Безамбарное буріння

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.


Нажми чтобы узнать.
скачати

План

Введення

1. Принципи інженерно-екологічного зонування та еколого-економічна ефективність кущового безамбарного буріння

2. Обладнання циркуляційних систем для безамбарного буріння

3. Утилізація відходів безамбарного буріння нафтових свердловин

Список літератури

Введення

Актуальним завданням сьогоднішнього дня в окрузі є ощадливий режим природокористування, направлений на збереження лісів, чистоти річок і озер, забезпечення відтворення флори і фауни, охорону рідкісних і зникаючих тварин і птахів.

Досягається це шляхом створення мережі заповідних і особливо охоронюваних природних територій, розробки і впровадження екологічно чистих методів видобутку нафти і газу, застосування в лісовій промисловості безвідходних технологій, будівництва ефективних очисних споруд.

Для здійснення цих завдань повинна бути розроблена концепція еколого-економічної збалансованості розвитку промислового і житлового комплексів автономного округу, втілення в життя якої дозволяє вирішувати накопичені проблеми.

З метою зменшення забруднення навколишнього середовища нафтогазовидобувним комплексом ведуться розробки і впроваджуються нові природозберігаючі технології. Освоюється безамбарное буріння, що дозволяє значно знизити обсяги виробничих відходів.

1. Принципи інженерно-екологічного зонування та еколого-економічна ефективність кущового безамбарного буріння

Обгрунтування вибору технічних об'єктів та їх розміщення на території родовища повинна відповідати критеріям еколого-господарської оптимізації. Під нею будемо розуміти досягнення найбільш раціонального екологічної рівноваги при господарській діяльності, тобто при максимумі економічної вигоди - мінімум шкоди для навколишнього природного середовища. Еколого-господарська оптимізація базується на проведенні відповідних природоохоронних заходів, які спрямовані, з одного боку, на збереження навколишнього природного середовища, з іншого - на дотримання безпеки виробництва. Основою еколого-господарської оптимізації є еколого-економічні компроміси. Це означає, що необхідні оцінка і збалансований облік природних, соціально-господарських, технічних і технологічних показників з будівництва та експлуатації інженерних споруд, розвідки та розробки надр. Така оцінка може бути виконана на основі функціонального інженерно-екологічного зонування. Суть такого зонування полягає у виділенні ділянок різного функціонального призначення та екологічного режиму використання.

В якості прикладу розглянемо Ковиктинське газоконденсатне родовище, яке розташоване в Жігаловському районі Іркутської області на півдні Сибірської платформи в межах Лена-Ангарського плато. Продуктивні горизонти залягають в породах докембрію на глибині близько 3000 м. Родовище характеризується складними гірничо-геологічними, інженерно-геологічними та екологічними умовами, що утрудняє його освоєння. Особливо слід відзначити наявність зон аномально високого тиску пластових розсолів (залягають на глибинах близько 1800 м), розбурювання яких призводило раніше до ускладнень і аварійних ситуацій.

Мною обгрунтовані і використовуються наступні критерії еколого-економічної оптимізації при проведенні зонування Ковиктинського родовища:

- Екологічна цінність ландшафтів та їх компонентів, що визначається за значимістю виконуваних ними средозащітних, средообразующих, біостаціонних та інших функцій;

- Цінність природних ресурсів (лісових основного і побічного користування, водних поверхневих і підземних, промислових тварин і риб та ін) з точки зору їх значимості для місцевих землекористувачів;

- Природоохоронні обмеження, що пред'являються законодавством, в якому обгрунтовується виділення водоохоронних, нерестових, охотопромислових, орехопромислових та інших зон охорони природи і особливо охоронюваних природних територій;

- Стан екосистем, антропогенна нарушенность яких знижує їх екологічну та ресурсну цінність;

- Пожежонебезпека територій, обумовлена ​​класом горимости лісів;

- Динамічні категорії ландшафтів, які включають корінні, уявно корінні, серійні і стійко тривало похідні групи фацій;

- Рівень розвитку ландшафтів (оптимальний, обмежений, редукований);

- Техногенна стійкість ландшафтів, що визначається за співвідношенням чутливості, відновлюваності та здатності до асиміляції забруднювачів (буферність);

- Інженерно-геологічні умови - міцність грунтів, крутизна схилів, наявність багаторічної мерзлоти і зон розвантаження підземних вод, їх геологічна захищеність, розвиток геодинамічних процесів, у тому числі небезпечних і катастрофічних, наприклад, зсувів, осідань грунтів, повеней та паводків у долинах річок і ін;

- Гірничотехнічні умови буріння свердловин, що ускладнюють їх проходку - поглинання бурових розчинів карстовими пустотами та тріщинами в зоні аерації та інтенсивного водообміну при розміщенні свердловин на високих вододілах плато, що призводить до збільшення обсягів буріння, зростання ризику аварійності в зонах аномально високого пластового тиску мінералізованих вод ( розсолів);

- Схема розміщення (кустованія) свердловин, що забезпечує повний відбір (дренаж) газу продуктивних горизонтів.

