Подготовительные работы к бурению скважины

По окончании монтажа бурового оборудования и строитель­ства привышечных сооружений буровая установка принимается спе­циально созданной комиссией. Буровой мастер вместе с бригадой проверяют правильность и качество строительно-монтажных ра­бот, опробуют оборудование. Для предупреждения возможных не­счастных случаев в процессе бурения особое внимание должно быть уделено проверке безопасных условий работы.

Электрическое освещение буровой установки должно быть вы­полнено в соответствии с существующими нормами. На вышке устанавливаются светильники в пыленепроницаемом исполнении, пригодные для наружной установки, у превентора — во взрывоза-щищенном, а в остальных местах допускается применение све­тильников в открытом исполнении. Должно быть обеспечено ава­рийное освещение напряжением 12 В.

Оборудование должно быть исправным и безотказно работать. Приемка оборудования и сооружений оформляется соответству­ющим актом. Все недоделки и неисправности должны быть устра­нены до начала бурения.

До начала работ буровая установка укомплектовывается буро­выми инструментами, долотами, обсадными трубами для кон­дуктора и бурильными трубами, приспособлениями малой меха­низации, контрольно-измерительными приборами для бурения, шурфом под ведущую трубу, необходимым запасом воды, глины и химических реагентов. На буровой установке необходимо иметь помещение для отдыха и приема пищи (в случаях невозможности обеспечения ежедневной перевозки сменных вахт к постоянному местожительству или вахтовому поселку на буровой установке дол­жны быть помещения для их проведения и отдыха), сушилку для спецодежды, помещение для проведения анализа и подбора ре­цептуры бурового раствора, противопожарный инвентарь, набор ручного и вспомогательного инструмента, аптечку с медикамен­тами, промышленный санитарный инвентарь, а также инструк-

ции и плакаты по технике безопасности, промышленной санита­рии и противопожарным мероприятиям. Запас горюче-смазочных материалов различных сортов должен храниться на буровой в закрытых емкостях, имеющих четкую надпись о наименовании хранящихся в них материалах. Скважины, бурящиеся в труднодос­тупных местах, должны быть обеспечены горюче-смазочными ма­териалами на весь период бездорожья.

После принятия от строителей и монтажников наземных со­оружений и оборудования буровая бригада начинает подготови­тельные работы для бурения. Прежде всего производится оснастка талевой системы, монтаж и опробование объекта в малой механи­зации (подвеска машинных ключей, установка противозатаскива-теля талевого блока под кронблок и т.п.).

Сооружение скважины начинают с установки шахтового на­правления для укрепления устья скважины от обвалов и размыва промывочной жидкостью. При устойчивых породах шахтовое на­правление устанавливают в процессе работ по сооружению вышки. Для этой цели роют шахту глубиной 4...5 м, в которой устанав­ливают направление из труб. Центр направления должен совпадать с центром вышки по ее нижней раме; кроме того, направление должно быть выверено на вертикальность при помощи отвеса. После установки направления шахту засыпают битым камнем и заливают цементным раствором.

В случаях когда у поверхности залегают неустойчивые породы, бурят под направление при помощи ротора до глубины 15...20 м. После этого в пробуренную скважину спускают направление из труб, центрируют его и заливают пространство между стенками скважины и направлением цементом. Верхний конец направления должен доходить до желоба, по которому буровой раствор, выте­кающий из скважины, направляется в циркуляционную систему.

Главная задача при сооружении направления в многолетнемерз-лых рыхлых породах — предупреждение его размыва во время от­таивания. С этой целью делают шахту глубиной до 10 м сечением 2x2 или 1,5х 1,5 м в зависимости от состояния грунта. В шахту спус­кают и центрируют 508 или 559 мм трубу. Вокруг трубы на дно шахты насыпают и утрамбовывают слой глины толщиной 30... 40 см. Затем набрасывают нагретый на костре бут, щебень и послойно заливают цементным раствором. Послойная заливка необходима Для заполнения всех пустот между каменным материалом и созда­ния непроницаемого для жидкости монолита. Нагретый каменный материал и теплый цементный раствор создают температурный режим, способствующий успешному процессу схватывания и твер­дения бутобетона, а также образованию прочного контакта между бутобетоном и направляющей трубой. В районах Западной Сибири практикуется также забивание направления с помощью электро­вибратора.

