Pengeboran sumur mencakup berbagai permasalahan yang sulit untuk dibahas secara komprehensif berdasarkan prinsip pertimbangan berurutan dari setiap proses dan operasi teknologi, dasar-dasar desain dan prinsip penerapannya dalam produksi. Penting untuk memikirkan metode pengeboran utama.
Maksud, maksud dan tujuan pemboran sumur
Pengeboran sumur adalah proses pembuatan bukaan tambang terarah dengan panjang yang besar dan diameter yang kecil (dibandingkan dengan panjangnya). Permulaan sumur di permukaan bumi disebut mulut, bagian bawahnya disebut dasar.
Maksud dan tujuan pengeboran. Minyak dan gas diekstraksi menggunakan sumur. Proses utama konstruksinya adalah pengeboran dan pengikatan. Penting untuk melakukan pembangunan sumur berkualitas tinggi dalam volume yang terus meningkat dengan pengurangan waktu pemasangan yang berkali-kali lipat untuk menyediakan minyak dan gas bagi perekonomian nasional negara dalam jumlah yang terus meningkat sekaligus mengurangi intensitas tenaga kerja dan energi. dan biaya modal.
Pengeboran sumur merupakan satu-satunya sumber eksplorasi dan peningkatan cadangan minyak dan gas yang efektif.
Seluruh siklus konstruksi sumur sebelum dioperasikan mencakup tautan berurutan utama berikut:
1) konstruksi struktur tanah;
2) memperdalam lubang sumur, yang pelaksanaannya hanya mungkin dilakukan jika dua jenis pekerjaan paralel dilakukan - pendalaman dan pembilasan sumur yang sebenarnya;
3) isolasi lapisan, terdiri dari dua jenis pekerjaan berurutan: penguatan (pengikatan) lubang sumur dengan pipa-pipa yang diturunkan dihubungkan ke kolom, dan penyumbatan (semen) ruang annular;
4) pengembangan sumur. Seringkali, pengembangan sumur dalam kombinasi dengan beberapa jenis pekerjaan lain (penghapusan formasi dan pengikatan zona lubang bawah, perforasi, injeksi dan intensifikasi aliran masuk fluida, dll.) disebut penyelesaian sumur.
Klasifikasi sumur berdasarkan tujuannya. Sumur minyak dan gas dapat disistematisasikan sebagai berikut:
pencarian struktur, yang tujuannya untuk menetapkan (mengklarifikasi) tektonik, stratigrafi, litologi, menilai produktivitas cakrawala (tanpa tambahan pembangunan sumur);
eksplorasi, berfungsi untuk mengidentifikasi objek produktif, serta 5
untuk penggambaran formasi penghasil minyak dan gas yang sudah berkembang;
ekstraktif (eksploitasi) dimaksudkan untuk ekstraksi minyak dan gas dari perut bumi. Kategori ini juga mencakup sumur injeksi, appraisal, observasi dan piezometri;
injeksi, dirancang untuk memompa air, gas atau uap ke dalam formasi untuk menjaga tekanan reservoir atau mengolah zona lubang bawah. Langkah-langkah ini bertujuan untuk memperpanjang masa produksi minyak atau meningkatkan efisiensi produksi;
yang berproduksi maju, berfungsi untuk produksi minyak dan gas sekaligus memperjelas struktur formasi produktif;
evaluatif, yang tujuannya untuk mengetahui saturasi minyak-air awal dan saturasi minyak sisa formasi (dan melakukan penelitian lain);
pengendalian dan observasi, dirancang untuk memantau objek pengembangan, mempelajari sifat pergerakan fluida formasi dan perubahan saturasi gas dan minyak formasi;
sumur referensi dibor untuk belajar struktur geologi wilayah yang luas untuk mengetahui pola umum kemunculan batuan dan mengidentifikasi kemungkinan terbentuknya endapan minyak dan gas pada batuan tersebut.
Perlindungan Alam. Kegiatan produksi perusahaan pengeboran pasti terkait dengan dampak teknogenik terhadap lingkungan alam. Karena kekhasan operasi penambangan, proses pembangunan sumur berdampak negatif terhadap lito-, hidro- dan biosfer. Teknogenesis selama pemboran sumur bersifat toksik kimia dan fisik-mekanis dan diwujudkan dalam terganggunya keseimbangan ekologi alami ekosistem, penurunan nilai ekonomi hidrosfer, penurunan sumber daya dan potensi biogenetik biosfer. dan degradasi masing-masing komponen lingkungan alam. Untuk mencegah pencemaran lingkungan selama pembangunan sumur, serangkaian tindakan lingkungan harus dikembangkan.
Perlindungan lingkungan selama konstruksi sumur meliputi:
perlindungan lapisan tanah bawah dari pencemaran dan pemanfaatan sumber daya mineral alam secara rasional;
perlindungan permukaan bumi (pedo-, hidro- dan biosfer) dan cekungan udara dari pengaruh negatif faktor teknogenik selama pengeboran dan pengembangan ladang minyak dan gas.
Perlindungan lapisan tanah adalah serangkaian tindakan untuk ekstraksi sumber daya mineral semaksimal mungkin atau pengurangan kerugian semaksimal mungkin, penggunaan sumber daya mineral yang paling rasional dalam perekonomian nasional, tidak termasuk kerugian bahan baku mineral dan bahan bakar yang tidak dapat dibenarkan, serta dampak negatif. dampak terhadap alam.
Perlindungan permukaan bumi dan cekungan udara adalah serangkaian tindakan hukum, organisasi, ekonomi dan rekayasa untuk mencegah kontaminasi objek hidro, lito, dan biosfer dengan bahan, bahan kimia, cairan proses yang digunakan selama operasi pengeboran, limbah yang dihasilkan, serta dampak fisik dan mekanis terhadap komponen lingkungan alam, sehingga mengakibatkan terganggunya fungsi normal ekosistem.
Pelestarian lingkungan hidup dalam industri migas pada tingkat yang aman bagi lingkungan (normatif) mempunyai ciri tersendiri yang harus diperhatikan dalam pembangunan sumur, pengembangan dan pengoperasian ladang migas. Yang utama meliputi yang berikut:
1) pencegahan rusaknya tutupan lahan dan vegetasi selama pembangunan sumur;
2) pencegahan intrusi cairan pengeboran(atau filtratnya) ke dalam pori-pori dan retakan lapisan mineral. Rekahan hidrolik yang diikuti dengan penyerapan cairan pengeboran sangat berbahaya;
3) pencegahan manifestasi gas, minyak dan air terbuka yang tidak diatur untuk menyelamatkan mineral;
4) pengikatan lubang bor yang andal dan tahan lama dengan pemisahan lapisan yang sempurna dan mencegah penyerapan bubur semen atau filtratnya hingga kedalaman yang lebih besar dari yang ditentukan oleh pertimbangan teknologi;
5) mencegah pergerakan cairan antar lapisan karena alasan apapun;
6) penyumbatan sumur yang andal yang ternyata “kering”, habis atau dalam kondisi darurat, untuk mencegah pergerakan fluida dari formasi ke formasi;
7) penerapan tindakan, penggunaan perangkat dan proses teknologi yang menyediakan isolasi semua lapisan, dan bukan sebagiannya, pada suatu bagian atau hanya menutup mulut untuk mencegah pergerakan cairan ke permukaan;
8) injeksi berbagai larutan dan bahan dalam jumlah besar ke dalam formasi selama pengeboran dalam kondisi kehilangan sirkulasi;
9) mempengaruhi formasi dengan menggunakan berbagai metode (termal, kimia, gaya, dll) untuk meningkatkan dan mempercepat aliran fluida ke sumur;
10) ekstraksi paksa cairan dari formasi;
11) injeksi air dalam jumlah besar ke dalam formasi untuk memulihkan atau mempertahankan tekanan reservoir;
12) adanya sejumlah besar sumur bahkan dalam satu lahan, sehingga sulit untuk mengendalikan semua objek;
13) pembakaran gas ikutan;
14) pengangkutan minyak dan gas dengan kapal tanker melalui laut (kebocoran minyak dan gas selama proses ini, serta selama pengeboran, produksi dan kecelakaan, berkontribusi terhadap pencemaran lingkungan).
Alasan-alasan di atas dan banyak alasan lainnya mewajibkan pekerja di perusahaan minyak dan gas untuk mengambil semua tindakan yang ditetapkan dan menetapkan persyaratan hukum untuk mencegah pelanggaran perlindungan lapisan tanah dan pencemaran lingkungan.
Metode dan jenis pengeboran. Teknologi konstruksi sumur
Proses pemboran sumur modern merupakan suatu proses teknis dan teknologi yang kompleks yang terdiri dari suatu rantai mata rantai, kegagalan salah satunya dapat mengakibatkan komplikasi, kecelakaan atau rusaknya sumur.
Tabel 1.1 Metode pengeboran
Metode pengeboran
Definisi
Rotasi
Putar
Turbin
Volume
Bor listrik
berlian
Karbit
Drobova
Tali kejut
Batang tumbukan
Rotasi dampak
Palu air
Bergetar
Hidrodinamik
Panas
Elektrofisika
Eksplosif
Bahan kimia
Dengan pembilasan
Dengan pembersihan
Pengeboran mekanis, di mana gaya destruktif dihasilkan oleh perputaran terus menerus alat pemotong batu dengan penerapan beban aksial
Pengeboran putar, dimana tali bor diputar oleh mesin dengan jenis rotator putar
Pengeboran putar, dimana alat pemotong batu diputar dengan bor turbo
Pengeboran putar, dimana alat pemotong batu diputar dengan motor ulir (perpindahan) Pengeboran putar, dimana alat pemotong batu diputar dengan bor listrik
Pengeboran putar, yaitu penghancuran batuan dengan alat pemotong batu yang diperkuat dengan intan. Pengeboran putar, yaitu penghancuran batuan dengan alat pemecah batu yang diperkuat dengan paduan keras
Pengeboran putar, di mana batuan dihancurkan dengan tembakan
Pengeboran mekanis, di mana gaya destruktif dihasilkan oleh tumbukan alat pemotong batu.Pengeboran perkusi, di mana gerakan bolak-balik yang dihasilkan oleh mesin disalurkan ke alat pemotong batu melalui tali.
Pengeboran tumbukan, di mana gerakan bolak-balik yang dihasilkan oleh mesin disalurkan ke alat pemotong batu melalui pipa bor
Pengeboran mekanis, di mana gaya destruktif tercipta sebagai akibat dari gabungan dampak benturan dan rotasi alat pemotong batu
Pengeboran tumbukan putar, yaitu tumbukan yang dilakukan pada alat pemotong batu dengan menggunakan palu hidrolik Pengeboran mekanis, yaitu dimasukkannya mata bor dengan menggunakan bor getar.
