Проект зарезки второго ствола в нефтяной скважине Кудако-Киевского месторождения

2.5 Оборудование для цементирования

К оборудованию, необходимому для цементирования скважин, относятся: цементировочные агрегаты, цементно-смесительные машины, цементировочная головка, заливочные пробки и другое мелкое оборудование (краны высокого давления, устройства для распределения раствора, гибкие металлические шланги и т. п.).

Цементировочные агрегаты. При помощи цементировочного агрегата производят затворение цемента (если не используется цементно-смесительная машина), закачивают цементный раствор в скважину, продавливают цементный раствор в затрубное пространство. Кроме того, цементировочные агрегаты используются и для других работ (установка цементных мостов, нефтяных ванн, испытание колонн на герметичность и др.).

С учетом характера работ цементировочные агрегаты изготовляют передвижными с монтажом всего необходимого оборудования на грузовой автомашине. На открытой платформе автомашины смонтированы: поршневой насос высокого давления для прокачки цементного раствора; замерные баки, при помощи которых определяют количество жидкости, закачиваемой в колонну для продавки цементного раствора; двигатель для привода насоса.

Для цементирования обсадных колонн в основном применяют цементировочные агрегаты следующих типов: ЦА-320М, ЗЦА-400, ЗЦА-400А и др. (ЦА - цементировочный агрегат, цифры 320 и 400 соответственно 32 и 40 МПа - максимальное давление, развиваемое насосами этих цементировочных агрегатов).

Для централизованной обвязки цементировочных агрегатов с устьем скважины применяют блок манифольдов. Он состоит из коллектора высокого давления для соединения ЦА с устьем скважины и коллектора низкого давления для распределения воды и продавочной жидкости, подаваемой к ЦА. Блок манифольдов, как правило, оборудован грузоподъемным устройством.

Цементно-смесительные машины. Цементирование осуществляется при помощи цементно-смесительных машин. Применяются различные типы цементно-смесительных машин: СМ-10, 2СМН-20, СПМ-20 др. В данном случае цифры 10, 20 и т. п. обозначают количество цемента (в т), которое возможно поместить, в бункер смесительной машины.

Цементировочные головки предназначены для промывки скважины и проведения цементирования. Спущенная обсадная колонна оборудуется специальной цементировочной головкой, к которой присоединяются нагнетательные трубопроводы (манифольды) от цементировочных агрегатов.

В настоящее время применяются цементировочные головки ЦГЗ, ГЦК, ГЦ 5-150, СНПУ, 2ГУЦ-400 и др. Так как в конструктивном отношении все перечисленные головки имеют сходство, то рассмотрим в качестве примера одну из них. На рис. 160 показана головка устьевая цементировочная 2ГУЦ-400, предназначенная для обвязки устья при цементировании скважин и рассчитанная на максимальное давление 40 МПа.

При двухступенчатом цементировании используются специальные цементировочные пробки.

2.6 Технологический расчет

Параметры скважины:

Глубина спуска промежуточной колонны - 2500м

Наружный диаметр обсадных труб - 245мм

Внутренний диаметр обсадных труб - 226мм

Средний внутренний диаметр колонны - 226мм

Диаметр скважины с учетом уширения - 324мм

Удельный вес промывочного раствора - 14 кн/м³

Удельный вес продавочного раствора - 14 кн/м³

Удельный вес цемента - 31.7 кн/м³

Температура у башмака колонны - 308 С^о

Водоцементное соотношение - 0.45

Площадь сечения кольцевого пространства- 0.035 м²

Площадь поперечного сечения труб - 0.04 м²

Для производства работ по зарезке и бурению второго ствола применяются стационарные и передвижные подъемные механизмы.

Известно, что при прочих ремонтных работах, с целью восстановления скважины, путем зарезки и бурения второго ствола, время, затрачиваемое на спускоподъемные операции, составляет 40-50% от общего баланса, так как и подготовительные работы и собственно бурение с первых же дней начинается с глубин, возможно максимальных (с использованием старого ствола). Указанное обстоятельство приводит к необходимости всемерно сократить время на спускоподъемные операции, чего можно достигнуть подбором кинематической схемы передачи от двигателя к подъемнику, предусматривающей максимальное использование мощности установленного оборудования.

Грузоподъемность лебедки определяется по формуле:

(2.6.1)

Где Q- грузоподъемность лебедки, кг

N - мощность двигателя грузоподъемного механизма, л.с

з - к.п.д установки передаточного механизма, лебедки и талевой системы

V_max-максимальная линейная скорость подъема крюка м/с

k_n- коэффициент допускаемой кратковременной перегрузки двигателя.

Поскольку максимальная линейная скорость подъема крюка равна

 (2.6.2)

то, подставляя значение Vmax в формулу (1), получим следующую формулу:

Где - максимальный диаметр барабана, м;

K - число струн оснастки талевого механизма;

n - число оборотов барабана, мин.

Величина k_n для электромоторов принята равной 1,3.

Из этого следует что

Q=45, 546 т

Роторы

При производстве работ по зарезке и бурению второго ствола применяются роторы.

Расчет числа оборотов стола ротора производится в следующей последовательности. Возьмем лебедку ЛМЗ с числом оборотов мотора 730 и ротор У 7-520.

