Дополнительная осевая нагрузка растяжения в подвешенной колонне от перепада давления в турбобуре

· Дополнительная осевая нагрузка растяжения в подвешенной колонне от перепада давления в турбобуре

· Крутящий момент, необходимый для вращения БК в скважине и подвода мощности к долоту

· Реактивный момент, воспринимаемый БК при работе забойного двигателя

· Изгибающий знакопеременный момент при вращении БК в искривленном стволе скважины

· Статический изгибающий момент при размещении БК в искривленном стволе скважины

8. Перечислить все элементы бурильного инструмента, их назначение. Как формируют осевое усилие на долото?

-СБТ стальные и ЛБТ легкосплавные

-УБТ утяжеленные, ТБТ толстостенные для повышения жестеости, увеличения нагрузки на долото

-Переводники для соединения элементов с разными диаметрами

-протектор для предохранения БТ и замков от износа, а также обсадной колонны от трения в ней БТ

-центратор служащий промежуточной опорой БК о стенки скважины. Обеспечивает уменьшение прогиба КНБК

-стабилизатор Опорно-центрирующий элемент для сохранения соосности большого участка бурильной колонны в стволе скважины

-калибратор для обработки стенок скважины и сохранения номинального диаметра ствола скважины в случае износа долота

-Амортизатор наддолотныйдля гашения высокочастотных колебаний, возникающих при работе долота на забое скважины

Усилие на долото происходит с помощъю ротора, ВСП, ВЗД,ГЗД

Билет№5

9. Что такое режим бурения? Параметры режима бурения и виды режимов.

режим бурения –  совокупность регулируемых факторов (параметров), определяющих условия и эффективность работы породоразрушающего инструмента на забое скважины.

Параметры режима бурения:

• первичные (параметры управления)

-Нагрузка на долото

-частота вращения долота

-производительность насосов

• вторичные (параметрыконтроля).

-крутящий момент

-тип и свойства бурового раствора

-давление нагнетания

-частота и амплитуда осевой нагрузки и крутящегомомента

-дифференциальное давление на забоескважины

-изменение концентрации твердой фазы в ПЖпри циркуляции по стволу скважины и т.д.

10. Понятие о комплектации труб. Где и какая маркировка наносится на бурильных трубах (в т.ч. и на УБТ)?

а)Диаметр бурильных труб и УБТ выбирают на основе рекомендуемых соотношений размеров долот, бурильных труб, УБТ и забойного двигателя с учетом диаметра обсадной колонны, под которую ведется бурение.

б) определение необходимого числа ступеней и длины секций всех участков и элементов бурильной колонны

в) проверка на прочность трубы при спуске колонны;

г) проверка на прочность бурильных труб

д) проверка на выносливость бурильных труб

е) определение необходимых крутящих моментов свинчивания резьбовых соединений бурильной колонны.

На каждой трубе УБТ. УБТС должна быть проточка шириной 20мм и глубиной 4мм с закругленными краями. В проточке должна быть выбита маркировка: номер по паспорту, группа прочности, дата получения с завода, дата последнего ремонта;

Билет№6

11.Какие породы называются осадочными и что такое твёрдость и абразивность горной породы?

Осадочнымигорными породами называются породы, существующие в термодинамических условиях, характерных для поверхностной части земной коры и образующиеся в результате переотложения продуктов выветривания и разрушения различных горных пород, химического и механического выпадения осадка из воды, жизнедеятельности организмов или всех трех процессов одновременно.

ТВЁРДОСТЬ горных пород (а. rock hardness; н. Gesteinsfestigkeit; ф. durete des roches, durete des terrains; и. dureza de rocas, solidez de rocas, firmeza de rocas) — свойство горных пород оказывать сопротивление внедрению в них других тел при сосредоточенном контактном силовом воздействии.

