Цикл строительства скважины
В цикл строительства скважины входят:
Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 75
1) 
подготовительные работы;
2) монтаж вышки и оборудования;
3) подготовка к бурению;
4) процесс бурения;
5) крепление скважины обсадными трубами и ее тампонаж;
6) вскрытие пласта и испытание на приток нефти и газа.
В ходе подготовительных работвыбирают место для буровой, прокладывают подъездную дорогу, подводят системы электроснабжения, водоснабжения и связи. Если рельеф местности неровный, то планируют площадку.
Монтаж вышки и оборудованияпроизводится в соответствии с принятой для данных конкретных условий схемой их размещения. Оборудование стараются разместить так, чтобы обеспечить безопасность в работе, удобство в обслуживании, низкую стоимость строительно-монтажных работ и компактность в расположении всех элементов буровой.
В общем случае (рис. 2.2.5) в центре буровой вышки (1) помещают ротор (3), а рядом с ним — лебедку (2). За ней находятся буровые насосы (19), силовой привод (18), площадка горюче-смазочных материалов (11), площадка для хранения глинопорошка и химреагентов (9) и глиномешалка (17). С противоположной стороны от лебедки находится стеллаж мелкого инструмента (14), стеллажи (5) для укладки бурильных труб (4), приемные мостки (12), площадка отработанных долот (7) и площадка ловильного инструмента (10), который используют для ликвидации аварий. Кроме того, вокруг буровой размещаются хозяйственная будка (8), инструментальная площадка (6), очистная система для использованного бурового раствора (15) и запасные емкости для хранения бурового раствора, химических реагентов и воды (16).
Различают следующие методы монтажа буровых установок: поаг-регатный, мелкоблочный и крупноблочный.
При поагрегатном методе буровая установка собирается из отдельных агрегатов, для доставки которых используется автомобильный, железнодорожный или воздушный транспорт. При мелкоблочном методе буровая установка собирается из 16...20 мелких блоков. Каждый из них представляет собой основание, на котором смонтированы один или несколько узлов установки. При крупноблочном методе установка монтируется из 2...4 блоков, каждый из которых объединяет несколько агрегатов и узлов буровой.
Блочные методы обеспечивают высокие темпы монтажа буровых Установок и качество монтажных работ. Размеры блоков зависят от способа, условий и дальности их транспортировки.
76
Часть I. Основы нефтегазового дела
Рис. 2.2.5. Типовая схема размещения оборудования, инструмента, запасных частей и материалов на буровой вышке: 1 — буровая вышка, 2 — лебедка; 3 — ротор; 4 — бурильные трубы; 5 — стеллажи; 6 — инструментальная площадка; 7 — площадка отработанных долот, 8 — хозяйственная будка; 9 — площадка глинохозяйства; 9 — площадка глинохозяйства; 10 — площадка ловильного инструмента, 11 — площадка горюче-смазочных материалов; 12 — приемные мостки; 13 — верстак слесаря; 14 — стеллаж легкого инструмента, 15 — очистная система; 16 — запасные емкости; 17 — глиномешалка, 18 — силовой привод; 19 — насосы
Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 77
После этого последовательно монтируют талевый блок с кронбло-ком, вертлюг и ведущую трубу, присоединяют к вертлюгу напорный рукав. Далее проверяют отцентрированность вышки: ее центр должен совпадать с центром ротора.
Подготовка к бурениювключает в себя устройство направления и пробный пуск буровой установки.
Назначение направления описано выше. Его верхний конец соединяют с очистной системой, предназначенной для очистки от шлама бурового раствора, поступающего из скважины, и последующей подачи его в приемные резервуары буровых насосов.
Затем бурится шурф для ведущей трубы и в него спускают обсадные трубы.
Буровая комплектуется долотами, бурильными трубами, ручным и вспомогательным инструментом, горюче-смазочными материалами, запасом воды, глины и химических реагентов. Кроме того, недалеко от буровой располагаются помещение для отдыха и приема пищи, сушилка для спецодежды и помещение для проведения анализов бурового раствора.