Число оборотов стола ротора определим по следующей формуле

где п_p число, оборотов вала редуктора- 243

- число зубьев сменного колеса редуктора-11;

-число зубьев колеса трансмиссионного вала лебедки-24;

z - число зубьев колеса для вращения вала ротора-27 ;

- число зубьев колеса вала ротора-11;

- число зубьев ведущей шестерни ротора-58;

число зубьев ведомой шестерни ротора - 58;

n - число оборотов ротора.

Подставляя числовые значения, получим

=85 об/мин

Грязевые насосы

Для бурения второго ствола работники капитального ремонта скважин пользуются теми же насосами, что и буровики.

Грязевой насос подбирается по формуле

м³/сек (2.6.5)

Где v- скорость восходящего потока в затрубном пространстве, м/сек

F- площадь затрубного пространства. м²

Практика проводки второго ствола показала, что при работе нормальным раствором при скорости восходящего потока 0,8-1 м/сек обеспечивается успешный вынос разбуренной породы.

Для подбора двигателя к насосу пользуются формулой

Где Q- производительность насоса, л/сек;

p - давление в насосе, ат

з - коэффициент полезного действия;

N - мощность, л.с

Из этого уравнения получается

Промывочный раствор

В процессе проводки скважины следует систематически контролировать наличие остатков выбуренной породы в растворе. Для нормальных растворов содержание песка не должно превышать 2-3%. Наличие песка в растворе увеличивает скорость износа деталей насоса, бурильных труб, замков, долот и т. д. Наличие большого содержания песка в растворе может принести к прихвату инструмента.

Чтобы глинистый раствор соответствовал своему назначению в скважине, необходимо регулировать его параметры в зависимости от условий бурения второго ствола. Такое регулирование достигается путем добавок к раствору химических реагентов.

Основным химическим реагентом для снижения водоотдачи является углещелочной реагент, который приготовляют из бурого угля и каустической соды. Количество бурого угля в углещелочном реагенте обычно составляет 10--12% по весу от объема химического реагента. Количество каустической соды берется от 0,5 до 5%. Обычно бурый уголь бывает влажным. Расчет количества бурого угля, необходимого для приготовления единицы объема химического реагента, производят по формуле

где Р - необходимое весовое количество влажного бурого угля;

Q - процентное содержание сухого бурого угля в реагенте по рецепту;

n - влажность бурого угля;

N - объем реагента, который необходимо приготовить.

Если N берется в литрах, то Р получается в килограммах, если же N берется в кубических метрах, то Р получается в тоннах.

Влажность угля определяется по формуле

где А - вес чашки с углем перед сушкой;

В - вес чашки с углем после сушки.

Из этого имеем:

Влажность бурового угля

%

Количество бурового угля

Объем раствора каустической соды, необходимый для приготовления единицы объема химического реагента, определяется по формуле

где V- объем раствора каустической соды;

R - процентное содержание каустической соды в реагенте;

N - объем реагента, который необходимо приготовить;

m - процентное содержание сухой каустической соды в растворе соды.

Мы получаем объем раствора каустической соды

Цементировка обсадной колонны

Цементировка обсадной колонны представляет собой одну из самых ответственных операции в процессе проводки скважины. От успеха цементировки зависит дальнейшее состояние скважины. Поэтому цементировка скважины должна проводиться с особой тщательностью.

По окончании спуска эксплуатационной колонны в процессе подготовки скважины к цементировке колонну обсадных труб, во избежание прихвата, следует периодически расхаживать и вести непрерывную промывку.

После окончания промывки при колонне, спущенной на глубину 2-3 м от забоя, производится закачка цементного раствора.

Затем цементировочная головка снимается и в колонну опускается верхняя глухая пробка, сверх которой закачивается расчетное количество глинистого раствора. Это делается с тем расчетом, чтобы, как только верхняя пробка дойдет до упорного кольца, получить резкий подъем давления удара. Па этом процесс продавки цемента прекращается, и краны на цементировочной головке закрываются.

При цементировке неглубоких скважин с небольшим подъемом цементного раствора проталкивание и продавку цементного раствора можно производить водой.

В этом случае, как и в предшествующем, по окончании продавки расчетного количества жидкости, краны на цементировочной головке должны быть закрыты.

Расчет цементировки производится исходя из высоты подъема цемента, диаметра скважины и колонны.

Количество цемента, необходимое для заливки, определяется но формуле

где Q_н - необходимое количество цемента, т;

D - диаметр скважины после расширения, м

d_н - наружный диаметр обсадной колонны, м

d_в - внутренний диаметр обсадной колонны, м

H - высота подъема цемента, м

h - высота столба цемента, оставляемого в трубах, м;

K - коэффициент, учитывающий увеличение диаметра скважины против диаметра расширения и потери цемента (К=1,2-1,3);

ц - количество сухого цемента, потребного для образования 1 м ³ цементного раствора требуемого удельного веса.

Из этого следует

Количество воды, необходимое для затворения цемента, подсчитывается по формуле:

где Q - количество воды, м³;

Q_{ц -} количество цемента, т

b - количество воды (л), потребное на затворение 1 т сухого цемента (для цементов нормальной консистенции 0,5);

Из этого имеем

л

Количество жидкости для продавки цемента определяется по формуле

Где Q- количество жидкости, м³

d_в- внутренний диаметр обсадных труб, м

L- длина колонны от цементировочной головки до упорного кольца.

