Роторное бурение скважин технология видео: Роторное бурение скважин: технология и способы

Роторное бурение скважин – способы и технология

Роторное бурение скважин представляет собой один из видов вращательного бурения. Суть заключается в том, что породоразрушающий инструмент, расположенный внутри скважины, приводится в действие за счет электродвигателя или газотурбинного оборудования.

Роторное бурение наиболее распространенный метод, так как достаточно эффективен и прост в применении. Чаще всего он используется для бурения разведочных и эксплуатационных нефтяных скважин, однако, за счет компактности, применяется и для создания скважин с водой на частных участках

Технология роторного бурения впервые была применена в США в начале 1880-х годов, и с тех пор претерпевала незначительные изменения, положительно сказавшихся на её эффективности. В частности, совершенствовались породоразрушающие инструменты, изобретались новые промывочные жидкости, повышалась прочность отдельных элементов. Кроме того, совершенствовалась и сама технология бурения, за счет чего данный метод и является сейчас одним из основных способов создания забоя и почти полностью заменил стандартный ударный метод.

Обо всем, что нужно знать о роторном способе бурения – далее в статье.

Оборудование для роторного бурения скважин

Несмотря на кажущуюся простоту, нефтяная, газовая или любая другая скважина требует довольно внушительного списка оборудования. Без любой из этих частей работа установки невозможна. В перечень элементов, необходимых для осуществления роторного бурения, входит:

• вышка;
• буровая установка;
• ротор;
• буровые поршневые насосы;
• вертлюг;
• талевая система;
• система очистки жидкостью.

Вертлюг – это элемент, через который промывочная жидкость попадает в колонну. Он подвешен на один крюк талевой системы. Кроме этого, в неё входит кроноблок и блок.

Система очистки промывочной жидкостью также состоит из ряда элементов:

• вибросита;
• желоба;
• гидроциклонов

Роторный способ бурения скважин часто требует мобильности конструкции, поэтому её часто размещают на специальных платформах.

Роторное бурение скважин: плюсы и минусы

Бурение скважин роторным методом очень распространенно. Он имеет огромное количество преимуществ перед стандартным ударным способом:

1. Скорость. Бурение роторным способом производится значительно быстрее ударного.
2. Универсальность. Спектр применения метода гораздо шире, так как за счет применения различных долот можно работать с разными видами грунтов.
3. Размер. Вся установка занимает относительно немного места в отличие от конструкций для ударного метода.
4. Мобильность. За счет малых габаритов, установку можно разместить на подвижной платформе.

Вращательное роторное бурение скважин, тем не менее, имеет и некоторые ограничения.

Так, в зависимости от грунта и пород, следует подбирать соответствующие долота.

Наличие очень твердых объектов на пути пролегания скважины может стать помехой, если не использовать специальное породоразрушающее оборудование.

Кроме этого, проблему представляет:

1. Глинистый раствор. Он нередко вызывает проблемы при исследовании пластов, а также не всегда является рентабельным в некоторых случаях.
2. Невозможность работы в зимнее время. Промерзлый грунт является серьезным препятствием для бурения роторным способом.
3. Мощность установки. Она напрямую зависит от ротора, который является уязвимым элементом системы.

В условиях промерзлых почв, предпочтительным вариантом является ударная методика. Разумеется, нефтяная или любая другая скважина будет буриться дольше, однако в итоге желаемый результат будет получен.

Принцип осуществления роторного бурения скважин

Несмотря на кажущуюся простоту технологии, принцип работы роторного оборудования довольно сложен. Сам ротор приводится в действие за счет приводного вала, который передает вращение от электродвигателя. Иногда используется двигатель внутреннего сгорания.

Само вращение принимают ведущие вкладыши ведущих вкладышей. Их сечение полностью аналогично сечению верхней рабочей трубы, которое по своей форме может быть абсолютно разным.

Основой для бурильной колонны являются специальные трубы. Именно между ними и породоразрушающим инструментом монтируются УБТ – утяжелённые бурильные трубы. За счет их огромного веса на долото оказывается достаточная для эффективной работы нагрузка.

Верхняя часть рабочей трубы подсоединяется к вертлюгу. По этой системе подается промывочная жидкость, которая попадает на забой через насадки долота – она нужна для поддержания работоспособности всей роторной бурильной установки.

Подъем или спуск обеспечивают свечи – несколько бурильных труб с длиной от 25 до 50 метров. Под действием нагрузки, которую обеспечивают утяжеленные бурильные трубы, долото и разрушает породу. За счет регулярно поступающей жидкости инструмент охлаждается, а параллельно с этим забой прочищается от шлама. Жидкость используют повторно после её очистки.