Для розглянутих критеріїв запропонована система оціночних показників, виконана за трибальною шкалою. В узагальненому вигляді показники діляться на п'ять груп. Показники першої групи пов'язані із загальними природоохоронними обмеженнями, другий - з умовами ведення лісового та мисливського господарства, третьої - з інженерно-геологічними умовами будівництва та експлуатації інженерних споруд, четвертої та п'ятої визначаються гірничотехнічними умовами буріння свердловин і схемою розміщення кущів. Інтегральна інженерно-екологічна оцінка є підсумком перерахунку сумарних значень трибальною шкали в п'ятибальну. За прийнятою термінологією бал називається класом екологічного бонітету.

У зоні I класу бонітету найбільш високі обмеження на розміщення промислових об'єктів. Тут представлені особливо охоронювані і цінні в екологічному та господарському відносинах природні об'єкти та ресурси, ландшафти зі зниженою техногенної стійкістю. Для зони характерні несприятливі інженерно-геологічні і гірничотехнічні умови. Сітка кущів видобувних свердловин не забезпечує необхідних параметрів вилучення газу. У той же час землі цієї зони найбільш привабливі для ведення мисливського і лісового господарства.

У зоні V класу бонітету, навпаки, немає особливих природоохоронних обмежень, ландшафти мало значимі в екологічному та ресурсному плані, стійкі до техногенних впливів. Тут переважають гару, вирубки, техногенні пустки і порушені вторинні ліси. Інженерно-геологічні умови сприятливі для будівництва та експлуатації інженерних споруд, не виявляються геологічні ускладнення для буріння, витримується розрахункова сітка кустованія свердловин. Тому такі землі не представляють особливої ​​цінності як лісові та мисливські угіддя, але як ділянки надр сприятливі для розміщення об'єктів газового промислу, буріння та експлуатації свердловин. Розробку Ковиктинського газоконденсатного родовища планується здійснювати з використанням технологій кущового безамбарного буріння. Це складний технічний і технологічний процес, що вимагає особливо прискіпливого ставлення до питань еколого-господарської оптимізації.

Як зазначалося, під еколого-економічною ефективністю розуміється отримання найбільшого економічного та екологічного ефекту при мінімумі зусиль. Вона досягається за допомогою різних технічних, технологічних, проектних, нормативно-правових та інших рішень, що забезпечують найбільш вигідний економічний варіант, мінімізацію шкоди навколишньому середовищі, зниження виробничих витрат і витрат на проведення природоохоронних заходів. Стосовно до буріння та експлуатації свердловин на нафту і газ здешевлення собівартості продукції та зменшення техногенного впливу на природні комплекси відбувається за рахунок застосування прогресивних технологій та екологізації виробництва. У сукупності вони спрямовані на отримання більшої кількості видобутого вуглеводневої сировини, зменшення негативного впливу на навколишнє природне середовище і, як наслідок, зниження платежів за вилучення земель, інших природних ресурсів та об'єктів, їх порушення, забруднення, рекультивацію. При цьому вимоги до екологічного стану території в зоні техногенного впливу повинні регламентуватися природоохоронним законодавством.

Кущове похиле безамбарное буріння розглядається як засіб організації економічно та екологічно ефективного будівництва пошуково-розвідувальних та експлуатаційних свердловин, видобутку сировини. Воно дозволяє більш повно, раціонально і комплексно здійснювати освоєння та охорону надр, вирішувати природоохоронні завдання.

Кущове буріння полягає в проходці з одного майданчика пучка свердловин, одній вертикальній і декількох, зазвичай до 4-7, похилих. Вперше його стали застосовувати при бурінні з морських платформ на шельфі. Однак згодом такий спосіб знайшов застосування і на суші. Сьогодні найбільш розроблена технологія безамбарного буріння в таких великих компаніях як British Petroleum, Rust Environment & Infrastructure, Baker Hughes Inteq, Ethyl Corporation, Great Lake Chemical Corporation і інших. Існує багатий світовий досвід розробки родовищ корисних копалин методами глибокого кущового безамбарного буріння з дотриманням норм екологічної безпеки. Більшість провідних компаній світу засновують свою доктрину на концепціях допустимого ризику. Багато виробників вкладають великі фінансові кошти в охорону навколишнього природного середовища як гарант зниження загального ризику виробництва, забезпечення економічної вигоди (прибутку) при дотриманні норм охорони навколишнього середовища.

Будівництво, проходка і експлуатація кущів свердловин дозволяє скоротити виробничі витрати за рахунок облаштування одного майданчика, замість кількох при традиційному вертикальному бурінні. За рахунок централізації відбувається спрощення виробничої та соціально-господарської інфраструктури, пов'язаної з будівництвом і експлуатацією інженерних споруд та обслуговуванням персоналу. Скорочується протяжність лінійних споруд - доріг, трубопроводів, ліній електропередачі та зв'язку. Зменшується кількість майданчикових об'єктів, перш за все бурових майданчиків, УППГ, компресорних станції, запірної арматури, житлових селищ та ін Особливе значення зниження площ тимчасового і постійного землевідведення має в районах з природоохоронними обмеженнями. Буріння з одного майданчика розходяться в різні боки похилих свердловин дозволяє дренувати велику площу продуктивного горизонту, в тому числі ділянок надр, розташованих під територіями з несприятливими інженерно-геологічними та екологічними умовами, а також уникнути проходки свердловин у зонах розломів і аномально-високого тиску розсолів, в місцях слабо вивчених пошуково-розвідувальним буровими та геофізичними методами.