Твердость — характеристика горных пород, отражающая их прочность. В зависимости от предназначения величина твердости определяется различными методами. При использовании метода царапания по поверхности горных пород перемещают острый алмазный наконечник или эталонный минерал (см. Мооса шкала). В качестве меры твердости принимают величину усилия, с которым протягивается наконечник, ширину и объём царапины. В методах сверления твердости определяют по показателям взаимодействия сверла и породы. Меры твердости в этом случае: объёмная работа разрушения, величина крутящего момента и др. АБРАЗИВНОСТЬ билет 2.

12.Перечислите способы бурения и дайте объяснение каждому способу?

Способ бурения характеризуется спецификой процесса разрушения горной породы и подвода энергии к породоразрушающему инструменту.

Билет№7

13.На какие категории делятся скважины. Лекция в тетради

14. Какие повреждения бывают у бурильных труб?

1)Слом труб по утолщенному месту

Поломка бур.труб обычно происходит по первому витку резьбы, находящемуся в сопряжении с бур.замком в направлении, перпендикулярном оси трубы. Переменные нагрузки вызывают развитие трещин по дефектам металла( расслоения, структурная неоднородность). Поломка в утолщенном месте в основном объясняется влиянием нарезки ,являющейся концентратором напряжений.

2)Слом труб по телу

Наблюдается несколько видов изломлов: поперечный излом, связанный с повреждениями перпендикулярными оси( клеймо, поперечные риски),а также со сваркой; Спиральный излом (Начинается с поперечной трещины и совпадает с направлением вращения); Разрушения в продольном направлении, связанные с дефектами проката.

3)Размыв труб по телу(Связан с дефектами трубы-расслоение металла,плены, неметаллические включения)

4)Слом замкового соединения( выкрашивание отдельных витков, слом конуса нипеля)-разрушению способствует отклонения элементов резьбы, в особенности конусности. Также влияет степень износа, так создается возможность относительного движения соприкасающихся сторон.

5)Размыв резьбового соединения

6)Износ резьбы

7)Заедание резьбы

8)Воронкообразная деформация бур.замка

9)Разрушение бур.замков и муфт по телу

Билет№8

 

15.Перечислите полный цикл строительства скважины?

В ходе подготовительных работ выбирают место для буровой, прокладывают подъездную дорогу, подводят системы электроснабжения, водоснабжения и связи. Если рельеф местности неровный, то планируют площадку.

В цикл строительства скважины входят:

1. подготовительные работы;

2. монтаж вышки и оборудования;

3. подготовка к бурению;

4. процесс бурения;

5. крепление скважины обсадными трубами и ее тампонаж;

6. вскрытие пласта и испытание на приток нефти и газа.

Монтаж вышки и оборудования производится в соответствии с принятой для данных конкретных условий схемой их размещения. Оборудование стараются разместить так, чтобы обеспечить безопасность в работе, удобство в обслуживании, низкую стоимость строительно-монтажных работ и компактность в расположении всех элементов буровой.

Различают следующие методы монтажа буровых установок: поагрегатный, мелкоблочный и крупноблочный.

Подготовка к бурению включает устройство направления I (рис. 1) и пробный пуск буровой установки. Назначение направления описано выше. Его верхний конец соединяют с очистной системой, предназначенной для очистки от шлама бурового раствора, поступающего из скважины, и последующей подачи его в приемные резервуары буровых насосов.

Затем бурится шурф для ведущей трубы и в него спускают обсадные трубы.

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.

Крепление скважины обсадными трубами и ее тампонаж осуществляются согласно схемы, приведенной на рис. 1. Целью тампонажа затрубного пространства обсадных колонн является разобщение продуктивных пластов.

Хотя в процессе бурения продуктивные пласты уже были вскрыты, их изолировали обсадными трубами и тампонированием, чтобы проникновение нефти и газа в скважину не мешало дальнейшему бурению. После завершения проходки для обеспечения притока нефти и газа продуктивные пласты вскрывают вторично перфорационным способом.

После появления нефти и газа скважину принимают эксплуатационники, а вышку передвигают на несколько метров для бурения очередной скважины куста или перетаскивают на следующий куст.