Из этого имеем

м³

Давление p, развиваемое насосом в последний момент продавки, складывается из потерь на гидравлическое сопротивление и потерь напора на разность удельных весов растворов

Где p - давление, ат

- удельный вес глинистого раствора

- удельный вес цементного раствора

H - высота подъема цементного раствора за колонной, м

h - расстояние упорного кольца от башмака колонны, м

- гидравлические потери при продавке цемента, ат; здесь L длина спущенной колонны, м

Рассчитываем давление развиваемое насосом

=41ат

3. Охрана труда и окружающей среды

3.1 Техника безопасности

Безопасность труда в большой степени зависит от совершенства технологии добычи нефти и уровня технической оснащенности нефтегазодобывающего предприятия. Нормативы по технике безопасности для нефтедобывающего оборудования четко определяют его назначение, условия использования, рабочие параметры, срок службы, межремонтные периоды, требования к механической прочности, герметичности, надежности, ограждению опасных зон, оснащению КИП, регуляторами и арматурой, уровень шума, освещенности и амплитуды вибрации.

Все технические решения должны обеспечивать нормальные условия труда, удобства, безопасность и безвредность монтажа, обслуживания при эксплуатации и ремонта.

Эргономика определяет рациональное рабочее положение работающих, рабочие условия, необходимую быстроту реакций, взаимодействие человека с машинами, механизмами и инструментом, конструкцию и размещение органов управления.

Выбор конструкционных материалов делается с учетом их механических свойств (пределы прочности, текучести, усталости и др.).

Механические расчеты делаются только по проверенным формулам, включенным в нормативные документы. Особое внимание уделяется обеспечению требуемого качества сварки металлов. Контроль сварных соединений проводится внешним осмотром для выявления трещин, наплывов, подрезов, а также механическими испытаниями и металлографическими исследованиями вырезанных образцов, просвечиванием швов и гидравлическими испытаниями аппаратов и трубопроводов под давлением.

Для измерения давления рекомендуется применять манометры класса точности не менее чем 2,5 с такой шкалой, чтобы при рабочем давлении стрелки находились в ее второй трети. На шкале должна быть отметка (красная черта или припаянная к корпусу пластинка), соответствующая наибольшему допускаемому давлению. Чтобы показания манометра были отчетливо видны, его следует устанавливать на видном, хорошо освещенном месте. Номинальный диаметр манометра должен быть не менее 160мм при установке на высоте.

Опасные зоны вблизи движущихся частей оборудования должны иметь сплошное, сетчатое или перильчатое ограждение.

Для обслуживания оборудования на высоте более 750мм устраивают площадки и лестницы.

Высокий уровень электрификации нефтяных промыслов и тяжелые условия эксплуатации электрооборудования (сырость, переменные температуры, наличие горючих, взрывоопасных и агрессивных веществ, контакт с землей и др.) требуют особого внимания к обеспечению электробезопасности обслуживающего персонала. Особенностями действия электрического тока на человека являются отсутствие явных признаков опасности, неожиданность и внезапность поражения, большая вероятность смертельного исхода.

Электротравмы возникают при контакте с токоведущими частями (случайное прикосновение к одной или двум фазам), при пробое электроизоляции и появлении напряжения на нетоковедущих металлоконструкциях, при попадании в поле растекания тока в земле около упавших проводов или около заземлителей (поражение шаговым напряжением).

Электрический ток может вызвать местные или общие поражения: механические травмы, ожоги, ослепление излучением электрической дуги, металлизацию кожи, электрические удары.

Вероятность того или иного поражения и его исход зависят от сочетания многих факторов: сила тока, пути тока в организме, времени действия, электрического сопротивления и состояния человека, производственной обстановки.

Электробезопасность обеспечивается строгим выполнением всех действующих электротехнических нормативов. Все токоведущие части должны быть надежно изолированы, укрыты или помещены на недоступной высоте. Качество изоляции определяется ее электрическим сопротивлением, которое должно проверяться мегомметром.

Выбор электрооборудования проводится с учетом условий его работы.

Для защиты от опасности поражения электрически током при переходе напряжения на нетоковедущие металлоконструкции применяются заземлители. В качестве заземлителей используют обсадные трубы или искусственные заземлители.

Работы по капитальному ремонту скважин (исправление повреждений в эксплуатационной колонне, ликвидации аварий с внутрискважинным оборудованием и лифтовыми колоннами, изоляция водопритоков, дополнительная перфорация, переход на другой горизонт, забуривание новых ответвлений (стволов) в том числе с горизонтальным проложением и т.п.) должны проводится специализированной бригадой по планам, утвержденным техническим руководителем организации и согласованным с заказчиком.

Реконструкция скважин, связанная с необходимостью проводки нового ствола с последующим изменением конструкции скважины и ее назначения (доразведка месторождения, извлечение запасов из экранированных ловушек и т.п.), должна производиться по проектной документации, разработанной, согласованной и утвержденной в установленной порядке.

Передача скважин для ремонта или реконструкции специализированным подразделениям (бригады) и приемка скважин после завершения работ производятся в порядке, установленном в данной организации.

