Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

· разбавление раствора водой.

· замещение части бурового раствора более легким.

· осаждение частиц шлама в отстойниках.

· очистка с помощью механических средств.

Наиболее эффективным является способ очистки буровых растворов с помощью оборудований для очистки буровых растворов. Очистка позволяет снизить влияние выбуренной породы на свойства раствора и как следствие сохранить его качество. Для этого применяют ряд механических средств, позволяющих сократить время взаимодействия и количество частиц в буровом растворе. Эти установки условно можно разделить по глубине очистки раствора от выбуренной породы, т.е. по размеру частиц удаляемых на конкретной установке. Набор средств для очистки бурового раствора подбирается исходя из условий бурения скважин и поставленных задач. Порядок прохождения раствора по установкам определяет схему циркуляции раствора и ступенчатость системы (3-х ступенчатая система очистки бурового раствора, 4-х ступенчатая система очистки бурового раствора).

Очистка промывочной жидкости осуществляется как за счет естественного выпадания частиц породы в желобах и емкостях, так и принудительно в механических устройствах виброситах, гидроциклонах и центрифугах. В современной технологии бурения скважин предъявляют особые требования к буровым растворам, согласно которым оборудование по очистке раствора должно обеспечивать качественную чистку раствора от твёрдой фазы, смешивать и охлаждать его, а также удалять из раствора газ, поступивший в него из газонасыщенных пластов во время бурения. В связи с этими требованиями современные буровые установки комплектуются циркуляционными системами с определённым набором унифицированных механизмов - емкостей, устройств по очистке и приготовления буровых растворов. Для очистки буровых растворов от породы в циркуляционных системах применяют вибросита (вибрационные сита), гидроциклонные шламоотделители и илоотделители, центрифуги и дегазаторы.

Средства грубой очистки бурового раствора представлены в основном механическими вибрационными установками (виброситами), способными удалять крупный шлам размером свыше 100 мкм (микрометр), без особого нарушения скорости прокачки бурового раствора. Очистка бурового раствора от шлама с помощью вибросит происходит путем просеивания через вибрирующие сетки. Главными факторами, определяющими глубину очистки и пропускную способность вибросит, являются просеивающая поверхность, которая определяется размер ячеек сетки.

Средства тонкой очистки представлены более широким спектром механических средств: сито-гидроциклонные установки, центрифуги и дегазаторы. Деление сито-гидроциклонные установок производится условно по диаметру внутренней цилиндрической части гидроциклона и по способности отделения частиц на пескоотделители и илоотделители. По принципу действия гидроциклоны представляют собой инерционно-гравитационные отделители грубодисперсного шлама от бурового раствора. Гидроциклон представляет собой цилиндр, соединенный с усеченным перевернутым конусом. Нижняя часть конуса заканчивается насадкой для слива песков, а цилиндрическая часть оборудуется входной насадкой, через которую нагнетается буровой раствор, и сливным патрубком, через которые отводится очищенный раствор. Буровой раствор насосом подается через входную насадку в цилиндрическую часть гидроциклона по касательной к внутренней поверхности. Обладая большой скоростью на входе частицы шлама под действием инерционных сил отбрасываются к стенке гидроциклона и движутся к песковой насадке.

Механизм работы гидроциклонов (рис.1) основан на значительном превышении центробежной силы над силой тяжести, действующей на частицу. При этом более крупные и тяжелые частицы отбрасываются к стенкам и двигаются вниз к вершине конуса, а мелкие и легкие вместе с жидкостью двигаются во внутреннем потоке гидроциклона, направленном вверх, к сливному патрубку.

Рисунок 1

При тангенциальном подводе жидкости с запасом энергии происходит ее интенсивное вращательное и поступательное движение по винтообразной траектории в полости гидроциклона в сторону песковой насадки с образованием внешнего потока. При переходе потока из цилиндрической части гидроциклона в конус, с одной стороны, возрастает центробежная сила при уменьшении радиуса, с другой стороны, сужение конуса и незначительная пропускная способность пескового отверстия способствуют большей части жидкости отделиться от внешнего потока и образовать внутренний восходящий поток, который, вращаясь в том же направлении, уходит через верхний сливной патрубок.

Гидроциклонная очистка не позволяет достаточно полно извлечь тонкодисперсные частицы. Поэтому для удаления частиц размером до 0,002 мм (2 мкм, коллоидных) используют центрифуги. Центрифугу используют:

· в качестве IV ступени очистки неутяжелённого бурового раствора от тонкодисперсного шлама (размер частиц менее 4 мкм.);

· для регенерации утяжелителя;

· для разделения фаз при утилизации буровых растворов в сочетании с химической обработкой;

· для сгущения пульпы, собираемой после гидроциклонных песко и илоотделителей с целью сокращения потерь бурового раствора.