Pengeboran dimana batuan dihancurkan oleh pancaran cairan bertekanan tinggi
Pengeboran di mana batuan dihancurkan oleh pengaruh panas
Pengeboran dimana batuan dihancurkan oleh gaya yang diakibatkan oleh pelepasan listrik Pengeboran dimana batuan dihancurkan oleh gaya yang dihasilkan dari suatu ledakan
Pengeboran, di mana batuan dihancurkan di bawah pengaruh reagen yang masuk ke dalam reaksi kimia dengannya. Pengeboran, di mana produk-produk penghancuran batuan dihilangkan oleh aliran cairan pengeboran
Pengeboran di mana produk penghancuran batuan dihilangkan dengan aliran gas
Terlepas dari metode penghancuran batuan, proses pengeboran sumur mencakup sejumlah operasi:
menurunkan pipa bor (string) dengan alat pemotong batu ke dalam sumur;
penghancuran permukaan batu;
pemindahan batu yang hancur dari sumur;
mengangkat pipa bor dari sumur untuk mengganti alat yang aus dan roboh dan mengulangi operasi;
perkuatan (pengikatan) dinding sumur bila mencapai kedalaman tertentu dengan pipa casing, dilanjutkan dengan penyemenan ruang antara dinding sumur dengan pipa yang diturunkan (isolasi lapisan).
Ada operasi lain yang bersifat teknologi dan geofisika yang tidak terlibat dalam pengeboran sumur secara langsung, tetapi juga wajib.
Saat mengebor sumur, banyak metode pengeboran yang digunakan (Tabel 1.1).
Metode pengeboran dasar
Metode umum pengeboran putar - pengeboran putar, turbin, dan listrik - melibatkan sedikit perputaran alat kerja penghancur batu. Batuan yang hancur dikeluarkan dari sumur dengan cara cairan pengeboran, busa atau gas dipompa ke dalam tali pipa dan keluar melalui annulus.
Pengeboran putar. Dalam pengeboran putar, mata bor berputar bersama seluruh rangkaian bor; putaran disalurkan melalui pipa kerja dari rotor yang dihubungkan ke pembangkit listrik melalui sistem transmisi. Berat pada mata bor dibuat oleh sebagian dari berat pipa bor.
Dalam pengeboran putar, torsi maksimum senar bergantung pada ketahanan batuan terhadap putaran mata bor, ketahanan gesekan senar dan fluida yang berputar terhadap dinding lubang bor, dan pada efek inersia getaran puntir elastis.
Dalam praktik pengeboran dunia, yang paling umum adalah metode putar: lebih dari 90% volume pekerjaan pengeboran dilakukan dengan menggunakan metode ini. Dalam beberapa tahun terakhir, terdapat kecenderungan peningkatan volume pengeboran putar di Federasi Rusia, bahkan di wilayah timur. Keuntungan utama metode putar dibandingkan metode turbin adalah kemandirian pengaturan parameter mode pengeboran, kemampuan untuk memicu penurunan tekanan yang besar pada mata bor, peningkatan penetrasi yang signifikan per perjalanan mata bor karena frekuensi putarannya yang lebih rendah, dll.
Pengeboran turbin. Pada metode turbin Selama pengeboran, mata bor dihubungkan ke poros turbin turbodrill, yang digerakkan oleh pergerakan fluida di bawah tekanan melalui sistem rotor dan stator. Beban tersebut ditimbulkan oleh sebagian berat pipa bor.
Torsi terbesar disebabkan oleh ketahanan batuan terhadap putaran mata bor. Torsi maksimum dalam pipa, ditentukan oleh perhitungan turbin (nilai torsi pengeremannya), tidak bergantung pada kedalaman sumur, kecepatan putaran mata bor, beban aksial di atasnya, dan sifat mekanik. dari batu yang sedang dibor. Koefisien perpindahan daya dari sumber energi ke alat penghancur pada pengeboran turbin lebih tinggi dibandingkan pada pengeboran putar.
Namun, dengan metode pengeboran turbin, pengaturan independen parameter mode pengeboran tidak mungkin dilakukan, sedangkan biaya energi per 1 m penetrasi, biaya penyusutan bor turbo dan pemeliharaan bengkel bor turbo, dll., adalah tinggi.
Metode pengeboran turbin telah menyebar luas di Federasi Rusia berkat karya VNIIBT.
Pengeboran dengan motor sekrup (perpindahan). Bagian kerja mesin dibuat berdasarkan mekanisme sekrup multi-start, yang memungkinkan untuk memperoleh kecepatan putaran yang diperlukan dengan peningkatan torsi dibandingkan dengan turbodrill. Motor downhole terdiri dari dua bagian – motor dan spindel. Badan kerja bagian motor adalah stator dan rotor yang berbentuk ulir
mekanisme. Bagian ini juga mencakup sambungan ganda. Stator dihubungkan ke rangkaian pipa bor menggunakan sub. Torsi ditransmisikan dari rotor ke poros keluaran spindel melalui sambungan sambungan ganda. Bagian spindel dirancang untuk menyalurkan beban aksial ke permukaan, menyerap beban hidrolik yang bekerja pada rotor motor dan menutup bagian bawah poros, yang membantu menciptakan penurunan tekanan. Pada motor ulir, torsi bergantung pada penurunan tekanan pada motor. Saat poros diberi beban, torsi yang dihasilkan oleh mesin meningkat, dan penurunan tekanan di dalam mesin juga meningkat. Karakteristik kinerja motor ulir dengan persyaratan pemrosesan bit yang efisien memungkinkan diperolehnya mesin dengan kecepatan putaran poros keluaran pada kisaran 80–120 rpm dengan torsi yang meningkat. Fitur mesin ulir (perpindahan) ini membuatnya menjanjikan untuk diterapkan dalam praktik pengeboran.
Pengeboran dengan bor listrik. Bila menggunakan bor listrik, perputaran mata bor dilakukan oleh motor listrik (tiga fasa). arus bolak-balik. Energi disuplai dari permukaan melalui kabel yang terletak di dalam tali bor. Cairan pengeboran bersirkulasi dengan cara yang sama seperti metode pengeboran putar. Kabel dimasukkan ke dalam rangkaian pipa melalui pengumpul arus yang terletak di atas putar. Bor listrik dipasang di ujung bawah tali bor, dan mata bor dipasang pada poros bor listrik. Keunggulan motor listrik dibandingkan motor hidrolik adalah kecepatan putaran bor listrik, torsi dan parameter lainnya tidak bergantung pada jumlah fluida yang disuplai, sifat fisiknya dan kedalaman sumur, serta kemampuan mengendalikan proses. pengoperasian mesin dari permukaan. Kerugiannya antara lain sulitnya menyuplai energi ke motor listrik, terutama pada tekanan tinggi, dan perlunya menutup motor listrik dari fluida pengeboran.
Arahan yang menjanjikan dalam perkembangan metode pemboran dalam praktik dunia
Dalam praktik di dalam dan luar negeri, penelitian dan pengembangan sedang dilakukan di bidang penciptaan metode, teknologi, dan peralatan pengeboran baru.
Ini termasuk pendalaman batuan dengan ledakan, penghancuran batuan dengan ultrasound, erosi, penggunaan laser, getaran, dll. Analisis berbagai metode menunjukkan perlunya meningkatkan daya yang disuplai ke permukaan.
Beberapa dari metode ini telah dikembangkan dan digunakan, meskipun dalam skala kecil, seringkali pada tahap percobaan.
Metode hidromekanis penghancuran batuan selama pendalaman sumur semakin banyak digunakan dalam eksperimen dan kondisi lapangan. S.S. Shavlovsky melakukan klasifikasi pancaran air yang dapat digunakan saat mengebor sumur. Klasifikasi ini didasarkan pada tekanan yang dikembangkan, panjang kerja pancaran dan tingkat dampaknya terhadap batuan dengan komposisi, sementasi dan kekuatan yang berbeda, tergantung pada diameter nosel, tekanan awal pancaran, dan aliran air. Penggunaan jet air memungkinkan peningkatan indikator teknis dan ekonomi dibandingkan dengan metode mekanis.
Pada Simposium Internasional VII (Kanada, 1984), dipresentasikan hasil kerja penggunaan water jet dalam pengeboran. Kemampuannya terkait dengan pasokan cairan yang terus menerus, berdenyut atau terputus-putus, ada atau tidaknya bahan abrasif dan fitur teknis dan teknologi dari metode ini.
Pengeboran erosi memberikan kecepatan pendalaman 4–20 kali lebih tinggi dibandingkan dengan pengeboran putar (dalam kondisi serupa). Esensinya terletak pada kenyataan bahwa bahan abrasif – tembakan baja – disuplai ke mata bor yang dirancang khusus bersama dengan cairan pengeboran. Ukuran butiran 0,42–0,48 mm, konsentrasi dalam larutan 6%. Melalui nozel bit, larutan dengan tembakan ini disuplai ke bagian bawah dengan kecepatan tinggi, dan bagian bawah dihancurkan. Dua filter dipasang secara seri pada rangkaian bor, dirancang untuk menyaring dan menahan partikel yang ukurannya tidak memungkinkannya melewati nosel mata bor.
Satu filter berada di atas mata bor, yang kedua berada di bawah pipa utama, tempat pembersihan dapat dilakukan. Pengolahan cairan pengeboran tembakan secara kimia lebih sulit daripada pengolahan cairan pengeboran konvensional, terutama pada suhu tinggi, karena cairan pengeboran harus tetap tersuspensi dalam larutan dan kemudian menghasilkan bahan abrasif ini.
Setelah pembersihan awal cairan pengeboran dari gas dan pemotongan menggunakan hidrosiklon, tembakan dikumpulkan dan disimpan dalam keadaan basah. Solusinya dilewatkan melalui hidrosiklon halus dan degasser dan sifat-sifatnya yang hilang dipulihkan dengan perlakuan kimia. Kemudian sebagian cairan pengeboran dicampur dengan shot dan dimasukkan ke dalam sumur, sambil dicampur dengan cairan pengeboran biasa (dalam perbandingan yang dihitung).
Laser dalam pengeboran. Laser – generator kuantum jangkauan optik – adalah salah satu pencapaian luar biasa dalam ilmu pengetahuan dan teknologi. Mereka telah menemukan penerapan luas di banyak bidang ilmu pengetahuan dan teknologi. Menurut data asing, saat ini dimungkinkan untuk mengatur produksi laser gas berkelanjutan dengan daya keluaran 100 kW atau lebih. Efisiensi laser gas bisa mencapai 20–60%. Kekuatan laser yang tinggi, asalkan diperoleh kepadatan radiasi yang sangat tinggi, cukup untuk melelehkan dan menguapkan material apa pun, termasuk batuan, yang juga retak dan terkelupas.
Didirikan secara eksperimental kepadatan minimum kekuatan radiasi laser yang cukup untuk menghancurkan batuan dengan cara melebur: untuk batupasir, batulanau, dan tanah liat, daya radiasinya kira-kira 1,2–1,5 kW/cm2. Kepadatan daya penghancuran efektif batuan jenuh minyak akibat proses termal pembakaran minyak, terutama ketika udara atau oksigen dihembuskan ke zona penghancuran, lebih rendah yaitu sebesar 0,7–0,9 kW/cm2.
