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e significato
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dati
Il dispositivo di prevenzione (Fig. XIII.2) è costituito da un corpo in fusione di acciaio 7, al quale sono fissati ai prigionieri i coperchi / di quattro cilindri idraulici 2. Nella cavità A del cilindro 2 è presente un pistone principale 3 montato su uno stelo 6. All'interno del pistone è presente un pistone ausiliario 4 che serve per fissare i martinetti 10 nello stato chiuso del foro G del pozzo. Per chiudere il foro delle matrici, il liquido che ne controlla il funzionamento entra nella cavità A, sotto l'influenza della pressione della quale il pistone si sposta da sinistra a destra.
Anche il pistone ausiliario 4 si sposta verso destra e nella posizione finale preme l'anello di bloccaggio 5 e fissa così gli stampi 10 nello stato chiuso, impedendone l'apertura spontanea. Per aprire il foro G della canna è necessario spostare le matrici verso sinistra. Per fare ciò, il fluido di controllo deve essere alimentato sotto pressione nella cavità B, che sposta il pistone ausiliario 4 lungo l'asta 6 verso sinistra e apre il fermo 5. Questo pistone, raggiunto l'arresto nel pistone principale 3, lo sposta verso sinistra, aprendo così le matrici. In questo caso il liquido di comando che si trova nella cavità £ viene spremuto nel sistema di comando.
Le matrici del preventer 10 possono essere sostituite a seconda del diametro dei tubi da sigillare. L'estremità degli stampi attorno alla circonferenza è sigillata con un polsino di gomma 9 e il coperchio 1 con una guarnizione //. Ciascun dispositivo di prevenzione è controllato in modo indipendente, ma entrambi i pistoni di ciascun dispositivo di prevenzione funzionano simultaneamente. I fori 8 del corpo 7 servono per collegare il preventer al collettore. L'estremità inferiore dell'alloggiamento è fissata alla flangia della testa pozzo e un dispositivo di prevenzione universale è fissato alla sua estremità superiore.
Come potete vedere, un pistone a comando idraulico deve avere due linee di controllo: una per controllare la fissazione della posizione dei pistoni, la seconda per spostarli. I preventer a comando idraulico vengono utilizzati principalmente nelle perforazioni offshore. In alcuni casi il preventer inferiore è dotato di matrici con coltelli taglienti per tagliare il cordone di tubi situato nel pozzo.
Preventori universali
Il preventer universale è progettato per aumentare l'affidabilità della tenuta della testa pozzo. Il suo principale elemento di lavoro è una potente guarnizione elastica anulare che, quando il dispositivo di prevenzione è aperto, consente il passaggio della batteria dell'asta di perforazione e, quando è chiuso, viene compresso, a seguito della quale la guarnizione in gomma comprime il tubo (tubo di azionamento, serratura) e sigilla lo spazio anulare tra la batteria di perforazione e l'involucro. L'elasticità della guarnizione in gomma consente la chiusura del disconnettore su tubazioni di vario diametro, su serrature e collari da trapano. L'utilizzo di preventer universali permette la rotazione e la movimentazione della colonna con intercapedine anulare sigillata.
L'anello di tenuta viene compresso dalla forza idraulica diretta che agisce sull'elemento di tenuta, oppure dalla forza idraulica che agisce sulla tenuta attraverso uno speciale pistone anulare.
I dispositivi di protezione universali con elemento di tenuta sferico e con guarnizione conica sono prodotti dalla VZBT.
Un disconnettore idraulico universale con tenuta sferica a pistone (Fig. XIII.4) è costituito da un corpo 3, un pistone anulare 5 e una tenuta sferica anulare in gomma-metallo /. La guarnizione ha la forma di un anello massiccio rinforzato con inserti metallici di sezione ad I per rigidità e ridotta usura grazie ad una distribuzione più uniforme delle sollecitazioni. Lo stantuffo ha una forma a 5 stadi con foro centrale. La guarnizione / è fissata da un coperchio 2 e da un anello distanziale 4. Il corpo, lo stantuffo e il coperchio formano due camere idrauliche A e B nel dispositivo di prevenzione, isolate l'una dall'altra mediante manicotti dello stantuffo.
Quando il fluido di lavoro viene alimentato sotto lo stantuffo 5 attraverso il foro nel corpo del prevenzione, lo stantuffo si muove verso l'alto e comprime la guarnizione / lungo la sfera in modo che si espanda verso il centro e comprima il tubo situato all'interno dell'anello di tenuta. In questo caso, la pressione del fluido di perforazione nel pozzo agirà sullo stantuffo e comprimerà la guarnizione. Se nel pozzo non è presente alcun filo, il sigillo copre completamente il foro. La camera superiore B serve per aprire il preventer. Quando l'olio viene pompato al suo interno, lo stantuffo si sposta verso il basso, spostando il liquido dalla camera A nella linea di scarico.