· При поступлении бурового раствора в центрифугу под действием центробежных сил происходит разделение его на сгущенную твердую фазу (шлам) и очищенный раствор. Разделение бурового раствора в центрифуге происходит непрерывно, при этом очищенный раствор возвращается в циркуляционную систему, а шлам выводится в шламосборник. Центрифуга включает в себя ротор (рис. 2) цилиндроконической формы, расположенной горизонтально. Опорами ротора служат коренные подшипники, корпуса которых укреплены на станине. Вращение ротора осуществляется от электродвигателя посредством клиноременной передачи. Внутри ротора соосно расположен шнек, предназначенный для транспортирования осадка твердой фазы к выгрузочным окнам ротора. Шнек вращается в ту же сторону, что и ротор, но с меньшей скоростью. Разность в скорости вращения необходима для принудительного перемещения осадка внутренней поверхности ротора. Вращение шнеку сообщается ротором через планетарный редуктор. Через полые цапфы ротора и шнека проходит питающая труба, по которой буровой раствор подводится во внутреннюю полость барабана шнека и далее через отверстия в обечайке шнека в ротор. Твердая фаза осаждается на стенке ротора и транспортируется к выгрузочным окнам, расположенным у меньшего диаметра ротора, а фугат (отчищенный раствор) движется к большому диаметру ротора и через сливные окна сбрасывается в приемный отсек кожуха центрифуги.

Рисунок 2

Дегазация буровых растворов. В процессе бурения скважин возможны насыщение бурового раствора пластовым газом, воздухом, а также его вспенивание. В результате этого ухудшаются технологические свойства раствора: уменьшается плотность, увеличиваются статическое напряжение сдвига и вязкость. Поэтому ухудшаются условия работы оборудования циркуляционной системы, буровых насосов, усиливается опасность возникновения различных видов осложнений. Для предупреждения осложнений, связанных с газированием бурового раствора, используют метод вакуумной дегазации. Принцип работы вакуумного дегазатора основан на извлечении свободного газа из жидкости путем создания над ее поверхностью разреженной зоны. Этот способ реализуется с помощью камеры, куда периодически или непрерывно поступает на обработку газированный буровой раствор и где при помощи вакуум-насоса создается разрежение, под действием которого газ отделяется от жидкости.

4. Геологическая характеристика Северо-Хохряковского месторождения

Северо-Хохряковское месторождение было открыто в 1976 году, введено в разработку в 1988 году. По величине извлекаемых запасов Северо-Хохряковское месторождение относится к категории крупных, а по геологическому строению -- к очень сложным.

Северо-Хохряковское месторождения находятся в центральной части Западно-Сибирской равнины. Административно рассматриваемая территория относится к Нижневартовскому району Ханты-Мансийского автономного округа-Югры.

В геологическом строении месторождений принимают участие породы складчатого палеозойского фундамента и терригенные, песчано-глинистые отложения платформенного мезозойско-кайнозойского чехла.

Северо-Хохряковское - находится на структуре первого порядка Хохряковской седловине. Согласно Тектонической карте мезозойско-кайнозойского ортоплатформенного чехла Западно-Сибирской геосинеклизы седловина ограничен с запада Толькинским мегапрогибом, с востока - Ларьеганским мегапрогибом, на юге она сочленяется с Александровским мегавалом, на севере - с Харампурским валом.

Месторождение осложнено многочисленными разломами, разбивающими залежи в верхней юре на ряд блоков. Простирание разломов, в основном, северо-восточное и северо-западное.

На Северо-Хохряковском месторождении скважинами вскрыты песчано-глинистые отложения юрского, мелового, палеогенового и четвертичного возрастов залегающие на размытой поверхности фундамента, вскрытого скважинами.

Отложения юрской системы представлены нижним, средним и верхним отделами. Нижний и средний отделы представлены континентальной толщей тюменской свиты. Тюменская свита (нижняя и средняя юра + нижний келловей верхней юры) представлена неравномерным чередованием аргиллитов, алевролитов и песчаников.

Верхний отдел представлен отложениями васюганской, георгиевской и баженовской свит. Васюганская свита (келловей - оксфордский ярусы) представлена аргиллитами, алевролитами и песчаниками. В составе васюганской (наунакская) свиты выделяется несколько продуктивных пластов ЮВ1(1) и ЮВ1(2-3). Георгиевская свита (киммериджский ярус) представлена аргиллитами. Отложения баженовской свиты заканчивают разрез юрской системы (волжский ярус). Свита представлена аргиллитами бурыми, битуминозными.

Меловая система. Разведочными и эксплуатационными скважинами были вскрыты следующие отложения меловой системы, которые представлены нижним и верхним отделами. На территории Северо-Хохряковского месторождения отложения меловой системы развиты повсеместно и представлены осадками верхней части баженовской свиты, породами мегионской свиты (берриас-валанжинский ярусы) или тарская+куломзинская свита (валанжинский ярус), вартовской, алымской и низов покурской свит.

Мегионская свита (берриас-валанжинский ярусы) подразделяется на две подсвиты: нижнюю и верхнюю. В свою очередь нижняя подсвита, расчленяется на 3 пачки.

Нижняя (подачимовская) пачка представлена аргиллитами.