Мачты смонтированных агрегатов для ремонта скважин (вышки мобильных буровых установок) должны находиться от воздушных линий электропередач на расстоянии не менее высоты вышки плюс охранная зона линии передачи. Охранные зоны определяются двумя параллельными вертикальными плоскостями, отстоящими от крайних проводов линии на расстоянии:

Таблица 3.1.1

№ п/п	Напряжение в линии электропередачи, кВ	Охранная зона линии электропередач, м
1	До 1	2
2	От 1 до 20	10
3	От 20 до 35	15
4	От 35 до ПО	20
5	От 110 до 220	25
6	От 220 до 500	30
7	От 500 до 750	40

Транспортировка оборудования на скважину и строительно-монтажные работы могут быть начаты при выполнении следующих условий:

· наличие планов (проектов), утвержденных в установленном порядке;

· проверки готовности трассы передвижения агрегатов (установок) и наличии согласования с соответствующими организациями условий пересечения линий электропередачи, железнодорожных магистралей, магистральных трубопроводов и т.п.;

· заключение договоров на производство работ с подрядчиками (субподрядчиками).

На всех этапах работ, связанных с ремонтом скважин, бурением новых стволов, должны быть обеспечены наличие и функционирование необходимых приборов и систем контроля, предусмотренных планами работ, инструкциями по эксплуатации оборудования, настоящими Правилами.

Передвижение агрегатов по ремонту скважин и транспортирование оборудования на скважину должно проводиться под руководством ответственного лица, назначенного в установленном порядке.

Работники, принимающие участие в транспортировке оборудования, должны быть ознакомлены с трассой передвижения, опасными участками и мерами безопасности при их преодолении.

Запрещается передвижение оборудования при снегопадах, тумане, пылевых бурях при видимости менее 50м и порывах ветра более 30 м/с.

Территория вокруг ремонтируемой скважины должна быть спланирована, освобождена от посторонних предметов. Подземные коммуникации должны быть четко обозначены, а газопроводы газлифтной скважины заключены в патрон.

Расположение агрегатов, оборудования, вспомогательных объектов на территории ремонтируемой скважины и ее размеры должны соответствовать типовой схеме, утвержденной техническим руководителем организации. Бытовые помещения должны располагаться от устья скважины на расстоянии не менее высоты мачты (вышки) агрегата плюс 10 м.

Агрегаты для ремонта скважин, оборудования должны устанавливаться на передвижные или стационарные фундаменты, выполненные в соответствии с требованиями инструкций по эксплуатации или проектов обустройства кустов скважин.

Порядок передвижения транспортных средств на кустовых площадках должен соответствовать установленным маршрутам и контролироваться ответственным руководителем работ. На территории скважины, кустовой площадке должны быть установлены пути эвакуации персонала и транспортных средств, при возникновении аварийных ситуаций.

Работы на высоте при монтаже и ремонте вышек (мачт) запрещается проводить при скорости ветра более 15 м/с, во время грозы, ливня, снегопада и при гололедице, а также в темное время суток без искусственного освещения, обеспечивающего безопасное ведение работ.

Оттяжки подъемных агрегатов (установок) должны соответствовать требованиям инструкции по эксплуатации и иметь натяжение не менее 400-500 кгс. Оттяжки не должны иметь узлов и сращенных участков.

Якоря оттяжек располагаются в соответствии со схемой, указанной в паспорте агрегата по ремонту скважин (мобильной буровой установки).

Соединение оттяжек с якорями должно соответствовать требованиями инструкции по эксплуатации завода-изготовителя.

Нагнетательные линии должны быть собраны из труб с быстросъемными соединительными гайками и шарнирных колен (угольников) и опрессованы на полуторакратное давление от максимального рабочего давления, предусмотренного планом работ.

Промывочный шланг должен быть обмотан стальным мягким канатом диаметром не менее 8 мм с петлями через каждые 1-1,5 м по всей длине шланга. Концы каната следует крепить к ответным фланцам шланга. Во избежание порыва шланга при работе с ним следует устанавливать на насосном агрегате предохранительный клапан на давление ниже допустимого на шланг на 25%.

Болтовые соединения, расположенные на высоте, должны исключать возможность самопроизвольного развинчивания (должны быть установлены контргайки или установлены и зашплинтованы корончатые гайки).

Рабочая площадка для ремонта или освоения скважины должна быть размером не менее 3x4 м и иметь настил, выполненный из металлических листов с поверхностью, исключающей возможность скольжения, или досок толщиной не менее 40 мм. В исключительных случаях, при невозможности размещения площадки данных размеров, по согласованию с органами Ростехнадзора России допускается установка рабочей площадке размером 2x3 м.

Если рабочая площадка расположена на высоте 60 см и более от уровня земли, необходимо устанавливать перильные ограждения высотой 1,25 м с продольными планками, расположенными на расстоянии не более 40 см друг от друга, и бортом высотой не менее 15 см. Рабочая площадка, расположенная на высоте до 75 см, оборудуется ступенями, на высоте более 75 см - лестницами с перилами. Ширина лестницы должна быть не менее 65 см, расстояние между ступенями по высоте должно быть не более 25 см. Ступени должны иметь уклон вовнутрь 2-5°.

Приемные мостки-стеллажи устанавливаются горизонтально или с уклоном не более 1:25. Длина мостков-стеллажей должна обеспечивать свободную укладку труб и штанг без свисания их концов. Стеллажи во время транспортировки задвигаются в исходное положение и закрепляются. Желоб предназначен для направления конца трубы при спускоподъемных операциях. Стеллажи должны иметь концевые (откидные) стойки. Мостки имеют откидной козырек с трапом. Допускается выполнять настил приемных мостков из рифленого железа или досок толщиной не менее 40 мм. Ширина настила приемных мостков (беговой дорожки) должна быть не менее 1 м.

Деревянный настил мостков и рабочей площадки не должен быть сработан более 15% первоначальной толщины. Для опускания труб на мостки должна использоваться подставка-козелок, закрепленная на мостках и регулируемая по высоте.

Стеллажи передвижных или стационарных приемных мостков при ремонте скважин должны обеспечивать возможность укладки труб и штанг не более чем в шесть рядов, при этом должны быть установлены все стойки-опоры стеллажа и стеллаж не должен иметь прогиба.

Во избежание скатывания труб на мостки под каждый ряд труб следует подкладывать деревянные подкладки в количестве не менее двух. Подкладки должны иметь со стороны беговой дорожки утолщения по высоте не менее 30 мм. Утолщения делаются в виде деревянных планок, скрепленных с подкладками гвоздями. Длина утолщения по всей ширине подкладки должна быть не менее 120 м. Во избежание скатывания труб допускается установка металлических стоек, регулируемых по высоте.

Емкость для долива скважины должна быть обвязана с устьем скважины с таким расчетом, чтобы обеспечивался самодолив скважины или принудительный долив с использованием насоса. Емкость должна быть оборудована уровнемером и иметь соответствующую градуировку.

Расстановка агрегатов, оборудования, приспособлений, устройство и оснащение площадок в зоне работ осуществляется в соответствии со схемой и технологическими регламентами, утвержденными техническим руководителем организации, с учетом схем расположения подземных и наземных коммуникаций. Схема расположения подземных и наземных коммуникаций должна утверждаться маркшейдерской службой организации-заказчика и выдаваться бригаде не менее чем за трое суток до начала производства работ.

Грузоподъемность подъемного агрегата, вышки, мачты, допустимая ветровая нагрузка должны соответствовать максимальным нагрузкам, ожидаемым в процессе ремонта.

Агрегаты для ремонта скважин устанавливаются на приустьевой площадке и центрируются относительно устья скважины в соответствии с инструкцией по эксплуатации завода-изготовителя. Ввод агрегата в эксплуатацию оформляются актом комиссии организации.

3.2 Охрана окружающей среды и недр

Воздействие объекта на атмосферный воздух при работах по строительству скважин и КРС, главным образом, в выбросах выхлопных газов от двигателей спец.автотракторной техники (работы по подготовке площадок, выемке и перемещению грунта, завозу оборудования, труб, цемента и др. материалов, бурения и крепления вторых стволов и т.п.). Работы по строительству скважин, зарезке вторых стволов, включая охрану окружающей среды при выполнении этих работ, являются предметом отдельного проекта на бурение скважин, который должен быть выполнен и согласован в установленном порядке после принятия природопользователем решения о реализации рекомендаций настоящего проекта.

Воздействие объекта на атмосферный воздух при эксплуатации месторождения проявится в выбросах углеводородов нефти и нефтяного газа от промысловых объектов системы сбора продукции скважин.

Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу при разработке месторождения.

Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу при разработке месторождения, класс их опасности и значения ПДК м.р. для населенных пунктов приведен в таблице

Коды класс опасности и ПДК м.р. загрязняющих веществ (углеводородов нефти) приводится по данным нормативного документа "Перечень и коды веществ загрязняющих атмосферный воздух" МПР РФ, 2000.

Таблица 3.2.1 - Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу

№№	Наименование ЗВ	Код	Класс опасн.	ПДК м.р., мг/м3
1	Метан	0410	4	50 ОБУВ
2	Предельные углеводороды С1 - С5	0415	4	50 ОБУВ
3	Предельные углеводороды С6 - С10	0416	4	30 ОБУВ
4	Бензол	0602	2	0,3
5	Ксилол	0616	3	0,2
6	Толуол	0621	3	0,6

С целью обеспечения охраны атмосферного воздуха от загрязнения должно быть предусмотрено выполнение следующих основных мероприятий, направленных на сокращение поступления вредных веществ в атмосферу:

- своевременное проведение профилактических работ на устье скважины для сокращения утечек в атмосферу;

- использование прогрессивных технологий с минимальными выбросами в атмосферу;

- проведение работ в сжатые сроки;

- применение неэтилированного бензина для карбюраторных двигателей.

Регулирование выбросов при неблагоприятных метеорологических условиях (НМУ) производится по рекомендациям РД 52.04.52-85 "Регулирование выбросов в период НМУ".

Под регулированием выбросов ЗВ в атмосферу понимается их кратковременное сокращение в периоды НМУ, когда указанные условия могут привести к формированию высокого уровня загрязнения воздуха в жилых районах.

Регулирование выбросов осуществляется на основе предупреждений территориальных органов Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды о возможном опасном росте концентраций ЗВ при неблагоприятных метеорологических условиях. Предупреждения могут быть первой степени (ожидаемые концентрации одного или нескольких ЗВ при НМУ составят > 1 ПДК), второй степени (ожидаемые концентрации одного или нескольких ЗВ при НМУ составят > 3 ПДК) и третьей степени (ожидаемые концентрации одного или нескольких ЗВ при НМУ составят > 5 ПДК). Каждому виду предупреждений соответствует режим работы предприятия при НМУ.

Рекомендуемые мероприятия по сокращению выбросов при получении предупреждения о НМУ:

- для первого и второго режимов:

усилить контроль за работой контрольно-измерительных приборов;

- для третьего режима работы:

усилить контроль за работой контрольно-измерительных приборов;

не производить чистку емкостей;

ограничить объем работ по необходимым ремонтам оборудования.

Контроль выбросов в атмосферу осуществляется с целью обеспечения соблюдения установленных величин предельно-допустимых выбросов (ПДВ) и предупреждения отрицательного влияния вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу, на здоровье работающих, а также на животный и растительный мир в зоне влияния предприятия. Постоянный контроль выбросов загрязняющих веществ и качества атмосферного воздуха на этапе эксплуатации производится в порядке, предусмотренном проектом нормативов, согласованном с уполномоченным территориальным органом РФ.

Загрязнение поверхностных и подземных вод возможно при нарушениях требований к охране окружающей среды при производстве работ по строительству новых скважин, в результате чего может иметь место попадание буровых растворов (БР), отработанных буровых растворов (ОБР), буровых сточных вод (БСВ), продуктов испытания скважин на рельеф.

Для предотвращения загрязнения водной среды проектом строительства скважин должно предусматриваться:

- предотвращение заколонных и межколонных перетоков, приводящих к утечкам газа и минерализованных вод в атмосферу и в горизонты, залегающие над эксплуатационными объектами;

- предотвращение аварийного фонтанирования;

- предотвращение образования грифонов;

- предотвращение смятия колонн и др.;

- надежная гидроизоляция технологической площадки для исключения попадания вредных веществ в поверхностные и подземные водоемы;

- планировка площадки буровой с созданием уклона к временному амбару (если проектом предусматривается его устройство) или сборных лотков для стока раствора;

- гидроизоляция и обвалование мест размещения емкостей для хранения ГСМ, бурового раствора, сточных вод и шлама;

- устройство двойных задвижек на емкостях, поддонов и т.п. для предотвращения разлива ГСМ;

- для сбора шлама, отработанных буровых растворов и сточных вод должны сооружаться временные амбары с обязательной гидроизоляцией от грунтовых вод;

- применение замкнутой циркуляционной системы водоснабжения для рационального использования воды и снижения объема сточных вод;

- запрет сброса буровых сточных вод на рельеф, в поверхностные водотоки и подземные горизонты.

При соблюдении указанных рекомендаций состояние поверхностных и подземных вод при эксплуатации месторождения не изменится по сравнению с существующим положением.

Водопотребление техническое и хозяйственно-питьевое при эксплуатации скважин месторождения учитывается в общем балансе водопотребления и водоотведения предприятия, изменение которого при эксплуатации месторождения по предлагаемому варианту, по сравнению с существующим положением, не предусматривается.

Водопотребление и водоотведение при реконструкции скважин должно быть рассмотрено в отдельных проектах реконструкции скважин.

Изменение (отрицательное воздействие) состояния поверхностных и подземных вод при эксплуатации месторождения по рекомендуемому варианту, по сравнению с существующим положением, не прогнозируется.

Контроль загрязнения земель (почв) заключается в организации при необходимости (по согласованию с соответствующим территориальным природоохранным органом) отбора проб почв в контрольных точках, анализе содержания ЗВ в пробах почв и сравнении фактических концентраций ЗВ с содержанием их в пробах с "чистого" участка и с установленными нормативами ПДК.

Все нарушенные земли подлежат рекультивации.

Отрицательное воздействие на территорию горного отвода под скважины и за пределами горного отвода не предполагается.

Виды и количество отходов в период эксплуатации месторождения по рекомендуемому варианту аналогичны видам и количествам отходов по существующему положению, которые предусмотрены проектом лимитов образования и размещения отходов и действующими лимитами образования и размещения отходов.

Видовой и количественный состав отходов, образующихся при бурении должен быть определен в отдельном проекте на бурение скважин.

С целью охраны растительного и животного мира проведение работ по разработке месторождения должно сопровождаться минимальным нарушением травяного и кустарникового покрова вне пределов площадок промысловых объектов, прокладкой подъездов к площадкам с минимальным использованием земельных площадей.

Перемещение техники к площадкам следует производить по существующим промысловым дорогам.

Доразработка месторождения не сопровождается изменением:

- гидрологического режима водных объектов;

- рельефа за пределами площадки отвода;

- параметров поверхностного стока;

- флористического разнообразия растительности;

- структуры растительного и почвенного покрова в зоне воздействия объекта;

- фаунистического состава животного мира и ихтиофауны.

Изменение транспортных условий при эксплуатации месторождения по рекомендуемому варианту не прогнозируется.

Эколого-экономический ущерб - это потери природных ресурсов, обусловленные ухудшением состояния окружающей среды, вследствие влияния проектируемого объекта и затраты на их компенсацию или восстановление.

Для месторождения при эксплуатации по рекомендуемому варианту эколого-экономический ущерб складывается из платежей за негативное воздействие на окружающую среду, из платежей за ущерб животному и растительному миру, а также платежей за аварийные разливы нефти.

Основным мероприятием по охране недр при строительстве новых и реконструкции существующих скважин является выбор технологии и качественное выполнение работ.

Главным элементом охраны недр является разобщение пластов, что обеспечивается качеством цементного кольца.

Качество и надежность разобщения пластов проверяется путем опрессовки цементного кольца. При этом давление опрессовки должно быть не менее пластового давления с целью исключения выбросов пластовых флюидов на поверхность и не более давления гидроразрыва пласта с целью недопущения загрязнения водоносных пластов технологическими жидкостями.

Обвязка устья скважин должна обеспечивать надежность проведения операций. При реконструкции скважин технологические растворы не должны содержать токсичных химреагентов.

Как правило, все колонны цементируются высокопрочным цементом на высоту, обеспечивающую разобщение продуктивных горизонтов с вышележащими непродуктивными пластами.

Скважины должны обеспечивать защиту недр от загрязнения промывочной жидкостью и пластовыми флюидами.

При проведении работ в обязательном порядке необходимо руководствоваться "Правилами охраны недр" ПБ 07-601 - 03, в соответствии с которыми должны быть выполнены следующие положения:

1. В соответствии со статьей 22 Закона Российской Федерации "О недрах" пользователь недр обязан обеспечить:

- соблюдение требований законодательства, а также утвержденных в установленном порядке стандартов (норм, правил) по технологии ведения работ, связанных с пользованием недрами, и при первичной переработке минерального сырья;

- соблюдение требований технических проектов, планов и схем развития горных работ, недопущение сверхнормативных потерь, разубоживания и выборочной отработки полезных ископаемых;

- ведение геологической, маркшейдерской и иной документации в процессе всех видов пользования недрами и ее сохранность;

- безопасное ведение работ, связанных с пользованием недрами;

- соблюдение утвержденных в установленном порядке стандартов (норм, правил), регламентирующих условия охраны недр, атмосферного воздуха, земель, лесов, вод, а также зданий и сооружений от вредного влияния работ, связанных с пользованием недрами;

- приведение участков земли и других природных объектов, нарушенных при пользовании недрами, в состояние, пригодное для их дальнейшего использования;

- сохранность разведочных горных выработок и буровых скважин, которые могут быть использованы при разработке месторождений и(или) в иных хозяйственных целях; ликвидацию в установленном порядке горных выработок и буровых скважин, не подлежащие использованию;

- выполнение условий, установленных лицензией или соглашением о разделе продукции.

2. В соответствии со статьей 23 указанного Закона к основным требованиям по рациональному использованию и охране недр относятся:

- обеспечение полноты геологического изучения, рациональной комплексного использования и охраны недр;

- проведение опережающего геологического изучения недр, обеспечивающего достоверную оценку запасов полезных ископаемых или свойств участка недр, предоставленного в пользование в целях не связанных с добычей полезных ископаемых;

- обеспечение наиболее полного извлечения из недр запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и попутных компонентов;

- достоверный учет извлекаемых и оставляемых в недрах запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и попутных компонентов при разработке месторождений полезных ископаемых;

- охрана месторождений полезных ископаемых от затопления обводнения, пожаров и других факторов, снижающих качество полезных ископаемых и промышленную ценность месторождение или осложняющих их разработку;

- предотвращение загрязнения недр при проведении работ, связанных с пользованием недрами, особенно при подземном хранении нефти, газа или иных веществ и материалов, захоронении вредных веществ и отходов производства, сбросе сточных вод;

- соблюдение установленного порядка консервации и ликвидации предприятий по добыче полезных ископаемых и подземные сооружений, не связанных с добычей полезных ископаемых;

- предупреждение самовольной застройки площадей залегание полезных ископаемых и соблюдение установленного порядка использования этих площадей в иных целях;

-предотвращение накопления промышленных отходов на площадях водосбора и в местах залегания подземных вод, используемых для питьевого или промышленного водоснабжения.

3. В соответствии со статьей 23-3 указанного Закона пользователи недр, осуществляющие первичную переработку получаемого ими из недр минерального сырья, обязаны обеспечить:

- строгое соблюдение технологических схем переработки минерального сырья, обеспечивающих рациональное, комплексное извлечение содержащихся в нем полезных компонентов; учет и контроль распределения полезных компонентов на различных стадиях переработки и степени их извлечения из минерального сырья;

- дальнейшее изучение технологических свойств и состава минерального сырья, проведение опытных технологических испытаний в целях совершенствования технологий переработки минерального сырья;

- наиболее полное использование продуктов и отходов переработки (шламов, пыли, сточных вод и др.);

- складирование, учет и сохранение временно не используемых продуктов и отходов производства, содержащих полезные компоненты.

4. В соответствии со статьей 24 указанного Закона к основным требованиям по обеспечению безопасного ведения работ, связанных с пользованием недрами относятся:

- проведение комплекса геологических, маркшейдерских и иных наблюдений, достаточных для обеспечения нормального технологического цикла работ и прогнозирования опасных ситуаций, своевременное определение и нанесение на планы горных работ опасных зон;

- осуществление специальных мероприятий по прогнозированию и предупреждению внезапных выбросов газов, прорывов воды, полезных ископаемых и пород, а также горных ударов;

- управление деформационными процессами горного массива, обеспечивающее безопасное нахождение людей в горных выработках;

- разработка и проведение мероприятий, обеспечивающих охрану работников предприятий, ведущих работы, связанные с пользованием недрами, и населения в зоне влияния указанных работ от вредного влияния этих работ в их нормальном режиме и при возникновении аварийных ситуаций.