Preventori rotanti
Un dispositivo di prevenzione rotante viene utilizzato per sigillare la testa pozzo durante la perforazione durante la rotazione e l'inversione della batteria di perforazione, nonché durante lo scatto e l'aumento della pressione nel pozzo. Questo preventer sigilla i kelly, i giunti o le aste di perforazione, consente di alzare, abbassare o ruotare la batteria di perforazione, perforare con circolazione inversa, con soluzioni aerate, con spurgo con agente gassoso, con sistema di equilibrio di pressione idrostatica sulla formazione e testare le formazioni nel processo di spettacoli di gas.
II. Parte tecnologica
1. Perforazione di pozzi di petrolio e gas
Familiarizzazione con le tecniche di avanzamento manuale della punta, perforazione con regolatore di avanzamento della punta, formazione sulla perforazione a rotazione.
Quando la punta viene alimentata sul fondo, è necessario creare un certo carico su di essa. Questa operazione viene eseguita dalla console del perforatore. Il perforatore utilizza quello che viene chiamato un attizzatoio per abbassare l'utensile, quindi scarica gradualmente, molto lentamente, il peso dal gancio sulla punta. Il carico sulla fune mobile è determinato dall'indicatore di peso. Il prezzo di divisione sull'indicatore potrebbe essere diverso. Quando il sistema mobile è sospeso, ma il gancio non è caricato, l'indicatore di peso mostrerà un valore corrispondente al peso del sistema mobile.
Il carico sulla punta non deve essere superiore al 75% del peso della corda del collare di perforazione. Ad esempio, esiste una configurazione: 100 m di collare di perforazione e 1000 m di aste di perforazione. Sia il peso della colonna del collare di perforazione 150 kN e il peso della colonna BT sia 300 kN. Il peso totale del BC in questo caso sarà di 450 kN. È necessario alimentare circa 2/3 del peso del collare da macello, cioè in questo caso 100 kN. Per fare ciò, la colonna viene abbassata dolcemente di 9 m (la lunghezza del tubo da estendere) fino al fondo. Il momento di contatto della punta con il fondo è determinato dall'indicatore di peso: la freccia indica la diminuzione di peso sull'amo. Successivamente, è necessario rilasciare molto lentamente l'argano e caricare gradualmente la punta finché la freccia sull'indicatore di peso non mostra 35 tonnellate. Per determinare con maggiore precisione il peso della colonna, viene utilizzato un verno L'oscillazione della lancetta dell'indicatore di massa potrebbe non essere sempre evidente. Mostra quante divisioni ha superato la freccia sull'indicatore di peso, ad es. 3 divisioni di Werner equivalgono a 1 divisione dell'indicatore di massa.
I rotori vengono utilizzati per trasmettere la rotazione alla batteria dell'asta di perforazione durante il processo di perforazione, mantenendone il peso durante le operazioni di intervento e i lavori ausiliari.
Un rotore è un cambio che trasmette la rotazione a una colonna sospesa verticalmente da un albero di trasmissione orizzontale. Il telaio del rotore riceve e trasmette alla base tutti i carichi che si presentano durante il processo di perforazione e durante le operazioni di sollevamento. La cavità interna del telaio è a bagno d'olio. All'estremità esterna dell'albero del rotore, su una chiavetta, può esserci un pignone o un semiaccoppiamento dell'albero cardanico. Quando si svita la punta o per impedire la rotazione della batteria di perforazione dall'azione della coppia inattiva, il rotore viene bloccato con un meccanismo di bloccaggio o bloccaggio. Quando la rotazione viene trasmessa al rotore dal motore attraverso il verricello, la velocità di rotazione del rotore viene modificata utilizzando i meccanismi di trasmissione del verricello o cambiando le ruote dentate. Per non collegare il lavoro dell'argano con il lavoro del rotore, in alcuni casi, durante la perforazione rotativa, viene utilizzata una trasmissione individuale al rotore, cioè non collegata all'argano.
Nel foro di passaggio del rotore vengono inserite 2 camicie. Successivamente, a seconda del diametro dei tubi, sul rotore vengono posizionati appositi cunei collegati a quattro paralleli. I paralleli, a loro volta, sono azionati da PKR (cunei pneumatici del rotore), fissati sul lato opposto dell'albero del rotore. Utilizzando un pedale posto sulla consolle, il perforatore alza o abbassa i cunei.
Quando inizia la perforazione, i cunei vengono rimossi dal rotore, liberando così il foro quadrato delle camicie. Quindi in questo foro viene fissato il cosiddetto kelbush: un dado fissato in modo mobile al tubo principale, che si muove su e giù lungo di esso. Quindi, utilizzando la trasmissione, viene impostata la velocità del rotore richiesta e questo viene messo in rotazione dalla console della perforatrice.
Familiarizzazione con la metodologia per la perforazione razionale delle punte.