После проведения цикла строительства скажины, необходина уборка после строительства, которая включает: уборку как кустовой площадки, так и прилегающей территории, подвергщейся загрязнению.

16. Что называется буровой установкой. Перечислите основные блоки буровой установки. (ЛЕКЦИЯ в тетради)

 

Билет№9

17. Каково назначение буровой вышки .Перечислите типы вышек.

Используется для:

1. Проведения спуско-подъёмных операций (СПО).

2. Поддержания бурильной колонны на талевой системе при бурении с разгрузкой.

3. Размещения комплекта бурильных труб и утяжелённых бурильных труб (УБТ), извлечённых из скважины.

4. Размещения талевой системы.

5. Размещения средств механизации СПО, в частности механизмов АСП (может не устанавливаться), платформы верхнего рабочего, устройства экстренной эвакуации верхнего рабочего, вспомогательного оборудования.

6. Размещения системы верхнего привода (может не устанавливаться).

Буровые вышки подразделяются на башенные и мачтовые.

18.Что понимается под силовым приводом буровых установок.

 комплекс двигателей, устройств и передач, предназначенный для преобразования тепловой или электрической энергии в механическую и распределения ее между исполнительными механизмами буровой установки. (дизельный, электрический, дизель-электрический, дизель-гидравлический)

Билет№10

19.Перечислите перечень данных на основе которых выбирается буровая вышка. (Грузопод, высота, емкость магазинов, размеры оснований, общая масса.)

20. Как классифицируются долота по характеру разрушения породы?

 

Билет№11

21.Каким образом классифицируются долота по назначению. (сверху)

22.Перечислите виды долот и в чем их различия?

По конструкции:

Опорные :На опоре закреплена шарошка - вращающаяся относительно корпуса часть долота, оснащенная вооружением.

Безопорные : Долото не имеет вращающихся частей

Опорные долота Тип вооружения:

• зубья • зубки (штыри) • комбинированное

Количество шарошек: 1, 2, 3

Система смазки опоры долота: • не герметизированная • герметизированная

Система промывки: • центральная • периферийная (боковая, гидромониторная)

Безопорные долота 

• Лопастные: • длиннолопастные     • коротколопастные

• Матричные

• Комбинированные (гибридные)

 

 

Билет№12

23. Перечислите классификацию долот?

24. Опишите классификацию породоразрушающих долот в виде блока схемы.

Билет№13

25. Опишите типы бурильных колонн?

Одноразмерной (одноступенчатой) называется БК, составленная из труб одного наружного (номинального) диаметра, многоразмерной (многоступенчатой) - из труб двух (двухразмерная) и более номинальных диаметров.

Участок БК, составленный из труб одного наружного диаметра называется ступенью.

Участок БК, составленный из труб одного наружного диаметра, с одинаковыми толщиной стенки, конструкцией резьбового соединения и группой прочности металла называется секцией.

26. Перечислите основные элементы бурильной колонны.

ведущая труба, бурильные трубы с присоединительными замками, утяжеленные бурильные трубы (УБТ).

Билет№14

27. Перечислите предъявляемые требования при проектировании бурильной колонны.

1) быть прочной во всех ее частях, по возможности легкой и в тоже время обеспечивать создание достаточных осевых нагрузок на долото;

2) не допускать самопроизвольного искривления или отклонения ствола скважины от заданного направления;

3) быть герметичной и обеспечивать циркуляцию БПЖ с минимальными гидравлическими потерями;

4) обеспечивать быстрое свинчивание-развинчивание и надежное крепление труб и других элементов колонны между собой. Резьбовые соединения должны обеспечивать взаимозаменяемость, иметь прочность, не уступающую прочности тела трубы, противостоять действию ударных и постоянно меняющихся по величине знакопеременных нагрузок.

28. Перечислите задачи проектирования бурильной колонны.

