Teknologjia e shpimit të puseve të naftës dhe gazit. Karakteristikat e teknologjisë së shpimit të puseve të ujit
ÓÄÊ 622.24:622.143(075.8) ÁÁÊ 33.131
Ð å ö å í ç å í ò û:
Departamenti i Prodhimit të Naftës dhe Gazit, Universiteti Teknologjik Shtetëror Kuban; Dr Teknike. shkencës prof. A.T. Koshelev; ä-ð òåõí. íàók ïrô. G.T. Vartumyan
Bulatov A.I., Proselkov Yu.M., Shamanov S.A.
B 90 Teknika dhe teknologjia e shpimit të puseve të naftës dhe gazit: Teksti mësimor. për universitetet. − M.: Nedra-Business Center LLC, 2003. − 1007 f.: ill.
ISBN 5-8365-0130-0
Janë trajtuar çështjet e teknologjisë moderne për shpimin e puseve të naftës dhe gazit, duke përfshirë ato drejtimore dhe horizontale. Përshkruhen pjesët e shpimit dhe kokat e shpimit, gypat e shpimit, turbo-stërvitjet, stërvitjet me vida dhe stërvitjet elektrike, kushtet e tyre të funksionimit dhe mënyrat e shpimit. Paraqiten karakteristikat dhe përbërja e pajisjeve moderne të shpimit të plotë, qëllimi funksional dhe dizajni i pajisjeve përbërëse. Vëmendje e veçantë i kushtohet pajisjeve speciale për shpimin e puseve në det të hapur. Paraqitet informacioni bazë i nevojshëm për llogaritjet inxhinierike. Janë marrë parasysh disa metoda të llogaritjeve teknologjike dhe teknike.
Për studentët e universiteteve dhe fakulteteve të naftës dhe gazit.
Parathënie................................................ .......................................................... .......................................................... |
|
PJESA 1. TEKNOLOGJIA E SHPIMIT TË PUSEVE TË NAFTËS DHE GAZIT................................... |
|
Kapitulli 1. Bazat e gjeologjisë së fushës së naftës dhe gazit.......................................... .......................................... |
|
1.1. Përbërja e kores së tokës...................................................... .......................................................... .......................... |
|
1.2. Gjeokronologjia e shkëmbinjve...................................................... ................................................................ ..................................... |
|
1.3. Shkembinjte sedimentare dhe format e shfaqjes se tyre.......................................... ................................ |
|
1.4. Formimi i depozitave të naftës dhe gazit................................................ .......................................................... . |
|
1.5. Vetitë fiziko-kimike të naftës dhe gazit.......................................... .......................................... |
|
1.6. Kërkimi dhe eksplorimi i fushave të naftës dhe gazit................................................ ........................... |
|
1.7. Hartimi i një seksioni gjeologjik të pusit.......................................... ........................... |
|
1.8. Përbërja dhe mineralizimi i ujërave nëntokësore................................................ ................................................... |
|
1.9. mirë kërkime................................................ ...................................................... ...................... |
|
Kapitulli 2. Koncepte të përgjithshme rreth ndërtimit të pusit................................................ .......................................... |
|
2.1. Konceptet dhe përkufizimet bazë................................................ .......................................................... .... |
|
2.2. Arsyetimi gjeologjik i vendndodhjes dhe projektimit të pusit si |
|
struktura inxhinierike ................................................ .......................................................... ............................ |
|
2.3. Instalimi i pajisjeve për ndërtimin e pusit................................................ ................................................ |
|
2.4. Shpimi i pusit ..................................................... ................................................................ ...................................... |
|
2.5. copa shpimi................................................ .......................................................... ................................................ |
|
2.6. Fije shpimi................................................ ................................................... ...................................... |
|
2.7. Bit drive................................................ ................................................... .......................................... |
|
2.8. Veçoritë e shpimit të puseve në zonat në det................................... .......................................... |
|
2.9. Izolimi i kafazit dhe formacionit të pusit................................................ ................................................. |
|
Kapitulli 3. Vetitë mekanike të shkëmbinjve.......................................... .......................................... |
|
3.1. Dispozitat e përgjithshme................................................ ................................................... ...................................... |
|
3.2. Vetitë mekanike dhe gërryese të shkëmbinjve................................................ ........ ............. |
|
3.3. Ndikimi i presionit të kufizuar, temperaturës dhe ngopjes së ujit në disa |
|
vetitë e shkëmbinjve ..................................................... ...................................................... ...................................... |
|
Kapitulli 4. Copat e shpimit................................................ .......................................................... .......................................... |
|
4.1. Copat e rulit................................................ ..................................................... ................................................ |
|
4.2. Kinematika dhe dinamika e copave të rulit................................................ .......................................... |
|
4.3. Copa diamanti................................................ ................................................... .......................................... |
|
4.4. Copat e tehut................................................ ................................................... ...................................... |
|
Kapitulli 5. Funksionimi i vargut të shpimit.......................................... .......................................................... ........... |
|
5.1. Modeli fizik i vargut të shpimit................................................ ................................................................ ........... |
|
5.2. Stabiliteti i vargut të shpimit................................................ ...................................................... ... |
|
5.3. Sforcimet dhe ngarkesat në gypat e fijeve të shpimit.......................................... ......... ............ |
|
Kapitulli 6. Shpëlarja e puseve.......................................... .......................................................... ........................... |
|
6.1. Termat dhe përkufizimet ..................................................... ................................................ ............. |
|
6.2. Funksionet e procesit të pastrimit të pusit................................................ ................................................ |
|
6.3. Kërkesat për lëngjet e shpimit................................................ ................................................................ .............. |
|
6.4. Lëngjet e shpimit................................................ ................................................ ............. |
|
6.5. Përgatitja dhe pastrimi i lëngjeve të shpimit................................................ ................................ |
|
6.6. Teknologjia e trajtimit kimik të lëngut shpues................................................ ......... ......... |
|
6.7. Llogaritja hidraulike e shpëlarjes së pusit me lëng të pakompresueshëm................................. |
|
6.8. Metodat për asgjësimin e lëngjeve të shpenzuara të shpimit dhe prerjeve të shpimit................................. |
|
6.9. Metodat për neutralizimin e lëngjeve dhe prerjeve të shpenzuara të shpenzuara................................... |
|
Kapitulli 7. Komplikimet gjatë shpimit, parandalimi dhe kontrolli i tyre................................. |
|
7.1. Klasifikimi i komplikimeve...................................................... ...................................................... ..................... |
7.2. Shkatërrimi i mureve të pusit ...................................................... ................................................................ ............................ . |
|
7.3. Thithja e lëngjeve në puse ..................................................... .......................................................... |
|
7.4. Tregon gaz, naftë dhe ujë................................................ .......................................................... ...................... |
|
7.5. Ngjitja, shtrëngimi dhe ulja e fijeve të tubave.......................................... .......................................... |
|
Kapitulli 8. Mënyrat e shpimit................................................ .......................................................... ........................... |
|
8.1. Konceptet hyrëse................................................ .......................................................... ...................................... |
|
8.2. Ndikimi i faktorëve të ndryshëm në procesin e shpimit.......................................... .......................... |
|
8.3. Ndikimi i presionit diferencial dhe shtypës në shkatërrimin e shkëmbinjve |
|
racat................................................ .......................................................... .......................................................... ...................... |
|
8.4. Shpimi racional i copave................................................ ................................................ ................................ |
|
8.5. Projektimi i mënyrave të shpimit................................................ ................................................................ .............. |
|
8.6. Pastrimi i një pusi të shpuar nga llumi................................. .......................................................... |
|
Kapitulli 9. Shpimi i puseve me drejtim dhe horizontal................................. |
|
9.1. Qëllimet dhe objektivat e shpimit të drejtuar të puseve................................................ .......................................... |
|
9.2. Bazat e projektimit të pusit të drejtimit...................................................... ................................................ |
|
9.3. Faktorët që përcaktojnë trajektoren e fund pusit................................................ ...................................... |
|
9.4. Asambletë e gropave për shpimin e puseve të drejtuar................................................ ......... . |
|
9.5. Metodat dhe pajisjet për monitorimin e trajektoreve të puseve.......................................... .......................... |
|
9.6. Karakteristikat e shpimit dhe lundrimit të puseve horizontale.......................................... .......... |
|
Kapitulli 10. Hapja dhe shpimi i formacioneve prodhuese.......................................... ........................... |
|
10.1. Shpimi i formacionit prodhues................................................. ................................................................ .......... |
|
10.2. Faktorët teknologjikë që sigurojnë shpimin dhe hapjen e produktit |