Per poter lavorare in modo efficiente la punta, è necessario rispettare la velocità di penetrazione. Man mano che la parete si approfondisce, lo strumento per il taglio della roccia si consuma e, per evitare che l'usura si verifichi prima del tempo, è necessario osservare il regime di perforazione.
La modalità di perforazione include la velocità del rotore o del motore di fondo pozzo, il carico sulla punta e la pressione nelle pompe (sul montante). Pertanto, per il corretto funzionamento della punta, il carico su di essa deve essere superiore al 75% del peso della corda del collare di perforazione. Il sovraccarico della punta può provocare un'usura prematura o la rottura della fresa, mentre un carico insufficiente può comportare una diminuzione della penetrazione. La velocità del rotore e la pressione della colonna montante sono impostate in base ai requisiti geologici e tecnici.
Per lavorare efficacemente la punta è necessario alimentarla sul fondo senza rotazione ed attivare i giri solo dopo il contatto con il fondo. Ma prima di iniziare la perforazione, è necessario “rodare” la punta per 30-40 minuti in modo che possa rodarsi. In questo caso, il carico sulla punta dovrebbe essere piccolo: circa 3-5 tonnellate. Durante la perforazione con un turbodrillo o un motore da fondo pozzo, la punta viene alimentata in rotazione sul fondo. In questo caso è possibile interrompere il lavaggio e abbassare la punta fino in fondo oppure, senza interrompere il lavaggio, caricare gradualmente la punta fino al valore richiesto.
Codici di usura per punte a rulli:
B – porto delle armi (almeno una corona)
B1 – riduzione dell’altezza dei denti dello 0,25%
B2 – riduzione dell’altezza dei denti dello 0,5%
B3 – riduzione dell’altezza dei denti dello 0,75%
B4 – completa usura dei denti
C – denti scheggiati in %
P – usura del supporto (almeno una fresa)
P1 – gioco radiale della fresa rispetto all'asse del perno per punte
con diametro inferiore a 216 mm 0-2 mm; per punte con diametro maggiore
216 mm0-4 mm
P2 - gioco radiale della fresa rispetto all'asse del perno per punte
con diametro inferiore a 216 mm 2-5 mm; per punte con diametro maggiore
216 mm4-8 mm
P3 - gioco radiale della fresa rispetto all'asse del perno per punte
diametro inferiore a 216 mm superiore a 5 mm; per punte con diametro maggiore
216 mm maggiore di 8 mm
P4 – distruzione degli elementi volventi
K – inceppamento delle frese (il loro numero è indicato tra parentesi)
D – riduzione del diametro della punta (mm)
A – usura di emergenza (tra parentesi è indicato il numero di lame e zampe rimaste)
AB (A1) – rottura e abbandono della parte superiore della fresa sulla faccia
АШ (А2) – in caso di rottura e di abbandono della fresa sulla faccia
AC (A3) – lasciando la zampa sulla faccia
Motivi dell'usura anomala delle punte a rulli:
1) Gran numero di denti rotti:
Scelta del bit errata
Rodaggio del bit errato
Velocità eccessiva
Lavorazione dei metalli
2) Forte usura del diametro:
Alta velocità di rotazione
Compressione delle lame a seguito della discesa in una canna di diametro ridotto
3) Erosione del corpo fresa:
Elevato consumo di liquido di lavaggio
4) Usura eccessiva dei cuscinetti:
Nessuno stabilizzatore sopra la punta o tra i collari del trapano
Alta velocità di rotazione
Tempo di perforazione meccanica significativo
5) Intasamento degli spazi intercoronali in frese con roccia forata e fase solida:
Flusso pancreatico insufficiente
La punta è progettata per rocce più dure
La punta è stata abbassata nella zona del fondo del foro piena di ritagli.
6) Gran numero di denti persi:
Erosione del corpo fresa
Tempo di perforazione meccanica significativo
Esecuzione di lavori di base in situazioni di emergenza utilizzando attrezzature speciali
L'unità principale quando si esegue un compito speciale è la trafila di perforazione, che è azionata da un motore. Per un migliore utilizzo della potenza durante il sollevamento di un gancio con carico variabile, le trasmissioni di azionamento dell'argano o del suo azionamento devono essere a più velocità. L'argano deve passare rapidamente dalle velocità di sollevamento elevate a quelle basse e viceversa, garantendo attivazioni programmate con un tempo minimo dedicato a queste operazioni. In caso di inceppamento e serraggio della colonna, la forza di trazione durante il sollevamento deve essere aumentata rapidamente. La commutazione delle velocità per il sollevamento di colonne di masse diverse viene effettuata periodicamente.
Per eseguire lavori di trasporto di carichi e di assemblaggio e avvitamento di tubi durante produzioni speciali, vengono utilizzati argani ausiliari e sganciatori pneumatici.