а) выбор диаметральных размеров и конструкции (типов) ее элементов;

б) определение необходимого числа ступеней и длины секций на основе принципа условной равнопрочности всех участков и элементов бурильной колонны по отношению к основным действующим нагрузкам;

в) проверка на прочность в клиновом захвате верхней трубы каждой секции при спуске колонны;

г) проверка на прочность бурильных труб, расположенных у устья скважины, при действии внутреннего избыточного давления, а нижней трубы при действии избыточного наружного давления циркуляционного агента;

д) проверка на выносливость бурильных труб, находящихся под действием переменных напряжений изгиба и постоянных напряжений растяжения;

е) определение необходимых крутящих моментов свинчивания резьбовых соединений бурильной колонны.

 

Билет№15

29. Перечислите требования, от которых зависит выбор диаметра труб и обсадных колонн. 

Диаметр бурильных труб и УБТ выбирают на основе рекомендуемых соотношений размеров долот, бурильных труб, УБТ и забойного двигателя с учетом диаметра обсадной колонны, под которую ведется бурение. Жесткость наддолотного комплекта УБТ должна быть не ниже жесткости обсадной колонны, которую затем предстоит спустить в данный интервал.

Чтобы избежать опасной концентрации напряжений в месте соединения БТ с УБТ, отношение наружных диаметров бурильных труб и УБТ принимают не менее 0,75.

При меньшей величине соотношения над КНБК включают одну или несколько секций УБТ меньшего диаметра.

Диаметр УБТ нижней секции не должен превышать диаметра забойного двигателя

30. Перечислите требования предъявляемые к эксплуатации бурильных труб.

· соблюдение оптимальных соотношений между номинальными диаметрами БТ, УБТ и долота;

· использование комплекта УБТ, создающего требуемую нагрузку на долото за счет собственного веса и разгружающего БТ от продольных сжимающих усилий;

· использование спиральных и квадратных УБТ в случае повышенных требований к стабилизации низа БК;

· профилактика резонансного усиления колебательных процессов в БК;

· систематический контроль износа БТ и замков к ним, УБТ и переводников и их резьбовых концов;

· учет работы БТ и своевременное заполнение паспортов на комплекты труб;

· своевременная выбраковка БТ, имеющих чрезмерный износ или недопустимую стрелу прогиба;

· максимальные растягивающие напряжения не должны превышать 80% предела текучести материала труб.

· После окончания бурения все бурильные трубы выбросить на стеллаж с разворотом всех замковых соединений. Резьбы промыть, проверить наружным осмотром и смазать резьбы. Негодные трубы убрать со стеллажей.

 

Билет№16

31.Перечислите виды вращательного бурения и опишите их.

ВРАЩАТЕЛЬНОЕ БУРЕНИЕ— способ сооружения скважин путём разрушения горной породы за счёт вращения прижатого к забою породоразрушающего инструмента (долото, коронка).

Основные разновидности вращательного бурения, используемого для сооружения исследовательских и эксплуатационных скважин, — роторное бурение (вращение передаётся инструменту через бурильную колонну ротором, установленным в буровой вышке), турбинное бурение (вращение инструмента двигателем-турбобуром непосредственно на забое), роторно-турбинное бурение (вращение инструмента турбобуром, установленным в забойном агрегате, вращаемом через колонну ротором), реактивно-турбинное бурение (вращение инструмента турбобуром, агрегат вращается от реактивных моментов), электробурение (вращение инструмента электромотором непосредственно на забое), бурение объёмным двигателем (вращение инструмента винтовым гидравлическим двигателем на забое).

32. Назовите преимущества ВЗД в отличии от ГЗД и их недостатки.

Винтовые забойные двигатели относятся к объемным роторным гидравлическим машинам и согласно общей теории таких машин элементами рабочих органов (РО) являются:

· Статор двигателя с плоскостями, примыкающими по концам к камерам высокого и низкого давления.^[3]

· Ротор-винт, носящий название ведущего через который крутящий момент передается исполнительному механизму.^[3]

· Замыкатели-винты, носящие название ведомых, назначение которых уплотнять двигатель, то есть препятствовать перетеканию жидкости из камеры высокого давления в камеру низкого давления^[3].

