Введение в инженерную деятельность «БУРЕНИЕ СКВАЖИН»

1. Введение в инженерную деятельность«БУРЕНИЕ СКВАЖИН» Лекция Автор: Епихин А.В. Ст.преп. каф. бурения скважин Томск-2014 г.

2. Лектор Епихин Антон Владимирович Старший преподаватель каф. бурения скважин Руководитель Молодежного объединения ТПУ «Синергия»:http://vk.com/pubsynergy тел.: 8-913-877-05-37 E-mail: epikhinav@mail.ru Вконтакте: http://vk.com/epikhinav http://vk.com/pubepikhinav 2

3. Тема №1 Вводная. Основные понятия и термины. Этапы сооружения скважины. 3

4. Основные понятия и термины. ТЕМА 1.1. 4

5. Что такое бурение и зачем оно нужно? 5

6. Что такое бурение и зачем оно нужно? Бурение — процесс разрушения горных пород с помощью специальной техники - бурового оборудования – с целью сооружения скважины. 6

7. Что такое скважина? 7

8. Что такое скважина? Скважина — это направленная цилиндрическая горная выработка в земле, диаметр «D» которой мал по сравнению с её длиной по стволу «H», сооруженная без доступа человека на забой. 8

9. Классификация скважин По назначению: • структурно-поисковые — установление (уточнение тектоники, стратиграфии, литологии, оценка продуктивности горизонтов) без дополнительного строительства скважин; • разведочные, служащие для выявления продуктивных объектов, а также для оконтуривания уже разрабатываемых нефтяных и газоносных пластов; • добывающие(эксплуатационные), предназначенные для добычи нефти и газа из земных недр. К этой категории относят также нагнетательные, оценочные, наблюдательные и параметрические скважины; • нагнетательные, предназначенные для закачки в пласты воды, газа или пара с целью поддержания пластового давления или обработки чфчпризабойной зоны. Эти меры направлены на удлинение периода фонтанного способа добычи нефти или повышение эффективности добычи; • опережающие добывающие, служащие для добычи нефти и газа с одновременным уточнением строения продуктивного пласта; • оценочные, назначение которых — определение начальной нефтеводонасыщенности и остаточной нефтенасыщенности пласта (и проведение иных исследований); • контрольныеи наблюдательные, предназначенные для наблюдения за объектом разработки исследования характера продвижения пластовых флюидов и изменения газонефтенасыщенности пласта; • опорныескважины бурят для изучения геологического строения крупных регионов, чтобы установить общие закономерности залегания горных пород и выявить возможности образования в этих породах месторождений нефти и газа. 9

10. Классификация скважин • По типу профиля: • вертикальные • наклонно-направленные • горизонтальные • горизонтально-направленные • восстающие 10

11. Классификация скважин • По глубине: • мелкие (до 500 м) • средние (500 – 1500 м) • глубокие (1500 – 5000 м) • сверхглубокие (более 5000 м) • По дебиту: • низкодебитные (до 20 м3/сут) • малодебитные (до 20-100 м3/сут) • среднедебитные (100 - 500 м3/сут) • высокодебитные (свыше 500 м3/сут) 11

12. Основные элементы скважины • Устье • Ствол • Забой • Зона пефрорации • Продуктивный пласт • Цементный камень • Обсадная колонна • Направление • Кондуктор • Техническая колонна • Эксплуатационная колонна 12

13. Буровое оборудование. ТЕМА 1.2. 13

14. Буровое оборудование. Наземное оборудование скважины 14

15. Буровая установка и ее элементы 15

16. Буровая установка и ее элементы.Буровая вышка. 16

17. Буровая установка и ее элементы.Роторный стол. 17

18. Буровая установка и ее элементы. Силовой блок. 18

19. Буровая установка и ее элементы. Циркуляционная система и насосный блок. 19

20. Буровая установка и ее элементы. Талевая система. 20

21. Буровая установка и ее элементы. Прочие элементы. 21

22. Кустовое основание 22

23. Подземное оборудование • Долото • Калибратор • Забойный двигатель • Ясс • Обратный клапан • Переливной клапан • Телесистема • Переводники • УБТ • ТБД16Т • СБТ • «Квадрат» 23

24. Этапы сооружения скважины. ТЕМА 1.3. 24

25. Проектирование скважины. 25

26. Подготовка площадки. 26

27. Монтаж буровой установки. 27

28. Технологические операции. Бурение и промывка. 28

29. Технологические операции. Крепление. 29

30. Технологические операции. Заканчивание. Вызов притока. 30

31. Технологические операции. ПРС/КРС. 31

32. Интересные факты. ТЕМА 1.4. 32

33. ФАКТЫ о бурении Глубина скважин колеблется от десятков метров до 12 262 м (Кольская сверхглубокаяСГ-3) 33

34. ФАКТЫ о бурении На контакте долота и горной породы температуры достигают до 1000 - 2000 градусов Цельсия, что сравнимо с температурой плавления стали 34

35. ФАКТЫ о бурении Давления на забое скважины могут достигать до 50-60 МПа, это равносильно 500 килограммам давления на каждый квадратный сантиметр забоя 35