Для успешного ведения работ по проводке скважины (предуп­реждения искривления скважины, сохранения резьбовых соеди­нений бурильных труб и т.п.) большое значение имеет отцент-рированность вышки. После оснастки талевой системы, сборки и подвески ведущей трубы приступают к центрированию вышки. Если вышка установлена правильно, то отвес совпадает с точкой пересечения диагоналей (веревочных струн, натянутых по диаго­нали нижней рамы вышки).

По направлению отклонения отвеса от центра устья скважи­ны определяют, какие из ног вышки нужно поднять и положить под них подкладки, чтобы ликвидировать эксцентриситет. Для это­го домкратом поднимают соответствующие ноги вышки и подво­дят под них подкладки. Домкраты устанавливают под приварен­ные к ногам вышки специальные полки. Когда скважина углубле­на на 40...50 м, рекомендуется еще раз проверить отцентрирова-ние вышки.

Центр ротора также должен строго совпадать с центром вышки и центром направления. Необходимо, чтобы ротор был установ­лен горизонтально (проверяется уровнемером), а роторный ва­лик — параллельно трансмиссионному валу лебедки. Кроме того, необходимо, чтобы цепное колесо на роторном валике и цеп­ное колесо на трансмиссионном валу лебедки для передачи вра­щения ротору были расположены в одной вертикальной плос­кости, в противном случае цепь будет часто соскакивать и рваться. Установленный на место ротор надежно укрепляется и обшива­ется досками.

После того как вышка отцентрирована и ротор установлен на место приступают к бурению под шурф для ведущей трубы. Шурф необходим для опускания ведущей трубы во время наращивания бурильных труб и в периоды, когда не производится бурение. Под шурф бурят турбобуром или ротором. Для забуривания под шурф турбобуром над устьем скважины предварительно собирают доло­то, турбобур и ведущую трубу.

На линии, соединяющей центр скважины с правой опорой вышки (со стороны мостков) на расстоянии 1,5...2,0 м от оси скважины вырубают отверстие для шурфовой трубы. К той же опо­ре вышки временно на уровне 1,5...2,0 м от пола буровой привя­зывают ролик и пеньковый канат диаметром 28,5 мм и длиной 12... 15 м. Забуривание под шурф производится в следующем по­рядке. Затаскивают турбобур с долотом в прорубленное под шурф отверстие. Корпус турбобура обвивается не менее чем тремя витка­ми пенькового каната. При этом набегающий конец каната (по направлению вращения корпуса турбобура) должен быть привя­зан к опоре вышки, а сбегающий конец каната перекидывается через блочок и соединяется с контргрузом. Перемещение турбобу­ра с ведущей трубой в вертикальном положении обеспечивается

перепусканием витков пенькового каната при сохранении соот­ветствующего натяжения.

Для безопасного бурения шурфа с помощью турбобуров или электробура на ряде предприятий используют специальное при­способление, выполненное в виде двух кованых пластин, изогну­тых по форме ведущей трубы. Пластины надевают на ведущую тру­бу и скрепляют между собой четырьмя болтами. В имеющиеся спе­циальные отверстия с обеих сторон пластин продевают стальной канат, обвивают его вокруг вертлюга против часовой стрелки и крепят в зеве крюка. Крюк фиксируют стопором. При бурении под шурф ведущая труба удерживается от вращения подвесной частью талевой системы, инерции которой достаточно для гашения реак­тивного момента.

Шурф пробуривают глубиной 15... 16 м. Затем в шурф опускают две свинченные обсадные трубы (двухтрубку) диаметром 273 мм, верхний конец двухтрубки снабжается козырьком для облегчения завода в шурф конца ведущей трубы. При бурении под шурф ро­тором привод его может быть осуществлен либо через лебедку, либо через индивидуальный привод. При бурении под шурф с при­водом через лебедку ротор подтаскивают к месту шурфа и устанав­ливают наклонно, для чего под салазки ротора со стороны мост­ков подкладывают доску толщиной 90 мм. Вращение ротору пере­дают при помощи цепи, надетой на цепное колесо малой скорос­ти барабана лебедки. При бурении под шурф при помощи индиви­дуального привода ротор устанавливают и укрепляют на месте бу­рения шурфа на расстоянии 1,5...2,0 м от устья скважины.