До обмежень кущового похилого буріння в умовах Ковиктинського родовища відносяться: подовження стовбура похилій свердловини, недолік потужності вітчизняних бурових верстатів для буріння свердловин довжиною більше 6000 м, необхідної для досягнення глибини вибою 3000 м в радіусі забору газу 2000 м. Використовувані зарубіжні верстати та обладнання мають значно більшу вагу, габарити і ціни. Тому вартість робіт, з урахуванням витрат на перевезення і монтаж обладнання, навчання персоналу, перевищує казахсатнскіе, що знижує рентабельність виробництва і термін окупності.

Технологія безамбарного буріння дозволяє проводити очищення надходить із свердловини забрудненої промивної рідини на спеціальних установках без використання котлованів-відстійників. У цьому випадку цикл повторного водоспоживання стає замкнутим, знижується ємнісний парк. Для дотримання природоохоронних вимог очищення застосовується спеціально розроблений токсикологічний контроль. Екологічно позитивним фактором є також скорочення землевідведення під комори, виключаються порушення навколишнього природного середовища при їх будівництві та експлуатації, фільтрація забруднювачів в підстилають горизонти.

Існують і об'єктивні технологічні та технічні складнощі, які знижують економічну значимість безамбарного буріння. Вони пов'язані з перенастроюванням очисних споруд при використанні різних типів бурових розчинів, що застосовуються при проходці пластів у зоні аерації та інтенсивного водообміну, прісних водоносних горизонтів, сольових і подсолевих горизонтів у зоні уповільненої водообміну. Запропонований мною підхід до облаштування Ковиктинського газоконденсатного родовища на основі функціонального інженерно-екологічного зонування, орієнтованого на застосування кущового безамбарного буріння, дозволяє підвищувати рентабельність газового промислу, знижувати рівень техногенного впливу на навколишнє середовище, знаходити компромісні рішення з іншими землекористувачами, забезпечувати екологічну безпеку виробничого процесу, відповідає принципам комплексного природокористування та раціонального освоєння надр у сировинних районах, вимогам природоохоронного законодавства. Крім усього іншого необхідний також комплексний і збалансований облік еколого-соціальних чинників, економічних і позаекономічних показників, що впливають на ефективність надрокористування.

2. Обладнання циркуляційних систем для безамбарного буріння

За період 1990-2004 р.р. відбулося достатньо повне переоснащення циркуляційних систем новим сучасним обладнанням, що забезпечує рішення технологічних і екологічних проблем в області промивки свердловин. Її якість та надійність ростуть, як підсумок зміцнюється тенденція закупівлі буровими компаніями більш дешевих виробів вітчизняного виробництва. Крім цінових питань, для бурових компаній тим самим вирішується і проблема запасних частин, сервісу і кваліфікації обслуговуючого персоналу.

На жаль, всі сучасні розробки раніше і зараз виконуються на ініціативній основі і не фінансуються ні бюджетом, ні нафтогазовидобувними підприємствами. Існуюча тендерна система закупівель часто проводиться при недостатньому участю технічних фахівців, що призводить до придбання більш дешевого, але не завжди якісного обладнання. Внаслідок цього науково-виробничі компанії, що займаються створенням нових виробів, обмежені у збуті своєї більш сучасної продукції й у фінансуванні власних наукових розробок.

Циркуляційна система бурової установки (ЦС) призначена для забезпе-чення технологічно правильної циркуляції бурового розчину, його очищення, приготування, підтримки необхідних властивостей, запобігання забруднення навколишнього середовища відходами буріння, причому, вимоги екологічної безпеки буріння стають далеко не останніми.

Циркуляційна система представляє досить складну систему розподілу потоків бурового розчину і хімреагентів, водо-і електропостачання, опалення і т.д. Основні складові ЦС: блок очищення, проміжні та прийомні ємності, блоки приготування бурових розчинів і хімреагентів.

Комплектність ЦС-БА



1

Блок очищення 40 м3.

1 шт.

2

Блок проміжний 40 м3.

1 шт.

3

Блок приймальний 40 м3.

1 шт.

Блок пригот. хім. реагентів 5 м3.

1 шт.

4

Блок зберігання хімреагентів 40 м3.

1 шт.

5

Блок розподільчих

1 шт.

6

Блок флокуляції та коагуляції

1 шт.

Склад устаткування, що монтується ЦСМ-БА






7

Вібросито СВ 1ЛМ

1 шт.

16

Диспергатор гідравлічний ДГ-2

1 к-т

8

Дегазатор 'Каскад 40.02'

1 шт.

17

Диспергатор ДШ-100

1 шт.