Обсадные трубы

Разумеется, нельзя просто пробурить скважину и оставить её без малейших укрепляющих конструкций. Грунт – довольно неустойчивая субстанция, способная менять свое положение. Именно поэтому риск обрушения забоя довольно велик.

Чтобы этого не произошло, на некотором расстоянии от поверхности в бурении делается перерыв, во время которого устанавливается обсадная колонна. За счет неё исключается осыпание стенок или же завала пробуренного пути, а также препятствует проникновению воды. Самая первая колонна часто называется кондуктором и она позволяет осуществить перекрытие неустойчивых пород, тем самым придавая надежности пробуренной скважины.

Как правило, такую колону ставят не ранее отметки 30 м, и не позже отметки 600 м. Если скважина нефтяная, то обсадные конструкции устанавливаются с как можно меньшим расстоянием до поверхности.

Роторный способ бурения применяется для многих типов грунта, потому, при установке колон приходится ориентироваться на текущие геологические условия.

Так, иногда возникает необходимость использовать сразу нескольких обсадных колон для повышения надежности забоя. Чем меньше диаметр трубы, тем глубже она опускается. Очевидно, что самая небольшая по диаметру будет находиться глубже всех остальных.

Наиболее глубокая колонна – эксплуатационная, перфорируется снизу. Через эти отверстия нефтяная, газовая или водяная масса в неё и поступает.

Промывочная жидкость в буровых роторных работах

Бурение скважин вращательным роторным способом можно сделать эффективнее, если использовать подходящий метод промывки. На данный момент в качестве жидкости применяются:

• полимерные растворы;
• аэрированные растворы;
• нефтяные эмульсии;
• вода.

Также применяется продувка воздухом. В случае, если работы планируются на участках с низким пластовым давлением, используется специальный газ.

С помощью промывки забой не только избавляется от лишних примесей, осыпавшихся пород и крупных предметов.

Жидкость, поступающая на долото, охлаждает его рабочую поверхность, за счет чего продлевает срок службы породоразрушающего инструмента.

Роторное бурение скважин – это довольно трудоемкий процесс, требующий учета многих факторов. Тем не менее, он является одним из самых эффективных методов и широко применяется в самых разных условиях.

Роторная буровая установка

Читайте также:

« Назначение и классификация буровых долот

Особенности турбинного способа бурения скважин »

Турбинное бурение нефтяных скважин – особенности метода

Турбинное бурение скважин представляет собой вид вращательного бурения, где породоразрушающий инструмент вращается трубобуром – гидравлическим забойным двигателем. Применяется для композиционных материалов твердого и сверхтвердого характера.

Турбобур подбирается в зависимости от типа бурения скважины:

• с повышенным расходом жидкости;
• с подавлением вибрации долота;
• с большим запасом вращающего момента.

Данный метод применяется для осуществления бурения нефтяных, разведывательных и газовых  скважин, так как имеет свои преимущества:

• большая механическая скорость;
• скорость бурения наклонных скважин аналогична вертикальным;
• постоянные усовершенствования.

К недостаткам можно отнести тот факт, что при высокой скорости уменьшается проходка долота. Для того, чтобы увеличить длину рейса, приходится снижать обороты. Тем не менее, характеристики турбин регулярно подвергаются изменениям, что повышает эффективность всей установки. В частности:

• значительно улучшились показатели КПД;
• понизились частоты вращения на разгоне;
• понизился перепад давления в трубобурах;
• улучшились показатели стойкости.

В целом, турбинное бурение активно применяется в добыче нефтяных, газовых залежей, а также в ряду других разведывательных и эксплуатационных скважин.  Чаще всего этот способ применяется для бурения наклонных скважин.

Особенности турбинного режима

Равно как и любой другой способ, особенности турбинного режима бурения также существуют.

Основной задачей при проведении проектирования режима трубинного бурения является:

• настройка работы насосов;
• подбор буров.

Кроме этого, исходя из типа грунта подбираются подходящие долота.

Их корректный выбор очень важен, так как от его правильности зависят показатели бурения качественного характера, а также количественный результат турбинного режима.

Это важно, особенно когда речь идет о нефтяных и газовых скважинах. Для получения максимального КПД нужно четко регулировать частоту вращения. Именно от неё зависит эффективность турбобура. Слишком высокие или низкие показатели приведут к тому, что КПД не будет максимальным. В целом, частота вращения бура в наиболее эффективном режиме должна составлять ½ от скорости вращения вала турбины.