Diperkirakan untuk sebuah sumur dengan kedalaman 2000 m dan diameter 20 cm, harus dikeluarkan energi radiasi laser sekitar 30 juta kW. Pengeboran sumur sedalam ini belum mampu bersaing dengan metode pengeboran mekanis tradisional. Namun, terdapat prasyarat teoritis untuk meningkatkan efisiensi laser; dengan efisiensi 60%, biaya energi dan biaya akan berkurang secara signifikan dan daya saing metode ini akan meningkat. Saat menggunakan laser saat mengebor sumur sedalam 100–200 m, biaya pekerjaan relatif rendah. Namun dalam semua kasus, dengan pengeboran laser, bentuk penampang dapat ditentukan.
program, dan dinding sumur akan terbentuk dari lelehan batuan dan menjadi massa seperti kaca, yang akan meningkatkan laju perpindahan lumpur pemboran oleh semen. Dalam beberapa kasus, jelas mungkin dilakukan tanpa mengamankan sumur.
Perusahaan asing menawarkan beberapa desain latihan laser. Mereka didasarkan pada laser kuat yang ditempatkan dalam wadah tertutup yang dapat menahan tekanan tinggi. (Stabilitas termal belum diteliti.) Dengan desain ini, radiasi laser ditransmisikan ke wajah melalui serat penghantar cahaya. Saat batu tersebut dihancurkan (meleleh), bor laser diumpankan ke bawah; itu dapat dilengkapi dengan vibrator yang dipasang di rumahan. Ketika proyektil ditekan ke dalam batuan cair, dinding sumur dapat menjadi padat.
Jepang telah mulai memproduksi laser gas karbon dioksida, yang bila digunakan dalam pengeboran, akan meningkatkan laju penetrasi secara signifikan (hingga 10 kali lipat).
Bagian sumur pada pembentukan batang dengan cara ini dapat berbentuk sewenang-wenang. Menggunakan program yang dikembangkan, komputer mengatur mode pemindaian sinar laser dari jarak jauh, yang memungkinkan Anda memprogram ukuran dan bentuk lubang sumur.
Pekerjaan laser-termal dimungkinkan di masa depan dalam pekerjaan perforasi. Perforasi laser akan memastikan pengendalian proses penghancuran selubung, batu semen dan batuan serta dapat memberikan penetrasi saluran hingga kedalaman yang cukup, yang tentunya akan meningkatkan derajat kesempurnaan penetrasi formasi. Namun, peleburan batuan, yang disarankan saat memperdalam sumur, tidak dapat diterima di sini, yang harus diperhitungkan saat menggunakan metode ini di masa mendatang.
Dalam pekerjaan rumah tangga, ada proposal untuk pembuatan instalasi laser plasma untuk pengeboran sumur termal. Namun pengangkutan plasma ke dasar sumur masih sulit. Saat ini, penelitian sedang dilakukan tentang kemungkinan pengembangan pemandu cahaya (“pipa air ringan”).
Salah satu metode yang paling menarik untuk mempengaruhi batuan, yang memiliki kriteria universalitas, adalah metode peleburan mereka menggunakan kontak langsung dengan ujung tahan api - penetrator. Kemajuan signifikan dalam penciptaan bahan tahan panas telah memungkinkan untuk memindahkan masalah peleburan batuan ke dalam ranah desain nyata. Pada suhu sekitar 1200–1300 °C, metode peleburan dapat diterapkan pada tanah gembur, pasir dan batupasir, basal, dan batuan dasar kristal lainnya. Pada batuan sedimen, penggalian batuan lempung dan karbonat ternyata membutuhkan suhu yang lebih tinggi.
Metode pengeboran fusi memungkinkan diperolehnya kerak kaca-keramik yang cukup tebal dengan dinding bagian dalam yang halus pada dinding sumur. Metode ini memiliki koefisien masukan energi yang tinggi ke dalam batuan - hingga 80–90%. Dalam hal ini, masalah menghilangkan lelehan dari wajah dapat diatasi, setidaknya secara prinsip. Muncul melalui saluran keluar atau hanya mengalir di sekitar penetrator halus, lelehan mengeras dan membentuk bubur, yang ukuran dan bentuknya dapat dikontrol. Stek terbawa oleh cairan yang bersirkulasi di atas tali bor dan mendinginkan bagian atasnya.
Proyek dan sampel bor termal pertama muncul pada tahun 60an, dan teori serta praktik peleburan batuan yang paling aktif mulai berkembang pada pertengahan tahun 70an. Efisiensi proses peleburan ditentukan terutama oleh suhu permukaan penetrator dan properti fisik batuan dan sedikit bergantung pada sifat mekanik dan kekuatannya. Keadaan ini menentukan universalitas tertentu dari metode peleburan dalam arti penerapannya untuk menenggelamkan berbagai batuan. Kisaran suhu leleh berbagai sistem multikomponen polimineral ini umumnya berada dalam kisaran 1200–1500 °C pada tekanan atmosfer. Berbeda dengan metode mekanis penghancuran batuan dengan cara peleburan, dengan meningkatnya kedalaman dan suhu batuan di bawahnya, efektivitasnya meningkat.
Seperti yang telah disebutkan, bersamaan dengan penetrasi, dinding sumur diamankan dan diisolasi sebagai hasil dari terciptanya lapisan annular kaca yang tidak dapat ditembus. Belum jelas apakah akan terjadi keausan pada lapisan permukaan penetrator, bagaimana mekanisme dan intensitasnya. Namun ada kemungkinan bahwa pengeboran fusi, meskipun dengan kecepatan rendah, dapat dilakukan secara terus menerus dalam interval yang ditentukan oleh desain sumur. Desain ini sendiri, karena pengikatan dinding yang terus menerus, dapat disederhanakan secara signifikan, bahkan dalam kondisi geologi yang sulit.
Jelasnya, kita dapat membayangkan prosedur teknologi yang hanya terkait dengan pengikatan dan isolasi dinding secara seri dengan pengeboran poros menggunakan pengeboran mekanis konvensional. Prosedur ini hanya dapat diterapkan pada interval yang menimbulkan risiko karena kemungkinan berbagai komplikasi.
Dari sudut pandang pelaksanaan teknis, perlu untuk menyediakan kawat arus ke elemen injeksi penetrator, serupa dengan yang digunakan dalam pengeboran listrik.
Jenis pengeboran
Pengeboran modern memungkinkan pengeboran sumur dengan berbagai tujuan, diameter, konfigurasi dan orientasi lubang bor.
Pengeboran sumur vertikal. Tidak ada sumur yang benar-benar vertikal - semuanya memiliki kelengkungan tertentu, penyimpangan dari vertikal. Tingkat peralatan dan teknologi modern memungkinkan pengeboran sumur dengan deviasi lubang sumur dari vertikal hingga 2°.
V.S. Fedorov, setelah mempelajari penyebab kelengkungan sumur, sampai pada kesimpulan bahwa sumur dapat dibagi menjadi geologis (tidak terkendali) dan teknis dan teknologi (dapat dikendalikan).
Alasan geologis meliputi: sudut kontak mata bor dengan bidang formasi, pergantian kekuatan dan ketebalan batuan, sudut kelengkungan sumur (ditentukan oleh sudut kemiringan formasi dan tidak boleh lebih besar dari yang terakhir).
Alasan teknis dan teknologi meliputi: jenis mata bor, mode pengeboran, kekakuan bagian bawah tali bor, kelengkungan elemen alat pengeboran, kelengkungan pipa bor di bawah beban, vertikalitas dan kebetulan sumbu derek dengan pusat meja putar dan arahnya, pemasangan horizontal meja rotor.
Pengaruh alasan-alasan ini dapat dikurangi hingga hampir nol.
Sebelum memulai pengeboran, perlu untuk memastikan pemusatan menara, kesesuaian dengan sumbu simetri menara dan arah, pemasangan meja rotor secara horizontal, kelurusan pipa bor pertama dan pipa penggerak.
Pada awal pengeboran, pipa penggerak dan pipa pertama harus masuk ke dalam batu secara vertikal, tanpa berayun.
Pencegahan kelengkungan sumur selama pengeboran dilakukan dengan mengukur kelengkungan, menggunakan perakitan lubang bawah (BHA) dan memilih mode pengeboran. Rakitan tersebut harus memiliki kemampuan manuver dan stabilitas longitudinal di dalam lubang bor saat mengebor sumur, dan tidak menimbulkan hambatan hidrolik yang signifikan selama pergerakan cairan pengeboran, dll.
KNVK digunakan setelah mengebor lubang langsung dari bawah sepatu kolom perantara, serta dari awal pengeboran dengan mata bor yang diameternya sesuai dengan diameter rakitan. Keausan kalibrator dan pemusat yang diizinkan tidak boleh melebihi diameter 3 mm, dan kerah bor persegi - 2 mm. Tata letak bagian bawah tali bor berbeda satu sama lain, elemen-elemennya diwakili oleh kalibrator, pemusat, stabilisator, ekspander, roda gila (kerah bor pendek - kerah bor), dll.
Efisiensi pengoperasian BHA ditentukan terutama oleh kesesuaian dengan kondisi pengoperasian, kekakuan, perbedaan diameter mata bor dan elemen rakitan, panjang, urutan dan jumlah pemasangan elemen rakitan, dan sifat konfigurasi. persilangan lubang sumur.
Tujuan dari elemen-elemen yang menyusun bagian bawah tali bor tidaklah sama.
Kalibrator dirancang untuk mengkalibrasi diameter lubang bor dan meningkatkan kinerja bit. Tersedia dalam beberapa versi: KL-214 – kalibrator bilah dengan diameter 214 mm dengan rusuk yang terletak di sepanjang generatrix; KLS-190 – kalibrator dayung berdiameter 190 mm dengan rusuk disusun spiral; KVZ-214 – kalibrator dengan gigi yang dapat ditarik dengan diameter 214 mm; kalibrator kerucut tunggal dengan diameter 214 mm. Dalam pengeboran putar, kalibrator dipasang dalam susunan tepat di atas mata bor.
Sentralisasi dirancang untuk memusatkan tali bor di lokasi pemasangannya. Mereka diproduksi dalam beberapa versi: TsM-269 logam, TsR-214 rangka karet, TsSh-269 berengsel, TsS-295 titik-temu dan pemusat poros turbodrill TsVT-295.
Stabilisator, yang perannya dimainkan oleh kerah bor, pipa berbobot dengan profil poligonal atau spiral, dirancang untuk memusatkan tali bor di sepanjang bagian panjang stabilisasi. Mereka dibagi menjadi silinder STs-245-4,5 m dengan diameter luar 245 mm dan panjang 4,5 m; spiral SS-190-4,0 m; persegi SK-190-6,5 m dengan ukuran diagonal 190 mm dan panjang 6,5 m, dll.
Roda gila, yang perannya dimainkan oleh kerah bor pendek (DBC), berfungsi untuk menyeimbangkan massa putaran poros turbodrill. Mereka dipasang di bawah poros turbodrill.
Ekspander dirancang untuk memperluas lubang sumur. Yang paling umum adalah ekspander tricone (tiga pasang rol dipasang di badan pada sumbu, di sepanjang kelilingnya terletak di bawah
sudut 120° satu sama lain). Reamer tricone diproduksi dalam beberapa diameter - 243, 269, 295, 345, 395 dan 455 mm.
Mereka juga memproduksi over-bit reamer dengan empat dan enam bilah, pilot kerucut tunggal, dan reamer over-bit tipe pin.