36. ФАКТЫ о бурении Нагрузки действующие на вышку буровой установки могут достигать до 500тонн 36

37. ФАКТЫ о бурении Стоимость нефтяной скважины может колебаться от 1 до 30 миллионов долларов 37

38. ФАКТЫ о бурении Чистый убыток компании BPпо итогам 2010 года (авария в Мексиканском заливе) составил около 4миллиардов долларов 38

39. ФАКТЫ о бурении Буровики работают в климатических условиях от -60 до +50 градусов по Цельсию вахтами от 7дней до полугода 39

40. ФАКТЫ о бурении Бурение по сложности технологий сравнимо с эндоскопической операцией, только масштаб другой. 40

41. Тема №2 Кафедра бурения скважин. История. Учеба. Наука. Молодежное объединение «Синергия» 41

42. Кафедра бурения скважин. ТЕМА 2.1. 42

43. Хронология 1949 г. – начало подготовки инженеров по специальности 130230 «Технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых» на каф. «Разведочное дело» (проф. А.А. Белицкий). 1 сентября 1954 года – открытие кафедры готовящей кадры по специальности «Технология и техника разведки МПИ» (создатель: проф. С.С. Сулакшин). 1982 г. – начало подготовки буровиков по специальности 130504 «Бурение нефтяных и газовых скважин». 1 сентября 1984 года – открытие кафедры «Бурение нефтяных и газовых скважин» (создатель: доц. Ю.Л. Боярко). 2003 год – открытие кафедры бурения скважин, объединившей кафедры БНГС И ТРМПИ (проф. В.Д. Евсеев). 43

44. Итоги деятельности • Кафедрой БС подготовлено более 2130инженеров по специальности 130203 и более 850инженеров, бакалавров и магистров по специальности 130504. • На кафедре БС подготовлено более 50 кандидатов технических наук, доктора технических наук: • Сулакшин С.С. • Кривошеев В.В. • Евсеев В.Д. • Чубик П.С. • Рябчиков С.Я. • Квеско Н.Г. • Борисов К.И. 44

45. Производственная кооперация Основными работодателями для выпускников кафедры являются: ОАО «РН-бурение» ОАО «ТомскНИПИнефть» ЗАО «Сибирская сервисная компания» ООО «ЗапСибБурНефть» ООО «Томскбурнефтегаз» ОАО «Сургутнефтегаз» ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз» ОАО «Когалымнефтегаз» ФГУГП «Запсибгеолсъемка» ОАО «Шалымская ГРЭ» Новосибирская ГПЭ ССП «Берёзовгеология» ФГУП «Горно-Алтайская поисково-съёмочная экспедиция» Sclumberger Backer Hughes Exxon Mobile Halliburton и др. В эти буровые предприятия в последние годы распределяются на работу не менее половины выпускников кафедры. Производственнуюи преддипломнуюпрактики студенты проходят на этих же предприятиях. 45

46. Кафедра сегодня Место: 6 учебный корпус, ул. Усова, 9. И.о. зав.кафедрой БС Минаев Константин Мадестович кандидат химических наук 39сотрудников, представляющих научно-педагогический и учебно-вспомогательный персонал подразделения, из которых 5докторов наук и 6кандидатов наук. 46

47. Кафедра сегодня Кафедра осуществляет подготовку: • Бакалавров техники и технологии по направлению: 131000 «Нефтегазовое дело» • Магистров техники и технологии по магистерской программе: «Технология и техника бурения разведочных скважин на твердые полезные ископаемые» «Технология вскрытия нефтегазовых пластов» • Аспирантов по научным специальностям: • 25.00.14 «Технология и техника геологоразведочных работ» • 25.00.15 «Технология бурения и освоения скважин» • Профессиональная переподготовка по программе: «Бурение нефтяных и газовых скважин» • Подготовка по рабочим специальностям: • Машинист буровой установки • Помощник бурильщика эксплуатационного и разведочного бурения пятого разряда • Допуск к работам при ликвидации газонефтеводопроявлений Сотрудниками кафедры обеспечивается более 10специальных дисциплин по технологиям и оборудованию, применяемым при сооружении скважин и горных выработок. 47

48. Наука на кафедре бурения скважин. ТЕМА 2.2. 48

49. Научная работа Кафедра бурения скважин Система индивидуального сопровождения Доктор наук Кандидат наук Аспирант Магистрант Студент Школьник Научно-исследовательская деятельность Творческий проект Междисциплинарный проект ВКР бакалавра ВКР магистра Кандидатская диссертация Докторская диссертация Учебно-методическая деятельность 49

50. Научные направления • направленное бурение скважин • повышение износостойкости породоразрушающего инструмента и бурового оборудования • исследования экотоксичности буровых и тампонажных растворов • управление свойствами буровых и тампонажных растворов • моделирование и оптимизация управлением процесса бурения • разработка струйно-вихревых гидромониторных насадок буровых долот • разработка канала связи с забоем скважины в процессе бурения • моделирование работы бурового оборудования в средствах САПР • изучение процессов скважинной гидродобычи 50