I rilasciatori pneumatici sono progettati per rilasciare i giunti degli utensili dei tubi di perforazione. Lo sgancio pneumatico è costituito da un cilindro nel quale si muovono un pistone e uno stelo. Il cilindro è chiuso su entrambe le estremità da coperchi, uno dei quali ha installata una guarnizione per lo stelo. All'asta sul lato opposto del pistone è fissato un cavo metallico, l'altra estremità del quale è inserita nella chiave della macchina. Sotto l'influenza dell'aria compressa, il pistone si muove e fa ruotare la chiave della macchina attraverso un cavo. La forza massima sviluppata da un cilindro pneumatico alla pressione dell'aria compressa di 0,6 MPa è 50...70 kN. La corsa del pistone (stelo) del cilindro pneumatico è 740…800 mm.
L'insieme dei meccanismi ASP è progettato per la meccanizzazione e l'automazione parziale delle operazioni di sollevamento. Fornisce:
combinando nel tempo il sollevamento e l'abbassamento di una corda di tubi e di un ascensore scarico con le operazioni di installazione delle candele sul portacandele, rimuovendole dal portacandele, nonché con l'avvitamento o l'avvitamento della candela con una fila di aste di perforazione;
meccanizzazione dell'installazione delle candele sul portacandele e della loro rimozione al centro, nonché cattura o rilascio della corda dell'asta di perforazione mediante un ascensore automatico.
I meccanismi ASP includono: un meccanismo di sollevamento (sollevamento e abbassamento di una candela svitata separatamente); meccanismo di presa (cattura e trattenimento della candela svitata durante la salita, la discesa, trasferendola dal rotore al portacandela e ritorno); meccanismo di posizionamento (spostamento della candela dal centro del pozzo e ritorno); centralizzatore (mantenendo la parte superiore della candela al centro della torre durante l'avvitamento e l'avvitamento); ascensore automatico (cattura e rilascio automatico della colonna BT durante la discesa e la salita); rivista e candeliere (tenendo le candele svitate in posizione verticale).
In funzione di un complesso di meccanismi come ASP-ZM1, ASP-ZM4. ASP-ZM5 e ASP-ZM6 utilizzano una chiave AKB-ZM2 e un'impugnatura a cuneo pneumatica BO-700 (ad eccezione di ASP-ZM6, per il quale viene utilizzata l'impugnatura PKRBO-700).
Preparazione del tubo per il trasporto, installazione dell'elevatore sul rotore, rimozione del tubo dal rotore, posizionamento dei tubi su cunei
Prima di trasportare i tubi sulla piattaforma di perforazione, è necessario eseguire un'ispezione visiva del corpo e delle filettature del tubo. Per un'analisi accurata viene chiamata una squadra di rilevatori di difetti, che utilizza strumenti per determinare l'idoneità dei tubi per l'uso nel sito di perforazione. Inoltre, è necessario pulire le connessioni filettate dei tubi secondo necessità, quindi lubrificarle con grasso o grasso alla grafite. Successivamente i tubi vengono consegnati alle passerelle riceventi.
Durante la perforazione, le aste di perforazione vengono trascinate una ad una dalla passerella al rotore mediante un argano ausiliario. Quindi il tubo fornito viene avvitato alla colonna e la superficie viene ulteriormente approfondita fino alla lunghezza del tubo esteso.
Il sollevamento e l'abbassamento delle aste di perforazione per sostituire una punta usurata consiste nelle stesse operazioni ripetute. Inoltre le macchine comprendono le operazioni di sollevamento delle candele dai pozzi e dagli ascensori vuoti. Tutte le altre operazioni sono manuali o manuali e richiedono un grande sforzo fisico. Questi includono:
· durante il sollevamento: atterraggio della colonna sull'elevatore; svitare una connessione filettata; posizionare una candela su un candeliere; discesa dell'ascensore vuoto; trasferire le linee su un ascensore carico e sollevare la colonna all'altezza della candela;
· in discesa: togliere la candela da dietro il dito e dal candeliere; avvitare una candela su una colonna; abbassare la corda nel pozzo; far atterrare la colonna sull'ascensore; trasferimento delle imbracature ad un ascensore libero. I dispositivi per la presa e la sospensione delle colonne variano per dimensioni e capacità di carico.
Tipicamente, questa attrezzatura è prodotta per tubi di perforazione di dimensioni 60, 73, 89, 114, 127, 141, 169 mm con una capacità di carico nominale di 75, 125, 140, 170, 200, 250, 320 tonnellate con un diametro compreso tra 194 e 426 mm, vengono utilizzate quattro dimensioni di cunei: 210, 273, 375 e 476 mm, progettati per capacità di sollevamento da 125 a 300 tonnellate.
L'elevatore viene utilizzato per catturare e trattenere una serie di tubi di perforazione (rivestimento) sospesi durante le operazioni di intervento e altri lavori nell'impianto di perforazione. Vengono utilizzati ascensori di vario tipo, di dimensioni diverse a seconda del diametro dei tubi di perforazione o rivestimento, della capacità di carico, dell'uso strutturale e del materiale per la loro fabbricazione. L'ascensore è sospeso ad un gancio di sollevamento mediante imbracature.