Kelengkungan lubang bor harus diukur. Untuk tujuan ini, digunakan inklinometer diskrit dan kontinu, yang memungkinkan untuk mengukur deviasi lubang sumur dari kelengkungan vertikal (dalam bidang vertikal) dan azimuth (sudut antara bidang vertikal di mana sumbu lubang lengkung berada. dan bidang vertikal yang melewati ujung utara jarum magnet) hingga 50°. Hasil pengukuran dimasukkan ke dalam tabel pada interval tertentu (25–50 m) kedalaman sumur dan dapat dicatat dalam bentuk kurva kontinu (inclinogram) - grafik proyeksi lubang sumur pada bidang horizontal. Grafik digambar pada skala tertentu, ditunjukkan dengan arah meridian magnet, skala horizontal, simpangan total, serta kedalaman dan sudut kemiringan dicatat pada setiap titik.
Perangkat Petrosyan didasarkan pada penghancuran (korosi) kaca dengan asam fluorida (HF) pada antarmuka dengan udara. Kaca yang dimasukkan secara vertikal ke dalam perangkat bersentuhan dengan asam fluorida, meninggalkan bekas, arah garis menunjukkan sudut kelengkungan. Sudut ini? diukur langsung dengan busur derajat atau dihitung menggunakan rumus
dimana a adalah perbedaan ketinggian garis tanda pada kaca, mm; D – panjang kaca, mm.
Peralatan Petrosyan diproduksi dalam tiga versi. Itu dilemparkan ke dalam pipa bor atau diturunkan ke kawat menggunakan winch manual atau mekanis khusus.
Pengeboran terarah. Sumur miring berbeda dari sumur vertikal dengan perpindahan tertentu dari dasar akhir dari vertikal yang melewati kepala sumur.
Pengeboran sumur miring dapat dilakukan dengan menggunakan metode turbin dan putar. Kelengkungan lubang sumur dicapai dengan menggunakan rakitan rakitan lubang bawah khusus yang memberikan gaya defleksi pada mata bor atau penghancuran dasar yang asimetris, atau keduanya.
Posisi spasial lubang sumur yang diperlukan dicapai dengan mengorientasikan rakitan defleksi bagian bawah tali bor sebelum dan selama pengeboran. Rakitan yang digunakan sebagai deflektor untuk pengeboran turbin meliputi satu atau lebih pemusat, dua pemusat yang terletak secara eksentrik, nipel eksentrik, sub melengkung, dan deflektor khusus seperti OT, OTS, OTS. Dengan menggunakan rakitan dengan satu atau lebih pemusat, Anda hanya dapat mengontrol sudut puncak sumur. Semua yang lain juga memungkinkan Anda mengubah azimuth sumur.
Sub melengkung - pipa berdinding tebal dengan sumbu penghubung memanjang yang berpotongan koneksi berulir. Sudut antara sumbu yang berpotongan adalah 1,5–3,5°. Meningkatkan sudut tertentu melebihi 3,5°, sebagai aturan, tidak menyebabkan peningkatan laju penguatan kelengkungan. Sub yang melengkung biasanya disertakan dalam susunan antara satu bagian
turbodrill atau turbodrill yang diperpendek dan kerah bor. Jelasnya, laju perubahan kelengkungan bergantung pada sudut kemiringan sub yang melengkung, serta pada sudut kemiringan lubang sumur saat ini. Sesuai dengan instruksi untuk pengeboran sumur miring dari bantalan sumur di ladang minyak Siberia Barat (RD 39-2-171-79), konfigurasi berikut disediakan untuk pengeboran: mata bor dengan diameter 295 mm, turbodrill ZTSSh- Bagian 240-1 atau T12MZB-240, sub lengkung, kerah bor dengan diameter 178 mm dan panjang 12 m Ketergantungan intensitas kelengkungan (Ya) pada sudut puncak arus dapat direpresentasikan sebagai
Ya = k + bа2,
dimana k dan b adalah koefisien empiris.
Di meja Tabel 1.2 menunjukkan nilai k dan b untuk berbagai sudut kemiringan dan jenis motor downhole.
Gaya defleksi pada susunan dengan nipel eksentrik timbul karena pemasangan lapisan elastis (karet) pada nipel turbodrill.
Saat mengebor dengan turbodrill sectional, poros dan badan bagian atas dan bawah turbodrill dihubungkan pada sudut 1-2°, yang memastikan serangkaian kelengkungan saat mengebor lubang sumur; Whipstock OT dan OTS adalah sub melengkung yang dipasang di antara nipel dan badan turbodrill. Poros dibuat terbelah, dan nipel berfungsi sebagai penopang radial bagian bawah poros.
Alat defleksi yang digunakan pada pengeboran putar dan teknologi pengeboran sumur terarah memiliki ciri khas tersendiri. Dalam hal ini, whipstocks hanya digunakan pada momen awal untuk memberikan arah yang diinginkan pada bagasi. Jumlah alat pengalih yang diperlukan untuk memastikan kelengkungan sumur tertentu menentukan kemampuan batuan yang dilewati dan lapisan antar lapisannya untuk menyimpangkan lubang sumur dari arah desain. Kelengkungan buatan pada lubang sumur dilakukan dengan memilih konfigurasi yang sesuai untuk bagian bawah tali bor dalam kondisi pengeboran tertentu. Perangkat defleksi (Gbr. 1.1) juga spesifik dan merupakan perangkat berbentuk baji dengan arah mata bor yang miring. Mereka memiliki penampang setengah lingkaran atau berbentuk V dengan ketentuan untuk pemasangan di lubang terbuka atau berselubung. Secara desain, mereka bersifat permanen, tidak dapat dilepas (panjang 2,5–4,5 m), tertinggal di dalam sumur dan dilepas setelah proses pengeboran dilakukan ke arah yang ditentukan (kira-kira 15 m dari lubang sumur baru).
Tabel 1.2
Koefisien empiris dan nilai batas sudut puncak untuk berbagai jenis turbodrill
Sudut miring
kapal selam yang bengkok
ZTSSH-240 (1 bagian)
Т12МЗБ-240
Faktor k
Faktor k
Batasi sudut puncak?n, derajat
3° 45" 3° 00 2° 30" 2° 00
1,60 1,35 1,20 1,00
57,0 52,6 48,0 45,0
1,56 1,38 1,20
55,8 52,6 48,0
Catatan: Koefisien b = 0,0005.
Beras. 1.1. Jenis alat defleksi dalam pengeboran putar:
a – bekerja dengan baji yang membelokkan: 1 – memasang baji, 2 – mengebor batang, 3 – melepas baji, 4 – melebarkan batang; a – bekerja dengan whipstock berengsel: 1 – pemasangan whipstock, 2, 3 – pengeboran lubang, 4 – perluasan lubang
kita). Whipstock yang tidak dapat diambil kembali digunakan dalam sumur berselubung. Di atasnya terdapat soket untuk mengarahkan mata bor dan alat untuk memasang di dalam sumur.
Pada whipstock yang dapat diambil, pada bagian atasnya terdapat kopling (untuk mengangkatnya) dengan diameter sama dengan diameter mata bor bagian bawah, dan pada bagian bawah terdapat tonjolan runcing yang menembus ke dalam batuan pada bagian tersebut. bawah dan mencegah rotasi whipstock.
Untuk menstabilkan pengurangan sudut puncak sumur, baik dalam pengeboran putar maupun turbin (listrik), digunakan rakitan dengan jumlah pemusat yang berbeda dan lokasinya.
Perancangan sumur terarah dilakukan dengan memilih jenis profil (proyeksi vertikal dan horizontal), menghitung lintasan sumbu sumur dalam ruang, memilih tata letak untuk penerapan profil desain dan mode pengeboran.
Profil sumur dapat dirancang dalam satu bidang (ini adalah tipe profil biasa) dan dengan mempertimbangkan kelengkungan spasial (profil tipe spasial). Sayangnya, yang terakhir ini lebih jarang digunakan dan penggunaannya dikaitkan dengan kondisi pengeboran geologi yang kompleks, yang pengaruhnya terhadap kelengkungan spontan sangat besar.
Pengeboran cluster. Pengeboran cluster dipahami sebagai metode di mana kepala sumur dikelompokkan di lokasi yang sama, dan permukaan akhir ditempatkan pada titik-titik yang sesuai dengan proyek pengembangan reservoir.
Ketika sumur pengeboran cluster, pekerjaan konstruksi dan instalasi selama pengeboran berkurang secara signifikan, volume pembangunan jalan, saluran listrik, jaringan pipa air, dll berkurang. Efek terbesar dari pengeboran cluster dicapai ketika pengeboran di kondisi lepas pantai, di daerah rawa, dll. Untuk pertama kalinya di b. Pengeboran cluster Uni Soviet dilakukan di bawah kepemimpinan N.S. Timofeeva tentang. Artem di Azerbaijan. Saat ini, 8–24 sumur atau lebih dibor dari sebuah landasan.
Pekerjaan persiapan utama adalah mempersiapkan lokasi untuk konstruksi struktur tanah dan meletakkan komunikasi. Di lahan basah atau daerah banjir, metode pembangunan berikut secara teknis dapat dilakukan: pembangunan bendungan yang menutup lokasi; pembangunan pulau buatan; pada permukaan air yang tinggi - pembangunan jalan layang.
Berbagai jenis dan varian bushing yang digunakan tergantung kondisi alam.
Semak dibagi menjadi semak lokal, yaitu. tidak dihubungkan dengan jalan tetap ke pangkalan; semak-semak yang terletak di sepanjang jalur pengangkutan, dan semak-semak yang terletak di tengah-tengah jalur pengangkutan. Dalam kasus pertama, sumur, biasanya, diarahkan ke segala arah (berbentuk kipas), yang memungkinkan Anda mengumpulkan jumlah maksimum kepala sumur dalam satu cluster. Saat mengebor deposit multilayer, jumlah sumur dalam satu cluster meningkat. Dalam kasus cluster yang terletak di sepanjang jalur transportasi (Laut Azerbaijan, Siberia Barat), jumlah sumur dalam satu cluster berkurang dibandingkan dengan jumlah sumur di cluster lokal.
Tergantung pada kondisi geologi dan iklim, teknologi dan topografi, banyak tata letak kepala sumur yang dapat diusulkan dan digunakan.
Salah satu ciri utama pengeboran sumur dengan cluster adalah perlunya memenuhi kondisi non-persimpangan lubang sumur. Pengalaman menunjukkan bahwa dari sudut pandang perpotongan batang-batang yang berdekatan, bagian vertikal atas berbahaya.
Penting juga untuk menetapkan perbedaan minimum dalam kedalaman vertikal titik-titik di mana sumur dibor secara cluster. Dipercaya bahwa perbedaan minimum maksimum yang diijinkan pada kedalaman titik di mana batang sumur yang berdekatan dibor harus 50 m, yang direkomendasikan sebagai toleransi bila kedalaman lokasi lubang bor tidak melebihi 1000 m. Berdasarkan hasil posisi lubang bor yang sebenarnya, penyesuaian yang tepat harus dilakukan pada proyek pengeboran sumur berikutnya.
Pengeboran cluster tersebar luas dalam praktik pengeboran asing dan domestik di Siberia Barat, lepas pantai, dll.