Турбинный способ бурения скважин, по сравнению с роторным, гораздо более эффективен, так как коэффициент передачи мощности от источника энергии к долоту в нем на порядок выше. Это позволяет ощутимо повысить производительность и, соответственно, ускорить некоторые этапы работы.

Допускает использование любых промывочных жидкостей, что также снимает определенные ограничения. С точки зрения безопасности, турбинное бурение несет меньшую опасность и менее вредит здоровью персонала.

Правильный подбор долот и режимов работ – это залог эффективного бурения. Крайне важно найти наиболее оптимальные характеристики, которые позволят максимально рационально задействовать как временные, так и топливные и энергетические ресурсы.

При турбинном режиме бурения грамотный подход играет решающую роль. В противном случае, данный способ может оказаться менее эффективным, чем роторный.

Технология турбинного бурения нефтяных скважин

Турбинное бурение нефтяной скважины – один из наиболее эффективных способов провести забойные работы. В целом, сам принцип бурения ничем не отличается от других – точно также различные слои грунта бурятся с помощью соответствующих долот, а сам забой продувается или промывается.

Важно отметить, что осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент подбирается в зависимости от твердости пород, однако частота вращения также должна корректироваться: чем тверже порода, тем меньше оборотов.

Тем не менее, сам принцип работы турбинной установки имеет свои особенности.

Так, турбинный способ бурения характерен тем, что его колона сама не вращается. Вместо этого она перенимает реактивный крутящий момент, производимый двигателем. По сути, такая колона служит средой передачи гидравлической энергии, которая и приводит в действие бур.

Различается и расположение забойного двигателя. Турбинный метод бурения подразумевает, что турбобур находится прямо над долотом и выполняет функции преобразователя гидравлической энергии в механическую. Первая появляется за счет потока бурового раствора, который проходит через все ступени гидравлической турбины.

Рабочие характеристики турбобура определяются:

• КПД;
• крутящего момента;
• перепада давления.

В зависимости от режима бурения, различают следующие турбобуры:

• односекционные, бесшпендельные;
• односекционные, шпендельные;
• духсекционные;
• трехсекционные.

Внутри секций могут находиться металлические составные или же цельнолитые турбины. Роме этого, присутсвуют резинометаллические опопры. Иногда они заменяются шаровыми.

Контроль за работой во время забоя производится с помощью манометра и индикатора веса. Важно следить, чтобы при постоянной подаче насосов в турбобуре перепад давления не менялся, или же менялся незначительно. Любые изменения, выходящие за пределы нормы, сигнализируют о возникновении неполадок в процессе работы. К примеру, повышение давления может провоцироваться засоренностью каналов турбины.

Гидравлическая турбина турбобура

Гидравлическая трубина является движущим узлом установки.Любая из её ступеней узла состоит из:

• ротора – вращающаяся часть, соединена с валом;
• статора – неподвижная часть, соединена с корпусом.

Для того, чтобы их лопатки меньше подвергались износу, их делают одинаковыми по профилю, но располагают их так, чтобы они были направлены в различные стороны.

Важно помнить, что необходимо постепенно понижать подачу буровых насосов для сохранения перепада давления в турбине.

Это необходимо, потому как в процессе бурения нефтяных и других скважин гидравлическое сопротивление в трубах и кольцевых пространствах возрастает вместе с глубиной.

Процесс бурения

Читайте также:

« Роторный способ бурения нефтяных скважин

Принцип работы турбобура »

Добыча нефти | Определение и факты

полупогружная нефтедобывающая платформа

Смотреть все СМИ

Похожие темы:

нефтепереработка нефть буровой раствор газлифтный насос езда на велосипеде

Просмотреть весь связанный контент →

Последние новости

6 июня 2023 г., 10:59 по восточноевропейскому времени (AP)

Саудовская Аравия сокращает поставки нефти. Это может означать более высокие цены на бензин для американских водителей

Саудовская Аравия предпринимает односторонние шаги по сокращению количества нефти, которую она отправляет в мировую экономику, чтобы поддержать падение цен на сырую нефть после двух предыдущих сокращений поставок основными странами-производителями в альянсе ОПЕК+.

добыча нефти , добыча сырой нефти и, часто, попутного природного газа с Земли.

