УДК: 339.18:622.276
ЛОГИСТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ БУРОВЫХ РАБОТ НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Турганбаев Аскар Сарсенбаевич
магистрант
Казахский национальный исследовательский технический университет им. К.И.Сатпаева, г. Алматы, Казахстан
E-mail: askar.t.s@mail.ru
Научный руководитель – Тышканбаева Мансия Букарина
к.ф.-м.н., доцент
Казахский национальный исследовательский технический университет им. К.И.Сатпаева, г. Алматы, Казахстан
E-mail: mansya.bukar@yandex.ru
LOGISTICAL SUPPLEMENT OF DRILLING OPERATIONS IN THE OIL FIELD
Turganbayev Askar Sarsenbaevich
undergraduate
Satbayev Kazakh National Research Technical University,
Almaty, Kazakhstan
Scientific adviser – Tyshkanbayeva Mansyia Bukaryna
candidate of physic-mathematical Sciences, associate professor
Satbayev Kazakh National Research Technical University,
Almaty, Kazakhstan
Логистический подход к управлению материально-технического обеспечения является важнейшим фактором при снижений затрат проекта.
В настоящее время коммерческие отношения формируются в условиях высокой конкуренции, неопределенности и неустойчивости рыночной среды. Для того чтобы добиться успеха в предпринимательской деятельности, уже недостаточно использовать лишь маркетинговые подходы, требуется применение современных высокоэффективных способов и методов управления потоковыми процессами. Наиболее прогрессивным научно-прикладным направлением данной области является логистика.
Ключевые слова: буровая работа; логистика в бурении; виды бурения; оборудования и материальные ресурсы для бурения
Logistics approach to the management of logistics is a crucial factor in the reduction of the project costs.
Currently, commercial relations are formed in a highly competitive, uncertain and unstable market environment. In order to succeed in business, it is not enough just to use marketing approaches require the use of modern high-performance methods and flow processes management. The most progressive scientific and applied direction of the field is logistics.
Key words: drilling work, Logistics drilling, drilling species, equipment and material resources for drilling
Логистическую систему в нефтедобывающей отрасли - адаптирующаяся система с обратной связью, в границах которой выполняются те или иные логистические операции, состоящую из нескольких элементов подсистем и имеющую развитые связи с внешней средой и прочные, стабильные связи между элементами системы. К основным тенденциям развития логистики на производстве относится стремление компаний к снижению временных и денежных затрат. Важнейшим условием дальнейшего развития нефтегазовой отрасли должно стать внедрение логистических систем в целях повышения уровня организации управления комплексом на основе более качественного сервисного обеспечения нефтедобывающих предприятий.
Нефтегазовую как и впрочем нефтяную компанию в Казахстане можно представить, как микрологистическую систему со всеми присущими для системы признаками целостности, взаимосвязи, организации и интеграции четырех основных блоков: изыскание и добыча нефти и газа; трубопроводный транспорт или перевозки углеводородов; нефтепереработка; сбыт, маркетинг. На микрологистическом уровне перечисленные блоки становятся важными элементами логистической системы предприятий нефтедобывающей отрасли, которую можно представить следующим образом:[1]
Рис.1. Логистическая система в нефтегазовой отрасли
Особенностью логистической системы на нефтедобывающих предприятиях является, что значительную долю затрат занимают затраты на разведку контрактной территории, обработку и оценку полученных результатов, бурению оценочных скважин, проектные работы, строительство вахтового поселка и производственной инфраструктуры. В итоге промышленное освоение месторождений углеводородов занимает 15-20% всех затрат, затраты на экологические мероприятия – 15%. Отметим, что последние будут продолжать расти в связи с ужесточением экологического законодательства, поскольку добыча нефти связана порой с высоким устьевым давлением нефтяной залежи.