Kerugian dari metode pengeboran terarah cluster meliputi: konservasi paksa pada sumur yang sudah dibor sampai selesainya sumur tertentu dalam cluster tertentu untuk tujuan keselamatan kebakaran, yang memperlambat laju pengembangan deposit; meningkatkan risiko persimpangan lubang sumur; kesulitan dalam melakukan perbaikan sumur besar dan bawah tanah, serta dalam menghilangkan griffin dalam kondisi pengeboran lepas pantai, dll.
Pengeboran multilateral. Inti dari metode pengeboran multilateral adalah satu atau lebih poros dibor dari lubang sumur utama pada kedalaman tertentu, yaitu. batang utama digunakan
berkali-kali. Panjang sumur yang berguna dalam formasi produktif dan, akibatnya, zona drainase (permukaan filtrasi) meningkat (Gbr. 1.2). Batang tambahan bisa menjadi horizontal.
Sumur pertama dibor menggunakan metode ini pada tahun 1947 di ladang Krasnokamenskoe dan Ishimbayevskoe. Dalam kombinasi dengan turbodrill, pengeboran multilateral berkembang lebih sukses.
Di ladang Borislavskoe, sudut kelengkungan puncak maksimum adalah 53° dengan panjang 446 m.Di Wilayah Krasnodar, jumlah batang tambahan di sumur multilateral ditingkatkan menjadi lima atau enam dengan panjang 50–150 m dan jarak antar batang luar sampai 300 m, jumlah sumur samping bisa mencapai 10, dan panjangnya 400 m atau lebih.
Dilakukan oleh A.G. Analisis teknis dan ekonomi Kalinin untuk salah satu ladang menunjukkan bahwa biaya satu sumur multilateral 2-4 kali lebih tinggi dibandingkan biaya satu sumur, namun laju aliran pada kasus pertama 18 kali lebih tinggi dibandingkan pada kasus kedua.
Keuntungan dari metode pengeboran multilateral adalah dimungkinkannya memperoleh sumur dengan laju aliran yang meningkat, meningkatkan perolehan minyak secara keseluruhan di suatu ladang, mengurangi jumlah sumur, dan melibatkan ladang dengan hasil rendah dengan permeabilitas batuan yang rendah. dalam pengembangan industri, dan meningkatkan kapasitas resapan sumur injeksi.
Pengeboran horisontal. Sampai saat ini, dalam praktik dunia, bidang kemungkinan penerapan untuk pembukaan formasi produktif sumur horizontal dan multilateral. Meskipun volume penetrasi tidak melebihi 1,0–1,5% dari total volume pengeboran, efek terbesar dalam meningkatkan produksi saat ini dan perolehan minyak dicapai ketika membuka reservoir dengan rekahan vertikal, variabilitas fasies yang besar sepanjang pemogokan, rendah
Beras. 1.2. Diagram sumur multilateral
porositas dan permeabilitas, serta mengandung minyak yang bergerak rendah dan sangat kental. Sumur horizontal dapat digunakan dengan sangat sukses ketika mengebor formasi yang sangat permeabel.
Dengan membuka formasi dengan sumur horizontal, hal-hal berikut dapat dicapai:
intensifikasi produksi minyak dan peningkatan perolehan minyak;
meningkatkan umur efektif sumur karena berkurangnya formasi kerucut air-gas secara signifikan;
polusi lingkungan yang minimal dan menjaga area permukaan yang luas tetap ramah lingkungan;
mengurangi jumlah sumur yang dibutuhkan untuk pengembangan dan pengembangan tambahan lapangan;
keterlibatan dalam eksploitasi simpanan yang sebelumnya dianggap tidak menguntungkan secara industri (off-balance sheet).
Beberapa keterbatasan disebabkan oleh kondisi teknologi dan teknologi pengeboran sumur horizontal saat ini, serta belum terselesaikannya sejumlah masalah perencanaan, pembiayaan, insentif dan organisasi buruh.
Sumur horizontal pertama, melewati 130 m langsung melalui formasi dengan ketebalan sekitar 30 m, dilakukan pada tahun 1957 di ladang Yablonovskoe di wilayah Kuibyshev. Terlepas dari kenyataan bahwa sumur tersebut dibor dalam formasi yang sangat dikeringkan, laju aliran hariannya adalah 40 ton, yang jauh lebih tinggi daripada laju aliran sumur vertikal.
Di VNIIBT, sebagai hasil pengeboran multilateral dan horizontal pada tahun-tahun pertama, turbodrill pendek khusus T12M2K dikembangkan, di mana tumit aliran digunakan untuk pertama kalinya, sebuah teknologi untuk masuk bebas kesalahan ke poros tambahan dikembangkan. , sistem untuk mengirimkan instrumen geofisika ke dalam poros horizontal dikembangkan, yang digunakan dengan beberapa modifikasi hingga saat ini baik di Federasi Rusia maupun di luar negeri (sistem Symfor).
Spesialis VNIIBT telah berkembang sarana teknis dan metode yang memungkinkan pengeboran poros horizontal secara andal ke arah tertentu.
Saat menggunakan bor listrik sebagai motor lubang bawah, seperangkat sarana teknis yang diproduksi secara komersial memungkinkan dilakukannya pembengkokan sumur secara intensif sepanjang radius 120 m atau lebih dan pengeboran horizontal dengan pemantauan terus-menerus terhadap parameter spasial lubang sumur.
Akumulasi pengalaman menunjukkan bahwa bor listrik itu cara yang efektif perkabelan sumur horizontal dan harus digunakan di tempat basis pengeboran listrik dikembangkan.
Sebagian besar sumur horizontal di negara ini dibor menggunakan motor lumpur hidrolik. Arah utama pekerjaan di bidang ini dalam beberapa tahun terakhir adalah penciptaan sarana teknis dan pengembangan teknologi untuk pengeboran sumur horizontal dengan penyimpangan minimal dari lintasan yang dihitung.
VNIIBT telah membuat prototipe kompleks peralatan teknis Horizon-1 (Gbr. 1.3), termasuk whipstock berdasarkan motor pemindah lubang bawah yang diperpendek dengan diameter 172 mm dan sarana khusus untuk mengirimkan instrumen geofisika ke dalam sumur secara luas.
Beras. 1.3. Kompleks sarana teknis “Horizon-1”: 1, 2 – pipa bor; 3 – sedikit; 4 – kabel geofisika; 5 – alat untuk memindahkan instrumen geofisika; 6 – sambungan putar; 7 – mesin
sudut batang (Gbr. 1.4). Berdasarkan hasil kerja lapangan, desain whipstock dimodifikasi, dan whipstock universal OSH-172 dibuat (Gbr. 1.5), yang digunakan baik saat menekuk lubang sumur maupun saat mengebor bagian horizontal lubang sumur, yaitu dicapai dengan mengganti bagian-bagian whipstock yang dapat diganti dalam kondisi mekanis bengkel atau rig pengeboran. Jari-jari kelengkungan lubang sumur dengan mata bor 275,9 mm disediakan, sama dengan 40 m atau lebih.
Teknologi untuk mencapai arah horizontal dan menggerakkan poros horizontal sepanjang 150–200 m dengan deviasi dari tanda vertikal dalam jarak 4 m telah dikembangkan, hal ini memerlukan tingkat kebetulan yang tinggi antara intensitas kelengkungan poros yang dihitung dan sebenarnya saat bekerja. dengan whipstock OSH-172, pemantauan terus menerus terhadap posisi whipstock menggunakan perangkat dengan jalur kabel sambungan, penggunaan susunan berengsel khusus saat mengebor poros horizontal, serta pengukuran inklinometri berkala. Lubang sumur diamankan dengan selubung produksi dengan diameter 140–146 mm, dilengkapi di zona produktif dengan filter dengan diameter yang sama. Casing produksi disemen di atas sepatu casing perantara 245 mm menggunakan pengemas tipe PDM-140 (PDM-146). Studi geofisika lubang sumur horizontal dilakukan dengan menggunakan metode radiasi.
Efisiensi meningkat tajam seiring bertambahnya kedalaman pengeboran horisontal, tetapi kesulitan yang terkait dengan pengendalian barel juga semakin meningkat, untuk menghilangkannya perlu dibuat alat khusus dan metode pengendalian operasional.
Dalam praktik di luar negeri, metode ini, dan yang paling penting, unit kontrol, mengumpulkan informasi dan menyesuaikan lubang sumur, dan, sebagai tambahan, pipa khusus dan peralatan lainnya dikembangkan dalam beberapa versi dan memastikan pengeboran sumur melalui formasi dengan ketebalan hanya beberapa meter. Sistem pengukuran pengeboran memungkinkan proses dilakukan secara otomatis.
Pengeboran di daerah lepas pantai. Penyelenggaraan pemboran, pekerjaan persiapan pemboran, perlengkapan mulut dan beberapa pekerjaan lain di laut mempunyai ciri khas tersendiri.
Hingga 17% minyak dunia diproduksi di laut. Menurut para ahli, prospek produksi minyak dan gas di negara-negara CIS, AS, dan negara-negara lain sangat bagus.
Saat ini, beberapa jenis organisasi dan pekerjaan persiapan, sehingga dibuat tempat untuk pemasangan peralatan pengeboran:
pembangunan bangunan buatan berupa bendungan dan jalan layang yang memisahkan sebagian wilayah perairan dengan penimbunan berikutnya (berbagai cara dan bahan);
Beras. 1.4. Perangkat mobilitas Gambar. 1.5. Pengalih universal
alat pencatatan: OSH-172:
1 – badan perangkat; 2 – mekanisme roller; 1 – bagian atas turbodrill (bagian bawah; 3 – jendela untuk mencuci; 4 – segel poros); 2 – bagian bawah turbodrill (kabel logging atas; 5 – jendela untuk poros logging); 3 – deflektor kabel artikulasi
reklamasi dan penguatan masing-masing pulau;
pembangunan jalan layang dengan penempatan seluruh desa di atasnya;
konstruksi platform submersible, semi-submersible dan jenis platform lainnya;
penggunaan kapal khusus dengan perangkat yang ditambatkan;
pembekuan lapisan es yang tebal dan tahan lama di atas lapisan es, dll.
Dipasang pada pulau atau pondasi buatan yang ditentukan alat pengeboran untuk pengeboran sumur dengan berbagai kedalaman dan tujuan. Mengingat biaya struktur buatan yang signifikan, pengeboran cluster sedang dilakukan. Jenis pondasi ditentukan oleh kedalaman laut dan sifat perubahannya, kondisi meteorologi, kedalaman objek produktif, dll. Saat mengebor sumur lepas pantai, mereka memainkan peran penting. kondisi cuaca(terutama di laut utara) dan kedalaman laut.
CIS adalah pionir dalam produksi minyak dan gas lepas pantai. Sudah pada tahun 40-an, produksi minyak dan gas dari 22 buatan dimulai di landas Laut Kaspia
pulau-pulau besar. Saat ini, seluruh kota telah dibangun di Laut Kaspia. Panjang jalan layang telah mencapai 350 km, dan jumlah platform stasioner yang berdiri terpisah di laut lebih dari 250.