|
formimi ................................................ .......................................................... .......................................................... .............. |
|
10.3. Ndryshimi në përshkueshmërinë e zonës së formimit pranë pusit. Lëngjet e shpimit për |
|
mirë përfundimi ................................................ ..................................................... ................................................. |
|
10.4. Marrja e mostrave të formacioneve dhe testimi i puseve gjatë shpimit................................... |
|
Kapitulli 11. Projektimet e puseve. Filtrat................................................ ................................................... |
|
11.1. Bazat e projektimit të pusit................................................ ................................................ |
|
11.2. Strukturat e poshtme të pusit...................................................... ................................................................ ................................ |
|
Kapitulli 12. Izolimi i shtresës së pusit dhe i formacionit.......................................... ........................... |
|
12.1. Përgatitja e pusit ................................................ ................................................ ................................ |
|
12.2. Teknologjia e fiksimit të puseve me kolona të mbështjelljes.......................................... ......... ....... |
|
12.3. Futifikimi i çimentos dhe llaçeve................................................ ..................................................... |
|
12.4. Llogaritja e çimentimit të pusit................................................ ................................................................ .............. |
|
Kapitulli 13. Hapja dytësore e formacioneve prodhuese, duke shkaktuar fluksin e naftës (gazit) dhe |
|
zhvillimi i pusit................................................ ..................................................... ................................................................ |
|
13.1. Perforimi i plumbit................................................ ................................................... ............................ |
|
13.2. Perforimi kumulativ................................................ ................................................... ......... .... |
|
13.3. Perforimi për shkak të depresionit në formacion.......................................... .......................................... |
|
13.4. Perforimi gjatë shtypjes së formacionit................................................ ...................................................... |
|
13.5. Zgjidhje speciale për shpimin e pusit................................................ ................................ ................ |
|
13.6. Ndarësit e tamponit................................................ ................................................... ......... .......... |
|
13.7. Teknologji për mbushjen e një pusi me një lëng të posaçëm.......................................... ........... |
|
13.8. Nxitja e prurjes duke zëvendësuar lëngun në kutinë e prodhimit................................. |
|
13.9. Thirrja e hyrjes duke përdorur një jastëk ajri................................................ ................................. |
|
13.10. Thirrja e hyrjes duke përdorur valvulat e lirimit................................................ ......... ........ |
|
13.11. Flukset hyrëse të thirrjeve duke përdorur pajisje jet...................................... ......... ................ |
|
13.12. Reduktimi interval i nivelit të lëngut në pus.......................................... .......... .. |
|
13.13. Zvogëlimi i nivelit të lëngut në një pus duke pistonuar (shpuar) ................. |
|
13.14. Induktimi i prurjes nga rezervuari duke përdorur metodën e ajrimit................................................ ........................................... |
|
13.15. Ulja e nivelit të lëngjeve në një pus në kushte të formimit anormalisht të ulët |
|
presioni ................................................. ................................................ .......................................................... |
|
13.16. Nxitja e prurjes nga formacioni duke perdorur shkume dyfazore.......................................... ............. .. |
|
13.17. Teknologji për nxitjen e prurjes nga formacioni duke përdorur shkume duke përdorur ejektorë............ |
|
13.18. Nxitja e fluksit të formimit duke përdorur kompletet e veglave të testimit..... |
|
13.19. Aplikimi i agjentëve të gaztë për zhvillimin e puseve. Zhvillimi i pusit |
|
nitrogjen................................................ .......................................................... .......................................................... .............. |
|
PJESA 2. TEKNIKAT E SHPIMIT TË PUSEVE TË NAFJËS DHE GAZIT................................. ........... |
|
Kapitulli 14. Pajisjet e shpimit................................................ .......................................................... .......... .......... |
|
14.1. Kërkesat për pajisjet e shpimit................................................ ................................................ |
14.2. Klasifikimi dhe karakteristikat e instalimeve ..................................................... ................................... |
|
14.3. Pajisjet e plota të shpimit për prodhim dhe eksplorim të thellë |
|
shpimi ................................................................. ................................................ .. ................................................ |
|
14.4. Zgjedhja e llojit dhe parametrave kryesorë të pajisjes së shpimit................................ ............. |
|
14.5. Zgjedhja e diagramit dhe paraqitjes së pajisjes së pajisjes së shpimit................................. .......... |
|
14.6. Kërkesat për diagramin kinematik të pajisjes së shpimit................................................. ........... .... |
|
14.7. Pajisjet e shpimit të prodhuara nga OJSC "Uralmashzavod".......................................... ......... ...... |
|
14.8. Pajisjet e shpimit të prodhuara nga SHA Volgograd Drilling Equipment Plant...... |
|
Kapitulli 15. Kompleksi i ngritjes dhe ngritjes.......................................... ...................................................... ... |
|
15.1. Procesi i ngritjes dhe uljes së kolonave. Funksionet e kompleksit................................................ ...... . |
|
15.2. Diagrami kinematik i kompleksit për stërvitje në ajër të hapur.......................................... .......................................... |
|
15.3. Sistemi i udhëtimit................................................ .......................................................... ...................................... |
|
15.4. Përzgjedhja e litarëve të çelikut për sistemet e ngritjes................................................ .......................................... |
|
15.5. Blloqet e kurorës dhe blloqet udhëtuese................................................ .......................................................... ............. .... |
|
15.6. Ganpat e shpimit dhe blloqet e grepave.......................................... .......................................................... ......... |
|
15.7. Mekanizmat e udhëtimit të pajisjeve të shpimit të OJSC "Uralmashzavod" .......................................... ............. |
|
15.8. Mekanizmat e udhëtimit të pajisjeve të shpimit VZBT................................................ .......................................... |
|
15.9. Pajisjet e shpimit................................................ ................................................... .......................................... |
|
15.10. Punimet e shpimit ................................................ ................................................... ...................................... |
|
15.11. Sistemet e frenimit të punimeve të shpimit................................................ ................................................................ ............. |
|
15.12. Vëllimi i operacioneve të ngritjes................................................ ................................................................ ......... |
|
15.13. Kinematika e mekanizmit të ngritjes...................................................... .......................................... |
|
15.14. Dinamika e mekanizmit të ngritjes...................................................... ..................................................... |
|
Kapitulli 16. Pajisjet e sistemit të shpëlarjes së puseve................................................ ................................ |
|
16.1. Pompat e baltës................................................ ................................................... .......................................... |
|
16.2. shumëfish ................................................ .......................................................... .......................................................... |
|
16.3. rrotullues................................................ ................................................ .......................................... |
|
Kapitulli 17. Sistemi i qarkullimit sipërfaqësor................................................ ...................................... |
|
17.1. Parametrat dhe plotësia e sistemeve të qarkullimit................................................ ........ ........ |
|
17.2. Blloqet e sistemit të qarkullimit ..................................................... ................................................................ ................. |
|
17.3. Miksera ................................................ .......................................................... .......................................... |
|
17.4. Pajisjet për pastrimin e baltës së shpimit nga prerjet................................................. ......... ...... |
|
17.5. Degazues për lëngje shpimi................................................ ................................................................ ............. |
|
17.6. Instalimi për përpunimin e lëngut të shpimit bazuar në një centrifugë................................. |
|
17.7. Linjat e thithjes për pompat e baltës...................................................... ................................................................ |
|
Kapitulli 18. Mjetet prerëse të shkëmbinjve: copa shpimi, koka shpimi, |
|
zgjerues, kalibrues ..................................................... .................................................... .......... ............ |
|
18.1. Copat e rulit................................................ ..................................................... ................................................ |
|
18.2. Copat e tehut................................................ ................................................... ...................................... |
|
18.3. Copat e bluarjes................................................ ................................................... ................................ |
|
18.4. Bitet ISM................................................ ................................................... .......................................... |
|
18.5. Copa diamanti................................................ ................................................... ...................................... |
|
18.6. Copat e shpimit me rul................................................. ................................................................ ............. |