9

Пескоотделітель гідроциклони ГЦК-360

1 шт.

18

Змішувач СМ-100 (з лійкою)

1 шт.

10

Ілоотделітель ІГ45-М

1 шт.

19

Насос 6Ш8-2

2 шт.

11

Блок центрифуги БЦ

1 к-т

20

Контейнер для шламу 5 м3 (не показаний)

1 шт.

12

Буровий насос НБТ-475

1 шт.

21

Нассо 1ВПН *

1 шт.

13

Конвеєр гвинтовий КВ-500

2 шт.

22

Перемешіватель ПЛ

6 шт.

14

Дизельний агрегат В2-500ТК

1 шт.

23

Перемешіватель гідравл. 4УПГ (не показаний)

4 шт.

15

Насос ВШН-150

2 шт.

24

Напівпричіп-ваговоз

4 шт.

16

Трубопровідна обв'язка із запірно-розподільної та регулювальною арматурою

1 к-т.




Основи екології буріння, безсумнівно, лежать в очищенні бурових розчинів. Грамотне оснащення блоків очищення необхідним обладнанням у 2-3 рази знижує обсяг напрацювання бурового розчину, а отримуваний шлам у цьому випадку нетекуч, легко піддається транспортуванні та знешкодженню за відомими технологіями.

Блок очищення забезпечений дегазатор «Каскад 40», вібросито СВ1ЛМ, сітогідроціклонним сепаратором (СГС - вібросито з встановленим над ним пескоотделітелем), ілоотделітелем, центрифугою ОГШ-50.

Вібросито є першим ступенем очищення і видаляє шлам розміром від 100 мкм і вище. Фактично їм віддаляється не більше 10-20% грубодисперсної вибуреної породи. Очисна і пропускна здатність вібросит визначається площею ситової поверхні, розміром осередку ситової касети і віброприскорення. Ці фактори для вітчизняних та імпортних вібросит практично ідентичні, тобто їх технологічні характеристики близькі. Так, вібросито СВ1ЛМ за своїми технічними та технологічними показниками відповідає вібросито фірми «Свако» (віброприскорення - 5,5 g, площа ситової поверхні - 2,6 м2). Воно оснащується тришаровими касетами з терміном служби 400 год і вище, причому їх стійкість залежить тільки від правильної експлуатації. Відомі екземпляри, які простояли 700-1000 годин.

Визначальними для вибору вібросита є, як правило, цінові характеристики, надійність і конструктивні параметри. Останній фактор дуже важливий при оснащенні діючих установок. Так, наприклад, вібросито СВ1ЛМ може заміняти раніше випускалися вібросито ВС-1, і перепланування устаткування при заміні не потрібно.

Друга і третя ступені очищення - пескоотделітелі ПГ 60/300 і ілоотделітелі ІГ 45М або ІГ 45/75. Як показали наші дослідження, ці гідроциклони установки справляються зі своїм завданням за якістю очищення. Мінімальний розмір видаляються на 90% часток (граничне зерно поділу): пескоотделітелей - 70-80 мкм, ілоотделітелей - 40-50 мкм. У цілому гідроциклони можуть виділити до 30-40% вибуреної породи.

Блоки очищення комплектуємо установкою очищення на базі центрифуги ОГШ-50, розробленої ще в 80-і роки і ініціативно доведеної до промислового виробництва на початку 90-х р. З 1990 р. на підприємства галузі нами поставлено понад 150 таких установок, з них близько 40 - у ВАТ «Сургутнафтогаз».

Визначальні фактори при виборі центрифуг - вартість, ступінь очищення, надійність, простота експлуатації і ремонту.

Ступінь очищення залежить від діаметру, довжини і частоти обертання ротора. Зазвичай при бурінні використовуються центрифуги з частотою обертання не більше 2000-2200 об. / хв, тому що робота на більш високих швидкостях різко збільшує знос і знижує термін служби. Продуктивність центрифуг по розчину є побічним фактором, завищується багатьма фірмами в рекламних цілях. Її збільшення різко зменшує якість очищення, тому що схильний до диспергуванню дрібний шлам залишається в буровому розчині. Регулювання продуктивності центрифуги здійснюється простим зміною подачі живлячої насоса.

Надійність центрифуг висока. Термін служби складає 4-6 років і більше.

Двадцятирічний досвід роботи з вітчизняними та імпортними центрифугами показав, що найбільш простими в експлуатації, монтажі та обслуговуванні є ОГШ-50 з діаметром ротора 500 мм. Збільшений діаметр ротора зменшує його забіваемость шламом і виключає обов'язкова вимога для центрифуг з меншим діаметром ротора - попередню тонку очищення бурового розчину. Ці центрифуги можуть видаляти до 3 т. шламу на годину, в тому числі і грубодисперсної.