Karya ilmiah dan teknik pertama dalam pengeboran dan produksi minyak di laut harus dianggap sebagai karya Rustambekov (1935).
Pengeboran lepas pantai di kawasan pulau. Artem (Azerbaijan) menjadi mungkin setelah implementasi menurut metode N.S. Timofeev mengerjakan pemasangan dan penyemenan tumpukan logam berbentuk tabung, bukan tumpukan kayu, yang tidak dapat tertanam di dasar batu kapur yang kokoh. Caranya adalah dengan mengebor lubang sedalam beberapa meter dan memasukkannya pipa logam lalu pompa mortar semen ke dalam pipa dan angkat ke dalam anulus lubang. N.S. Timofeev mengusulkan pengeboran sumur miring dari fondasinya.
Kemudian B.A. Raginsky mengusulkan sistem pondasi tiang pancang blok besar, blanking dan pekerjaan pengelasan yang pelaksanaannya dilakukan di darat; Hanya pemasangan struktur yang dilakukan di laut. Desain ini tersebar luas di Azerbaijan dan Dagestan.
L.A. memberikan kontribusi yang besar terhadap pengembangan konstruksi sumur di kondisi lepas pantai. Mezhlumov, S.M. Kuliev, Yu.A. Safarov, R.I. Shishchenko, S.A. Orujev, A.A. Movsumov, I.I. Kuliev, R.K. Seid-Rza, M.P. Gulizade.
Pengembangan sumber daya kelautan di b. Uni Soviet memulai dengan penimbunan Teluk Bibi-Heybat dan pengeboran selanjutnya dari area penimbunan. Sejak tahun 40-an, pengembangan laut dimulai dengan menggunakan tiang pancang dan pondasi logam pada kedalaman laut 4 sampai 10 m, untuk pertama kalinya dilakukan pengeboran dari kapal di teluk. Uni Soviet dimulai pada tahun 1935 di Azerbaijan untuk keperluan pemetaan struktural dan mempelajari karakteristik teknik dan geologi tanah laut (kedalaman laut hingga 25 m, kedalaman pengeboran hingga 100 m). Pengalaman pengeboran dari kapal ringan di Laut Kaspia menunjukkan bahwa ketika keadaan laut lebih dari 2-3 titik dan kekuatan angin di atas 4 titik, pekerjaan menjadi sulit atau tidak mungkin dilakukan.
Sejak tahun 1978, platform stasioner untuk pengeboran pada kedalaman air 110–120 m telah dioperasikan.
Belakangan, alih-alih platform stasioner, rig pengeboran terapung digunakan di hampir semua wilayah perairan (Sivash, Okha, Hakuri, Shelf, Kaspmoreneft, dll.). Di Laut Barents, pengeboran eksplorasi dari kapal bor dimulai pada tahun 1981. Kapal pertama adalah "Valentin Shashin", "Viktor Muravlenko" dan "Mikhail Mirchink".
Dalam dunia praktek pemboran di laut, telah ditentukan arahan dalam bidang pembuatan PVS, dengan memperhatikan faktor-faktor seperti kedalaman laut, kondisi tanah, kondisi es, tujuan pemboran, dan lain-lain.
Saat ini peralatan pengeboran terapung diklasifikasikan menurut cara pemasangannya di atas sumur selama proses pengeboran, dengan membedakan dua kelompok (kelas) utama: peralatan yang bertumpu di dasar laut pada saat pengeboran dan peralatan yang melakukan pengeboran dalam keadaan terapung.
Kelompok pertama meliputi rig pengeboran jack-up dan submersible terapung (jack-up and submersible rig), dan kelompok kedua meliputi rig pengeboran semi-submersible (SSDR) dan kapal pengeboran (DS).
Rig jack-up digunakan terutama di pengeboran eksplorasi di ladang lepas pantai dan minyak dan gas di wilayah perairan dengan kedalaman air 30–120 m Rig jack-up jack-up memiliki cadangan daya apung yang besar,
Tabel 1.3
Ciri-ciri teknis singkat PBU
Jenis kapal pengeboran
"1-NS", "Valentin"
Tipe MODU "Rak"
Indikator
Shashin", "Viktor
"Rak-4"
Langit"
Muravlenko"
"Rak-8"
Jenis kapal (instalasi)
Kapal diesel-listrik
Sa-
Mengangkat diri sendiri non-
Mokhodnaya
bergerak sendiri
Kedalaman laut, m
60-300
90-200
20-100
Kedalaman maksimum
6500
6000
6500
Otonomi operasional
100
30
30
Kerekan:
jenis
VBP53-320
VBP53-320
VBP54-320
kapasitas angkat di
320
320
320
peralatan 6?7, t
ketinggian yang dapat digunakan (dari
53
53
54
la lokasi pengeboran ke dasar bawah-
balok blok mahkota), m
tinggi total, m
57,2
57,2
58,5
berat, t
180,5
180,5
134,1
jenis
Sumur Minyak E-3000
LBU-2000P
Sumur Minyak E-3000
kapasitas dukung beban nominal
600
320
600
kapasitas, t
ketegangan yang dapat digerakkan
414
341
414
ujung tali
pada beban nominal
kapasitas angkat, kN
diameter saluran perjalanan -
38
35
38
diameter drum, mm
893
835
893
panjang drum, mm
1575
1445
1575
jumlah kecepatan
4
4
4
frekuensi putaran rata-rata
saya–58; II-108;
saya–83; II-97;
saya–58; II-108;
poros angkat
III–191; IV-351
III–133; IV-264
III-191; IV-351
tidur, rpm
Sistem penempatan informasi
TSA
KMSP
TSA
instrumen
Panjang dudukan bor, m
27
27
27
ditarik bersama dengan peralatan, perkakas dan bahan ke titik pengeboran. Pada saat penarik, penyangga dinaikkan, dan pada titik pengeboran, penyangga diturunkan ke dasar dan ditekan ke dalam tanah, lambung diangkat sepanjang penyangga dan dipasang pada perkiraan ketinggian di atas permukaan laut.
Rig jack-up submersible digunakan terutama di perairan dangkal. Akibat bangunan bagian bawah instalasi terisi air, maka tenggelam ke dasar laut. Platform kerja berada di atas permukaan air.
SSDR terutama digunakan untuk pengeboran sumur prospeksi dan eksplorasi di wilayah perairan pada kedalaman laut 100 hingga 300 m atau lebih.
BS memiliki kemampuan manuver dan kecepatan pergerakan yang tinggi, otonomi yang lebih besar dibandingkan SSDR dan oleh karena itu digunakan untuk pengeboran sumur prospeksi dan eksplorasi di daerah terpencil pada kedalaman laut 1500 m atau lebih.
Kondisi utama PBS bergantung pada kelas dan tujuannya: transportasi ke titik baru, pemasangan di titik pengeboran, pengeboran dan pemindahan dari sumur yang telah selesai.
Ada dua jenis pengangkutan rig jack-up: pendek (transisi) dari titik ke titik dalam struktur yang dieksplorasi dan penarik panjang jarak jauh di luar area yang dieksplorasi.
SSDR dipindahkan dan ditarik dengan batasan karena kondisi cuaca. Setelah pengangkutan selesai, SSDR dipandu ke titik pengeboran dan jangkar serta rantai jangkar diangkut sesuai dengan diagram.
Karakteristik teknis utama dari beberapa MODU diberikan dalam Tabel. 1.3.
Fungsi pengeboran dalam kondisi lepas pantai dan darat setara. Namun, ada beberapa perbedaan yang terutama terkait dengan desain sumur bagian atas (bawah air), pengeboran dari poros, melengkapi kepala sumur dengan pencegah ledakan, konservasi sumur, dll.
Sebelum mengebor sumur, desainnya dibenarkan dan dipilih. Konsep desain mencakup penataan konsentris kolom selubung menunjukkan diameternya, kedalaman turunnya, tinggi naiknya mortar semen yang dipompa ke dalam sumur di belakangnya, dan diameter mata bor yang digunakan untuk mengebor di bawah setiap kolom.
Sebenarnya, desain sumur adalah seperangkat elemen pendukung penambangan dengan dimensi melintang yang sangat kecil dengan kedalaman dan panjangnya, yang, dengan peralatan teknis dan teknologi modern, memastikan konstruksi sumur yang bebas masalah, dengan mempertimbangkan perlindungan lapisan tanah bawah, ekonomis. saluran yang stabil secara spasial tertutup antara lapisan jenuh fluida dan bagian lain dari bagian geologi yang terbuka, serta permukaan siang hari, dioperasikan dalam mode dan waktu tertentu tergantung pada tujuannya (studi bagian geologi, eksplorasi dan penilaian gas dan minyak deposit, produksi, pemeliharaan tekanan reservoir, pemantauan mode operasi lapangan, dll.). Pada Gambar. 1.6, a menunjukkan profil sumur, dan pada Gambar. 1.6, b secara grafis menunjukkan diagram kerja desainnya. Di bagian atas di atas setiap baris kolom selubung adalah diameternya (dalam mm), dan di bagian bawah - kedalaman pemasangan (dalam m) dan pengangkatan mortar semen ditunjukkan dengan guratan, di atasnya ditandai dengan ketinggian pengangkatannya. ; terkadang nomor bit diberikan.
Setiap kolom yang diturunkan ke dalam sumur memiliki namanya masing-masing. Yang pertama, yang terpendek, disebut arah. Ini dipasang sebelum pengeboran dimulai dan melindungi kepala sumur dari erosi tanah dengan mensirkulasikan cairan pengeboran. Kolom kedua, berfungsi untuk menutupi batuan atas yang tidak stabil dan akuifer, disebut konduktor. Bagian bawah konduktor, seperti bagian bawah semua kolom yang diturunkan setelahnya, berakhir pada pipa pendek menebal yang disebut sepatu. Saat mengebor sumur dalam kondisi permafrost,
Beras. 1.6. Desain yang bagus
Papan dan konduktor dipilih dengan mempertimbangkan pencegahan peleburan batuan. Untuk mencegah atau menghilangkan komplikasi yang timbul atau mungkin terjadi selama pengeboran, tali perantara diturunkan. Mungkin ada beberapa di antaranya. Kolom terakhir yang dimaksudkan untuk eksploitasi cakrawala produktif disebut kolom produksi. Saat menghitung jumlah kolom yang diturunkan ke dalam sumur, arah dan konduktor tidak diperhitungkan.
Kolom yang menutupi interval tertentu tanpa akses ke kepala sumur disebut liner (kolom rahasia). Liner sering digunakan saat menyemen sumur dalam (Gbr. 1.7).
Terkadang senar casing diturunkan pada bagian – bagian. Proses menjalankan casing dalam hal ini disebut sectional, dan casing disebut sectional.