|
18.7. Teh dhe koka shpuese me karabit mulliri................................................ ...... |
|
18.8. Kokat e shpimit me diamant dhe kokat e shpimit ISM.......................................... ......... .... |
|
18.9. Mjeti kryesor i marrjes ................................................... .......................................................... ............. . |
|
18.10. Zgjeruesit................................................ .......................................................... .......................................... |
|
18.11. Kalibrat-centralizuesit................................................ ................................................................ ...................................... |
|
Kapitulli 19. Tubat e shpimit. Llogaritja e vargjeve të shpimit................................................ ................................. |
|
19.1. Tubat drejtues të shpimit................................................ ................................................................ ...................................... |
|
19.2. Tuba shpimi me skajet e prishura dhe bashkimet për to................................ ........... .. |
|
19.3. Brava për gypat e shpimit me skaje të prishura................................................ ......... ............ |
|
19.4. Tubat e shpimit me nyje të salduara................................................ .......................................... |
|
19.5. Tuba shpimi me aliazh të lehtë................................................ ................................................................ .............. |
|
19.6. qaforet e shpimit................................................ ................................................ ................................ |
|
19.7. Subjektet për telat e shpimit................................................ ................................................................ .......... |
|
19.8. Parimet dhe metodat e përgjithshme për llogaritjen e rregullimit të tubave të shpimit në një varg.......... |
|
Kapitulli 20. Ngasja e biteve: rotorët e shpimit, motorët me vrima................................. ............. .... |
|
20.1. Rotorët e shpimit................................................ ................................................... ...................................... |
|
20.2. Turbostërvitje ..................................................... .......................................................... .......................................................... |
|
20.3. Motorët me vidhos................................................ ................................................ ..................... |
|
20.4. Motorët me gropë me turboprop.......................................................... ................................................................ .......... |
|
20.5. Stërvitje elektrike................................................................ .......................................................... ................................................ |
Kapitulli 21. Pajisjet e puseve të puseve që shpohen................................. ........................... |
|
21.1. Kokat e kolonave................................................ ................................................... ................................ |
|
21.2 Pajisje kundër fryrjes................................................ .......................................................... |
|
Kapitulli 22. Tubat e shtresës së jashtme. Llogaritja e kolonave të kutisë................................................ ............. |
|
22.1. Tuba dhe lidhëse për to................................................ .......................................................... ......... |
|
22.2. Llogaritja e kolonave të kutisë................................................ .......................................................... ........................... |
|
Kapitulli 23. Mekanizmi i fuqisë së kompleksit të shpimit.......................................... .......................................... |
|
23.1. Llojet e disqeve, karakteristikat e tyre................................................ ................................................................ ............. |
|
23.2. Përzgjedhja e motorëve të fuqisë ...................................................... ................................................................ ......... |
|
23.3. Mjetet e përshtatshmërisë artificiale për disqet................................................ ................ |
|
23.4. bashkimet................................................ .......................................................... .......................................................... . |
|
23.5. Makinat e zinxhirit të pajisjes së shpimit................................................ ................................................................ ......... |
|
23.6. Njësitë e fuqisë dhe motorët e pajisjeve moderne të shpimit................................................ |
|
23.7. Paraqitja e disqeve dhe transmetimeve të energjisë ................................................ ................................. |
|
Kapitulli 24. Pajisjet për mekanizimin dhe automatizimin e proceseve teknologjike |
|
proceset ..................................................... .......................................................... .......................................................... ...... |
|
24.1. Automatizimi i furnizimit me bit................................................ ................................................................ .......................... |
|
24.2. Automatizimi i zbritjes dhe ngjitjes (ASP).......................................... .......................................... |
|
24.3. Pikëllim automatik i palëvizshëm i stërvitjes................................................ ................................ |
|
24.4. Mbërthimi me pykë pneumatike...................................................... ................................................................ ............. |
|
24.5. Çikriku ndihmës................................................ ................................................... ......... ....... |
|
Kapitulli 25. Pajisjet për shpimin e puseve të naftës dhe gazit në det................................... |
|
25.1. Karakteristikat e zhvillimit të fushave të naftës dhe gazit në det të hapur ................................... |
|
25.2. Llojet kryesore të mjeteve teknike për zhvillimin e fushave të naftës dhe gazit në det të hapur |
|
depozitat................................................ .......................................................... ................................................ |
|
25.3. Pajisjet e shpimit lundrues (FDR) ............................................ .......................................................... .. |
|
25.4. Pajisjet e shpimit lundruese vetë-ngritje (jack-up rigs) ...................................... .............. .......... |
|
25.5. Pajisjet e shpimit lundrues gjysmë zhytëse (SSDR) ......................................... ........... .......... |
|
25.6. Anije shpuese (DS) ...................................... .......................................................... .......................................... |
|
25.7. Kuti shpimi për PBS................................................ .......................................................... ........................... |
|
25.8. Pajisjet e puseve nënujore ..................................................... ................................................................ ........... |
|
25.9. Sistemet për mbajtjen e pajisjeve të shpimit lundrues në pikën e shpimit................................. |
|
25.10. Platformat fikse në det të hapur (MSP)................................................ ................................................ |
|
25.11. Mbrojtja e mjedisit gjatë shpimit në det................................................ ......... ................ |
|
Bibliografi................................................ . ................................................ .......................................... |
PARATHËNIE
“Teknika dhe teknologjia e shpimit të puseve të naftës dhe gazit” është një nga disiplinat e veçanta që përcakton profilin e një inxhinieri për makineri dhe pajisje në vendburimet e naftës dhe gazit. Qëllimi i mësimit të disiplinës është t'u japë studentëve njohuri për teknologjinë e shpimit të puseve të naftës dhe gazit dhe t'i njohë ata me pajisjet që sigurojnë zbatimin e të gjitha proceseve dhe operacioneve teknologjike në kushte shpimi. Kjo njohuri është e nevojshme për një inxhinier mekanik gjatë projektimit, instalimit dhe funksionimit të pajisjeve të shpimit, pajisjeve individuale për to, pajisjeve, komponentëve dhe pajisjeve, dhe kryerjes së punëve të riparimit.
Zhvillimi i industrisë së naftës dhe gazit përfshin përdorimin e gjerë të operacioneve të shpimit për kërkimin, eksplorimin dhe zhvillimin e fushave të naftës dhe gazit. Shpimi i puseve të naftës dhe gazit, si një degë e industrisë së naftës dhe gazit, duhet të përmirësohet vazhdimisht, veçanërisht në lidhje me vëllimin në rritje të punës për shpime të thella dhe ultra të thella, duke përfshirë zonat në det, si dhe nevojat në rritje. për shpimin e puseve me drejtim dhe horizontal.
Programi i disiplinës "Inxhinieria dhe teknologjia e shpimit të puseve të naftës dhe gazit" parashikon studimin e të gjithë përbërësve të ciklit të ndërtimit të puseve, duke filluar me konceptin e puseve, klasifikimin e tyre, projektimet, mjetet teknike dhe operacionet teknologjike të përdorura për shkatërrimin. shkëmbinjtë dhe shpimi i një boshti, dhe duke përfunduar me proceset e hapjes dhe testimit të horizonteve prodhuese, sigurimin e puseve me fije mbështjellëse dhe shtresat ndarëse me materiale çimentuese, zhvillimin dhe testimin e puseve. Për më tepër, vëmendja e duhur i kushtohet pajisjes së shpimit dhe pajisjeve të lidhura me to. Vëmendje e veçantë i kushtohet platformave speciale të shpimit të projektuara për shpimin e puseve në zonat në det të hapur.
Nuk ka tekste shkollore që plotësojnë plotësisht kërkesat e programit të disiplinës. Ekziston literaturë edukative për pjesë të caktuara të programit, por, për fat të keq, shumë nga materialet e tij janë të vjetruara, pasi nuk janë përditësuar të paktën në 15 vitet e fundit.
Libri i paraqitur synon të plotësojë këto boshllëqe në literaturën arsimore dhe të paraqesë materialin edukativ mbi shpimin e puseve të naftës dhe gazit në kuptimin e tij modern. Ai përbëhet nga dy pjesë: pjesa e parë i kushtohet teknologjisë së shpimit të puseve të naftës dhe gazit, e dyta - teknologjisë për ndërtimin e këtyre puseve, mjeteve të shpimit dhe pajisjeve nëntokësore. Një kapitull i veçantë i kushtohet pajisjeve speciale për shpimin në det, i cili po zhvillohet me sukses si një nga degët e industrisë së naftës dhe gazit dhe për të cilin është i mundur specializimi në trajnimin e një inxhinieri mekanik. Ky vend
Prezantimi i materialit edukativ është logjik, pasi teknologjia përcakton kërkesat për pajisjet e shpimit dhe mjetet për ndërtimin e puseve.
Një inxhinier mekanik duhet të jetë në gjendje të kryejë llogaritjet e nevojshme si në projektimin ashtu edhe në funksionimin e pajisjeve të shpimit. Prandaj, teksti shkollor është mjaft i pasur me metodat më të thjeshta të llogaritjes dhe materiale referuese dhe informative.
Në fund të librit është një listë e literaturës kryesore të përdorur nga autorët. Kjo literaturë rekomandohet edhe për një studim më të thelluar të teknologjisë dhe teknikës së shpimit të puseve të naftës dhe gazit.
