История развития технологии бурения в России.
Первоначально в нашей стране использовались бурение для строительства соляных скважин. Информация о бурении скважин для поисков нефти относиться к 30- м годам 19 в. на Тамани. По предложению горного инженера Н. И. Воскобойникова в 1848 году на Биби-Эйбате была пробурена скважина с помощью бура, из которой получена нефть. Это была первая нефтяная скважина в мире, построенная с помощью бурения с использованием способа непрерывной очистки скважины от пробуренной породы промывкой жидкостью. Способ очистки скважины от пробуренной породы промывкой жидкостью был предложен в 1846 году французским инженером Фовелем. Он предложил в процессе бурения скважины с поверхности наносами прокачивать воду, которая при постоянной циркуляции в скважине будет выносить из нее на поверхность мелкие частицы пробуренной породы.
В конце 1880- х годов в США впервые было испытано вращательное бурение при бурении скважины на нефть с применением непрерывной промывки ствола скважины глинистым раствором для выноса на поверхность пробуренной породы. В России вращательное бурение скважин с промывкой было применено впервые в 1902 году.
В 1922 году советским инженером М.А.Капелюшниковым был изобретен первый турбобур, который представлял собой одноступенчатую гидравлическую турбину с редуктором. Вода, которая раньше только вымывала из скважины разрушенную породу, стала вращать бур Теперь, прежде чем достигнуть дна скважины, глинистый раствор вращал маленькую турбину, прикрепленную к самому буровому инструменту. В 1939г российский ученый П.П.Шумилов усовершенствовал одноступенчатый турбобур в многоступенчатый. В 1899 году в России был запатентован электробур. Этот электробур вначале представлял из себя электродвигатель, соединяющийся с долотом, и подвешивался на канате. В 1938 году советскими инженерами А. П. Островским и Н. В. Александровым был создан современный электробур. Первые нефтяные скважины пробурили электробуром в 1940 г. У этой машины колонна труб тоже не вращается, работает только сам буровой инструмент. Но вращает его не водяная турбина, а электрический двигатель, помещенный в стальную рубашку — кожух, заполненный маслом. Масло все время находится под высоким давлением, поэтому окружающая вода не может проникнуть в двигатель. Чтобы мощный двигатель мог поместиться в узкой нефтяной скважине, пришлось делать его очень высоким, и двигатель получился похожим на столб: диаметр у него, как у блюдца, а высота—6-7 м.
|
|
|
Широкое применение получил метод наклонно направленного кустового бурения, когда с одной площадки буриться наклонным способом 15 и более скважин. Этот метод успешно применяется в условиях заболоченных мест, при бурении скважин с морских буровых платформ, для сохранения плодородных пахотных земель и т. д.
|
|
|
Скважины бурятся вертикальные, наклонные, горизонтальные.
Методы бурения скважин с начала бурения по настоящее время. Рост глубин бурения скважин и соответственно рост добычи нефти. Время бурения скважин.
По способу воздействия на горные породы различают механическое и немеханическое бурение. При механическом бурении буровой инструмент непосредственно воздействует на горную породу, разрушая ее, а при немеханическом разрушение происходит без непосредственного контакта с породой источника воздействия на нее. Немеханические способы (гидравлический, термический, электрофизический) находятся в стадии разработки и для бурения нефтяных и газовых скважин в настоящее время не применяются.
Механические способы бурения подразделяются на ударное и вращательное.
При ударном бурении разрушение горных пород производится долотом, подвешенным на канате . Буровой инструмент включает также ударную штангу и канатный замок . Он подвешивается на канате 4, который перекинут через блок 5, установленный на какой-либо мачте (условно не показана). Возвратно-поступательное движение бурового инструмента обеспечивает буровой станок 6.
|
|
|
Для очистки забоя от разрушенной породы буровой инструмент периодически извлекают из скважины, а в нее опускают желонку, похожую на длинное ведро с клапаном в дне. При погружении желонки в смесь из жидкости (пластовой или наливаемой сверху) и разбуренных частиц породы клапан открывается и желонка заполняется этой смесью. При подъеме желонки клапан закрывается и смесь извлекается наверх.
Во избежание обрушения стенок скважины в нее спускают обсадную трубу, длину которой наращивают по мере углубления забоя.
В настоящее время при бурении нефтяных и газовых скважин ударное бурение в нашей стране не применяют.
Нефтяные и газовые скважины сооружаются методом вращательного бурения. При данном способе породы дробятся не ударами, а разрушаются вращающимся долотом, на которое действует осевая нагрузка. Крутящий момент передается на долото или с поверхности от вращателя (ротора) через колонну бурильных труб (роторное бурение) или от забойного двигателя (турбобура, электробура, винтового двигателя), установленного непосредственно над долотом.
|
|
|
Турбобур - это гидравлическая турбина, приводимая во вращение с помощью нагнетаемой в скважину промывочной жидкости. Электробур представляет собой электродвигатель, защищенный от проникновения жидкости, питание к которому подается по кабелю с поверхности. Винтовой двигатель - это разновидность забойной гидравлической машины, в которой для преобразования энергии потока промывочной жидкости в механическую энергию вращательного движения использован винтовой механизм.
Совершенствование механизированного ударного способа бурения (ударно-штангового и ударно-канатного) позволило наращивать объемы бурения скважин и, соответственно, увеличивать количество эксплуатационных скважин, а также увеличивать глубины нефтяных скважин. Так, в 1872 году в районе Баку эксплуатировались две нефтяные скважины, в 1873 г. - 17, в 1874 г. - 50, в 1877 году уже 296 скважин. В 1873 году в Бакинском районе средняя глубина нефтяных скважин составляла 22 м, в 1883 г. - 59 м, в 1893 г. - 114 м, а к 1900 году в этом районе бурили скважины с глубиной до 300 м, а затем - до 400-500 м.
Росла и добыча нефти. Если за 50 лет с 1821 г. по 1872 г. в России было добыто 361 тыс. т нефти, то уже за один 1879 год было добыто 402 тыс. т, в 1882 г. - 827 тыс. т, а в 1892 г. - 4670 тыс. т.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 1371; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!