Saat mengebor sumur dalam dalam kondisi geologi yang sulit, struktur multi-kolom digunakan. Seringkali jalan keluar mata bor dari bawah kolom perantara mencapai 1500 m atau lebih. Dalam kondisi ini, sejumlah besar pekerjaan pengeboran dilakukan di sumur berselubung, casing dan pipa bor menjadi aus secara signifikan, dan masa pakainya berkurang. Untuk mengurangi keausan, digunakan cincin tapak. Pelindung (Gbr. 1.8) terdiri dari dua cangkang karet 2 yang dapat diganti, diperkuat dengan rangka logam, dihubungkan satu sama lain menggunakan pin penghubung baji 1. Gasket fleksibel 3 dipasang di dalam bingkai, yang ujung-ujungnya diputar ke dalam. Rangka logam 4 dilapisi permukaannya dengan lem khusus bila diberi karet. Desain pelindung memastikan self-jamming pada pipa bor. Pelindung mudah dipasang pada pipa bor baik di atas rotor selama operasi tripping maupun di jalur rig.
Pelindung dengan diameter 114 mm dipasang pada setiap bagian pipa dan macet sendiri saat pelindung bergerak ke atas dan ke bawah sepanjang tali bor; Pelindung dengan diameter 140 mm dipasang di bawah kunci pipa bor dan mengunci sendiri ketika pelindung bergerak ke atas sepanjang tali bor.
Untuk penyemenan sumur minyak dan gas, mortar semen digunakan - campuran bahan pengikat (semen) dicampur dengan air dalam jumlah tertentu, seringkali dengan penambahan reagen kimia. Karena kenyataan bahwa larutan telah muncul, fase padatnya tidak hanya diwakili oleh semen Portland (dan kadang-kadang tidak termasuk semen Portland), lebih tepat menyebutnya mortar semen. Mortar semen dapat diberikan formulasi yang lebih umum: ini adalah larutan yang diperoleh setelah mencampurkan semen semen dengan air (atau cairan lain) yang diolah dengan bahan tambahan kimia (atau tanpa bahan tambahan kimia)
527 425 295 219 146
Beras. 1.7. Desain bagus dengan liner 219 mm
Beras. 1.8. Pelindung gangguan diri:
a – untuk pipa bor dengan diameter 114 mm; b – untuk pipa bor dengan diameter 140 mm
untuk meningkatkan kualitas mortar dan batu atau memperlancar proses teknologi.
Semen sumur adalah produk yang terdiri dari satu atau lebih bahan pengikat (semen Portland, terak, kapur, bahan organik, dll.), mineral (pasir kuarsa, asbes, tanah liat, terak, dll.) atau organik (derek kapas, limbah produksi pulp, dll.) .) bahan tambahan yang memungkinkan, setelah dicampur dengan air atau cairan lain, untuk memperoleh larutan dan kemudian batu dengan kualitas tertentu.
Keberhasilan pekerjaan penyemenan ditentukan oleh teknik dan teknologi proses penyemenan, mutu pekerjaan persiapan, material penyemenan dan kelengkapan penggantian lumpur bor dengan material penyemenan.
Halaman 1
Teknologi pengeboran sumur minyak dan gas antara lain menaikkan dan menurunkan pipa bor secara berkala untuk mengganti trigger bit. Ini adalah pekerjaan yang paling lama dan paling sulit secara fisik dari semua pekerjaan yang dilakukan dalam proses pengeboran sumur.
Teknologi pemboran sumur minyak dan gas mempunyai karakteristik tersendiri dan menuntut adanya tenaga penggerak. Selama proses pengeboran, sebagian besar daya dikonsumsi oleh pompa lumpur dan rotor, dan selama operasi tripping - oleh winch dan kompresor.
Kursus Teknologi pengeboran sumur minyak dan gas adalah yang utama dalam struktur pelatihan spesialis bersertifikat dalam spesialisasi Pengeboran sumur minyak dan gas. Saat mempelajarinya, seseorang menguasai dasar-dasar merancang mode pengeboran, mengendalikan lintasan sumur, membenarkan program hidrolik, dan memilih motor lubang bawah.
Komputerisasi teknologi pengeboran sumur minyak dan gas diusulkan untuk memecahkan serangkaian masalah optimasi adaptif yang saling terkait, termasuk deteksi cepat batas-batas kumpulan batuan homogen, identifikasi parameter model matematika dalam kondisi baru, optimalisasi mode dan komprehensif pengkajian perkembangan tumpuan dan mata bor secara langsung dalam proses pendalaman sumur.
Peningkatan teknologi pemboran sumur minyak dan gas memerlukan penggunaan sistem kendali dan otomasi untuk berbagai operasional proses pemboran.
Teknik dan teknologi pemboran sumur minyak dan gas merupakan salah satu disiplin ilmu khusus yang menentukan profil seorang insinyur mesin dan peralatan di bidang minyak dan gas. Tujuan dari pengajaran disiplin ini adalah untuk membekali siswa dengan pengetahuan tentang teknologi pengeboran sumur minyak dan gas dan memperkenalkan mereka pada peralatan yang menjamin terlaksananya semua proses dan operasi teknologi dalam kondisi pengeboran. Pengetahuan ini diperlukan bagi seorang insinyur mesin ketika merancang, memasang dan mengoperasikan rig pengeboran, peralatan individu untuknya, perangkat, komponen dan perlengkapan, dan melakukan pekerjaan perbaikan.
Dengan mempertimbangkan teknologi pengeboran sumur minyak dan gas serta kondisi pengoperasian rig pengeboran, maka dapat dirumuskan persyaratan dasar yang harus dipenuhi oleh penggerak listrik modern.
Program disiplin ilmu Teknik dan teknologi pemboran sumur minyak dan gas memberikan kajian terhadap seluruh komponen siklus pembangunan sumur, mulai dari konsep sumur, klasifikasinya, desain, sarana teknis yang digunakan dan operasi teknologi penghancuran batuan dan pengeboran poros, dan diakhiri dengan proses pembukaan dan pengujian cakrawala produktif, pengikatan sumur dengan casing string dan pemisahan lapisan dengan bahan penyemenan, pengembangan dan pengujian sumur. Selain itu, perhatian juga diberikan pada rig pengeboran dan peralatan terkaitnya. Perhatian khusus dikhususkan untuk rig pengeboran khusus yang dirancang untuk pengeboran sumur di daerah lepas pantai.
Pada tahap awal pengembangan teknologi pengeboran sumur minyak dan gas, perlu ditentukan profil lubang sumur untuk pengeboran terarah, yang sangat menentukan pilihan skema desain untuk tahap selanjutnya. Secara khusus, perhitungan pengeboran dan string casing, pilihan tata letak string bor bawah, geometri saluran, dll bergantung pada keputusan ini.Tentunya, tahap ini dapat dihilangkan untuk sumur vertikal, yang desainnya dimulai dengan pilihan desain. .
Analisis terhadap tren perkembangan peralatan dan teknologi pengeboran sumur minyak dan gas menunjukkan bahwa di masa mendatang, PDM, bersama dengan turbodrill, akan tetap menjadi salah satu motor downhole utama.
Masalah utama terkait dengan teknologi pengeboran sumur minyak dan gas dipertimbangkan. Perhitungan teknologi diberikan dan dijelaskan proses teknologi ditemui pada saat pengeboran sumur.
Industri minyak dan gas Uni Soviet memiliki pencapaian yang tidak dapat disangkal dalam pengembangan teknologi dan teknologi pengeboran sumur minyak dan gas, metode pengembangan lapangan, teknologi produksi minyak dan gas dan industri lainnya. Namun sayangnya, ada cabang-cabang penting industri minyak yang saat ini tertinggal dari laju pembangunan secara umum dan kadang-kadang bahkan memperlambat pertumbuhannya lebih lanjut. Di beberapa daerah penghasil minyak dan gas, karena penggunaan cairan pembilas yang tidak sesuai untuk menembus ke dalam formasi, permeabilitas reservoir berkurang.
Didedikasikan untuk salah satu bidang teknologi yang relevan secara praktis untuk pengeboran sumur minyak dan gas - pembukaan utama formasi dengan colmatation. Metode utama menyumbat dinding sumur diuraikan secara singkat. Ciri khas Presentasinya adalah untuk mempertimbangkan kemungkinan aksi hidrolik (gelombang) pada partikel padat cairan pengeboran untuk mentransfer energi ke partikel tersebut. Kondisi yang diperlukan dan cukup untuk pelaksanaan proses penyumbatan di bawah aksi gelombang diusulkan.
Didedikasikan untuk salah satu bidang teknologi yang relevan secara praktis untuk pengeboran sumur minyak dan gas - pembukaan utama formasi dengan colmatation. Metode utama menyumbat dinding sumur diuraikan secara singkat. Ciri khas dari presentasi ini adalah pertimbangan kemungkinan aksi hidrolik (gelombang) pada partikel padat cairan pengeboran untuk mentransfer energi ke partikel tersebut. Kondisi yang diperlukan dan cukup untuk pelaksanaan proses penyumbatan di bawah aksi gelombang diusulkan.
Didedikasikan untuk salah satu bidang teknologi yang relevan secara praktis untuk pengeboran sumur minyak dan gas - pembukaan utama formasi dengan colmatation. Metode utama menyumbat dinding sumur diuraikan secara singkat. Ciri khas dari presentasi ini adalah pertimbangan kemungkinan aksi hidrolik (gelombang) pada partikel padat cairan pengeboran untuk mentransfer energi ke sana; kondisi yang diperlukan dan cukup untuk pelaksanaan proses penyumbatan di bawah aksi gelombang diusulkan.
Masyarakat telah mengenal minyak dan gas sejak lama. Menurut data sejarah, ingatan pertama tentang minyak terjadi 500 ribu tahun yang lalu, ketika pertama kali ditemukan di tepi Laut Kaspia. Pada saat yang sama dengan perkembangan manusia, banyak industri berkembang, mineral baru ditemukan, dan teknologi baru bermunculan. Saat ini kita hidup di abad ke-21 yang disebut dengan abad teknologi digital. Abad ke-20 yang mendahuluinya adalah abad minyak dan gas alam. Meski 100 tahun telah berlalu dari era minyak dan gas ke era komputer, kedua sumber daya alam ini, bersama dengan batu bara, tetap menjadi yang teratas dalam perkembangan perekonomian dunia, seperti sebelumnya.
Orang-orang mulai mengekstraksi minyak sejak mereka mengenalnya. Sebagai hasil penelitian, para ilmuwan arkeologi telah menemukan bahwa produksi minyak di tepi sungai Efrat telah dilakukan sejak 6-4 ribu SM. Namun industri minyak dan gas baru dimulai pada pertengahan abad ke-19, ketika masyarakat mulai mengekstraksi gas dan minyak dengan mengebor sumur minyak dan gas.
Hingga saat ini, minyak diekstraksi dari sumur yang sangat dangkal dan terletak di dekat saluran keluar alaminya di permukaan bumi. Bahkan pada masa itu, minyak banyak digunakan di banyak bidang, mulai dari obat-obatan hingga penerangan jalan. Namun meskipun demikian, kebutuhan akan hal itu tidak setinggi setelah munculnya mesin uap pertama.
Saat ini, minyak dan gas merupakan mineral utama yang dimanfaatkan masyarakat dalam berbagai bidang kehidupan. Kehidupan sehari-hari. Ruangan dipanaskan dengan gas, makanan juga digunakan untuk memasak, bahan bakar kendaraan terbuat dari minyak - ini hanyalah hal-hal yang ditemui orang setiap hari. Terlepas dari kenyataan bahwa para ilmuwan terus berupaya menciptakan teknologi baru yang dapat menggantikan penggunaan minyak dan gas, dan sudah ada pembangkit listrik, motor listrik, ketel listrik, dan banyak lagi yang tidak memerlukan penggunaan mineral tersebut, namun tetap saja tidak mungkin untuk menggantinya 100%. Dalam hal ini, sulit membayangkan keberadaan kita tanpa minyak dan gas.