Teksti shkollor mbulon të gjitha proceset dhe operacionet e kryera gjatë shpimit të puseve, duke përfshirë edhe në kushte të vështira gjeologjike; përmban informacionin referues të nevojshëm për llogaritjet teknologjike; ai përshkruan pajisjet e shpimit, pajisjet e tyre përbërëse të shpimit, veglat e prerjes së gurëve, gypat e shpimit dhe mbështjelljes; Janë dhënë karakteristikat teknike të pajisjeve dhe mjeteve të nevojshme për zgjedhjen e tyre për kushte specifike të ndërtimit të pusit. Në këtë drejtim, teksti shkollor është universal dhe për këtë arsye mund të përdoret me sukses në procesin arsimor kur trajnohen specialistë në specialitete të tjera në fushën e naftës dhe gazit, kurrikula e të cilave përfshin studimin e disiplinës "Shpimi i puseve të naftës dhe gazit".
Për të studiuar me sukses materialin e disiplinës, studentët kanë nevojë për njohuri nga matematika, fizika, kimia, mekanika e lëngjeve, termodinamika, mekanika teorike dhe e aplikuar, forca e materialeve dhe shkenca e materialeve, si dhe bazat e inxhinierisë së naftës dhe gazit.
1 TEKNOLOGJIA PER SHPIM NE VAFTE DHE GAZ
PJESË E PUNAVE
1 BAZAT E FUSHËS SË NAJTËS DHE GAZIT KAPITULLI I GJEOLOGJISË
Informacioni gjeologjik është baza për zgjidhjen e pothuajse të gjitha çështjeve të projektimit të ndërtimit të puseve dhe menaxhimit të proceseve të shpimit. Karakteristikat e shkëmbinjve dhe lëngjeve formuese të depërtuara nga pusi përcaktojnë kryesisht zgjedhjen e copave, lëngun e shpimit, metodat e hapjes së horizonteve prodhuese, sigurimin e mureve të pusit dhe shtresat izoluese. Për shpimet në det, informacioni rreth kushteve hidrometeorologjike, si dhe karakteristikave të thellësive të detit, valëve të detit, baticave, rrymave detare, erës dhe kushteve të akullit janë të një rëndësie të madhe.
1.1. PËRBËRJA E KORËS SË TOKËS
Gjeologjia është shkenca e përbërjes, strukturës dhe historisë së Tokës. Supozohet se Toka përbëhet nga disa të dallueshëm
predha: litosferë 50−70 km e trashë; manteli në një thellësi prej 2900 km; bërthama në intervalin e thellësisë 2900−6380 km. Mbi litosferën ekziston një guaskë uji - hidrosfera, dhe sipër - një guaskë gazi - atmosfera. Litosfera përbëhet nga shkëmbinj, baza e të cilave janë minerale të ndryshme - substanca natyrore, afërsisht homogjene në përbërjen kimike dhe vetitë fizike, që rrjedhin nga proceset fizike dhe kimike.
Klasifikimi i shkëmbinjve sipas origjinës:
A. Igneous (magmatik) - shkëmbinj kristalorë të formuar si rezultat i ngurtësimit të lëndës së shkrirë (magmës).
B. Sedimentar - shkëmbinj të përbërë nga copa të vogla mineralesh të ndryshme, shpesh të çimentuara së bashku, që përmbajnë mbetje të organizmave shtazorë dhe bimorë. Sipas metodës së akumulimit në
Korja e tokës ndahet në sedimente mekanike, shkëmbinj me origjinë kimike dhe të përzier.
Sedimentet mekanike janë rezultat i proceseve zhveshëse të shkatërrimit diellor-erë-ujë dhe transferimit të sedimenteve të shkëmbinjve magmatikë (gurë, guralecë, zhavorr). Shkëmbinjtë kimikë (dhe disa të klasifikuar si shkëmbinj sedimentarë) u formuan përmes reaksioneve kimike dhe akumulimit të kripërave komplekse (kripa shkëmbore, anhidridi, gipsi) në sipërfaqen e tokës. Shkëmbinjtë me origjinë të përzier përfshijnë materiale klastike, substanca me origjinë organike dhe kimike (gëlqerore, shkumës, argjilë, rërë, gur ranor).
B. Shkëmbinjtë metamorfikë janë shkëmbinj sedimentarë dhe magmatikë të shkrirë dytësorë si rezultat i zhytjes së tyre në pjesën e shkrirë të Tokës (kuarcite, mermere, rreshpe, gneiss).
1.2. GJEOKRONOLOGJIA E SHKËMBËNIVE
Për të përcaktuar modelet historike dhe gjeologjike të akumulimit të shkëmbinjve dhe formimin e Tokës si planet, përdoret një shkallë stratigrafike, në bazë të së cilës është përpiluar një tabelë gjeokronologjike, e cila pasqyron vendndodhjen në një sekuencë të caktuar të periudhave kohore konvencionale. formimi i kores së tokës (Tabela 1.1).
Ò à á è ö à 1.1
Tabela gjeokronologjike
Cenozoik |
chertvertichny (an- |
Holoceni |
||||
tropogjenike) |
Pleistoceni |
|||||
Neogjen |
Plioceni |
|||||
Mioceni |
||||||
Paleogjen |
Oligoceni |
|||||
Eoceni |
||||||
Paleoceni |
||||||
mezozoik |
Kretaku i vonë |
|||||
Kretaku i hershëm |
||||||
Jurasiku i vonë |
||||||
Jurasiku i mesëm |
||||||
Jurasiku i hershëm |
||||||
Triasik |
Triasiku i vonë |
|||||
Triasiku i mesëm |
||||||
Triasiku i hershëm |
||||||
Paleozoik |
Permian |
Permian i vonë |
||||
Permian i hershëm |
||||||
Qymyri |
Karbonifer i vonë |
|||||
Karbonifer i mesëm |
||||||
Karbonifer i hershëm |
||||||
Devonian |
Devonian i vonë |
|||||
Devoni i mesëm |
||||||
Devonian i hershëm |
||||||
Siluriane |
Siluriani i vonë |
|||||
Silurian i hershëm |
||||||
Ordovician |
Ordovician i vonë |
|||||
Ordovician i mesëm |
||||||
Ordovician i hershëm |
||||||
Proterozoik |
Proterozoiku i vonë- |
Vendian |
||||
Riphean i vonë |
||||||
Riphean i mesëm |
||||||
Riphean i hershëm |
||||||
Proterozoik i mesëm- |
||||||
Proterozoik i hershëm |
||||||
Arkean |
||||||
1.3. SHKËMBINJT SEDIMENTARË DHE FORMAT E PUNËSIMIT TË TYRE
Karakteristika kryesore e shkëmbinjve sedimentarë është shtresimi i tyre, d.m.th. grumbullim në trajtë shtresash (shtresash) pak a shumë homogjene. Sipërfaqja që kufizon shtresën nga lart quhet çati, dhe sipërfaqja që kufizon shtresën nga poshtë quhet fund.
Kulmi i shtresës së poshtme është në të njëjtën kohë baza e shtresës së sipërme, dhe baza e shtresës së sipërme është çatia e shtresës së poshtme. Shtresat e formuara fillimisht shtriheshin pothuajse horizontalisht, por si rezultat i deformimit të mëvonshëm të kores së tokës, forma e shfaqjes shpesh ndryshonte në një prirje të konsiderueshme ose edhe vertikale.
Formacioni karakterizohet nga trashësia dhe këndi i rënies në një pikë të caktuar në një drejtim specifik (Fig. 1.1). Dalloni midis të vërtetës (diskutimi më i shkurtër
Oriz. 1.1. Shtresa të pjerrëta në formë palosje:
AA – fuqia horizontale; ÀÄ – fuqia vertikale; ÀÑ – fuqi e vërtetë
Oriz. 1.2. Monoklina
Minierat janë nxjerrja e burimeve natyrore nga thellësitë e tokës. Zhvillimi i mineraleve të ngurta kryhet me metodën e gurores ose minierës. Puset janë shpuar për nxjerrjen e burimeve natyrore të lëngëta dhe të gazta. Teknologjitë moderne të shpimit të puseve bëjnë të mundur zhvillimin e fushave të naftës dhe gazit në thellësi mbi 12,000 metra.
Rëndësia e prodhimit të hidrokarbureve në botën moderne është e vështirë të mbivlerësohet. Karburanti (shih) dhe vajrat bëhen nga vaji, dhe gomat sintetizohen. Industria petrokimike prodhon plastikë shtëpiake, ngjyra dhe detergjentë. Për vendet eksportuese të naftës dhe gazit, tarifat nga shitja e hidrokarbureve jashtë vendit janë një metodë e rëndësishme dhe shpeshherë kryesore e rimbushjes së buxhetit.
Eksplorimi në terren, instalimi i platformave të shpimit
Në lokacionin e propozuar të vendburimeve minerale, kryhet një rilevim gjeologjik dhe përcaktohet vendndodhja për një pus kërkimor. Brenda një rrezeje prej 50 metrash nga pusi i kërkimit, zona është niveluar dhe është instaluar një platformë shpimi. Diametri i pusit kërkimor është 70-150 mm. Gjatë procesit të shpimit, mostrat e prerjeve të shpimit merren nga thellësi të ndryshme për studime të mëvonshme gjeologjike. Komplekset moderne për kërkime gjeologjike bëjnë të mundur përgjigjen e saktë të pyetjes nëse ia vlen të fillohet nxjerrja e burimeve të energjisë përmes këtij pusi në një shkallë industriale.