Обов'язковий елемент ЦС - дегазатор «Каскад 40», який замінив відомий ДВС-III. «Каскад 40» - це дегазатор безперервної дії з періодичною розвантаженням і площею дегазаційних пластин 5 м2. Наприклад, площа поверхні дегазації ДВС-III - 1 м2, дегазатора фірми «Свако» - близько 2,5 м2. Одна з переваг «Каскаду 40» - повна автономність в системі циркуляції бурового розчину. Його запуск в роботу на відміну від імпортних дегазатор зі струминними насосами не залежить від газосодержания бурового розчину. Навпаки, запуск струминного насоса проблематичний, якщо вміст газу в розчині більше 6-7%, тобто завжди потрібно незагазірованний буровий розчин. Крім того, ККД вакуум-насоса дегазатора «Каскад 40» - близько 90%, а ККД струминного насоса рідко перевищує 20%. Як наслідок, вакуум у дегазатора зі струминними насосами завжди менше, а значить, і нижче якість дегазації.

У ЦС входить також блок приготування бурових розчинів і хімреагентів БПР-2, що включає насоси 6Ш8-2 і ПР63, перемешівателі типу ПЛМ, гідросмесітелі СГМ-100 і СГ-101, диспергатори ДШМ-100 та ДГ-2, а також ємності для приготування бурових розчинів і хімреагентів з видачею по-следние на обробку розчину в БПР-2 або в систему циркуляції. Блок БПР-2 забезпечує механізоване приготування розчинів, тому що реагент подається на гідросмесітель з мішків або контейнерів через воронку або спеціальним пневмозагрузчіком.

Окремий напрямок у виробництві обладнання для промивки свердловин - мобільні циркуляційні системи (МЦС), службовці для буріння свердловин малого діаметра, других стовбурів і комплектації пересувних бурових установок.

Особливості проектування і виготовлення мобільних циркуляційних систем визначаються наступними чинниками:

- Зменшений в порівнянні зі звичайним бурінням необхідний обсяг промивної рідини на денній поверхні і невисокий її витрата (8-20 л / с);

- Занижена висота гирла (не більше 2,5-3 м);

- Мінімальні габарити транспортних блоків;

- Висока монтажеспособность;

- Низька енергоємність;

- Засоби очищення повинні виділяти шлам зниженої вологості (нетекучій) з метою зменшення обсягу вивезених відходів буріння.

Виходячи з цього, застосування звичайних засобів очищення, приготування та зберігання бурового розчину не завжди доцільно, а іноді просто неможливо. Тому, крім обладнання звичайних ЦС, в комплектацію мобільних ЦС входить спеціальне малолітражне малогабаритне обладнання.

Так, спеціально для мобільних ЦС нами налагоджено виробництво лінійного вібросита СВ1ЛМ-02, що має довжину 2400 мм і висоту рівня переливу бурового розчину 600 мм. Для буріння з витратою промивної рідини до 12 л / с розроблено і випускається Однокасетна вібросито СВМ з площею ситової поверхні 1,2 м2 і висотою рівня переливу 440 мм.

Воно ж застосовується для осушення шламу пескоотделітелей. У малогабаритних пескоотделітелях використовуються, як правило, гідроциклони діаметром 150 мм, з яких набирається батарея циклонів на будь-який необхідну витрату рідини. Є модифікація з відключаються гідроциклонами, що зручно при бурінні з різними витратами рідини в міру поглиблення свердловини. У мобільних ЦС доцільне застосування центрифуг невеликої потужності (до 12 кВт) типу ОГШ-32 і ОГШ-35. При подачі бурових насосів до 15 л / с, центрифуги дозволяють без розведення бурити на щільності 1,1 г/см3, а в комплекті з вібросито і сітогідроціклонним сепаратором є достатнім набором засобів для ефективного очищення бурових розчинів в мобільних блоках очищення з виходом нетекучего шламу.

Для приготування бурових розчинів в мобільних ЦС використовуються стандартні гідросмесітелі в комплекті з насосом 6Ш8-2 або малолітражні гідросмесітелі, що працюють від спеціальних безсальниковим заглибних насосів типу ПН потужністю до 12 кВт і продуктивністю до 60 м3/год. Ці ж насоси застосовуються для обв'язки пескоотделітеля, а в комплекті з автоматичним регулятором рівня і для і перекачування розчину зі спеціальної гирлової ємності на вібросито в разі недостатньої висоти гирла бурової установки. Насоси типу ПН вимагають тільки періодичної змащення підшипникового вузла. Термін служби перших насосів, які експлуатуються в даний час, перевищує 8 років. Для приготування бурових розчинів в малогабаритні ЦС вбудовується система приготування, аналогічна блоку БПР-2, або безпосередньо викорис-зуется БПР-2.

Як правило, через недостатню висоти гирла і необхідності мати на денній поверхні необхідний обсяг бурового розчину, експлуатація МЦС виробляється в стаціонарному варіанті, а не з транспортного засобу. Намітилася тенденція крупноблочного виконання МЦС з можливістю перевезення без демонтажу обладнання та які швидко з'єднанням блоків, що виключає додаткові транспортні витрати, втрати часу на монтаж, вихід з ладу обладнання при збірках, розбірках і перевезенні. За рахунок цих чинників додаткові витрати бурових компаній на придбання більш сучасного обладнання швидко окуповуються.