Сравнительно малая металлоемкость и простота конструкции является важным фактором, способствующим широкому их использованию в современной технике.

К отличительным особенностям ВЗД относятся:

· Отсутствие быстроизнашивающихся распределительных устройств, поскольку распределение жидкости по камерам рабочих органов осуществляется автоматически за счет соотношения чисел зубьев и шагов винтовых поверхностей ротора и статора.^[4]

· Кинематика рабочих органов, в относительном движении которых сочетается качение и скольжение при относительно невысоких скоростях скольжения, что снижает износ рабочей пары.^[4]

· Непрерывное изменение положения контактной линии (геометрического места точек касания ротора и статора) в пространстве, в результате чего механические примеси, находящиеся в жидкости, имеют возможность выносится потоком из рабочих органов.^[4]

Так как ВЗД находится в непосредственном контакте с жидкостью (буровым раствором), который и приводит его в действие, то благодаря указанным особенностям он является практически единственным типом объемных гидравлических двигателей, который сравнительно долговечны при использовании рабочих жидкостей, содержащих механические примеси^[4].

Практически любой ВЗД можно разделить на несколько основных узлов: двигательная секция, шпиндельная секция, регулятор угла перекоса.

ГЗД - это гидравлическая машина, преобразующая энергию поступательно движущегося потока жидкости во вращательную.
минусы: Гидравлические потери - оттого что турбины несовершенны. Механические потери - мощность на валу. Чувствительность к мех примесям, наличие резиновых элементов.

 

Билет№17

 

33. Охарактеризовать приборы для измерения параметров режима бурения.

Для контроля параметров режима бурения скважин: веса инструмента, крутящего момента на роторе буровой установки, частоты вращения ротора, давления бурового раствора на выкиде насоса, расхода бурового раствора, уровня бурового раствора в приемных емкостях используются соответственно средства измерений: гидравлический индикатор веса ГИВ-1 и измеритель нагрузки ГИВ-М, датчик крутящего момента ДКМ и индикатор крутящего момента на роторе ГИМ-1, измеритель частоты вращения ротора ИСР-1, манометр буровой геликсный МБГ-1 и гидравлический измеритель давления ГИД-1, расходомер РГР-7 и измеритель числа ходов поршня бурового насоса ИХН-1, уровнемер УП-11М, многоканальный регистратор.

34. Для чего необходимо проектировать режим бурения? Какое буровое оборудование и механизмы непосредственно связаны с реализацией режима бурения?

Технологический режим бурения –  совокупность регулируемых факторов (параметров), определяющих условия и эффективность работы породоразрушающего инструмента на забое скважины.

Параметры управления: • нагрузка на долото Р_д, кН;  • частота вращения породоразрушающего инструмента                 n, мин^-1;    • подача циркуляционного агента(производительность буровых насосов)Q, м³/с (л/с)       

Параметры контроля: • крутящий момент   • тип и свойства циркуляционного агента    • давление нагнетания         • частота и амплитуда динамической  составляющей осевой нагрузки и крутящего момента       • дифференциальное давление на забое  скважины • изменение концентрации твердой фазы в ПЖ       при циркуляции по стволу скважины и т.д.

Билет№18

 

35.Как выбрать рациональную конструкцию долота.

36. Методика проектирования бурильной колонны.

Билет№19

 

37.Перечислите основные элементы КНБК для бурения наклонно направленной скважины.

38. Устройства для измерения параметров режима бурения.

 

Билет№20

 

39. Понятие о буровой скважине и характеризующих ее элементах.

40. Назначение и функции бурильной колонны. Усилия, действующие на колонну при роторном и турбинном бурении.

 

Билет№21

 

41. Перечислить все элементы бурильного инструмента, их назначение. Как формируют осевое усилие на долото?

42. Что представляет собой ведущая бурильная труба и для чего она предназначена.