Kur një studim gjeologjik i prerjeve të shpimit tregon perspektivat për zhvillimin industrial, fillon ndërtimi i një vendi shpimi. Zona e pastruar më parë është betonuar dhe rrethuar, si dhe është shtruar një rrugë grader (rrugë pa sipërfaqe të fortë). Në atë të krijuar, ata ndërtojnë një kullë, instalojnë një çikrik, pompa balte, instalojnë një gjenerator dhe gjithçka që është e nevojshme. Pajisjet e montuara testohen, gradualisht sillen në kapacitetin e planifikuar dhe vihen në funksion.
Teknologjia më e përdorur shpimi mekanik i pusit, e cila kryhet në mënyrë rrotulluese, me ndikim ose të kombinuar. Stërvitja është ngjitur në një varg stërvitjeje katrore dhe ulet në pus duke përdorur një sistem udhëtimi. Një rotor i vendosur mbi kokën e pusit transmeton lëvizje rrotulluese në stërvitje.
Ndërsa shpohet pusi, vargu i shpimit zgjerohet. Njëkohësisht me procesin e shpimit të një pusi prodhimi, puna për shpëlarjen e pusit kryhet duke përdorur pompa speciale. Për të shpëlarë pusin nga grimcat e shkëmbinjve të shkatërruar, përdoret një lëng shpëlarës, i cili mund të jetë uji i përpunuar, një pezullim ujor, solucione balte ose zgjidhje me bazë hidrokarbure. Pas pompimit të lëngut të shpimit në enë speciale, ai pastrohet dhe përdoret përsëri. Përveç pastrimit të pjesës së poshtme të prerjeve të shpimit, lëngjet shpëlarëse sigurojnë ftohjen e shpimit, zvogëlojnë fërkimin e vargut të shpimit kundër mureve të shpimit dhe parandalojnë kolapsin.
Në fazën përfundimtare të shpimit, pusi i prodhimit çimentohet.
Ekzistojnë dy mënyra të çimentimit:
- Metoda e drejtpërdrejtë– tretësira pompohet në vargun e shpimit dhe futet me forcë në unazë.
- Metoda e kundërt– tretësira pompohet në unazë nga sipërfaqja.
Për shpimin e puseve përdoren një sërë makinerish dhe mekanizmash të specializuar. Në rrugën drejt thellësisë së projektimit, shpesh ka pjesë shkëmbi me fortësi të shtuar. Për t'i kaluar ato, duhet të vendosni ngarkesë shtesë në vargun e stërvitjes, kështu që kërkesat mjaft serioze vendosen në pajisjet e prodhimit.
Pajisjet e pajisjes së shpimit nuk janë të lira dhe janë të dizajnuara për përdorim afatgjatë. Nëse prodhimi ndalet për shkak të një prishjeje të ndonjë mekanizmi, do të duhet të prisni për një zëvendësim, i cili do të zvogëlojë seriozisht përfitimin e ndërmarrjes. Pajisjet dhe mekanizmat për prodhimin e hidrokarbureve duhet të bëhen nga materiale me cilësi të lartë dhe rezistente ndaj konsumit.
Pajisja e platformës së shpimit mund të ndahet në tre pjesë:
- Pjesa e shpimit– shpimi dhe shpimi i vargut.
- Seksioni i energjisë– Rotori dhe sistemi i lëvizjes, duke siguruar rrotullimin e vargut të stërvitjes dhe manipulimet e fikjes.
- Pjesë ndihmëse– gjeneratorë, pompa, depozita.
Funksionimi i pandërprerë i pajisjes së shpimit varet nga funksionimi korrekt i pajisjeve dhe mirëmbajtja e mekanizmave brenda afateve kohore të përcaktuara nga prodhuesi. Është po aq e rëndësishme ndryshimi i pjesëve të konsumueshme në kohën e duhur, edhe nëse në pamje gjithçka është në rregull me to. Pa respektimin e rregullave të funksionimit, është e pamundur të garantohet siguria e personelit të platformës së shpimit, parandalimi i ndotjes së mjedisit dhe prodhimi i pandërprerë i naftës ose gazit.
Metodat për shpimin e puseve të prodhimit
Metodat e shpimit të puseve ndahen në varësi të metodës së ndikimit në shkëmb.
Mekanike:
- Shoku.
- Rrotulluese.
- Të kombinuara.
Jo mekanike:
- Thyerje hidraulike.
- Ekspozimi në temperaturë të lartë.
- Shpërthimi.
Vlen të përmendet se metoda kryesore e shpimit është rrotulluese dhe me ndikim rrotullues; metodat e tjera përdoren rrallë në praktikë.
Shpimi është ndikimi i pajisjeve speciale në shtresat e tokës, si rezultat i të cilit formohet një pus në tokë përmes të cilit do të nxirren burime të vlefshme. Procesi i shpimit të puseve të naftës kryhet në drejtime të ndryshme të punës, të cilat varen nga vendndodhja e tokës ose e formimit të shkëmbinjve: mund të jetë horizontal, vertikal ose i pjerrët.
Si rezultat i punës, në tokë formohet një zbrazëti cilindrike në formën e një trungu të drejtë, ose pus. Diametri i tij mund të ndryshojë në varësi të qëllimit, por është gjithmonë më i vogël se parametri i gjatësisë. Fillimi i pusit ndodhet në sipërfaqen e tokës. Muret quhen trungu, dhe fundi i pusit quhet fund.
Pikat kryesore
Nëse pajisjet e mesme dhe të lehta mund të përdoren për puset e ujit, atëherë vetëm pajisjet e rënda mund të përdoren për shpimin e një pusi nafte. Procesi i shpimit mund të kryhet vetëm duke përdorur pajisje speciale.
Vetë procesi ndahet në fazat e mëposhtme:
- Dorëzimi i pajisjeve në vendin ku do të kryhet puna.
- Shpimi aktual i minierës. Procesi përfshin disa punime, njëra prej të cilave është thellimi i boshtit, i cili ndodh nëpërmjet larjes së rregullt dhe shkatërrimit të mëtejshëm të shkëmbit.
- Për të parandaluar shkatërrimin e pusit dhe bllokimin e tij, shtresat e shkëmbinjve forcohen. Për këtë qëllim, një kolonë e veçantë tubash të ndërlidhur është hedhur në hapësirë. Hapësira ndërmjet tubit dhe shkëmbit fiksohet me llaç çimentoje: kjo punë quhet mbyllje.
- Puna e fundit është mjeshtëria. Aty hapet shtresa e fundit e shkëmbit, krijohet një zonë me vrimë të poshtme dhe miniera shpohet dhe lëngu kullohet.
Përgatitja e vendit
Për të organizuar procesin e shpimit të një pusi nafte, do të jetë gjithashtu e nevojshme të kryhet një fazë përgatitore. Nëse zhvillimi kryhet në një zonë pyjore, kërkohet që përveç plotësimit të dokumentacionit bazë, të merret edhe pëlqimi për punën nga ndërmarrja pyjore. Përgatitja e faqes në vetvete përfshin hapat e mëposhtëm:
- Prerja e pemëve në vend.
- Ndarja e zonës në pjesë të veçanta të tokës.
- Hartimi i një plani pune.
- Krijimi i një vendbanimi për strehimin e fuqisë punëtore.
- Përgatitja e themelit për një stacion shpimi.
- Kryerja e shenjave në vendin e punës.
- Krijimi i themeleve për instalimin e rezervuarëve në një magazinë me materiale të ndezshme.
- Rregullimi i depove, dorëzimi dhe korrigjimi i pajisjeve.
Pas kësaj, është e nevojshme të filloni përgatitjen e pajisjeve direkt për shpimin e puseve të naftës. Kjo fazë përfshin proceset e mëposhtme:
- Instalimi dhe testimi i pajisjeve.
- Linja elektrike për furnizimin me energji elektrike.
- Vendosja e bazave dhe elementeve ndihmëse për kullën.
- Instalimi i kullës dhe ngritja e saj në lartësinë e dëshiruar.
- Debugimi i të gjitha pajisjeve.
Kur pajisjet për shpimin e puseve të naftës të jenë gati për funksionim, është e nevojshme të merret një konkluzion nga një komision i posaçëm që pajisjet janë në gjendje të mirë dhe të gatshme për punë, dhe personeli ka njohuri të mjaftueshme për rregullat e sigurisë për këtë lloj prodhimi. Gjatë kontrollit, sqarohet nëse pajisjet e ndriçimit kanë dizajnin e duhur (duhet të kenë një shtresë rezistente ndaj shpërthimit), dhe nëse ndriçimi me një tension prej 12 V është instaluar përgjatë thellësisë së boshtit. Vërejtje në lidhje me performancën dhe sigurinë duhet të merren parasysh paraprakisht.