I cunei per aste di perforazione vengono utilizzati per appendere l'utensile di perforazione alla tavola del rotore. Si inseriscono nel foro conico del rotore. L'uso dei cunei accelera il lavoro sulle operazioni di sollevamento. Recentemente sono state ampiamente utilizzate le impugnature automatiche a cuneo con azionamento pneumatico del tipo PKR (in questo caso i cunei non vengono inseriti manualmente nel rotore, ma utilizzando un azionamento speciale, controllato dalla console del perforatore).
Per abbassare le corde pesanti dell'involucro vengono utilizzati cunei con corpo non staccabile. Sono installati su appositi supporti sopra la testa pozzo. Il cuneo è costituito da un corpo massiccio che accetta la massa dei tubi dell'involucro. All'interno dell'alloggiamento sono presenti dei pistoni progettati per catturare i tubi dell'involucro e mantenerli sospesi. Il sollevamento e l'abbassamento degli stampi viene effettuato ruotando la maniglia in una direzione o nell'altra attorno al cuneo, cosa che si ottiene grazie alla presenza di ritagli correttivi inclinati nel corpo, lungo i quali i rulli degli stampi rotolano mediante una leva.
Controllare la filettatura della serratura, avvitare il BT utilizzando le chiavi della batteria, collegare e allentare i collegamenti della serratura utilizzando le chiavi UMK
Durante il processo SPO, i tubi devono essere avvitati e svitati più volte. Per semplificare queste operazioni, sulla piattaforma di perforazione sono presenti attrezzature speciali. Per realizzare e svitare aste di perforazione e tubi di rivestimento viene utilizzato uno strumento speciale. Vari tasti vengono utilizzati come tale strumento. Alcuni di essi sono destinati all'avvitamento, mentre altri sono destinati al fissaggio e allo svitamento delle connessioni filettate di una colonna. In genere, le chiavi ad anello leggere per il pre-assemblaggio sono progettate per un diametro di giunti dell'utensile, mentre le chiavi per macchine pesanti per il fissaggio e lo svitamento delle connessioni filettate sono progettate per due o talvolta più dimensioni di tubi di perforazione e giunti.
Una chiave a catena viene utilizzata per serrare manualmente i tubi. È costituito da una maniglia e da una catena con dispositivo di fissaggio. Per afferrare il tubo, la catena viene avvolta attorno ad esso e fissata alla parte superiore dell'impugnatura. Lavorare con una chiave a catena richiede molto lavoro, quindi vengono utilizzate altre attrezzature.
La chiave di perforazione automatica della batteria è progettata per il montaggio meccanizzato e l'avvitamento di tubi. Il pannello di controllo si trova presso la postazione del perforatore ed è dotato di due leve: una di esse controlla il movimento della chiave stessa sul rotore e sul retro e il meccanismo di presa del tubo, e con l'aiuto dell'altra i tubi vengono avvitati insieme . AKB semplifica notevolmente il processo SPO.
Le operazioni di fissaggio e svitamento delle connessioni filettate delle aste di perforazione e del rivestimento vengono eseguite da due chiavi macchina UMK; in questo caso, una chiave (ritardante) è fissa e la seconda (avvitante) è mobile. Le chiavi sono appese orizzontalmente. Per fare questo, i rulli metallici sono fissati su speciali "dita" ai pavimenti e attraverso di essi viene lanciata una corda tartal d'acciaio o un filo di corda tartal. Un'estremità di questa corda è fissata al gancio della chiave e l'altra a un contrappeso che bilancia la chiave e ne facilita lo spostamento verso l'alto o verso il basso.
Quando si abbassano tubi di perforazione e collari di perforazione in un pozzo, le connessioni filettate devono essere fissate con macchine e chiavi automatiche, controllando lo spazio tra gli elementi di collegamento e osservando il valore della coppia ammissibile stabilita dalle istruzioni attuali in base alle letture del torsiometro.
Ispezione e misurazione di punte e collari per trapano, installazione di punte su un candeliere, avvitamento e allentamento di scalpelli
Prima di iniziare la perforazione, è necessario ispezionare tutti i tubi situati nel sito di perforazione. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata al controllo delle connessioni filettate. Le filettature sui tubi di perforazione si consumano durante il funzionamento, quindi periodicamente è necessario misurare la lunghezza della filettatura e il suo diametro. Questo viene fatto utilizzando un metro a nastro. Le deviazioni consentite nelle dimensioni della filettatura sono 3-4 mm. Per verificare la dimensione dei tubi, vengono utilizzati modelli speciali. Il diametro di ciascuna dima corrisponde ad un diametro specifico del tubo.
Nel processo di approfondimento del fondo, la corda di perforazione viene costantemente espansa. Per fare ciò, l'asta di perforazione viene trascinata dal ponte mediante un argano ausiliario al rotore, agganciata da un elevatore e quindi avvitata sulle filettature del tubo montato sui cunei.