Ачимовская толща обнаружена на отдельных участках. Породы, относящиеся к этой толще, представлены песчаниками, алевролитами и аргиллитами.

Верхняя пачка нижнемегионской подсвиты представлена, в основном, глинистыми породами. Верхняя подсвита мегионской свиты расчленяется на две пачки. Нижняя пачка представлена чередованием песчаников, аргиллитов, в составе которых наблюдаются алевролиты. Вышележащая часть разреза мегионской свиты представлена темно-серыми однородными глинами.

Тарская+куломзинская свита (валанжинский ярус). Куломзинская свита представлена темно-серыми до черных аргиллитами с прослоями алевролитов и песчаников. В нижней ее части локализуется толща серых и светло-серых известковистых песчаников, получивших название ачимовских.

Тарская свита, залегающая выше по разрезу, представляет собой переслаивание покровных песчаных пластов ипреимущественно невыдержанных по простиранию глинистых пачек

Вартовская свита (нижневаланжинский + готерив-барремский ярусы). Разрез вартовской свиты представлен неравномерным переслаиванием глинистых и песчаных пластов.

Алымская свита (апт-альбский ярус) в большинстве скважин Северо-Хохряковского месторождения подразделяется на две части: нижнюю, более песчанистую, и верхнюю - глинистую. Толщина пород.

Покурская свита (апт-альбский + сеноманский ярусы). Нижняя часть представлена преимущественно глинистыми породами с редкими прослоями песчаных. Верхний отдел меловой системы представлен континентальными песчано-глинистыми отложениями верхней части покурской свиты и морскими глинистыми осадками кузнецовской, березовской и ганькинской свит. Верхняя часть покурской свиты (сеноманский ярус) представлена преимущественно песчаными породами.

Кузнецовская свита (туронский ярус) представлена преимущественно глинами с редкими прослоями песчаников.

Березовская свита (коньяк+сантон-кампанский ярусы) подразделяется на две подсвиты. Нижняя подсвита сложена глинами, переходящими в опоки, содержащие прослои глинистых алевролитов и слабосцементированных песчаников. Верхняя подсвита сложена глинами.

Ганькинская свита (маастрихтский+датский ярусы) представлена глинами.

Палеогеновая система. Разрез палеогеновых отложений представлен мощной толщей осадков палеоценового, эоценового и олигоценового отделов.

Палеоценовый отдел представлен отложениями талицкой свиты, сложенной темно-серыми глинами.

Эоценовый отдел представлен отложениями люлинворской свиты. Люлинворская свита сложена толщей кремнисто-глинистых пород. Нижняя часть свиты сложена опоками и опоковидными глинами с прослоями песков и алевролитов. В средней части появляются прослои диатомитовых глин, иногда переходящих в диатомит. В верхней части - зеленовато-серые глины.

Олигоценовый отдел представлен отложениями чеганской свиты. Чеганская свита представлена двумя подсвитами - нижней и верхней, сложена светлозелеными глинами, сидеритизированными с включениями пирита со следами ожелезнения, с прослоями алевролита и известняка. Основание верхней подсвиты прослеживается по чередованию глин и прослоев алевролита и известняка.

Атлымская свита представлена мелкозернистыми песками с прослоями глин.

Новомихайловская свита представлена неравномерным чередованием серых глин со светло-серыми песками.

Журавская свита, мощностью представлена алевролитистыми глинами, плотными с редкими прослоями и линзами алевролита светлосерого, микрослоистого.

Четвертичная система. Осадки четвертичной системы залегают на размытой поверхности отложений палеогена. Отложения четвертичной системы покрывают всю территорию сплошным чехлом. В нижней части грубозернистые пески с включением гальки и гравия, выше по разрезу глины, супеси, пески, местами торфяники. Современные осадки сложены пойменным аллювием и покровными отложениями.

Заключение

Я проходил практику в компании ООО «Интеллект Дриллинг Сервисиз» с 15.02.2017 по 14.03.2017. Во время практики занимался работой инженера по бурению (буровым работам), непосредственно занятый на буровых.

ООО «Интеллект Дриллинг Сервисиз» ведущая российская нефтесервисная компания, оснащенная современным оборудованием и оказывающая комплексные услуги по строительству и реконструкции нефтяных и газовых скважин. За время практики изучил технологию, оборудование и инструменты которыми производилась зарезка бокового ствола. Выполнял работу по технологическому сопровождению проводки скважины в соответствии с договором и планом-программой в полевых условиях на объекте заказчика. Принимал меры по предупреждению осложнений и искривлений ствола скважины. Контролировал и проверял качество промывочной жидкости, своевременно принимал меры при отклонении параметров промывочной жидкости от проектных. Изучал и анализировал информацию о режимах бурения. Участвовал в разработке мероприятий по предотвращению аварий и осложнений при бурении.

Практика произвела на меня хорошие впечатления. В целом, я считаю, что практика оказала на меня благотворное влияние. Значительно расширила мой кругозор.

Размещено на Allbest.ru