Логистика становится важной частью корпоративной стратегии фирмы и компании. Логистику используют как стратегическое оружие на конкурентном товарном рынке, поскольку она обеспечивает поиск новых источников повышения эффективности деятельности предприятий, приводит к расширению зоны изыскания резервов за пределами производства, оптимизируя взаимодействие составных элементов ресурсного потенциала предприятия, компании.[2]
Буровое оборудование — комплекс машиностроительной продукции, которая используется при бурении скважин. Обычно термин относят к бурению нефтегазовых скважин.
Комплекс включает в себя сооружения, машины, и прочее вспомогательное оборудование, монтируемое на точке бурения и обеспечивающее самостоятельное выполнение технологических операций.
Оборудование подразделяется на следующие категории:
· Буровые установки;
· Агрегаты и установки для геолого-разведочного бурения;
· Агрегаты для ремонта и бурения скважин;
· Металлоконструкции буровых установок;
· Основное технологическое оборудование;
· Средства механизации;
· Силовые агрегаты;
· Циркуляционные системы и оборудование.
Вспомогательное механическое оборудование:
· Системы автоматизации, контроля и управления;
· Электрооборудование;
· Пневмооборудование;
· Системы жизнеобеспечения и безопасности;
· Противовыбросовое оборудование;
· Цементировочное оборудование.
Дополнительное оборудование:
· Ведущие, обсадные и бурильные трубы;
· Переводники и элементы КНБК;
· Забойные двигатели;
· Аварийный инструмент;
· Прочий буровой инструмент.
Существует разные способы бурения, но промышленное распространение получило механическое бурение. Оно подразделяется на ударное и вращательное.[3]
Ударное бурение. При ударном бурении в буровой инструмент входит: долото; ударные штанги; канатный замок. На поверхности устанавливают мачту; блок; оттяжной ролик балансира; вспомогательный ролик; барабан бурового станка; канат; шестерни; шатун; балансирная рама. При вращение шестерен совершая движения, приподнимая и опуская балансирную раму. При опускании рамы оттяжной ролик поднимает буровой инструмент над забоем скважины. При подъеме рамы канат отпускается, долото падает в забой тем самым разрушая породу. В целях недопущения обрушения стенок скважины в нее опускают обсадную колонну. Этот способ бурения применим на небольшие глубины при бурении водяных скважин. На данный момент ударный способ для бурения скважин не применяется.
Вращательное бурение. Нефтяные и газовые скважины бурятся методом вращательного бурения. При таком бурении разрушение пароды происходит за счет вращение долота. Вращение долоту придает ротор находящийся на устье через колонну бурильных труб. Это называется роторным способом. Так же крутящий момент иногда создается при помощи двигателя (турбобура, электробура, винтового забойного двигателя), то этот способ будит называться бурение забойным двигателем.
Разрушение осуществляется с помощью долота, спускаемым на бурильных трубах, на забой. Вращательное движение придается при помощи забойного двигателя, через колонну бурильных труб. После спуска бурильных труб с долотом в отверстие ствола ротора вставляют два вкладыша, а внутрь их два зажима, которые образуют отверстие квадратного сечения. В этом отверстие так же находится ведущая труба тоже квадратного сечения. Она воспринимает вращающий момент от стола ротора и свободно перемещается вдоль оси ротора. Все спускоподъемные операции и удержания на весу колонны бурильных труб осуществляется грузоподъемным механизмом.[4]
Бурильная колонна. Основные элементы. Распределение нагрузки по длине бурильной колонны
Назначение бурильной колонны. Бурильная колонна является связующим звеном между буровым оборудованием, расположенном на дневной поверхности, и скважинным инструментом (буровое долото, испытатель пластов, ловильный инструмент и др.), используемым в рассматриваемый момент времени для выполнения какой-либо технологической операции в стволе скважины.
Функции, выполняемые бурильной колонны, определяются проводимыми в скважине работами. Главными из них являются следующие.
Назначение буровых растворов.