Потрібно зазначити, що варіантів компонування мобільних ЦС досить багато і їх проектування і постачання проводиться за разовими технічним вимогам з прив'язкою до різних типів бурових установок і умов буріння.

Як би ефективно не працювала система очищення, на буровій завжди утворюються значні обсяги шламу, надлишкового бурового розчину і бурових стічних вод.

Надмірна буровий розчин насичений колоїдної глиною, не сепаріруемой з розчину звичайними засобами очищення. Для відділення глини некондиційний розчин потрібно обробити коагулянтами і флокулянтами з подальшим поділом у центрифузі на технічну воду і згущений шлам.

Процес обробки розчину здійснюється в блоці коагуляції і флокуляції БКФ, званому також блоком хімічного посилення центрифуги. Він представляє систему ємкостей для замішування реагентів, дозувальних насосів, витратомірів та трубопровідної обв'язки.

Надмірна буровий розчин спеціальним дозувальним насосом подається в змішувальний трубопровід і у нього насосів дозувань вводяться кислота, коагулянт та флокулянт з наступним надходженням суміші в центрифугу, в якій вода відділяється від твердої фази, і вони роздільно виводяться з центрифуги. Освітлена рідина надходить знову в БКФ для контролю і відкачується спеціальним насосом у ємності зберігання. Тверда фаза направляється в шламопріемнікі або комору.

Продуктивність блоку по розчину - до 3-4 м3 / ч - дозволяє переробляти 40-50 м 3 розчину на добу.

Важливою задачею, яка повинна бути вирішена при бурінні свердловин у природоохоронних зонах, є поховання чи утилізація шламу. Широко поширений метод знешкодження шламу шляхом змішання його з порошкоподібними поглиначами такими, як цемент, доломіт та інші матеріали. Після змішання шлам набуває властивості нешкідливого мінерального грунту.

Він складається з скребкових транспортерів, вального змішувача і бункера порошкоподібного матеріалу з дозатором. Підлягає знешкодженню шлам екскаватором подається на перший транспортер, який спрямовує його в змішувач. Одночасно з бункера в змішувач дозовано надходить порошок. Отримана суміш вивантажується на другий транспортер і далі в кузов самоскида або на спеціальну площадку. Через добу суміш являє собою суху, не розмокають у воді комкової масу, схожу на грунт.

Продуктивність установки по шламу становить 4-5 м 3 / ч. Вона може встановлюватися як на свердловині, так і на стаціонарному полігоні.

Така установка працювала в Астрахані на спеціальному полігоні, куди шлам транспортувався з бурової платформи «Астра», ведучою буріння на Каспійському шельфі, а також з інших бурових установок, що працюють в заплаві Волги. До теперішнього часу випущено ще три модифікації установок для знешкодження шламу.

При необхідності комплекс обладнання циркуляційної системи оснащується блоком очищення бурових стічних вод, що в цілому вирішує завдання екологічно безпечного, в т.ч. і безамбарного буріння.

Складно судити про надійність обладнання ЦС у зв'язку з недостатньою якістю його експлуатації. Так, при поганому натягу ситова касета на віброситі виходить з ладу за 50-100 ч. При правильному натягу відповідно до інструкції термін її експлуатації збільшується до 400-500 ч. і більше.

Вібратори виходять з ладу із-за негерметичності введення силового кабелю зменшеного перерізу в клемник електродвигуна. Хоча кабель потрібного перетину поставляється в комплекті з вібросито, на монтаж він часто не потрапляє. Центрифуга ОГШ-50 досить надійна в експлуатації, якщо після зупинки її промивати, при запуску користуватися автоматикою, наявної в силовому шафі, і не подавати до неї розчин до повного розгону ротора.

Відрадно, що намітилася тенденція спеціального навчання інженерів з очищення, чому ми певною мірою зобов'язані сервісним закордонним компаніям з бурових розчинів, що пред'являє підвищені вимоги до засобів очищення і якості обслуговування.

3. Утилізація відходів безамбарного буріння нафтових свердловин

1. Знешкодження відходів буріння в процесі виробництва грунтошламовой суміші.

2. Використання грунтошламовой суміші при рекультивації порушених земель.

Склад і характеристики грунтошламових сумішей, вимоги до них і вихідних компонентів, методи випробувань, екологічні показники наведені в технічних умовах ТУ 5711-007-55446355-2004 «Будівельний матеріал для рекультивації порушених земель» та ТУ 5711-011-55446355-2004 «Суміші грунтошламовие для рекультивації порушених земель ».

Комплекс робіт по знешкодженню бурових шламів може бути проведений на спеціалізованих полігонах або майданчиках, облаштованих поблизу місць буріння свердловин, рекультивації земель.

При переробці бурового шламу на будівельний матеріал - суміш грунтошламовую, проводиться перемішування в певних пропорціях відходів буріння, торфу і піску. При необхідності за результатами аналізів в суміш вводяться біодеструктори вуглеводнів, сорбенти, адаптогени, мінеральні добрива.

