Бурное развитие нефтяной промышленности

 

 

 

 

3.10. РАСЧЕТ  ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ ДВИЖУЩЕГОСЯ БУРОВОГО РАСТВОРА В ЦИРКУЛЯЦИОННОЙ СИСТЕМЕ

Скважина разбивается  на два интервала.

1. От башмака кондуктора (0-300м). Диаметр  долота 0,2953м, бурение ведется  забойными двигателями ТО –  240, 2ТСШ – 240.

 Определяется необходимое количество жидкости из условий:

А) очистки забоя от выбуренной породы;

где: q – удельный расход жидкости л/с на 1см²

Б) выноса выбуренной породы из ствола скважины;

где V – скорость восходящего потока в затрубном пространстве.

Принимаются диаметры цилиндровых  втулок и поршней у буровых  насосов НБТ – 475 с диаметром  втулок 150 мм, Qн = 30л/с, Р = 13,4Мпа.

Определяется подача насоса

где d – коэффициент наполнения насоса 0,7 0,9.

Определяются потери давления в  нагнетательной линии по методу эквивалентных  длин.

Определяются потери давления в  трубах.

Определяются потери давления в УБТ.

Определяются потери давления на долоте.

Рд = 4МПа; при установке 2-х насадок диаметром 20мм.

Можно подсчитать:

где: - гр/см³; Q – л/с; f – суммарная площадь промывочных отверстий(см²) долото 190,5 – 10см², 215,9 – 12см², 295,3 – 17см².

 - коэффициент расхода 0,7 - 0,9.

  Определяются потери давления  в кольцевом пространстве УБТ  – скважина.

             Определяются потери давления в кольцевом пространстве бурильные трубы – скважина.

Определяются потери давления в  забойном двигателе.

где Р_здс – определяется по таблице №13 (учебник “Бурение нефтяных и газовых скважин”) Р_здс=3,3; Q_с=32.

Определяются потери давления в  циркуляционной системе.

 

Принимаются втулки на 2-х  насосах диаметром 150мм. Подача Q_Н = =30л/с. Давление Р = 13,4Мпа.

Определяется мощность на валу турбобура.

 

Определяется момент на валу турбобура.

Определяется число оборотов.

Определяется коэффициент передачи мощности на забой.

2. Интервал от 0 до проектного  забоя скважины(0 – 1530м).

  Определяется необходимое количество жидкости из условий:

А) очистки забоя от выбуренной породы;

где: q – удельный расход жидкости л/с на 1см²

Б) выноса выбуренной породы из ствола скважины;

где V – скорость восходящего потока в затрубном пространстве.

Принимаются диаметры цилиндровых  втулок и поршней у буровых  насосов НБТ – 475 с диаметром втулок 130 мм, Qн = 22,1л/с, Р = 17,9Мпа.

Определяется подача насоса

Определяются потери давления в  манефольде.

Определяются потери давления в  трубах.

 

 

 

 

Определяются потери давления в УБТ.

Определяются потери давления на долоте.

Рд = 6,5МПа; при установке 2-х насадок диаметром 14,6мм.

   Определяются потери давления  в кольцевом пространстве УБТ  – скважина.

           Определяются потери давления в кольцевом пространстве бурильные трубы – скважина.

 

 

 

Определяются потери давления в забойном двигателе.

Определяются потери давления в  циркуляционной системе.

 

Давление Р = 17,9Мпа.

Определяется мощность на валу винтового двигателя Д2 – 195.

 

Определяется момент на валу винтового  двигателя.

Определяется число оборотов.

Определяется коэффициент передачи мощности на забой.

 

 

4. ОХРАНА ТРУДА, ПРИРОДЫ И НЕДР

4.1. ТАХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН

Анализы несчастных случаев в бурении свидетельствует о том, что большая часть их происходит вследствие применения не правильных приемов труда. При ведении работ нередко нарушают действующие правила по технике безопасности. Это обусловлено или неудовлетворительным инструктажем, или не правильной организации труда, или недостаточным техническим надзором со стороны инженерно-технических работников.

Значительное число несчастных случаев связано с тем, что  при ведении работ применяется  неисправный инструмент и оборудование, не используются защитные средства, недостаточно используются приспособления по технике безопасности и малой механизации, облегчающие труд и предотвращающие опасности, возникающие во время выполнения работ. 

Для того чтобы  максимально снизить травматизм, необходимы высокая квалификация рабочих, знания или технологических особенностей бурения скважин, назначения, конструкция и правил эксплуатации оборудования и механизмов, правильных и безопасных приемов выполнения работ, а также высокий уровень технического надзора со стороны руководителей работ.

Улучшение организации  труда, механизация тяжелых и трудоемких работ, рационализация технологических процессов, внедрение новых, более совершенных видов оборудования, механизмов и инструмента - основные направления по повышению производительности труда и создания здоровой и безопасной производственной обстановке на буровых предприятиях. 

За последние  годы достигнуты значительные успехи в области создания безопасных условии труда в бурении вследствие внедрения новой техники, пневматических систем управления, разработки и оснащения производств контрольно-измерительной, регистрирующей, ограничительной и другой аппаратурой многих видов. Дальнейшее внедрение новых видов оборудования, автоматизация и механизация технологических процессов бурения сыграют немалую роль в деле снижения травматизма.

При бурении  нефтяных и газовых скважин значительное число несчастных случаев происходит в процессе эксплуатации оборудования. Правильный монтаж, своевременный осмотр оборудования и уход за ним создают условия для последующей безопасной работы. Поэтому перед вводом в эксплуатацию вновь смонтированной буровой установки необходимо проверить укомплектованность ее приспособлениями и устройствами по технике безопасности, элементами малой механизации, КИП и запасными емкостями.