Para fillimit të punës për shpimin e një pusi, është e nevojshme të instaloni një gropë, të futni tuba për të forcuar boshtin e shpimit, pak, pajisje të vogla speciale për punë ndihmëse, tuba të mbështjelljes, instrumente për matjet gjatë shpimit, të siguroni furnizim me ujë dhe të zgjidhni të tjera çështjet.
Vendi i shpimit përmban objekte akomodimi për punëtorët, ambiente teknike, një ndërtesë laboratori për analizimin e mostrave të dheut dhe rezultatet e marra, magazina për pajisjet dhe mjetet e vogla të punës, si dhe pajisje të kujdesit mjekësor dhe të sigurisë.
Karakteristikat e shpimit të një pusi nafte
Pas instalimit, fillojnë proceset e ripajisjes së sistemit të udhëtimit: gjatë kësaj pune, instalohen pajisjet dhe testohen mjete të vogla mekanike. Instalimi i direkut hap procesin e shpimit në tokë; drejtimi nuk duhet të ndryshojë nga qendra aksiale e kullës.
Pas përfundimit të shtrirjes, krijohet një pus sipas drejtimit: ky proces nënkupton instalimin e një tubi për forcimin e trungut dhe mbushjen e pjesës fillestare me çimento. Pas vendosjes së drejtimit, shtrirja midis vetë kullës dhe akseve të rotorit rregullohet përsëri.
Shpimi për një vrimë kryhet në qendër të trungut, dhe gjatë punës, zorrët bëhet duke përdorur tuba. Kur hapni një vrimë, përdoret një stërvitje turbo; për të rregulluar shpejtësinë e rrotullimit, është e nevojshme ta mbani atë me një litar, i cili është i fiksuar në vetë kullën dhe mbahet fizikisht nga pjesa tjetër.
Nja dy ditë para nisjes së platformës së shpimit, kur ka kaluar faza përgatitore, mbahet një konferencë me pjesëmarrjen e anëtarëve të administratës: teknologë, gjeologë, inxhinierë, shpues. Çështjet e diskutuara në konferencë përfshijnë si më poshtë:
- Paraqitja e shtresave në një fushë nafte: një shtresë balte, një shtresë ranore me bartës uji, një shtresë depozitimesh nafte.
- Karakteristikat e projektimit të pusit.
- Përbërja shkëmbore në pikën e kërkimit dhe zhvillimit.
- Duke marrë parasysh vështirësitë e mundshme dhe faktorët ndërlikues që mund të lindin gjatë shpimit të një pusi nafte në një rast të veçantë.
- Rishikimi dhe analiza e hartës standarde.
- Shqyrtimi i çështjeve që lidhen me instalime elektrike pa probleme.
Dokumentet dhe pajisjet: kërkesat themelore
Procesi i shpimit të një pusi nafte mund të fillojë vetëm pasi të jenë plotësuar një sërë dokumentesh. Këto përfshijnë sa vijon:
- Leja për të filluar funksionimin e vendit të shpimit.
- Harta e standardeve.
- Ditar mbi lëngjet e shpimit.
- Ditar për sigurimin e punës në punë.
- Kontabiliteti për funksionimin e motorëve me naftë.
- Ditari i ndërrimit.
Tek pajisjet kryesore mekanike dhe materialet harxhuese që përdoren në procesin e shpimit të një pusi, Llojet e mëposhtme përfshijnë:
- Pajisje për çimentim, vetë llaçi i çimentos.
- Pajisje sigurie.
- Mekanizmat e prerjes.
- Uji i përpunuar.
- Reagentë për qëllime të ndryshme.
- Ujë për të pirë.
- Tuba për mbështjellësin dhe shpimin aktual.
- Blloqe helikopteri.
Llojet e puseve
Në procesin e shpimit të një pusi nafte, në shkëmb formohet një bosht, i cili kontrollohet për praninë e naftës ose gazit duke shpuar boshtin, i cili stimulon fluksin e lëndës së dëshiruar nga zona prodhuese. Pas kësaj, pajisjet e shpimit çmontohen, pusi vuloset duke treguar datat e fillimit dhe përfundimit të shpimit, dhe më pas mbeturinat hiqen dhe pjesët metalike hidhen. Në fillim të procesit, diametri i trungut është deri në 90 cm, dhe deri në fund rrallë arrin 16.5 cm. Gjatë punës, ndërtimi i një pusi bëhet në disa faza:
- Thellimi i pjesës së poshtme të një pusi, për të cilin përdoren pajisje shpimi: thërrmon shkëmbin.
- Heqja e mbeturinave nga miniera.
- Sigurojeni trungun me tuba dhe çimento.
- Puna gjatë së cilës shqyrtohet defekti që rezulton dhe identifikohen vendet prodhuese të naftës.
- Zbritja e thellësisë dhe çimentimi i saj.
Puset mund të ndryshojnë në thellësi dhe ndahen në llojet e mëposhtme:
- I vogël (deri në 1500 metra).
- E mesme (deri në 4500 metra).
- Thellë (deri në 6000 metra).
- Ultra-thellë (më shumë se 6000 metra).
Shpimi i një pusi përfshin shtypjen e një formacioni shkëmbor të fortë me një daltë. Pjesët që rezultojnë hiqen duke larë me një zgjidhje të veçantë; Thellësia e minierës bëhet më e madhe kur shkatërrohet e gjithë zona e fytyrës.
Probleme gjatë shpimit të naftës
Gjatë shpimit të puseve, mund të hasni një sërë problemesh teknike që do të ngadalësojnë ose do ta bëjnë punën pothuajse të pamundur. Këto përfshijnë fenomenet e mëposhtme:
- Shkatërrimi i trungut, shembet.
- Derdhja e lëngut në tokë për shpëlarje (heqja e pjesëve të shkëmbinjve).
- Kushtet emergjente të pajisjeve ose të minave.
- Gabime në shpimin e fuçisë.
Më shpesh, shembjet e mureve ndodhin për faktin se shkëmbi ka një strukturë të paqëndrueshme. Shenjë e një shembjeje është presioni i shtuar, viskoziteti më i madh i lëngut të përdorur për shpëlarje, si dhe një numër i shtuar i copave të shkëmbinjve që dalin në sipërfaqe.
Thithja e lëngjeve ndodh më shpesh kur formacioni themelor thith plotësisht tretësirën. Sistemi i tij poroz ose shkalla e lartë e absorbueshmërisë kontribuon në këtë fenomen.
Gjatë procesit të shpimit të një pusi, predha, e cila lëviz në drejtim të akrepave të orës, arrin në fund dhe ngrihet prapa. Shpimi i pusit arrin në formacionet e shkëmbinjve, në të cilat ndodh prerja deri në 1.5 metra. Për të parandaluar larjen e pusit, në fillim zhytet një tub, i cili gjithashtu shërben si mjet për të bartur tretësirën shpëlarëse direkt në kanal.
Pjesa e shpimit, si dhe boshti, mund të rrotullohen me shpejtësi dhe frekuenca të ndryshme; ky tregues varet nga llojet e shkëmbinjve që duhet të shpohen dhe çfarë diametri të kurorës do të formohet. Shpejtësia kontrollohet nga një rregullator, i cili rregullon nivelin e ngarkesës në bitin e përdorur për shpim. Gjatë punës krijohet presioni i nevojshëm, i cili ushtrohet në muret e fytyrës dhe në prerëset e vetë predhës.
Dizajni i shpimit të pusit
Para fillimit të procesit të krijimit të një pusi nafte, hartohet një projekt në formën e një vizatimi, i cili përshkruan aspektet e mëposhtme:
- Vetitë e shkëmbinjve të zbuluar (rezistenca ndaj shkatërrimit, fortësia, shkalla e përmbajtjes së ujit).
- Thellësia e pusit, këndi i tij i prirjes.
- Diametri i boshtit në fund: kjo është e rëndësishme për të përcaktuar shkallën në të cilën ndikohet nga ngurtësia e shkëmbit.
- Metoda e shpimit të pusit.
Projektimi i një pusi vaji duhet të fillojë me përcaktimin e thellësisë, diametrit përfundimtar të vetë boshtit, si dhe nivelit të shpimit dhe karakteristikave të projektimit. Analiza gjeologjike na lejon të zgjidhim këto çështje, pavarësisht nga lloji i pusit.
Metodat e shpimit
Procesi i krijimit të një pusi për prodhimin e naftës mund të kryhet në disa mënyra:
- Metoda e litarit të goditjes.