В ходе пробного бурения проверяется работоспособность всех элементов и узлов буровой установки.
Процесс буренияначинают, привинтив первоначально к ведущей трубе квадратного сечения долото. Вращая ротор, передают через ведущую трубу вращение долоту. Во время бурения происходит непрерывный спуск (подача) бурильного инструмента таким образом, чтобы часть веса его нижней части передавалась на долото для обеспечения эффективного разрушения породы. В процессе бурения скважина постепенно углубляется. После того как ведущая труба вся уйдет в скважину, необходимо нарастить колонну бурильных труб.
Наращивание выполняется следующим образом. Сначала останавливают промывку. Далее бурильный инструмент поднимают из скважины настолько, чтобы ведущая труба полностью вышла из ротора. При помощи пневматического клинового захвата инструмент подвешивают на роторе. Далее ведущую трубу отвинчивают от колонны бурильных труб и вместе с вертлюгом спускают в шурф — слегка наклонную скважину глубиной 15... 16 м, располагаемую в уг-лу буровой. После этого крюк отсоединяют от вертлюга, подвешивают на крюке очередную, заранее подготовленную трубу, соединяют ее с колонной бурильных труб, подвешенной на роторе, снима-ют колонну с ротора, опускают ее в скважину и вновь подвешивают на роторе. Подъемный крюк снова соединяют с вертлюгом и подни-
78 Часть I. Основы нефтегазового дела
мают его с ведущей трубой из шурфа. Ведущую трубу соединяют с колонной бурильных труб, снимают последнюю с ротора, включают буровой насос и осторожно доводят долото до забоя. После этого бурение продолжают.
При бурении долото постепенно изнашивается и возникает необходимость в его замене. Для этого бурильный инструмент, как и при наращивании, поднимают на высоту, равную длине ведущей трубы, подвешивают на роторе, отсоединяют ведущую трубу от колонны и спускают ее с вертлюгом в шурф. Затем поднимают колонну бурильных труб на высоту, равную длине бурильной свечи, подвешивают колонну на роторе, свечу отсоединяют от колонны и нижний конец ее устанавливают на специальную площадку — подсвечник, а верхний — на специальный кронштейн, называемый пальцем. В такой последовательности поднимают из скважины все свечи. После этого заменяют долото и начинают спуск бурильного инструмента. Этот процесс осуществляется в порядке, обратном подъему бурильного инструмента из скважины.
Крепление скважиныосуществляют обсадными трубами и тампонированием затрубного пространства. Целью тампонажа является разобщение продуктивных пластов.
Хотя в процессе бурения продуктивные пласты уже были вскрыты, их изолировали обсадными трубами и тампонированием, чтобы проникновение нефти и газа в скважину не мешало дальнейшему бурению. После завершения проходки для обеспечения притока нефти и газа продуктивные пласты вскрывают вторично перфорационным способом. После этого скважину осваивают,т. е. вызывают приток в нее нефти и газа, для чего уменьшают давление бурового раствора на забой одним из следующих способов:
1) заменой бурового раствора, заполняющего ствол скважины по
сле бурения, на более легкую жидкость — воду или нефть;
2) поршневанием (свабированием) —снижением уровня жидкости
в скважине путем спуска в насосно-компрессорные трубы и
подъема на стальном канате специального поршня (сваба). Пор
шень имеет клапан, который открывается при спуске и пропус
кает через себя жидкость, заполняющую НКТ. При подъеме же
клапан закрывается, и весь столб жидкости, находящийся над
поршнем, выносится на поверхность.
От использовавшихся прежде способов уменьшения давления бурового раствора на забой, продавливания сжатым газом и аэрации (насыщения раствора газом) в настоящее время отказались по соображениям безопасности.
Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 79
Таким образом, освоение скважины в зависимости от конкретных условий может занимать от нескольких часов до нескольких месяцев.
После появления нефти и газа скважину принимают эксплуатационники, а вышку передвигают на несколько метров для бурения очередной скважины куста или перетаскивают на следующий куст.