Industri minyak dan gas berkembang pesat. Saat ini, terdapat banyak stasiun yang memproduksi minyak dan gas, yang merupakan proses yang sangat kompleks.
Metode pengeboran sumur dan desainnya
Seperti disebutkan di atas, industri minyak dan gas dimulai ketika masyarakat belajar mengekstraksi minyak dan gas dengan mengebor sumur. Untuk mengebor sebuah sumur, sumur harus dirancang dengan jelas, berdasarkan hal-hal berikut:
- kondisi pengeboran geologi;
- tujuan sumur;
- kedalamannya;
- tipe kolektor;
- cakrawala proyek;
- bagian geologi di tempat pembuatan sumur;
- area kemungkinan komplikasi;
- tekanan reservoir;
- diameter string produksi.
Struktur sumur dipengaruhi oleh:
- kompleksitas bagian geologi;
- metode pengeboran;
- tujuan sumur;
- metode membuka cakrawala produktif.
Selain itu, ada beberapa cara pembentukan sumur. Masing-masing sesuai digunakan dalam kondisi tertentu. Metode pengeboran sumur adalah proses pembentukan lubang sumur melalui penghancuran batuan secara terus-menerus. Sumur dapat dibor secara mekanis atau non mekanis.
Metode mekanis meliputi:
- Terkejut
- Bahan kimia
- Termokimia
- pulsa listrik
- Gabungan
Metode non-mekanis meliputi:
- Rotasi
- Tali kejut
- Dampak pada jeruji
- Kejutan pneumatik
Saat menentukan bagaimana sumur akan dibangun untuk penambangan, banyak faktor yang dipertimbangkan. Pertama-tama, metode pengeboran bergantung pada sifat apa yang dimiliki batuan tersebut dan dalam kondisi apa terjadinya. Yang juga sangat penting adalah struktur formasi, apa yang dikandungnya - cairan atau gas dan berapa jumlahnya, jumlah lapisan produktif dan koefisien anomali tekanan formasi. Peran utama dalam memilih metode pengeboran sumur dimainkan oleh tujuan yang dimaksudkan, akuifer, yaitu karakteristik hidrologi dan kedalamannya, serta kuantitasnya. pekerjaan yang diperlukan yang memerlukan implementasi selama pengembangan waduk.
Faktor penting yang menentukan bagaimana sumur akan dibentuk adalah biaya penetrasi satu meter (profitabilitas). Peralatan yang digunakan, parameter mode pengeboran, program pengeboran hidrolik, dan biayanya bergantung pada bagaimana sumur akan dibentuk. Dengan demikian, studi kelayakan menjadi faktor mendasar dalam menentukan metode pengeboran suatu sumur.
Peralatan untuk pengeboran sumur minyak dan gas
Saat mengebor sumur minyak dan gas, berbagai peralatan digunakan, pilihannya berkaitan langsung dengan metode produksi minyak dan gas. Saat ini, minyak diproduksi dengan menggunakan metode berikut:
- Air mancur. Metode ini disebabkan aliran minyak multi-aliran ke dalam sumur. Ini digunakan pada tahap awal produksi minyak, karena membutuhkan tekanan yang cukup tinggi di reservoir minyak.
- Kompresor. Minyak naik ke atas dengan menyuplai gas atau udara bertekanan ke dalam sumur, yang mendorongnya keluar.
- Pemompaan dianggap sebagai metode tertua. Ini terdiri dari merendam pompa khusus hingga kedalaman yang jauh lebih rendah dari tingkat dinamis.
Dengan metode produksi gas, keadaannya agak berbeda. Hal ini terutama disebabkan oleh fakta bahwa gas bukanlah cairan, yang sangat memudahkan proses ekstraksi. Jadi, untuk memperoleh gas alam dari perut bumi dipasang pada tempat yang tepat peralatan khusus dengan fasilitas penyimpanan, setelah itu sumur yang sangat dalam dibor. Karena fakta bahwa gas cenderung menuju tekanan terendah, maka gas tersebut langsung naik ke fasilitas penyimpanan, tempat gas tersebut diproses dan dicadangkan.
Namun terlepas dari rumitnya ekstraksi mineral dari perut bumi, produksi minyak dan gas dilakukan dengan menggunakan teknik yang berbeda-beda. Yang paling umum adalah mesin goyang, yang bentuknya menyerupai derek di dalam sumur. Desainnya terdiri dari batang utama dan “palu” yang melekat padanya. Penggunaan peralatan ini disebabkan oleh peluncuran mekanis pompa batang pengisap ke sumur minyak. Desain terkenal lainnya untuk produksi minyak dan gas adalah anjungan minyak yang digunakan di laut. Keragaman platform tersebut menentukan kedalaman produksi minyak dan gas di bawah air. Minyak dan gas juga diekstraksi menggunakan rig pengeboran yang digunakan di darat. Pada dasarnya instalasi tersebut digunakan selama eksplorasi dan pengembangan ladang minyak dan gas baru.
Nama: Teknologi pengeboran sumur minyak dan gas
Format: PDF
Ukuran: 8,73 Mb
Tahun terbit: 2001
Isu-isu terkait dengan teknologi pengeboran sumur minyak dan gas tercakup. Informasi disediakan tentang bor pipa, sekrup dan listrik, serta teknologi pengeboran turbin dan putar. Semua elemen dijelaskan alat pengeboran: mata bor, pipa bor, motor downhole, alat untuk mengubah arah sumur. Mode pengeboran dipertimbangkan dalam kombinasi dengan sifat fisik batuan dan program hidrolik untuk membilas lubang bor dan dasar sumur berdasarkan pencapaian ilmu pengetahuan dan praktik terkini. Proses pengeboran terarah dan horizontal, serta metode dan sarana teknis navigasi ketika poros tenggelam dalam kondisi ini, dijelaskan. Untuk mahasiswa universitas dan fakultas minyak dan gas.
Kata pengantar
1. Informasi Umum tentang pengeboran sumur
1.1. Maksud, maksud dan tujuan pemboran sumur
1.2. Teknologi konstruksi sumur
1.3. Metode pengeboran dasar
1.4. Jenis pengeboran
2. Litomekanik dalam pemboran
2.1. Ketentuan umum
2.2. Sifat mekanik dan abrasif batuan
2.3. Pengaruh tekanan pembatas, suhu dan saturasi air terhadap beberapa sifat batuan
2.4. Pola dasar penghancuran batuan
2.5. Peran hidrodinamika dasar sumur dalam proses penghancuran batuan
2.6. Mekanisme retakan utama
2.7. Pengaruh indikator sifat-sifat fluida pemboran dan jenisnya terhadap efisiensi penghancuran batuan di dasar sumur
2.8. Pengaruh mode pembilasan pada kecepatan pengeboran
2.9. Energi proses penghancuran batuan
3. Mekanika fluida dalam pengeboran
3.1. Sifat hidromekanik dan model fluida
3.2. Hidrostatika dan unsur dinamika fluida
3.3. Metode untuk menentukan karakteristik reologi utama cairan pengeboran
3.4. Hidrodinamika selama operasi pengangkatan
3.5. Resistansi hidrolik lokal
3.6. Elemen hidromekanik sistem gas-cair
4. Mata bor
4.1. Bit rol
4.2. Potongan pisau
4.3. Penggilingan bit
4.4. bit ISM
4.5. Potongan berlian
4.6. Mata bor rol
4.7. Kepala bor pisau, penggilingan dan karbida
4.8. Kepala bor berlian dan kepala bor ISM
4.9. Alat pengambilan inti
4.10. Ekstender
4.11. Alat kalibrasi dan pemusatan
4.12. Pendekatan untuk memilih bit roller untuk kondisi pengeboran tertentu
5. Tali bor
5.1. Pipa bor terkemuka
5.2. Bor pipa dengan ujung yang tidak rata dan koplingnya
5.3. Klem untuk pipa bor yang rusak
5.4. Bor pipa dengan sambungan las
5.5. Pipa Bor Paduan Ringan
5.6. Kerah Bor
5.7. Kapal selam untuk senar bor
5.8. Cincin karet untuk pipa bor
5.9. Periksa katup untuk pipa bor
5.10. Elemen pemusatan dukungan
6. Deformasi dan tegangan pada rangkaian bor
6.1. Model fisik rangkaian bor
6.2. Stabilitas tali bor
6.3. Tegangan dan beban
6.4. Prinsip umum dan metode penghitungan rangkaian bor
6.5. Pengoperasian pipa bor
7. Memilih metode pengeboran. Motor downhole dan teknologi spesifik dari berbagai metode pengeboran
7.1. Memilih metode pengeboran
7.2. Motor lubang bawah
7.2.1. Latihan turbo. Pengeboran turbin
7.2.2. Obeng. Pengeboran dengan motor downhole
7.2.3. turboprop motor hidrolik
7.2.4. Latihan listrik. Pengeboran listrik
7.3. Pengeboran putar
8. Reses mekanis. Mode pengeboran
8.1. Konsep Pengantar
8.2. Pengaruh berbagai faktor terhadap proses pengeboran
8.3. Pengaruh tekanan diferensial dan tekanan terhadap penghancuran batuan
8.4. Pengembangan bit rasional
8.5. Desain mode pengeboran
8.6. Keterbatasan sifat-sifat fluida pengeboran
8.7. Membersihkan sumur yang dibor dari lumpur
9. Model umum kemampuan pengeboran batuan
9.1. Model Pengeboran Mekanis
9.2. Menyusun dan melaksanakan program hidrolik untuk merancang dan mengebor sumur
9.3. Optimalisasi mode pengeboran turbin
10. Pengeboran sumur terarah dan horizontal
10.1. Maksud dan tujuan pemboran sumur terarah
10.2. Dasar-dasar Desain Sumur Terarah
10.2.1. Memilih konfigurasi sumur terarah (rute, lintasan)
10.2.2. Justifikasi proyeksi lubang sumur terarah
10.2.3. Pemilihan elemen desain sumur terarah
10.2.4. Fitur profil sumur horizontal
10.2.5. Desain lintasan sumur terarah
10.2.6. Perhitungan beban yang terjadi pada pengait pada saat mengangkat alat bor dari dalam sumur
10.3. Faktor penentu lintasan dasar sumur
10.4. Rakitan downhole untuk pengeboran sumur terarah
10.4.1. Alat untuk mengatur kelengkungan lubang sumur
10.4.2. Perhitungan rakitan downhole
10.4.3. Memilih Rakitan Tali Bor Bawah Kaku untuk Menstabilkan Sudut Sumur Berarah
10.5. Metode dan perangkat untuk mengendalikan lintasan sumur terarah
10.6. Mengubah arah lubang sumur
10.6.1. Alat defleksi
10.6.2. Orientasi whipstock
10.7. Fitur pengeboran dan navigasi sumur horizontal
Aplikasi
Bibliografi