До начала бурения скважины или куста (первой скважины, а при необходимости и последующих) руководством Управления буро­вых работ (УБР) (экспедиции) должна проводиться пусковая кон­ференция с участием всего состава буровой бригады, руководите­лей Центральной инженерно-технической службы (ЦИТС), РИТС, вышечно-монтажного подразделения и УБР (экспедиции). К прове­дению пусковой конференции должны быть привлечены главные специалисты УБР (технологи, геологи, механики, энергетики, эко­номисты), а также представители общественных организаций.

Во время пусковой конференции бригада подробно знакомится с конструкцией скважины, геологическим разрезом, свойствами пород, ожидаемыми осложнениями и режимом бурения. Здесь же обсуждаются технические мероприятия, которые должны обеспе­чить скоростную и безаварийную проводку скважины. Бригада зна­комится с особенностями работы в условиях хозрасчета. Хозрасчет бригады заключается в том, что рабочий коллектив несет полную материальную ответственность за результаты своей деятельности. Новой формой бригадного хозрасчета является коллективный под­ряд. Хозяйственно-плановую основу его составляет заключаемый между администрацией и буровой бригадой договор. Это двусто-

роннее соглашение, устанавливающее права и обязанности сто­рон, регламентирующее взаимоотношения и определяющее их от­ветственность в случае несоблюдения обязательств. В случае работы буровой бригады по коллективному подряду, на пусковой конфе­ренции обсуждается и подписывается договор между администра­цией и буровой бригадой.

При бурении скважины более 2 мес ежемесячно должны про­водиться беседы, на которых подводятся итоги работы и рассмат­риваются особенности технологии бурения на следующий пери­од (1 мес). Главные механик и энергетик буровой организации или представители их служб вместе с буровым мастером до нача­ла бурения обязаны ознакомить весь состав бригады с правилами и инструкциями новых видов оборудования и инструмента и про­вести дополнительный инструктаж рабочих по технике безопас­ности при эксплуатации этого оборудования. Результаты инструк­тажа должны заноситься в специальный журнал.

Бурение скважины может быть начато при наличии на буровой следующих документов:

геолого-технического наряда и профиля наклонно направлен­ной скважины (при необходимости);

режимно-технологической карты, а при бурении скважин глу­биной 3000 м и более — проекта бурения;

акта о вводе в эксплуатацию установки с разрешением на нача­ло бурения органов Федерального горного и промышленного над­зора России (Госгортехнадзора России). В отдельных случаях пуск буровой проводится на основании акта, составленного приемоч­ной комиссией бурового предприятия без участия представителя Госгортехнадзора России;

наряда (нормативной карты) на буровые работы.

Геолого-технический наряд (ГТН) состоит из двух частей: гео­логической и технической.

Геологическая часть содержит следующие данные:

горизонты и глубины, на которые будет пройдена скважина, характер пород и предполагаемые углы падения пластов на протя­жении всей скважины;

интервалы, которые должны буриться с отбором керна и шла­ма из промывочной жидкости;

глубины замера кривизны скважины, производства каротажа и других электрометрических работ;

интервалы глубин, на которых могут ожидаться нефтегазово-допроявления, осложнения, связанные с нарушениями целостно­сти ствола; скважины, затяжки и поглощения промывочной жид­кости;

плотность, вязкость, водоотдача и процент содержания песка (поинтервальное качество промывочной жидкости);

крепость проходимых пород.

Кроме того, в геологической части наряда описывается конст­рукция скважины. Для эксплуатационной колонны указывается способ испытания на герметичность, а также интервал прострела отверстий и их количество.

Техническая часть наряда содержит следующие указания:

тип долота и его размер;

число рейсов долотом каждого типа и размера;

число оборотов инструмента (при роторном бурении);

осевую нагрузку на долото;

режим работы буровых насосов (диаметр цилиндровых втулок, производительность и давление).

Далее приводятся указания по спускоподъемным операциям (оснастка талевой системы), число свечей лебедки. Кроме того, указываются интервалы расширения ствола скважины перед спус­ком колонны обсадных труб.