Безопасность работы будет обеспечена, если буровое оборудование и инструмент будут соответствовать нормам и правилам техники безопасности.

 

4.2. ПРИЗВОДСТВЕННАЯ САНИТАРИЯ

 

По правилам производственной санитарии  на буровой должны быть в наличии:

1. Культбудка
2. Аптечка
3. Бачок с питьевой водой
4. Титан для кипячения воды
5. Шкафы сушильные для спецодежды
6. Душевая

Рабочие места должны быть освещены в соответствии с нормами электрического освещения.

Производственная  санитария служит для практического  использования научных положении гигиены труда и занимается изучением вопросов санитарного устройства, эксплуатации и содержания предприятия; разработкой требований; обеспечивающих нормальные условия труда на рабочих местах, в производственных помещениях и на территория предприятия.

Производственная  санитария направлена на устранение факторов, неблагоприятно влияющих на здоровье трудящихся и создания нормальных условии работы на производстве.

 

4.3.МЕРЫ  ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ПОЖАРНОЙ

БЕЗОПАСНОСТИ

При бурении  нефтяных и газовых скважин опасность возникновения пожара связана с возможностью открытого газонефтяного фонтана из-за нарушения технологии бурения, неисправности ПВО или несвоевременного использования его для предупреждения выбросов и открытых фонтанов.

Пожары на буровых установках могут возникать также в связи с применением нефти, дизельного топлива и других горючих материалов, вследствие нарушения правил хранения и использования этих материалов или правил монтажа и эксплуатации оборудования.

 Для обеспечения пожарной безопасности площадки, предназначенная для монтажа буровой установки, освобождается от наземных и подземных трубопроводов и кабелей, очищается от леса, кустарника, травы в радиусе не менее 50 м. Вокруг вышки и других наземных сооружении устраиваются площадки шириной 12 – 10 м. Сгораемые конструкции привычного сарая обрабатываются огнезащитным составом.

Топливная емкость  для двигателей внутреннего сгорания располагается не ближе 20 м от помещения, в котором они установлены. Выхлопные трубы двигателей оборудуются искрогасителями, а выхлопные газы отводятся на расстояние не менее 15 м от устья скважины, 5м от, стены машинного сарая и 1,5м выше конька крыши. В местах прохода выхлопной трубы через стены, полы и крышу помещения между трубой и сгораемыми конструкциями оставляется зазор не менее 15 си, а трубы обертываются асбестом.

При использовании нефтяных ванн должны соблюдаться меры, исключающие возможность  выброса и разлива нефти. В  частности, нефть закачивается в  скважину по шлангам, изготовленных  из специального каучука, или по металлическим шлангам с быстро съемными соединителями, а продавливается утяжеленным раствором.  

Трубы по которым  нефть наливается в емкости и  перекачивается в скважину, надежно  заземляются. Пролитая нефть смывается струей воды, загрязненные места засыпаются песком или землей, помещения силового привода дизелей или электродвигателей тщательно проветриваются.

При бурении  скважин с применением промывочных  растворов на углеводородной основе желобная система и приемные емкости закрываются с целью предотвращения испарения легких углеводородных фракций. Около подъездных путей к буровой и вокруг нее устанавливаются щиты с надписями о необходимости строгого соблюдения правил техники безопасности.

Дизельное топливо  и нефтепродукты для приготовления раствора хранятся не ближе 40м от буровой установки. На такое же расстояние удаляется промывочный раствора на углеводородной основе принимаются меры по предупреждению образовании искр и других источников воспламенения. В процессе бурения систематически измеряют температуру выходящего из скважины раствор.

При бурении скважины с  возможными газопроявлениями проводят непрерывный анализ воздуха на рабочей площадке с помощью газоанализатора. В случае нарушения газа в количестве 20% от нижнего предела принимают меры к выявлению и устранению мест утечек.

На бурящейся скважине должны находится следующие средства тушения:

1. Огнетушитель пенный ОХП – 10           - 8 шт.
2. Ящики с песком                                        - 5 шт.
3. Лопаты                                                       - 5 шт.
4. Ломы                                                          - 2 шт.
5. Багры                                                          - 2 шт.
6. Топоры                                                       - 2 шт.
7. Пожарные ведра                                        - 4 шт.

На буровой установке  должна быть предусмотрена возможность  тушения пожара с забором воды от водопровода.

4.4.ОХРАНА  ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

В целях охраны недр и окружающей среды проектом предусматривается  проведение комплекса мероприятий, направленных на предотвращение потерь нефти и газа, вследствие низкого качества проводки скважины и неправильной ее эксплуатации, в процессе испытания, что может привести к преждевременному обводнению и дегазации продуктивного пласта.

С целью предотвращения выброса или открытого фонтана, пласты должны вскрываться на высококачественном глинистом растворе, параметры которого должны соответствовать регламенту, при наличии на устье ПВО.

Проектом предусматривается проведение мероприятий по предупреждению порчи пахотных земель, загрязнение водоемов. На площадках под буровой предусматривается рекультивация земель. Перед началом буровых работ снимается плодородный слой земли и складируется во временные отвалы.

После окончания работ производится захоронение производственного и бытового мусора, отходов бурения. Засыпаются и выравниваются ямы, котлованы. Плодородный слой возвращается из отвалов обратно.

С целью предупреждения загрязнения  водоемов используют систему замкнутого оборотного водоснабжения.

Во избежания разлива  горюче смазочных материалов, глинистого раствора, нефти, вокруг буровой делаются обваловывания.