- Punoni duke përdorur mekanizma rrotullues.
- Shpimi i një pusi duke përdorur një motor me vrima.
- Shpimi i tipit turbin.
- Shpimi i një pusi duke përdorur një motor me vidë.
- Shpimi i një pusi duke përdorur një stërvitje elektrike.
Metoda e parë është një nga metodat më të njohura dhe të provuara, dhe në këtë rast boshti shpohet me goditje daltë, të cilat kryhen në intervale të caktuara. Goditjet bëhen nëpërmjet ndikimit të peshës së daltës dhe shufrës së peshuar. Ngritja e pajisjeve ndodh për shkak të balancuesit të pajisjeve të shpimit.
Puna me pajisjet rrotulluese bazohet në rrotullimin e mekanizmit duke përdorur një rotor, i cili vendoset në krye të pusit përmes tubave të shpimit që kryejnë funksionin e një boshti. Shpimi i puseve të vogla bëhet përmes pjesëmarrjes së një motori bosht në proces. Makina rrotulluese është e lidhur me një kardan dhe një çikrik: kjo pajisje ju lejon të kontrolloni shpejtësinë me të cilën rrotullohen boshtet.
Shpimi me një turbinë kryhet duke transmetuar çift rrotullues rrotullues në kolonë nga një motor. E njëjta metodë ju lejon të transferoni energji hidraulike. Me këtë metodë, vetëm një kanal furnizimi me energji funksionon në nivelin para fytyrës.
Një stërvitje turbo është një mekanizëm i veçantë që konverton energjinë hidraulike në presionin e tretësirës në energji mekanike, e cila siguron rrotullim.
Procesi i shpimit të një pusi nafte konsiston në uljen dhe ngritjen e kolonës në bosht, si dhe mbajtjen e saj pezull. Një kolonë është një strukturë e parafabrikuar e bërë nga tuba që lidhen me njëri-tjetrin duke përdorur bravë speciale. Detyra kryesore është transferimi i llojeve të ndryshme të energjisë në bit. Në këtë mënyrë kryhet lëvizja, duke çuar në thellimin dhe zhvillimin e pusit.
Bazuar në metodën e goditjes në shkëmbinj, bëhet dallimi midis shpimit mekanik dhe jo mekanik. Gjatë shpimit mekanik, mjeti shpues ndikon drejtpërdrejt në shkëmb, duke e shkatërruar atë, dhe gjatë shpimit jo mekanik, shkatërrimi ndodh pa kontakt të drejtpërdrejtë me shkëmbin nga burimi i goditjes në të. Metodat jo mekanike (hidraulike, termike, elektrofizike) janë në zhvillim e sipër dhe aktualisht nuk përdoren për shpimin e puseve të naftës dhe gazit.
Metodat mekanike të shpimit ndahen në goditje dhe rrotulluese.
Në shpimin me goditje, shkëmbinjtë shkatërrohen nga një pjesë e varur në një litar. Mjeti i shpimit përfshin gjithashtu një shufër çekiç dhe një bllokim litari. Ai është i varur në një litar, i cili hidhet mbi një bllok të montuar në një direk (nuk tregohet).
Aktualisht në vendin tonë nuk përdoret shpimi me goditje gjatë shpimit të puseve të naftës dhe gazit.
Puset e naftës dhe gazit ndërtohen duke përdorur metodën e shpimit rrotullues. Me këtë metodë, shkëmbinjtë nuk shtypen nga goditjet, por shkatërrohen nga një bisht rrotullues, i cili i nënshtrohet një ngarkese boshtore. Çift rrotullues transmetohet në bit ose nga sipërfaqja nga rrotulluesi (rotori) përmes vargut të tubit të shpimit (shpimi rrotullues) ose nga një motor me vrima (turbo stërvitje, stërvitje elektrike, motor me vidë) të instaluar direkt mbi bit.
Një turbodrill është një turbinë hidraulike e drejtuar në rrotullim me anë të lëngut shpëlarës të injektuar në pus. Një stërvitje elektrike është një motor elektrik i mbrojtur nga depërtimi i lëngjeve, fuqia e të cilit furnizohet nëpërmjet një kablloje nga sipërfaqja. Një motor me vidë është një lloj makine hidraulike me vrimë në të cilën përdoret një mekanizëm vidë për të kthyer energjinë e rrjedhës së lëngut shpëlarës në energji mekanike të lëvizjes rrotulluese.
Bazuar në natyrën e shkatërrimit të shkëmbinjve në fund, bëhet një dallim midis shpimit të vazhdueshëm dhe bërthamës. Gjatë shpimit të vazhdueshëm, shkatërrimi i shkëmbinjve ndodh në të gjithë zonën e fytyrës. Shpimi i bërthamës përfshin shkatërrimin e shkëmbinjve vetëm përgjatë unazës në mënyrë që të nxirret një bërthamë - një mostër cilindrike e shkëmbinjve përgjatë gjithë gjatësisë ose një pjese të pusit. Duke përdorur përzgjedhjen e bërthamës, studiohen vetitë, përbërja dhe struktura e shkëmbinjve, si dhe përbërja dhe vetitë e lëngut që ngop shkëmbin.
Një pus është një minierë që punon me një seksion tërthor rrethor, i shpuar nga sipërfaqja e tokës ose nga një nëntokë që punon pa qasje njerëzore në fytyrë në çdo kënd të horizontit, diametri i së cilës është shumë më i vogël se thellësia e tij. Puset shpohen duke përdorur pajisje speciale shpimi
Ka puse vertikale, horizontale dhe të pjerrëta. Fillimi i pusit quhet grykë e tij, fundi quhet fund, dhe sipërfaqja e brendshme anësore quhet mure. Diametrat e pusit variojnë nga 25 mm deri në 3 m. Puset mund të kenë shtigje anësore (SB), duke përfshirë ato horizontale (BGS)
Puset e shpimit dallohen sipas qëllimit: hartëzimi, referimi, strukturor, kërkimor, kërkimi, prodhimi, gjeoteknologjik dhe inxhinierik (miniera, ventilim, kullim, breshëri, shpërthim, etj.).
Pusi i gazit është një pus që shpohet në një horizont me gaz dhe përdoret për nxjerrjen e gazit dhe kondensatës së gazit.
Një pus nafte është një pus që shpohet në një horizont naftëmbajtës, ose më shpesh në një horizont mbajtës nafte dhe gaz, dhe përdoret vetëm për nxjerrjen e naftës. Pusi nuk mund të përdoret për prodhimin e gazit - kjo është për shkak të dizajnit të vetë pusit, dhe më e rëndësishmja - specifikave të përgatitjes së naftës për transport; gazi pastrohet dhe thahet para transportit në përputhje me SNiP, TU dhe dokumente të tjera rregullatore.
Vendimi për të ndërtuar objektin tuaj të marrjes së ujit në vend justifikohet nga disa arsye, duke përfshirë:
- mungesa e furnizimit me ujë të centralizuar;
- dëshira për të pasur një burim uji me cilësi të shtuar pa trajtim me komponime klorinuese;
- ka një nevojë të madhe për ujë për ujitje të kopshtit - me çmimet aktuale për lagështinë jetëdhënëse nga rrjeti i furnizimit me ujë, drejtimi i një parcele shtëpiake bëhet një kënaqësi e shtrenjtë, ndonjëherë thjesht e padobishme.
Pavarësisht nëse puna do të kryhet nga një palë e tretë apo në mënyrë të pavarur, teknologjia për shpimin e puseve të ujit duhet të jetë sa më e njohur. Kjo do të ndihmojë për të shmangur mashtrimin nga interpretuesit dhe kostot e panevojshme për zbatimin e planit.
Zgjedhja e metodës varet nga disa faktorë:
- Disponueshmëria e ujit në vend. Në një përafrim të parë, kjo mund të përcaktohet nga vëzhgimet e mjedisit; ka një numër shenjash që tregojnë praninë ose mungesën e tij. Ju gjithashtu mund të bëni disa eksperimente me objekte të ndryshme për të marrë një përgjigje për këtë pyetje.
- Karakteristikat e përbërjes së tokës tipike për një zonë të caktuar, e cila përcakton zgjedhjen e metodës së shpimit. Të dhëna të tilla mund të merren nga një organizatë hidrogjeologjike lokale, ku ju duhet gjithashtu të sqaroni vlerësimet tuaja të parashikimit për praninë e ujit në zonë.
- Thellësia e shtresave të sipërme ujore (rërë) dhe vlerësimi i thellësisë së akuiferëve artezianë (gëlqerorë).
Nëse të dhëna të tilla janë të disponueshme, mund të konkludojmë se është e preferueshme të përdoret një ose një teknologji tjetër e shpimit.