Грунтошламовая суміш є, по суті, грунтом, водно-фізичні та агрохімічні властивості якого можна регулювати, змінюючи співвідношення компонентів композиції і вводячи необхідні добавки. Суміші з мінімальним вмістом торфу можуть бути використані в якості грунту для засипки виїмок. При збільшенні частки торфу в композиції і введення в неї розрахункової кількості елементів живлення, меліорантів грунтошламовая суміш застосовується для створення родючого рекультиваційного шару.

Рекультивація земель з використанням грунтошламових сумішей не вносить принципових змін у прийняті технології, але має ряд специфічних особливостей. На схилових піщаних грунтах (укоси доріг, кар'єрів), при закріпленні пісків грунтошламовая суміш готується з шламу і торфу з максимально високою допустимої часткою відходів буріння свердловин, наноситься шаром 10 - 15 см і перемішується з грунтом фрезеруванням на глибину 25 - 30 см. Для розкислення і оструктуріванія торф'яних грунтів готується суміш з відходів буріння та піску.

Біологічний етап рекультивації порушених земель включає створення рекультиваційного шару з використанням грунтошламових сумішей, підвищення його родючості відповідно до потреб рослин, посів багаторічних трав або посадку саджанців деревно-чагарникової рослинності, догляд за посівами і посадками. Компоненти грунтошламовой суміші (торф і відходи безамбарного буріння свердловин) мають досить високою потенційною родючістю, що дозволяє знизити витрату мінеральних добрив і меліорантів, але не виключає їх застосування. Норми внесення агрохімікатів розраховуються за результатами хімічного аналізу сумішей.

Відповідність характеристик грунтошламовой суміші технологічним, екологічним і санітарним нормам підтверджується в ході сертифікації продукції.

Технологія і комплект устаткування для безамбарного буріння, в т.ч. при відновленні свердловин методом зарізання бічних стовбурів

Циркуляційна система очищення бурового розчину

Призначена для зниження потреби у воді при проведенні бурових робіт за рахунок регенерації відпрацьованого бурового розчину (БР), а також скорочення обсягу підлягають утилізації бурових відходів, підвищення екологічної чистоти проведення бурових робіт за рахунок виключення викиду відпрацьованого БР в навколишнє середовище. Очищення БР здійснюється механічним шляхом на виброситах і центрифугах, а також за допомогою хімічного зв'язування дрібнодисперсних колоїдних частинок глини в більші в блоці хімічного посилення з наступним їх відділенням на центрифугах з метою одержання практично чистої води для використання в буровому розчині.

У комплект входять:

* Установка для грубої очистки БР (2 вібросита);

* Установка для тонкого очищення БР (2 центрифуги);

* Установка для перекачування БР (два гвинтових насоса);

* Установка для хімічного посилення очищення БР (блок хімічного посилення центрифуг).

* Установка для грубої очистки бурового розчину - вібросито

Призначено для грубої очистки бурового розчину механічним шляхом. Технічні характеристики установки представлені в табл. 1.

Таблиця 1. Технічні характеристики установки для грубого очищення бурового розчину - вібросито

Характеристики

Показники

продуктивність, м3/год

20

площа робочої поверхні однієї сіткової панелі, м2

0,97

частота коливань, Гц

15-35

напрям лінії коливань відносно поверхні сіток, кут.

50

мінімальний розмір видаляються частинок, мм

0,2

тип приводу

електродвигун АІМ100 4 кл. 45ТУ 16.525.666-86

частота обертання, об / хв.

1500

електричне виконання обладнання

вибухобезпечне

кліматичне виконання

УХЛ кат. 3 по ГОСТ 15150-69

робоча температура, С, не менше

10

габарити, мм

3300х2400х2200

вага, кг, не більше

2500

Установка для тонкого очищення бурового розчину-центрифуга призначена для тонкої механічної очистки бурового розчину, технічна характеристика центрифуги представлена ​​в табл.2.

Таблиця 2. Технічні характеристики установка для тонкого очищення бурового розчину - центрифуга

Характеристики

Показники

продуктивність, м3/год.

25

тип приводу

електричний

регулювання швидкості барабана в діапозоні 0-300 об / хв.

безступінчасте, гідравлічне

тип з'єднання приводу з барабаном

гідромуфта

частота обертання вхідного вала номінальна, об / хв.

3000

ковзання при виведеному черпак

1,8

робоча рідина

масло турбінне ТП "С" ГОСТ 15150-69

об'єм робочої рідини, л.

40

регулювання різниці швидкостей обертання барабана і шнека, об / хв.

0 - 90

напруга живлення, В

380

частота, Гц

50

встановлена ​​потужність, кВт

57

електричне виконання обладнання

Вибухобезпечне

кліматичне виконання

УХЛ кат. 3 по ГОСТ 15150-69

робоча температура, С, не менше

10

габарити, мм

3200х2145х2100

розмір барабана з коробкою швидкостей, мм, не більше

2600

вага центрифуги, кг, не більше

3600

вага барабана, кг, не більше

610

Гвинтовий насос для подачі бурового розчину призначений для перекачування бурового розчину в циркуляційній системі очищення, технічні характеристики насоса представлені в табл. 3.