5. В соответствии со статьей 26 указанного Закона при полной или частичной ликвидации или консервации предприятия либо подземного сооружения горные выработки и буровые скважины должны быть приведены в состояние обеспечивающее безопасность жизни и здоровья населения, охрану окружающей природной среды, зданий и сооружений, а при консервации - также сохранность месторождения, горных выработок и буровых скважин на все время консервации. В соответствии со статьей 7 Закона Российской Федерации "О недрах" технические проекты согласовываются с органами государственного горного надзора.

6. В соответствии с пунктом 5 Положения о Федеральном горном и промышленном надзоре России Ростехнадзор России и его территориальные органы (далее - органы Ростехнадзора России) осуществляют государственный горный надзор, в том числе при геологическом изучении недр, государственный контроль за соблюдением норм и правил при составлении и реализации проектов по добыче и переработке полезных ископаемых, использованию недр в целях, не связанных с добычей полезных ископаемых, а также согласование указанных проектов.

7. Место размещения площадок для строительства горных выработок, скважин, подъемных и рудоподготовительных комплексов, перерабатывающих производств, отвалов и иных объектов пользования недрами (далее - объекты) в пределах границ горного отвода выбирается пользователем недр в соответствии с условиями лицензии на пользование недрами.

Составление и реализация проектов по добыче и переработке полезных ископаемых, использованию недр в целях, не связанных с добычей полезных ископаемых, осуществляется в соответствии с условиями лицензий на пользование недрами или соглашений о разделе продукции.

8. Проектом на реконструкцию скважин обосновывается качественное вскрытие продуктивных пластов, крепление и надежность скважины, выполнение проектных решений, а также способ проходки, параметры бурового раствора, технологические параметры и режимы бурения, геофизические исследования и другие параметры, позволяющие обеспечить качественное вскрытие продуктивного пласта.

Реконструкция скважины осуществляется с проведением комплекса маркшейдерских и геофизических работ, обеспечивающих соответствие фактических точек размещения устья и забоя скважины их проектным положениям.

При вскрытии продуктивного пласта при бурении обеспечивается максимально возможное сохранение естественного состояния призабойной зоны, предотвращающее ее загрязнение, разрушение.

9. Конструкция эксплуатационных скважин выбирается исходя из обеспечения реализации проектных способов и режимов эксплуатации скважин, создания необходимых депрессий и регрессий на пласт.

Конструкция обсадных колонн эксплуатационных скважин выбирается исходя из обеспечения монтажа, демонтажа и длительной эксплуатации скважинного оборудования, установки клапанов - отсекателей, пакерующих и других устройств. Не допускается уменьшение внутреннего диаметра эксплуатационной колонны снизу вверх.

При цементировании обсадных колонн обеспечиваются:

- надежное разобщение нефтяных, газовых и водяных пластов, исключающее циркуляцию нефти, газа и воды в заколонном пространстве;

- проектная высота подъема тампонажного раствора;

- надежность цементного камня за обсадными трубами, его устойчивость к разрушающему воздействию пластовых жидкостей, механических и температурных нагрузок;

- создание проектных депрессий и регрессий на пласт без нарушения целостности цементного камня;

- предотвращение проникновения твердой и жидкой фаз цементного раствора в продуктивный пласт.

Качество цементирования колонны проверяется геофизическими исследованиями и испытанием на герметичность.

10. Освоение скважины включает вызов притока жидкости (газа) из пласта или опробование закачкой в него рабочего агента в соответствии с ожидаемой продуктивностью (приемистостью) пласта.

При освоении скважины обеспечивается сохранение целостности скелета пласта в призабойной зоне и цементного камня за эксплуатационной колонной, а также реализация мероприятий по предотвращению деформации эксплуатационной колонны, прорывов пластовых вод, газа из газовой шапки, открытых нефтегазоводопроявлений, снижения проницаемости призабойной зоны, загрязнения окружающей среды и других негативных явлений.

11. Скважины, выполнившие свое назначение и дальнейшее использование которых нецелесообразно или невозможно, подлежат ликвидации в установленном порядке.

Выводы и заключение

В данном курсовом проекте рассматривается мероприятие по зарезке и бурению второго ствола нефтяной скважины Кудако-Киевского месторождения, область применения данного метода, этапы работ при проведении мероприятия, а также произведен расчет основного технологического оборудования и применяемых материалов.

По результатам технологического расчета, для обеспечения выполнения операции, были подобраны: лебедка ЛМЗ, ротор У 7-520, грязевой насос У 8-1. Было рассчитано количество влажного бурого угля, а также необходимое количество каустической соды для приготовления промывочного раствора.

Кроме того, рассмотрен процесс цементирования и проведен расчет, по результатам которого было получено, необходимое для операции, количество цемента и воды.

Помимо описания и расчета метода зарезки и бурения второго ствола скважины, курсовой проект содержит раздел техники безопасности при проведении буровых работ и охране окружающей среды.

Литература

1. Б.И Арутюнов Зарезка и бурение вторых стволов в эксплуатационных скважинах. Азербайрджанское государственное издание 2010

2. Б.В Покрепин, Е.В Дорошенко, Г.В Покрепин Специалист по ремонту нефтяных и газовых скважин. Издательство Феликс 2016

3. Н.А Сидоров Бурение и эксплуатация нефтяных и газовых скважин. Издательство "НЕДРА" 2009

4. В.С. Федоров, В.Г Беликов, Ф.Д Зенков и др. Практические расчеты в бурении. Издательство "НЕДРА" Москва 2013

5. Отчеты НГДУ-2

Размещено на Allbest.ru