Сопоставляя Рк с давлением в насосах агрегата, видим, что Рк > Р4 и Рк < Р3. Определяем высоту столбов (продавочной жидкости, закачиваемой на различных скоростях агрегата:
L5пр = L0 + а ( Р5 – Рr ) = 615 + 9,8 * ( 8 – 5,35 )= 874,7 м
L4пр = а ( Р4 – Р5 ) = 9,8 * ( 10,3 – 8 ) = 225,4 м
L3пр = а ( Рк – Р4 ) = 9,8 * ( 18,1 – 10,3 ) = 764,4 м
Количество продавочной жидкости, закачиваемой на различных скоростях:
V5пр = 0,785 * d2вн * L5пр = 0,785 * 0,1322 * 874,7 = 13,3 м3
V4пр = 0,785 * d2вн * L4пр = 0,785 * 0,1322 * 225,4 = 3,08 м3
V3пр = 0,785 * d2вн * L3пр = 0,785 * 0,1322 * 764,4 = 10,45 м3
Итого Vпр = 26,8 м3 . С учетом коэффициента сжимаемости Vпр = 27,6 м3
Определяем продолжительность цементирования при условиях работы одного агрегата.
Время работы одного агрегата на 5 скорости:
Т5 = ( V5цр + V5пр ) * 1000/q5 * 60
Где q5 - производительность агрегата на 5 скорости, л с.
Т5 = ( 73,1 + 13,3 ) * 1000 / 13,5 * 60 = 106 мин.
Время работы одного агрегата на остальных скоростях:
Т4 = (3.08 *1000 / 10.4 * 60 = 4.9 мин.
Т3 = ( 10.45 - 1,7 ) * 1000/5,8 * 60 = 25,1 мин.
1,7 м3 воды прдавливаем на 2 скорости с целью избегания гидравлического удара.
Т2 = 1,7 * 1000 / 3,0 * 60 = 9,4 мин
Общее время цементирования:
Тц = 106 + 4,9 + 25,1 + 9,4 = 145,4 мин.
С учетом подготовительно – заключительных работ:
Тобщ = Тц + 15 = 145,4 + 15 = 160 мин.
Определяем температуру на забое скважины:
Т ̊заб = Т°ср + 0,025 Н
Где Т°ср - среднегодовая температура воздуха, °С:
Н - глубина скважин, м.
Т ̊заб = 10 ̊ + 0,025 * 1875 = 56,8 ̊С.
Определяем количество агрегатов:
По времени схватывания:
N = Тц/( 0,75 * Тсхв ) = 1
Где Тсхв - время начала схватывания, мин;
N = 160/( 0,75 * 105 ) + 1 = 3
По скорости:
N = 0,785 ( D2crd – d2н ) * V * 1000/q5 + 1
Где V – необходимая скорость подъема раствора – 2,0 м/с.
N = 0,785 ( 0,282 – 0,1462 ) * 2 * 1000/13,5 + 1 = 7.
Принимаем 7 агрегатов ЦА – 320.
Фактическое время цементирования:
Тф =Tц/N + 1 5 = 145.4/7 + 15==35.7 мин
Потребное количество цементосмесительных машин СМ-20:
Для сухого цемента:
Nсм = Gц/Gб = 73/20 = 4
Где Gб = емкость бункера СМ-20.
Для глинопорошка:
Nсм = 5,1/20 = 1.
Данные по цементированию сведем в таблицу.
Количество материала для цементирования
| Тип колонны | Цемент, т | Глинопорошок, т | Вода для | Давление в конце цем-ния, МПа | Время на цем-ние, ед | Цемент агрегатов ед | Смес. Машин ед | |
| Затворения, м3 | Продавки, м3 | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| Направление | 4,8 | - | 2,4 | 1,87 | 1,04 | - | 1 | 1 |
| Кондуктор | 25,3 | - | 12,65 | 14,6 | 4 | - | 2 | 1 |
| Эксплуатационная колонна | 30,7 37,5 | 6,1 - | 26,3 18,75 | 15,5 11,1 | 18,1 | 15,7 | 7 | 5 |
| Всего для эксплуат. колонны | 68,2 | 6,1 | 45,05 | 26,6 | 18,9 | 15,1 | 7 | 5 |
| Итого: | 98,3 | 6,1 | 60,1 | 43,07 | - | - | - | - |
7. Охрана труда
Процесс строительства скважин охватывает несколько этапов:
- подготовительные работы, бурение, крепление, освоение, заключительные работы, включающие ликвидацию шламовых амбаров и рекультивацию земель, нарушенных при бурении. Свести к минимуму загрязнение окружающей среды при бурении можно только путем комплексного решения этой проблемы. В настоящее время обеспечение нормативного качества природной среды при бурении скважины возможно по двум основным направлениям:
- совершенствование основных технологических процессов по резкому повышению уровня их экологической безопасности;
- создание специальных технологий по утилизации отходов бурения и нейтрализации их вредного воздействия при сбросе в объекты окружающей среды с оптимальным рассеиванием остаточного загрязнения в лито- гидросфере.