Quando è necessario sollevare la colonna, i tubi vengono svitati con candele per ridurre i tempi del viaggio. In questo caso è necessario sollevare l'estremità superiore del tubo sopra la tavola del rotore, posizionarla su cunei e fissarla all'elevatore. Quindi la colonna viene sollevata all'altezza della candela, posta su cunei, la candela viene svitata con la chiave della batteria, caricata con il dito dall'operaio a cavallo e semi-cavalcato e posta sul candeliere. Terminate le operazioni necessarie (cambio punta, BHA), la corda viene calata con candele fino alla profondità del foro.
L'avvitamento e lo svitamento della punta a rullo viene effettuato utilizzando un sub-pilota. La punta viene installata manualmente o utilizzando un argano ausiliario nel sotto-bit. Al suo interno sono presenti 3 sporgenze che si inseriscono tra i rulli. Quindi la punta secondaria viene posizionata sulle camicie del rotore e la punta viene avvitata sul collare del trapano o sul sommergibile. La punta a lama viene montata sul rotore mediante un supporto speciale in modo che rimanga solo una filettatura sopra il tavolo e quindi avvitata al tubo.
Beh, arrossando
La pulizia del pozzo è la parte principale della perforazione. Il successo con cui il pozzo verrà portato alla profondità progettata dipende dalla formulazione della soluzione correttamente selezionata.
Nella pratica della perforazione di pozzi, vengono utilizzate diverse tecniche tecnologiche per preparare i fluidi di perforazione.
Lo schema tecnologico più semplice (Fig. 7.2) comprende un contenitore per la miscelazione dei componenti del fluido di perforazione 1, dotato di miscelatori meccanici e idraulici 9, un miscelatore con eiettore idraulico 4, dotato di un imbuto di caricamento 5 e una valvola a saracinesca 8, una pompa centrifuga o a pistone 2 (solitamente una delle pompe booster) e collettori.
Secondo questo schema, la soluzione viene preparata come segue. La quantità calcolata di mezzo disperdente (solitamente 20-30 m3) viene versata nel contenitore 1 e, mediante la pompa 2, lungo una linea di scarico dotata di valvola 3, viene alimentata attraverso il miscelatore idroeiettore 4 a ciclo chiuso. Un sacco 6 contenente materiale polverulento viene trasportato mediante un elevatore o trasportatore mobile alla piattaforma cisterna, da dove, con l'ausilio di due operatori, viene alimentato alla piattaforma 7 e spostato manualmente all'imbuto 5. La polvere viene versata nel imbuto, da dove, mediante depressione idraulica, viene alimentato nella camera del miscelatore idroeiettore, dove si miscela con il mezzo di dispersione. La sospensione viene versata in un contenitore, dove viene accuratamente miscelata con un agitatore meccanico o idraulico 9. La velocità di alimentazione del materiale nella camera del miscelatore dell'eiettore è controllata da una valvola a saracinesca 8 e la quantità di vuoto nella camera è controllato da ugelli in metallo duro sostituibili.
Lo svantaggio principale della tecnologia descritta è la scarsa meccanizzazione del lavoro, la fornitura irregolare di componenti alla zona di miscelazione e lo scarso controllo sul processo. Secondo lo schema descritto, la velocità massima di preparazione della soluzione non supera i 40 m3/h.
Attualmente, nella pratica domestica, è ampiamente utilizzata la tecnologia progressiva per la preparazione di soluzioni di perforazione da materiali in polvere. La tecnologia si basa sull'uso di apparecchiature prodotte commercialmente: un'unità di preparazione della soluzione (SPU), un miscelatore idroeiettore remoto, un disperdente idraulico, un serbatoio CS, miscelatori meccanici e idraulici e una pompa a pistone.
Per pulire il fango di perforazione dai detriti, viene utilizzato un complesso di vari dispositivi meccanici: setacci vibranti, separatori di fanghi idrociclonici (separatori di sabbia e limo), separatori, centrifughe. Inoltre, nelle condizioni più sfavorevoli, prima della pulizia del fango di perforazione, il fango viene trattato con reagenti flocculanti, che migliorano l'efficienza dei dispositivi di pulizia.
Nonostante il sistema di pulizia sia complesso e costoso, nella maggior parte dei casi il suo utilizzo è economicamente vantaggioso grazie al significativo aumento della velocità di perforazione, alla riduzione dei costi per la regolazione delle proprietà del fluido di perforazione, alla riduzione del grado di complessità del pozzo e soddisfare i requisiti di protezione ambientale.
Come parte del sistema di circolazione, i dispositivi devono essere installati in sequenza rigorosa. In questo caso il percorso del flusso della soluzione deve corrispondere alla seguente catena tecnologica: pozzo - separatore di gas - unità di abbattimento fanghi grossolani (vibrovaglio) - degasatore - unità di abbattimento fanghi fini (separatore di sabbia e limo, separatore) - unità di regolazione il contenuto e la composizione della fase solida (centrifuga, idrociclone separatore di argilla).