Shumëllojshmëri metodash për kalimin e puseve
Shpimi rrotullues
Fig.3. Mjet rrotullues për shpimin e pusitZakonisht përdoret në shpimet e kërkimit të naftës. Kohët e fundit, me rritjen e nevojës për puse, përdoret edhe në ndërtimin e ujëmarrësve.
Një tipar i metodës është konsumi i lartë i energjisë dhe zbatueshmëria e saj në toka të rënda ose veçanërisht të rënda me përfshirjen e formacioneve shkëmbore, si dhe në gurë gëlqerorë të ngurtë.
Kur rrotullohet, rotori shkatërron shkëmbin, i cili bartet në sipërfaqe nga solucioni larës. Përmban edhe çimento. Si rezultat, një pjesë e faqes do të dëmtohet pa shpresë. Përveç kësaj, pas përfundimit të punës, një pus i tillë kërkon shpëlarje afatgjatë me ujë të pastër për të hequr çimento, e cila është pjesë e tretësirës, nga poret e shkëmbit.
Për një zonë të vogël periferike, një teknologji e tillë duket e padëshirueshme.
Shpimi hidraulik
Kjo është teknologjia më e lehtë për shpimin e puseve të ujit. Gjatë punës, toka brenda shtresës së jashtme lahet, e cila ulet nën peshën e vet. Vetëm në fillim të procesit, kur kutia është ende e lehtë, duhet të drejtoheni në kthimin e saj me një çelës të veçantë.
Fig.4. Shpimi me erozion të tokës nën presion Për të zbatuar këtë metodë do t'ju duhet:
- dy pompa, njëra prej tyre e aftë të furnizojë lëng nën një presion prej të paktën 6 atm, e dyta - për pompimin e ujërave të zeza përsëri në rezervuar, që korrespondon me performancën;
- tank; kapaciteti varet nga madhësia dhe thellësia e planifikuar e pusit dhe llogaritet nga raporti:
V = Robs 2 (cm) x 3,14x H(cm), Ku
V - vëllimi i rezervuarit,
R - rrezja e brendshme e kasës,
3.14 – Numri PI.
Pra, për një pus me një diametër prej 273 mm (diametri maksimal i mundshëm i pusit duke përdorur këtë metodë shpimi), diametri i brendshëm i shtresës së jashtme do të jetë 260 mm (rrezja 13 cm), thellësia e vlerësuar e pusit është 15 metra (15,000 cm), vëllimi i kërkuar i rezervuarit do të jetë:
13 2 x 3,14 x 1500 = 756000 (cm 3) = 756 (litra).
Duke marrë parasysh se është e pamundur të punohet nëse nuk ka ujë në rezervuar, supozojmë se kapaciteti i kërkuar i rezervuarit është 2 metra kub. Ky shpenzim nuk do të bëhet barrë, pasi përdorimi i duhur i sitit përfshin përdorimin e një rezervuari të ndërmjetëm ngrohjeje në sistemin e ujitjes së kopshtit.
- monitor hidraulik - një çorape me një tub metalik në fund. Vrima e daljes së së cilës duhet të jetë rreth 20 mm.
Procesi shkon si më poshtë:
- Shpimi kryhet me një stërvitje kopshti, diametri i së cilës është 30 - 40 mm më i madh se diametri i tubit të shtresës së jashtme. Thellësia e vrimës paraprake është rreth 1.5 metra.
- Instalimi i seksionit të parë të shtresës së jashtme në vrimën e shpuar.
- Monitori hidraulik futet në vrimën e kasës dhe uji furnizohet nën presion. Në këtë rast, tubi i shtresës së jashtme duhet të rrotullohet rreth boshtit të tij, duke nxitur uljen e tij ndërsa dheu lahet.
- Ndërsa boshti thellohet, shpëlarja ndërpritet periodikisht për të instaluar pjesën tjetër të shtresës së jashtme.
- Uji pompohet ndërsa grumbullohet, duke e shkarkuar lëngun përsëri në rezervuar.
Disavantazhi i kësaj metode është zbatueshmëria e saj vetëm në tokat ranore dhe ranore, si dhe ka një kufizim në thellësinë e pusit. Si rregull, ato nuk janë më të thella se 12 - 15 metra, në raste të rralla arrijnë në 20.
Metoda e ndikimit
Teknologjia e shpimit të puseve të ujit duke përdorur metodën e goditjes është një nga metodat më të lashta, e përdorur në Kinën e lashtë. Ai përbëhet nga sa vijon:
- Një gropë me thellësi rreth 1.5 metra dhe përmasa 1.5 - 1.5 metra është grisur.
- Po kryhen shpime për instalimin e seksionit të parë të tubit të shtresës së jashtme deri në 2 metra të thellë.
- Është instaluar një pajisje shpimi - një trekëmbësh me lartësi të paktën 3 metra. Lartësia e pajisjes së shpimit varet nga gjatësia e pjesëve të shtresës së jashtme; madhësia e tyre maksimale është 6 metra.
Oriz. 5. Pajisje shpimi me goditje në shtëpi Pjesa e goditjes, e pezulluar në një kabllo nga një çikrik, futet në vrimën e shtresës së jashtme dhe lëshohet në rënie të lirë. Kur godet tokën, e shkatërron në mënyrë aktive dhe në formë të grimcuar futet brenda pjesës së goditjes (të bërë nga një tub). Fundi i sulmuesit ka dhëmbë të prerë dhe të ndarë si në sharrë.
Ka një valvul të instaluar brenda goditësit që lejon hyrjen e tokës së lirshme, por e pengon atë të derdhet jashtë gjatë ngjitjes së ardhshme. Kur kaloni nëpër shtresa të lagështa balte, përdoret një çekiç pa pajisje shtesë (një gotë); balta e lagësht mbahet mirë në të për shkak të ngjitjes në mure. Pasi të keni kaluar një distancë prej rreth një metër, kunja e qitjes duhet të hiqet nga tyta dhe të pastrohet zgavra e saj.
Në arsenalin e shpuesve profesionistë, numri i modifikimeve të goditjeve arrin në 10 lloje ose më shumë. Për të kaluar nëpër toka me veti të ndryshme përdoren dizajne të ndryshme. Kështu, një përzgjedhje e gjerë mjetesh ju lejon të kaloni pothuajse në çdo tokë, përveç shkëmbinjve. Cilësia e puseve mbetet më e larta. Prandaj, edhe pse jo produktive, teknologjia e goditjes me goditje mbetet më e popullarizuara.
Shpimi i gomës
Kjo teknologji për shpimin e një pusi nën ujë po bëhet gjithnjë e më popullore për shkak të produktivitetit të lartë dhe lehtësisë së zbatimit.
Në thelb, kjo është shpim me një mjet rrotullues, në të cilin pjesa prerëse shkatërron tokën në drejtim të lëvizjes dhe e bën atë spirale. Rreth 40-50% e tokës nxirret në sipërfaqe, pjesa tjetër përdoret për të ngjeshur muret. Kështu, është e mundur të shpohen pa i veshur njëkohësisht muret. Mbulesa ulet në vrimë pas përfundimit të shpimit.
Fig.6. Stërvitja e gomës Kjo metodë ka disavantazhe të caktuara që nuk e lejojnë atë të përdoret në toka ranore dhe të tjera të lirshme, si dhe një kufizim në thellësinë e tavolinave deri në 50 metra. Thellimi i mëtejshëm kryhet me heqjen periodike të mjetit të punës për pastrim.
Shpimi bëhet duke përdorur një shumëllojshmëri të gjerë pajisjesh, dhe shpesh bëhet me dorë për puse deri në ujë të lartë. Kështu, industria ka zotëruar dhe prodhuar pajisje të ndryshme shpimi në miniaturë, me ndihmën e të cilave shpohen gropat deri në 50 metra në thellësi deri në 50 metra në toka të lehta dhe me peshë mesatare, duke përjashtuar ato ranore.
Pajisjet e tilla përdoren në mënyrë aktive për rregullimin e marrjes së ujit në zonat periferike; shpesh nuk ka nevojë ta blini atë, por mund të merren me qira.
Në të njëjtën kohë, puse të fuqishme arteziane me norma të larta rrjedhje prodhohen duke përdorur pajisje shpimi po aq të fuqishme.
Fig.7. Makinë shpimi për shpime industriale Shpimi me shpim
Bëhet duke e ngarë "shtizën" me kokë ose shtangë. Përdoret, si rregull, për të pajisur puset e Abisinisë me një pompë dore për pompimin e ujit. Diametri i kufizuar i pusit lejon që puna të kryhet në mënyrë të pavarur dhe në një periudhë të shkurtër kohore.
Përveç metodave të përshkruara, të cilat janë më të njohurat në praktikë, përdoren shumë teknika që kombinojnë veçoritë e metodave të ndryshme.