При бурении скважины необходимо проводить следующий комплекс мероприятии по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов:
- внедрение кустового способа бурения скважин с целью сокращения занятия сельскохозяйственных земель;
- сохранение плодородного слоя почвы, рекультивация временно отведенных земель после окончания бурения;
- очистка и повторное использование буровых растворов;
- изоляция поглощающих и пресноводных горизонтов для исключения их загрязнения;
- применение нетоксичных реагентов для приготовления промывочных жидкостей;
- цементирование скважин до устья для исключения загрязнения пресноводных горизонтов;
- ликвидация буровых отходов и ГСМ без нанесения ущерба природе;
- осуществление инструктажа водителей всех транспортных средств и специальной техники о маршрутах проезда к объектам и недопустимости заезда на сельскохозяйственные угодья.
На защиту и восстановление земельных участков предоставленных геологоразведочным организациям во временное пользование, должны быть составлены и утверждены проекты и сметы, предусматривающие следующие мероприятия:
- подготовительные (до процесса бурения);
- по охране ( в процессе бурения );
- по восстановлению земельных участков.
Подготовительными мероприятиями предусматривается:
- установление мест складирования растительного и почвенного слоя или шунтов, подлежащие выемке;
- удаление плодородного слоя почвы в местах загрязнения нефтепродуктами и другими жидкостями, химическими реагентами, глиной, цементом и прочими веществами, ухудшающими состояние почвы и его складирование.
Охранные мероприятия в процессе бурения скважины заключаются в следующем:
- при наличии подземных грунтовых вод, водоносные горизонты обязательно должны перекрываться обсадными трубами в целях предохранения от загрязнения и заражения;
- попутные воды очищаются на фильтровальной установке от взвешенных частиц и примесей нефти и в зависимости от концентрации растворенных в ней солей и других примесей: при допускаемых концентрациях сбрасываются в различные источники или по рельефу; при повышенных - разбавляются в пределах норм и сбрасываются. Самоизливающие скважины должны быть оборудованы регулирующими устройствами.
- слив использованного промывочного раствора и химических реагентов в открытые водные бассейны и непосредственно на почву запрещается.
Мероприятия по восстановлению земельных участков.
По окончании бурения на скважине должна быть проведена техническая и биологическая рекультивация.
Горнотехническая рекультивация включает в себя подготовку освобождающейся от буровых работ территории для дальнейшего землепользования:
- сырая нефть вывозится для дальнейшего использования или сжигания, остатки дизельного топлива и моторного масла сжигаются;
- отработанный глинистый раствор вывозится для дальнейшего использования на других скважинах и регенерируется;
- оборудование и железобетонные покрытия демонтируются и вывозятся;
- перекрытия амбаров для сброса шлама и нефти засыпаются слоем грунта не менее 0,6 метров;
- земельные отводы, нарушенные производственной деятельностью, покрываются почвенным слоем и дерном;
- откосы в горных местностях укрепляются битумными эмульсиями, силикатными слоями и засыпаются привозным грунтом слоем не менее 0,1 метра.
Биологическая рекультивация предполагает мероприятия по восстановлению нарушенных земель, их озеленение и возвращению в сельскохозяйственное и лесное пользование.
Проектирование и проведение работ по рекультивации осуществляется в соответствии с инструкциями или техническими условиями, согласованными с местными сельско-, лесо-, водохозяйственными органами.
Список литературы
1. Белоусов М.В., Буровые установки – М.: Недра, 1973 г.
2. Гришин Ф.А., Промышленная оценка месторождений нефти и газа. – М.: Недра,1985 г.
3. Емельянов И.В., Коновалова А.Ш., Элияшевский И.В., Дипломное и курсовое проектирование. Бурение нефтяных и газовых скважин. – М.: Недра, 1972 г.
4. Инструкция по составлению проектно-сметной документации на строительство нефтяных и газовых скважин. – М. : Недра,1964 г.
5. Инструкция по расчету обсадных колонн для нефтяных и газовых скважин. – Куйбышев, 1976 г.
6. Калинин А.Г., Левицкий А.З., Никитин Б.А., Технология бурения разведочных скважин на нефть и газ. – Учебник для вузов. – М.: Недра, 1998
7. Колесников Т.И., Агеев Ю.Н., Буровые растворы и крепление скважин. – М.: Недра,1990 г.
8. Милютин А.Г., Геология и разведка месторождений полезных ископаемых. – Учебник для студентов вузов. – М.: Недра,1989 г.
9. Милютин А.Г., Экология недропользования. –Курс лекций. – МГОУ, М.: 2000 г.
10. Муравьев В.М., Середа Н.Г., Спутник нефтяника. – М.: Недра, 1971 г.
11. Мищевич В.И., Справочник инженера по бурению. –М.: Недра, 1973 г.
12. Середа Н.Г., Соловьев Е.М., Бурение нефтяных и газовых скважин. – Учебник для вузов. – М.: Недра, 1964 г.
13. Элияшевский И.В., Сторомский М.Н., Ореуляк Я.М., Типовые задачи и расчеты в бурении. – М.: Недра, 1982 г.
14. Спичак Ю.Н., Ткачев В.А., Кипко А.Э., Охрана окружающей среды и рациональное использование месторождений полезных ископаемых. – Учебник для горных техникумов – М.:Недра, 1993 г.