Naturalmente, in assenza di gas nel fluido di perforazione, vengono eliminate le fasi di degasaggio; quando si utilizza una soluzione non ponderata, di norma non vengono utilizzati separatori di argilla e centrifughe; Quando si pulisce il fluido di perforazione appesantito, i separatori di fango idrociclonici (separatori di sabbia e limo) sono generalmente esclusi. In altre parole, ciascuna attrezzatura è progettata per svolgere funzioni molto specifiche e non è universale per tutte le condizioni geologiche e tecniche di perforazione. Di conseguenza, la scelta dell'attrezzatura e della tecnologia per pulire il fluido di perforazione dai detriti si basa sulle condizioni specifiche di perforazione di un pozzo. E affinché la scelta sia corretta, è necessario conoscere le capacità tecnologiche e le funzioni principali dell'apparecchiatura.
BHA e regolazione della modalità di perforazione per combattere la deviazione spontanea del pozzo
Motivi tecnici e tecnologici portano alla curvatura spontanea del pozzo dovuta al fatto che provocano la flessione della parte inferiore della batteria di perforazione e il disallineamento dell'asse della punta rispetto al centro del pozzo. Per eliminare questi processi o ridurre la probabilità che si verifichino, è necessario:
1. aumentare la rigidità del fondo della batteria di perforazione;
2. eliminare gli spazi tra i centralizzatori e la parete del pozzo;
3. ridurre il carico sulla punta;
4. in caso di perforazione con motori fondo pozzo, ruotare periodicamente la batteria di perforazione.
Per soddisfare le prime due condizioni, è necessario installare almeno due centralizzatori a grandezza naturale: sopra la punta e sul corpo del collare sopra-punta (o sulla punta del trapano). L'installazione di 2 - 3 centralizzatori a grandezza naturale consente di aumentare la rigidità del BHA e ridurre la probabilità di distorsione anche senza ridurre il carico sulla punta.
In alcuni casi, i gruppi pilota vengono utilizzati quando un pozzo viene perforato in modo graduale: pilota - punta di piccolo diametro - estensione - punta - espansore - collare di perforazione - batteria di perforazione. Si consiglia di utilizzare collari per trapano del diametro più grande possibile. Ciò aumenta la rigidità del BHA e riduce gli spazi tra il tubo e la parete del pozzo.
2. Familiarizzazione con la perforazione di pozzi con cluster
Un cluster di pozzi è un luogo in cui le teste pozzo sono ubicate una accanto all'altra nello stesso sito tecnologico e i fondi dei pozzi sono posizionati in corrispondenza dei nodi della griglia di sviluppo del giacimento.
Attualmente, la maggior parte dei pozzi di produzione vengono perforati utilizzando il metodo cluster. Ciò si spiega con il fatto che la perforazione a cluster dei campi può ridurre significativamente la dimensione delle aree occupate dalla perforazione e quindi dalla produzione di pozzi, strade, linee elettriche e condutture.
Questo vantaggio è di particolare importanza durante la costruzione e l'esercizio di pozzi su terreni fertili, nelle riserve naturali, nella tundra, dove lo strato superficiale disturbato della terra viene ripristinato dopo diversi decenni, nelle zone paludose, il che complica e aumenta notevolmente i costi di lavori di costruzione e installazione di strutture di perforazione e operative. La perforazione a cluster è necessaria anche quando è necessario scoprire giacimenti petroliferi sotto strutture industriali e civili, sotto il fondo di fiumi e laghi, sotto la zona della piattaforma dalla riva e dai cavalcavia. Un posto speciale è occupato dalla costruzione di cluster di pozzi a Tyumen, Tomsk e in altre regioni della Siberia occidentale, che hanno permesso di costruire con successo pozzi di petrolio e gas su isole di riempimento in una regione remota, paludosa e popolata.
La posizione dei pozzi in un cluster dipende dalle condizioni del terreno e dai mezzi previsti per collegare il cluster alla base. I cespugli che non sono collegati da strade permanenti alla base sono considerati locali. In alcuni casi, i cespugli possono essere basilari quando si trovano sulle vie di trasporto. Sui pad locali, i pozzetti sono solitamente disposti a ventaglio in tutte le direzioni, il che consente di avere il numero massimo di pozzetti su un pad.
Le attrezzature di perforazione e ausiliarie sono montate in modo tale che quando l'impianto si sposta da un pozzo all'altro, le pompe di perforazione, i pozzi di raccolta e parte delle attrezzature per la pulizia, il trattamento chimico e la preparazione del fluido di perforazione rimangono fermi fino al completamento dell'operazione. costruzione di tutti (o parte) dei pozzi su questa piazzola.