Таблиця 3. Технічні характеристики гвинтового насоса для подачі бурового розчину

Характеристики

показники

тип насоса

одногвинтової

продуктивність м3/год.

авг.15

даленіє Мпа (кг / см 2)

0,1

зовнішня витік через ущільнення, м3/год (л / год), не більше

5 "10-5 (0,5)

умовне прохідний перетин трубопроводу Д., мм.

125

потужність електродвигуна, кВт

7,5

напруга живлення, В

380

частота, Гц

50

габарити, мм

3065х810х943

вага, кг, не більше

900

показники вживаності до бурового розчину з свердловин:


щільність, кг/м3


в'язкість (по віскозиметрі ВМ6), сек

17 - 60

максимальний розмір твердих часток, мм

0,83

максимальна концентрація зважених часток по масі,%

10

кислотність, рН

5 - 5,5

Таблиця 4. Технічні характеристики блоку хімічного посилення центрифуг

Характеристики

Показники блоку I

показники блоку II

показники блоку III

Витрати:




буровий розчин, л / хв

110 - 150

110 - 150

150 - 200

вода для розведення розчину, л / хв

20 - 40

20-40

20 - 40

коагулянт, л / хв

0,38 - 4,5

0,3 -0,5

0,4 - 5,0

флокулянт, л / хв

0,38 - 7,6

0,3 -10,0

0,4 - 10,0

кислота, л / хв

0 - 0,7

0 - 0,7

0 - 0,7

загальна встановлена ​​потужність, кВт

22

20

22

напруга живлення

змінне 380 В, частотою 50 Гц

змінне 380 В, частотою 50 Гц

змінне 380 В, частотою 50 Гц

режим роботи

безперервний

безперервний

безперервний

клас вибухобезпеки:




робоче приміщення

В1-а

В1-а


приміщення лабораторії

В1-б

В1-в

В1-р

комплект лабораторного обладнання для оп-тавку параметрів бурового розчину

поставляє замовник

поставляє замовник

поставляє замовник

розрахункова температура в приміщенні при темпі-ратурі навколишнього середовища -45 ° С, ° С

18

18

18

габарити, мм

10290x2440x2590

8620x2380 x2380

5000x2380 x2380

вага, кг, не більше

9500

9000

8000

Блок хімічного посилення центрифуг застосовується в технології безамбарного буріння, встановлюється на мобільних установках в комплексі засобів очищення бурового розчину від вибуреної породи перед центрифугами.

Призначений для отримання чистої (прозорою) води і встановлюється в комплексі засобів очищення бурового розчину від вибуреної породи і газу перед блоком регулювання твердої фази (центрифугами), за проектом будівництва свердловини. Дозволяє скоротити обсяг відходів, які потребують захоронення на 70 - 90%, скоротити потребу у воді на 50 - 70%.

Виробляються 3 модифікації блоку хімічного посилення центрифуг - I, II, III. Технічні характеристики різних модифікацій блоку хімічного посилення центрифуг представлені в табл. 4.

Висновок

У ході роботи над даним розділом моєї дипломної роботи, я виявила:

- Безамбарний метод буріння нафтових і газових свердловин було введено відносно недавно, і є більш екологічним у порівнянні з іншими методами.

- Безамбарний метод необхідний при складних местонахождениях свердловин, які потребують збереження і є екологічно важливим ландшафтом. За законодавством РК на таких місцевостях застосуємо тільки безамбарний метод буріння нафтових і газових свердловин.

- За період 1990-2004 р.р. відбулося достатньо повне переоснащення циркуляційних систем новим сучасним обладнанням, що забезпечує рішення технологічних і екологічних проблем в області промивки свердловин. Її якість та надійність ростуть, як підсумок зміцнюється тенденція закупівлі буровими компаніями більш дешевих виробів вітчизняного виробництва. Крім цінових питань, для бурових компаній тим самим вирішується і проблема запасних частин, сервісу і кваліфікації обслуговуючого персоналу.

- Особлива роль при безамбарном методі приділяється утилізації відходів.

- Відбувається знешкодження відходів буріння в процесі виробництва грунтошламовой суміші.

- Використовується грунтошламовая суміш при рекультивації порушених земель.

Список літератури

  1. Абалаков А.Д., Кузьмін С.Б., Половіткін В.П., Вахромєєв А.Г.

  2. Міщенко В.І. - Генеральний директор ТОВ «Компанія« Техномехсервіс », кандидат технічних наук.

  3. Добік А.А. - Технічний директор ТОВ «Компанія« Техномехсервіс », кандидат технічних наук.

  4. Спеціалізований журнал «Буріння і Нафта», листопад, 2004 р., с. 38-41

    Додати в блог або на сайт

    Цей текст може містити помилки.

    Геологія, гідрологія та геодезія | Курсова
    141.2кб. | скачати


    Схожі роботи:
    Буріння свердловин
    Направлене буріння
    Процес буріння
    Розвідувальне буріння
    Турбобур у буріння свердловин
    Буріння бічних стовбурів
    Буріння нафтових свердловин
    Буріння свердловин Вибір і
    Буріння свердловин на морі
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru