авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 ||

Научное обоснование и развитие технико-технологических решений по предупреждению внезапных выбросов газа при бурении направленных скважин в криолитозон е

-- [ Страница 2 ] --

Реализация математической модели на ПЭВМ проводилась по специальной программе в среде Borland C++ Builder 6.

 Схема критического режима бурящейся скважины, Результаты-11

Рисунок 2 - Схема критического режима бурящейся скважины,


Результаты представлялись следующими графическими зависимостями:

  1. критической и текущей температуры бурового раствора на забое от текущей глубины скважины;
  2. критической начальной температуры бурового раствора от текущей глубины скважины;
  3. критического давления на устье от текущей глубины скважины;
  4. критической плотности бурового раствора от текущей глубины скважины;
  5. критического объёмного раствора от текущей глубины скважины;
  6. критической скорости проходки от текущей глубины скважины;
  7. критическая зависимость расхода бурового раствора от его начальной температуры;
  8. критическая зависимость начальной температуры бурового раствора от механической скорости проходки;
  9. критическая зависимость объёмного расхода бурового раствора от механической скорости проходки;
  10. давления на устье от скорости проходки.

Исследованные зависимости явились научным обоснованием управляющих технологических параметров бурения скважин на Бованенковском ГКМ.

Например, на рисунке 3 изображены зависимости температуры в кольцевом канале на забое скважины и температуры фазового перехода газогидрата от глубины. Область под критической кривой соответствует безаварийным режимам работы скважины. Из графика видно, что в процессе бурения при поддержании базового набора управляющих параметров, в том числе постоянной начальной температуры бурового раствора, фазовое разложение шлама газового гидрата будет происходить в скважине выше глубины 130 м.

Методология научных исследований предусматривает проведение математического и (или) лабораторного моделирования, промыслового эксперимента или равноценной промысловой информации. Однако, современные лабораторные установки по исследованию газовых гидратов громоздки и труднодоступны для широкого круга специалистов.

В Ухтинском ГТУ на уровне изобретения [ 6] (рисунок 4) предложено устройство для проведения исследований фазовых переходов льда и газогидратов различного состава путём измерения механических свойств при изменении агрегатного, фазового состояния при переходе жидкости в твёрдое вещество и обратно в жидкое состояние. Исследование эффекта процесса предлагается осуществить с моделированием термобарических и физико-химических условий.

Установлена возможность экспериментальных исследований гистерезиса механических характеристик фазовых превращений газовых гидратов и смесей в межфазовом состоянии с моделированием термобарических условий.

Рисунок 3 - Зависимость критической и текущей температуры бурового раствора на забое от глубины скважины


В четвёртой главе дано обоснование и представлены технико-технологические решения по предупреждению выбросов газа за счёт дегазации криолитозоны с использованием вертикальных, горизонтальных и горизонтально-разветвлённых скважин, в том числе:

  • представлен способ и технология вскрытия и разработки газогидратных залежей [ 1], рисунок 5.
  • представлен способ и технология вскрытия и разработки газогидратных залежей, совмещающий добычу газа и бурение скважины, [ 2] рисунок 6;
  • технико-технологические решения по вскрытию криолитозоны вертикальным стволом и способ крепления скважин в криолитозоне нетвердеющим тампоном, [8], рисунок 7;
  • технико-технологические решения по вскрытию криолитозоны направленным и горизонтальным разветвлённым стволом [ 8], рисунок 8, рисунок 9;
  • технология бурения с продувкой забоя воздухом, буферными газами, в том числе азотом [ 11];

1 – лопастное устройство, 2 – исследуемый раствор, 3 – стакан, 4 – измерительная спиральная пружина, 5 – торцевой кулачок, 6 – плунжер, 7 – индукционная катушка дифференциально-трансформаторного датчика, 8 – дифференциально-трансформаторный самописец типа ДСМР2-10 или КСД1-013, 9 – автоклав, 10 – холодильник, 11 – металлическая рубашка, 12 – теплоизоляционный кожух, 13 – трубчатый электронагреватель типа ТЭН, 14 – регулятор напряжения, 15 – амперметр типа Э 8021, 16 – термопара хромель-копель, 17 – потенциометр типа ПСМР2-10 или КСП1-022, 18 – бачок, 19 – плунжерного насоса, 20,21 – манифольды, 22 – баллон, 23 – редуктор, 24 – манометр типа МТИ на 1600 кгс/см2, 25 – регулируемый пружинный предохранительный клапан, 26 гидравлический пресс, 27 – электродвигатель типа АОЛ 12-4, 28 – червячный редуктор, 29 – крышка-вкладыш, 30 – гидравлический подъёмник, 31 – машинное масло

Рисунок 4 - Экспериментальная установка для исследования фазовых превращений газогидратов

1 – циркуляция теплоносителя; 2 – ответвление; 3 – крепление; 4 – горизонтальный эксплуатационный перфорированный участок; 5 – неперфорированный участок; ММП – многолетнемёрзлые породы; ГГЗ – газогидратные залежи

Рисунок 5 – Пример разработки ГГЗ.

  • устройство и способ по управлению траекторией направленных скважин в неустойчивых породах криолитозоны [14], рисунок 10;
  • технологический регламент по бурению и креплению скважины на примере Бованенковского ГКМ.

Основные выводы

  1. Установлены закономерности возникновения внезапных выбросов газа в интервале криолитозоны связанных с распределением и величиной порового давления, горного давления и давления гидрато- и конденсатообразования газовых смесей, что объясняет вероятность возникновения внезапных выбросов газа в зависимости от горного давления из гидратов метана с глубины 130-150 м, внезапных выбросов газа гидратов этана и газа конденсата пропана с глубины 26 – 50 м.
  2. На основе развития физико-математической модели процесса бурения в криолитозоне обоснованы основные управляющие технологические параметры, такие как: механическая скорость бурения; расход, плотность и температура бурового агента; избыточное устьевое давление, которые в комплексе с зависимыми параметрами бурения и теплофизическими свойствами горных пород определяют состояние фазовых переходов выбуренной породы, в том числе газовых гидратов в скважине, и вероятность возникновения газопроявлений.

1 – устье скважины, оборудованное вращающимся превентором; 2 – выкидная линия; 3 – шаровой кран; 4 – крестовина; 5 – сепаратор; 6 – газопровод; 7 – трубопровод для промывочной жидкости; 8 – задвижка; 9 – шламовый амбар; 10 – управляемый выброс пластового флюида и бурового раствора; 11 – направление потока бурового раствора; 12 – шламовый насос; 13 – блок очистки бурового раствора; 14 – насосный блок; 15 – манифольд

Рисунок 6 - Схема обвязки скважины при одновременном бурении и добыче

Рисунок 7 - Схема крепления кондуктора, устойчивого к знакопеременным температурным воздействиям

  1. Научно обоснованы и разработаны технико-технологические решения по дегазации и вскрытию криолитозоны с использованием вертикальных, горизонтальных и разветвлённых горизонтальных скважин
  2. Результаты диссертации были использованы при научном обосновании результатов технологического регламента по предупреждению осложнений при бурении и креплении в многолетнемёрзлых породах на Бованенковском ГКМ.

Рисунок 8 - Схема конструкции дренажной газоотводящей скважины в криолитозоне

 Схема конструкции многозабойной скважины в криолитозоне 1 – долото; 2 –-23

Рисунок 9 - Схема конструкции многозабойной скважины в криолитозоне

 1 – долото; 2 – конусная поверхность скольжения Буровая лыжа Основное-24

1 – долото; 2 – конусная поверхность скольжения

Рисунок 10 - Буровая лыжа

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих печатных работах:

  1. Пат.2230899 Российская Федерация, МПК7 7Е21В43/24 Способ разработки газогидратных залежей [Текст] / В.Ф. Буслаев, А.В. Нор, В.М. Юдин, А.А. Захаров, З.А. Васильева; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Ухтинский государственный технический университет. - №2000122115/03 (023338); заявл. 18.08.2000; опубл. 20.06.2004, Бюл. №17 (II ч.). - 514 с. ил.
  2. Пат.2247827 Российская Федерация, МПК7 Е21В43/00, 7/06, 7/28 Способ разработки газогидратных залежей бурением. [Текст] / А.В. Нор, В.Ф. Буслаев, Е.В. Нор, А.А. Захаров, В.М. Юдин; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Ухтинский государственный технический университет. - № 20011101194/03 (001121); заявл. 12.01.2001; опубл. 10.03.05, Бюл. №7 (III ч). – 808 с. ил.
  3. Васильева, З.А. Модель термобарического режима бурящейся скважины при вскрытии гидратосодержащих пластов [Текст] / З.А. Васильева, В.Ф. Буслаев, А.В. Нор // Газовая промышленность. - 2002. – №8. - С.22-24. - Библиогр.: 8 назв.
  4. Цхадая, Н.Д. Технология разработки нетрадиционных источников углеводородов, основанная на использовании горизонтальных скважин [Текст] / Н.Д. Цхадая, В.Ф. Буслаев, В.М. Юдин, В.П. Пятибрат, Н.Н. Кузнецов, А.В. Нор // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2002. - №6. – С.16-19. - Библиогр.: 10 назв.
  5. Васильева, З.А. Определение термобарических параметров с предупреждением критических состояний при проходке гидратосодержащих пластов [Текст] / З.
    А. Васильева, В.Ф. Буслаев, А.В. Нор, А.А. Мишенкова, В.М. Юдин //Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море - 2002. – №6. - С.19-23. - Библиогр.: 8 назв.
  6. Пат.40802 Российская Федерация, МПК7 G01N11/00 Устройство для исследования газожидкостных смесей [Текст] / А.В. Нор, В.Ф. Буслаев; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Ухтинский государственный технический университет. - №20041144/22(015784); заявл. 13.05.2004; опубл. 27.09.2004, Бюл. №27 (III ч.). - 536 с. ил.
  7. Буслаев, В.Ф. Создание и развитие буровых технологий для добычи углеводородов с аномальными свойствами [Текст] / В.Ф. Буслаев, А.В. Нор, Е.В. Нор // Сборник научных трудов: Материалы научно-технической конференции, 18-21 апреля 2006 г.: в 3 ч.; ч. 1 / под ред Н.Д Цхадая. Ухта: УГТУ, 2006. – С. 160-165.
  8. Нор, А.В. О строительстве наклонно-направленных скважин в криолитозоне, в том числе для дегазации пластов [Текст] / А.В. Нор, В.Ф. Буслаев, А.С. Фомин, В.В. Миногин // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. -2007. – №12. - С.2-4. - Библиогр.: 5 назв
  9. Нор, А.В. Об особенностя х строительства скважин в криолитозоне [Текст] // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - 2007. – №12. - С.15-18. - Библиогр.: 7 назв.
  10. Нор, А.В. Совершенствование строительства скважин в криолитозоне [Текст] / А.В. Нор, В.Ф. Буслаев, В.В. Миногин // Специализированный сборник «Геология, бурение, разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений» - 2008. – №2. - с. 7-11. - Библиогр.: 7 назв.
  11. Нор, А.В. Бурение в зоне многолетнемёрзлых пород с продувкой воздухом и использованием буферных газов [Текст] / А.В. Нор, В.Ф. Буслаев, Е.В. Нор, В.В. Миногин // Специализированный сборник «Геология, бурение, разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений» - 2008. – №2. - с. 11- 12. - Библиогр.: 2 назв.
  12. Алчинов, Ю.А. Методика обоснования безопасных управляющих технологических параметров при бурении скважин в многолетнемёрзлых породах [Текст] / Ю.А. Алчинов, В.Н. Пушкин, А.В. Нор, В.Ф. Буслаев, В.В. Миногин, А.М. Миленький // Специализированный сборник «Геология, бурение, разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений» - 2008. – №2. - с. 13- 16. - Библиогр.: 1 назв.
  13. Алчинов, Ю.А. Математическая модель тепломассопереноса при бурении в многолетнемёрзлых породах, содеожащих газовые гидраты [Текст] / Ю.А. Алчинов, В.Н. Пушкин, А.В. Нор, В.Ф. Буслаев, В.В. Миногин // Специализированный сборник «Геология, бурение, разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений» - 2008. – №2. - с. 17-21. - Библиогр.: 5 назв.
  14. Юдин, В.М. Анализ критических параметров бурового процесса, вызывающих разложение газогидратов в зоне многолетней мерзлоты [Текст] / В.М. Юдин, Ю.А. Алчинов, В.Н. Пушкин, А.В. Нор, В.Ф. Буслаев, В.В. Миногин, Нестер Н.И. // Специализированный сборник «Геология, бурение, разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений» - 2008. – №2. - с. 22-24. - Библиогр.: 2 назв.
  15. Нор, А.В. Буровая лыжа для набора угла при бурении роторным способом [Текст] / А.В. Нор, В.Ф. Буслаев, В.В. Миногин // Специализированный сборник «Геология, бурение, разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений» - 2008. – №2. - с. 24-26. - Библиогр.: 1 назв.
  16. Нор, А.В. К вопросам исследования объёмной кристаллизации и послойной адсорбции газовых гидратов [Текст] / А.В. Нор, В.Ф. Буслаев // Специализированный сборник «Геология, бурение, разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений» №2, 2008. - С. 49-54.




Pages:     | 1 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.