Техаса до Флориды. В результате погибли десятки тысяч животных. И еще больше людей и диких животных подверглись длительному токсическому воздействию разлива.Этого все еще было недостаточно для того, чтобы нефтяные компании, такие как BP, отступили. Десять лет спустя риски глубоководной разведки нефти продолжают маячить на горизонте.
Ударное бурение … Это утраченная техника? Обзор. | Конференция SPE по добыче нефти и газа пермского бассейна
Реферат
В данной статье представлен обзор преимуществ и характеристик скважинных ударных молотов. Развитие технологии бурения и широкое использование гибких насосно-компрессорных труб в сочетании с различными забойными двигателями побудили еще раз взглянуть на ударные буровые установки.Достижение скважин с очень большим вылетом и большим отходом от ствола также потребовало наличия механизма высокого осевого привода. Приведены потенциальные преимущества ударного сверлильного станка для будущих операций, подкрепленные характеристиками инструментов. Обсуждались диапазон использования и тесты инструментов различных производителей на протяжении многих лет. Разработанные и эксплуатируемые молотки прошли достаточное количество полевых работ, чтобы доказать надежность инструментов. Различные модели забойных молотков можно отнести к категории инструментов первого поколения, которые включают разработки, начиная с ранних времен до разработки инструментов Bassinger.Широко обсуждаются инструменты второго поколения от пост-Бассинджера до последних разработок. Рассмотрены основной задействованный принцип и необходимость учитывать правильную форму волны напряжения для моделирования передачи энергии от ударного молота.
Введение
Прошли тысячелетия с тех пор, как на поверхность земли впервые проникли люди для удовлетворения своих нужд, которые не могли быть получены на поверхности земли. В развитии режущих станков есть несколько вех.Инструмент для кабеля был ранней формой проделывания отверстия путем разрезания камней ударом путем падения тяжелого молотка, прикрепленного к кабелю. Недостатками бурения канатным инструментом были ограниченное количество ударов, малая скорость проходки (МСП) и слабая кабельная связь. Постепенно на смену канатно-инструментальному бурению пришел роторный метод бурения. Это привело к непрерывному взаимодействию породы и долота. Вес на долоте (WOB) был увеличен за счет увеличения количества утяжеленных бурильных труб над долотом. Непрерывная очистка ствола скважины с использованием бурового раствора или воздуха / газа в качестве циркулирующей среды способствовала улучшению состояния ствола скважины, а также охлаждению и смазке долота.Всемирное признание роторного метода и инструментов затруднило внедрение новых технологий в методы бурения. Недавнее увеличение использования горизонтальных скважин и, в частности, боковых стволов малого диаметра, привело к развитию бурения на гибких трубах. Поскольку в системе бурения на гибких трубах гибкие насосно-компрессорные трубы не могут вращаться, для бурения по существу требуется забойный двигатель. Несмотря на ускоряющиеся темпы усовершенствования забойных двигателей, эффективные двигатели для малых скважин по-прежнему недоступны.
Ударное бурение
Увеличение стоимости одного фута при использовании обычных методов бурения и снижение эффективности, достигаемой вращательным бурением, потребовало пересмотра других способов резания горных пород. Это привело к идее ударного типа бурения. Слово «перкуссия» означает удар, столкновение или вибрационный шок, который является одной из самых мощных сил. Принцип использования энергии, генерируемой ударной нагрузкой, для разрезания скал привлек внимание исследователей в начале 1950-х годов.Принцип пришел в виде ударных дрелей и получил несколько названий, таких как забойный молот, ударный молот, ударное сверло, забойный молоток и т.