Нефть представляет собой встречающийся в природе углеводородный материал, который, как полагают, образовался из остатков животных и растений в глубоких осадочных пластах. Нефть, будучи менее плотной, чем окружающая вода, была вытеснена из пластов-источников и мигрировала вверх через пористую породу, такую ​​как песчаник и некоторое количество известняка, пока, наконец, не была заблокирована непористой породой, такой как сланец или плотный известняк. Таким образом, нефтяные месторождения оказались в ловушке геологических особенностей, вызванных складчатостью, разломами и эрозией земной коры.

Нефть может существовать в газообразной, жидкой или почти твердой фазах, отдельно или в комбинации. Жидкую фазу обычно называют сырой нефтью, а более твердую фазу можно назвать битумом, дегтем, пеком или асфальтом. Когда эти фазы встречаются вместе, газ обычно перекрывает жидкость, а жидкость перекрывает более твердую фазу. Иногда нефтяные месторождения, поднятые во время образования горных хребтов, подвергались эрозии с образованием смолистых отложений. Некоторые из этих месторождений были известны и разрабатывались на протяжении всей истории человечества. Другие приповерхностные залежи жидкой нефти медленно просачиваются на поверхность через естественные трещины в вышележащих породах. Накопления из этих просачиваний, называемые каменной нефтью, использовались в коммерческих целях в XIX в.го века, чтобы сделать лампадное масло простой перегонкой. Однако подавляющее большинство месторождений нефти находится в порах природных пород на глубине от 150 до 7 600 метров (от 500 до 25 000 футов) ниже поверхности земли. Как правило, более глубокие залежи имеют более высокие внутренние давления и содержат большее количество газообразных углеводородов.

Когда в 19 веке было обнаружено, что из каменного масла можно получить дистиллированный продукт (керосин), пригодный для использования в фонарях, начались активные поиски новых источников каменного масла. В настоящее время общепризнано, что первой скважиной, пробуренной специально для поиска нефти, была скважина Эдвина Лаурентина Дрейка в Титусвилле, штат Пенсильвания, США, в 1859 году.. Успех этой скважины, пробуренной рядом с выходом нефти, побудил к дальнейшему бурению в том же районе и вскоре привел к аналогичным исследованиям в других местах. К концу века растущий спрос на нефтепродукты привел к бурению нефтяных скважин в других штатах и ​​странах. В 1900 году мировая добыча сырой нефти составляла почти 150 миллионов баррелей. Половина этого количества произведена в России, а большая часть (80 процентов) остального произведена в США ( см. также буровые машины).

Появление и рост использования автомобилей во втором десятилетии 20-го века создали большой спрос на нефтепродукты. Годовая добыча превысила один миллиард баррелей в 1925 году и два миллиарда баррелей в 1940 году. К последнему десятилетию 20-го века в более чем 100 странах было почти один миллион скважин с производительностью более 20 миллиардов баррелей в год. К концу второго десятилетия 21 века добыча нефти выросла почти до 34 миллиардов баррелей в год, из которых все большую долю обеспечивало сверхглубоководное бурение и нетрадиционная добыча нефти (при которой нефть добывается из сланцев, битуминозных песков, или битума, или добывается другими методами, отличными от обычного бурения). Нефть добывается на всех континентах, кроме Антарктиды, которая защищена от разведки нефти экологическим протоколом к ​​Договору об Антарктике до 2048 года9.0003

Первоначальная скважина Дрейка была пробурена рядом с известным местом просачивания сырой нефти на поверхность. В течение многих лет такие просачивания были единственными надежными индикаторами наличия подземной нефти и газа. Однако по мере роста спроса были разработаны новые методы оценки потенциала подземных горных пород. Сегодня разведка нефти требует интеграции информации, полученной в результате сейсморазведки, геологического построения, геохимии, петрофизики, сбора данных географических информационных систем (ГИС), геостатистики, бурения, разработки месторождений и других методов исследования поверхности и недр. Геофизическая разведка, включая сейсмический анализ, является основным методом разведки нефти. Методы гравитации и магнитного поля также являются исторически надежными методами оценки, применяемыми в более сложных и сложных условиях разведки, таких как подсолевые структуры и глубокие воды. Начиная с ГИС, гравиметрические, магнитные и сейсмические исследования позволяют геологам эффективно сосредоточить поиск целевых активов для разведки, тем самым снижая риски, связанные с разведочным бурением.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.