Функции бурового раствора. Растворы выполняют функции от которых зависит не только результат и скорость бурения, но и ввод скважины в эксплуатацию с максимальной продуктивностью. Успешное выполнение этих функций - обеспечивает быстрое углубление, сохранение в устойчивом состоянии ствола скважины и коллекторских свойств продуктивности данного пласта. Все эти функции зависят от взаимодействия раствора с проходимыми породами и характером взаимодействия природой и составом дисперсионной среды. По составу данной среды растворы подразделяются на три типа: растворы на водной основе; растворы на нефтяной основе и газообразные агенты. Состав бурового раствора подбирается в соответствии с типом грунта, диаметром трубопровода, протяженностью скважины и другими факторами.[5]
Буровая комплектуется долотами, бурильными трубами, ручным и вспомогательным инструментом, горюче-смазочными материалами, запасом воды, глины и химических реагентов. Кроме того, недалеко от буровой располагаются помещение для отдыха и приема пищи, сушилка для спецодежды и помещение для проведения анализов бурового раствора.
В ходе пробного бурения проверяется работоспособность всех элементов и узлов буровой установки.
Процесс бурения начинают, привинтив первоначально к ведущей трубе квадратного сечения долото. Вращая ротор, передают через ведущую трубу вращение долоту.
Во время бурения происходит непрерывный спуск (подача) бурильного инструмента таким образом, чтобы часть веса его нижней части передавалась на долото для обеспечения эффективного разрушения породы.
В процессе бурения скважина постепенно углубляется. После того как ведущая труба вся уйдет в скважину, необходимо нарастить колонну бурильных труб. Наращивание выполняется следующим образом. Сначала останавливают промывку. Далее бурильный инструмент поднимают из скважины настолько, чтобы ведущая труба полностью вышла из ротора. При помощи пневматического клинового захвата инструмент подвешивают на роторе. Далее ведущую трубу отвинчивают от колонны бурильных труб и вместе с вертлюгом спускают в шурф - слегка наклонную скважину глубиной 15... 16 м, располагаемую в углу буровой. После этого крюк отсоединяют от вертлюга, подвешивают на крюке очередную, заранее подготовленную трубу, соединяют ее с колонной бурильных труб, подвешенной на роторе, снимают колонну с ротора, опускают ее в скважину и вновь подвешивают на роторе. Подъемный крюк снова соединяют с вертлюгом и поднимают его с ведущей трубой из шурфа. Ведущую трубу соединяют с колонной бурильных труб, снимают последнюю с ротора, включают буровой насос и осторожно доводят долото до забоя. После этого бурение продолжают.[6]
При бурении долото постепенно изнашивается и возникает необходимость в его замене. Для этого бурильный инструмент, как и при наращивании, поднимают на высоту, равную длине ведущей трубы, подвешивают на роторе, отсоединяют ведущую трубу от колонны и спускают ее с вертлюгом в шурф. Затем поднимают колонну бурильных труб на высоту, равную длине бурильной свечи, подвешивают колонну на роторе, свечу отсоединяют от колонны и нижний конец ее устанавливают па специальную площадку - подсвечник, а верхний -на специальный кронштейн, называемый пальцем. В такой последовательности поднимают из скважины все свечи. После этого заменяют долото и начинают спуск бурильного инструмента. Этот процесс осуществляется в порядке, обратном подъему бурильного инструмента из скважины.[7]
Библиографический список:
1. Куличихин Н.И., Воздвиженский Б.И., Разведочное бурение, М., 1966; Техника бурения при разработке месторождений полезных ископаемых, М., 1966;
2. Вадецкий Ю.В., Бурение нефтяных и газовых скважин, М., 1967;
3. Ханмурзин И.И., Бурение на верхнюю мантию, М., 1967; Техника горного дела и металлургии, М., 1968;
4. В.И. Кудинов., Основы нефтегазопромыслового дела, М-И., 2008
5. http://vgeologiirabotat.blogspot.com
6. Нефть и газ. Научно-технический журнал. Алматы, 2009. №5.-25 с.
7. http://sitebs.ru/blogs/24177.html