В верхней части ГТН даются общие данные по скважине: на­звание месторождения; где расположена скважина; номер сква­жины и цель бурения; проектные глубина и горизонт. Затем при­водится перечень бурового оборудования. В специальной таблице указывается, какими бурильными трубами будет буриться сква­жина. В процессе бурения скважины ГТН может изменяться толь­ко с соответствующего разрешения. Кроме ГТН буровой бригаде выдается инструктивно-технологическая карта, в которой при­водятся рекомендации по достижению высоких технико-эконо­мических показателей при бурении данной скважины. Эти реко­мендации кроме технологических вопросов охватывают и орга­низационные.

Первичными документами, содержащими описание всего ком­плекса технологического процесса бурения скважин, являются буровой журнал, диаграмма индикатора массы (веса) и суточный рапорт бурового мастера.

Буровой журнал заполняется повахтенно бурильщиками и со­держит подробное изложение всех процессов, произведенных в буровой от начала до окончания бурения скважины, в хроноло­гическом порядке. В буровой журнал подробно записывают все виды геолого-технических осложнений, встречающихся при бурении скважины, указывают применявшиеся методы борьбы с ними и расход материалов (глины, цемента и т.п.). Ежесуточно буровой мастер на основании записей в буровом журнале и диаграммы индикатора массы (веса) заполняет буровой рапорт.

Контрольные вопросы

1.Что такое скважина?

2. На какие категории делятся скважины?

3. Какие существуют способы бурения скважин?

4. Опишите схему вращательного бурения, нарисуйте порядок распо­
ложения бурового инструмента, начиная от долота в скважине и кончая
кронблоком на верху вышки.

5. Из каких элементов состоит полный цикл строительства скважины?

6. Какие различают скорости бурения и как их определяют?

7. Что называется буровой установкой? Каков состав буровой установки?

8. Какие существуют методы монтажа и транспортировки несамоход­
ных буровых установок?

9. Каково назначение буровых вышек? Какие существуют типы вы­
шек?

10. Для чего предназначены буровые лебедки? Из каких основных уз­
лов состоит буровая лебедка?

11.Для чего предназначена талевая система? Из каких элементов она
состоит?

12. Что представляет собой кронблок, талевой блок, крюк и крюко-
блок?

13. Какие канаты применяют в талевых системах буровых установок?

14. Расскажите и нарисуйте схему крестовой оснастки талевой сис­
темы.

15. Какие механизмы и инструменты применяются для производства
спускоподъемных операций?

16. Каково назначение комплекса механизмов АСГТ?

17. Какие основные положения необходимо соблюдать при спускоподъ­
емных операциях?

18. При помощи какого оборудования осуществляется вращательное
бурение?

19. Каково назначение и устройство роторов?

20. Каково назначение и устройство вертлюгов и буровых шлангов?

21. Какие типы буровых насосов применяются при бурении нефтяных
и газовых скважин?

22. Из каких элементов состоит обвязка буровых насосов и каково их
устройство?

23. Что понимается под силовым приводом буровых установок?

24. Какие нужно осуществлять мероприятия по охране природы и ок­
ружающей среды при бурении скважин, при бурении и освоении сква­
жин на море?

25. Назовите решающие факторы, определяющие схему расположения
наземных сооружений и оборудования.

26. Что обязательно нужно учитывать при любой схеме расположения
наземных сооружений и оборудования?

27. Каковы особенности расположения оборудования при сложных ус­
ловиях бурения на суше?

28. Назовите особенности расположения оборудования при бурении
скважин в Западной Сибири.

29. Каковы особенности расположения оборудования при бурении на
море?

30. Какие разновидности стационарных и подвижных установок для
бурения на море вы знаете?

31. На что должно быть обращено особое внимание при приемке буро
вого оборудования и привышечных сооружений?

32. В чем заключаются подготовительные работы для бурения?

33. Для чего проводится пусковая конференция? В чем заключаете;
сущность коллективного подряда?

34. При наличии каких документов может быть начато бурение сква
жины?

35. Какие данные содержит геолого-технический наряд?

36. Какие первичные документы ведет буровая бригада? Каковы сущ
ность и содержание каждого из них?