Подпишитесь сейчас

Существует три основных типа методов разведки: (1) поверхностные методы, такие как картирование геологических объектов с помощью ГИС, (2) площадные исследования гравитационных и магнитных полей и (3) сейсмографические методы. Эти методы указывают на наличие или отсутствие подповерхностных особенностей, благоприятных для залежей нефти. До сих пор нет возможности прогнозировать наличие продуктивных подземных залежей нефти со 100-процентной точностью.

Технология производит | Буровой насос DRILLMAX® Бурение скважин

Продукция, специально разработанная для подрядчиков по бурению скважин и геотермальной энергии

 785-825-1842

 001-785-825-1842

Технология карусели с самоподачей в сочетании с мощностью протяжки и насосом приводит к более быстрому бурению скважин буровым насосом.

42-летняя семейная компания American Drilling Services во Флориде использовала самодельные буровые установки для бурения скважин диаметром от 2 до 4 дюймов в жилых домах. С ростом спроса они начали искать новые технологии, чтобы завершить бурение большего количества скважин с буровыми насосами.

«Технологии постоянно меняются. Раньше мы сверлили оцинкованную сталь тросовым бурением. Теперь мы занимаемся исключительно роторным бурением», — сказал Уильям Диаз, бурильщик, проработавший в компании семь лет. «Технологии совершенствуются, и все становится проще».

Они нашли технологию — и скорость — они искали для бурения скважин буровым насосом в DM250.

 «Раньше мы делали по одной скважине в день, иногда по две. DM250 помог нам справляться с рабочей нагрузкой, поскольку мы можем бурить быстрее», — сказал Диас. «Тяга верхней головки значительно выше, чем у наших предыдущих буровых установок. С буровым насосом мы можем очистить скважину намного быстрее, а значит, меньше ждать».

Поскольку их старые установки постоянно ломаются и они не могут позволить себе роскошь взять отпуск, поиск сервисного центра рядом с ними избавит их от беспокойства, если они столкнутся с проблемами и им понадобится механик.

«Мы не ломаемся постоянно, что является огромным преимуществом по сравнению с нашими старыми буровыми установками», — сказал Диас. «В целом отличная приставка. Я рекомендую DM250 всем, кто занимается бурением скважин диаметром от 2 до 4 дюймов. Это делает меня счастливее, потому что теперь у меня есть кондиционер, и я люблю карусели с самообслуживанием. Это быстрая, отличная установка».
 

Свяжитесь с нами

1835 Wall Street
Salina, KS 67401
Телефон: (785) 825-1842
Факс: (352) 237-0450

9 0002 ❯ Свяжитесь с нами

DRILLMAX® DM250 — верхняя головка

Буровая установка DM250

Буровая установка DRILLMAX® DM250, соответствующая требованиям CDL, позволяет работать с 20-футовыми бурильными трубами для бурения скважин на воду в жилых домах и геотермального бурения. Небольшая роторная буровая установка идеально подходит для бурения мелководных скважин диаметром от 2 до 6 дюймов.

Фотогалерея

---

Технология карусели с самоподачей в сочетании с мощностью протяжки и насосом приводит к более быстрому бурению скважин буровым насосом.

Связанные статьи

---

Посещение завода раскрывает производственный опыт

Будь то опытный бурильщик или только начинающий, посещение завода дает ценную информацию при вложении средств, необходимых для покупки новой буровой установки. Найдите время, чтобы воочию увидеть, как буровая установка, которую вы рассматриваете, спроектирована и изготовлена ​​и соответствует

❯ Прочитать статью

ID: 218 | Дата: 2023-03-17

Продвигаясь вперед с Geoprobe®/DRILLMAX®

Начав свою деятельность в 1992 году, компания SHEPLER WELL DRILLING занимается в основном природоохранными работами на заправочных станциях и на 75 % выполняет экологические работы, а на 25 % – работы в жилом секторе. В последнее время большая часть их работы связана с эксплуатационными и восстановительными скважинами на нефтяных месторождениях.

❯ Прочитать статью

ID: 217 | Дата: 17.03.2023

Эффективная буровая установка, прочная опора для установки скважин

Запустив одну устаревшую модель DM450, семейная компания DICK JOYCE WELL DRILLING обнаружила, что ищет решение для своего растущего списка работ.

❯ Прочитать статью

ID: 211 | Дата: 2023-03-16

Доступ к сервису, запасные части для буровых установок сводят к минимуму время простоя

С 1997 года компания AFFORDABLE WELL DRILLING & SERVICE INC, занимающаяся в основном бурением скважин на воду в жилом и коммерческом секторе и обслуживанием насосов во Флориде, значительно выросла за последние пять лет.