 

Билет№22

 

43. Конструкции и материалы труб ТБПВ и Д16Т, обозначение их по ГОСТу.

44. Конструкции и материалы труб УБТ и для каких целей их применяют?

 

Билет№23

 

45. Каково предназначение замков бурильных труб. Какие типы замков используются.

46. Конструкция ведущих бурильных труб, переводников и замков к бурильным трубам.

 

Билет№24

 

47. Основные сведения о хранении и ремонте бурильных труб.

48. Группы прочности и материалы бурильных труб.

 

Билет№25

 

49. Виды напряжений, возникающих в бурильной колонне, их расчет.

50. Напишите формулу расчетадиметра долота.

Билет№26

 

51. Каковы функции промывочной жидкости при вращательном способе бурения.

52. Какие применяются типы промывочных жидкостей.

 

Билет№27

 

53. Перечислите типы буровых растворов.

54. На основании чего выбирается буровой раствор.

 

Билет№28

 

55. Методика проектирования бурильной колонны.

56. Виды вибраций бурильного инструмента.

 

Билет№29

 

57. Источники вибраций бурильного инструмента. Понятие о колебаниях бурильной колонны с повышенными амплитудами.

58. Что понимается под осложнением в процессе бурения. Перечислите виды осложнений.

 

Билет№30

 

59. Дайте объяснения противовыбросовому оборудованию и перечислите их виды.

60. Что понимается под режимом бурения.

 

Билет№31

 

61. Как влияют различные параметры бурения на показатели работы долота.

62. Опешите особенности режима бурения роторным способом.

Билет№32

 

63. В чем заключается особенности режима бурения электробурами.

64. Понятие о режиме бурения скважины и его параметрах.

 

Билет№33

 

65. Какие работы следует выполнить перед проектированием режима бурения? Охарактеризовать методы проектирования режима бурения скважин.

66. Методика выбора способа бурения.

 

Билет№34

 

67. Методика проектирования режима турбинного бурения.

68. Способы бурения глубоких скважин, основные преимущества их. Взаимосвязь режимных параметров при этих способах.

 

Билет№35

 

69. Методика расчета осевой нагрузки на долото для обеспечения объемного разрушения породы на забое скважины. Чем создается осевая нагрузка на долото?

70. Какие основные технологические параметры контролируются при бурении скважины.

 

Билет№36

 

71. Объясните на основании каких данных принимают окончательнуювеличину проектного расхода?

72. Расчет коэффициента передачи мощности на забой скважины и КПД способа бурения? Пути их увеличения.

 

Билет№37

 

73. Какие существуют методы заканчивания скважин и вскрытия продуктивных горизонтов?

74. Перечислите по интервально каждый участок профиля скважины (нарисуйте схематический рисунок).

 

Билет№38

 

75. Понятия о конструкции скважин.

76. Напишите название каждой части конструкции скважины и напишите их назначение. В зависимости от чего выбирается количество и глубина спуска обсадных колонн.

 

Билет№39

 

77. Перечислите типы перфораторов.

78. Перечислите и опишите методы освоения скважин.

 

Билет№40

 

79. Какие виды аварий встречаются при бурении скважин. Назовите их основные причины и меры предупреждения.

80. Перечислите способы цементирования скважины и дайте объяснение каждой из них (преимущества и недостатки).

 

Билет№41

 

81. Конструкция, преимущества и недостатки турбобуров типа ТСШ1М2.

82. Два метода определения осевой нагрузки на осевую опору ГЗД.

 

Билет№42

 

83. Какими данными оперируют при расчёте плотности бурового раствора.

84. Дайте определение кустовому бурению скважин.

 

Билет№43

 

85. Перечислите виды профилей с указанием углов? (нарисуйте схематический рисунок)

86. От чего зависит выбор способа бурения скважин и выбор долота.

 

Билет№44

 

87. Перечислите основные блоки, из которых состоит буровая установка.

88. Перечислите горные породы по происхождению и дайте им краткое описание.