Il numero di pozzi in un cluster può variare da 2 a 20-30 o più. Inoltre, più pozzi nel cluster, maggiore è la deviazione delle facce dalle teste dei pozzi, aumenta la lunghezza dei tronchi, aumenta la lunghezza dei tronchi, il che porta ad un aumento del costo di perforazione dei pozzi. Inoltre esiste il pericolo che i tronchi si incontrino. Pertanto, è necessario calcolare il numero richiesto di pozzi in un cluster.
Nella pratica della perforazione in cluster, il criterio principale per determinare il numero di pozzi in un cluster è la portata totale dei pozzi e il rapporto gasolio del petrolio. Questi indicatori determinano il pericolo di incendio di un pozzo durante il flusso aperto e dipendono dal livello tecnico dei mezzi di estinzione.
Conoscendo il numero approssimativo di pozzi nel cluster, si procede alla costruzione di un piano del cluster. Una pianta del pozzo è una rappresentazione schematica delle proiezioni orizzontali dei tronchi di tutti i pozzi perforati da un dato pozzo. Il piano del pozzo comprende la disposizione delle teste pozzo, la sequenza della loro perforazione, la direzione di movimento della macchina, gli azimut di progetto e gli spostamenti delle facce del pozzo. Il compito si conclude con la costruzione di un diagramma a cespuglio.
3. Esecuzione e cementazione delle corde dell'involucro
Dopo aver perforato l'intervallo di roccia richiesto, è necessario abbassare il rivestimento nel pozzo. L'involucro serve a rinforzare le pareti del pozzo, ad isolare gli strati di assorbimento e le falde acquifere.
L'involucro è costituito da tubi con attacchi filettati ad accoppiamento, senza accoppiamento o saldati e viene calato nel pozzo sezione per sezione o in un unico passaggio dall'imboccatura al fondo. La colonna viene abbassata in un unico passaggio se le pareti del pozzo sono sufficientemente stabili e la capacità di sollevamento del sistema di traslazione è sufficiente. Quando si fissano pozzi profondi, è necessario utilizzare collegamenti filettati o saldati senza giunti OK.
Esistono diversi tipi di OK intermedi:
1) continuo - copre l'intero pozzo dal fondo alla foce, indipendentemente dal supporto dell'intervallo precedente;
2) rivestimenti - per proteggere solo l'intervallo aperto del pozzo con una certa sovrapposizione del fondo del pozzo precedente;
3) colonne segrete - POC speciali che servono solo a coprire l'intervallo di complicazione e non hanno alcun collegamento con le colonne precedenti.
La posa in sezione delle stringhe di rivestimento e il fissaggio dei pozzi con rivestimenti sono nati, in primo luogo, come soluzione pratica al problema della gestione di stringhe di rivestimento pesanti e, in secondo luogo, come soluzione al problema di semplificare la progettazione dei pozzi, riducendo i diametri dei tubi di rivestimento, così come gli spazi tra le colonne e le pareti del pozzo, riducendo il consumo di metallo e materiali di tamponamento.
Per una cementazione di successo e per una discesa più efficiente dell'OK, viene utilizzata l'attrezzatura tecnologica. L'attrezzatura comprende i seguenti dispositivi: teste cementanti, tappi di separazione cementanti, valvole di ritegno, scarpe per colonne, ugelli guida, centralizzatori, raschiatori, turbolatori, ugelli per pattini lunghi 1,2-1,5 m con fori di diametro 20-30 mm a spirale, packer idraulici dell'involucro come PDM, giunti per cementazione di stadi, ecc.
· TESTA DI INCOLLAGGIO
Le teste di cementazione sono progettate per creare una stretta connessione tra l'involucro e le linee di iniezione delle unità di cementazione. L'altezza delle teste di cementazione deve consentire il loro posizionamento nelle imbracature di sollevamento del sistema traslante e, con apposita attrezzatura, l'utilizzo nella cementazione con camminamento del budello.
· TAPPI SEPARATORI DA CEMENTARE
I tappi di compressione sono progettati per separare l'impasto liquido di cemento dal fluido di spremitura quando viene forzato nell'anello dei pozzi. Esistono modifiche dei tappi in cui nella parte superiore del corpo sulla superficie interna viene praticata una filettatura per un tappo, senza la quale questi tappi possono essere utilizzati come tappi sezionali. Il tappo inferiore viene inserito nell'involucro immediatamente prima di pompare la boiacca di cemento per evitare che si mescoli con il fluido di perforazione, mentre il tappo superiore viene inserito dopo aver pompato l'intero volume della boiacca di cemento. Il canale centrale del tappo inferiore è bloccato da una membrana in gomma, che si rompe quando si appoggia sull'”anello di arresto” e apre un canale per la fuoriuscita della malta cementizia.
· VALVOLE DI RITEGNO
Le valvole a farfalla di ritegno del tipo TsKOD sono progettate per il riempimento automatico continuo della stringa di involucro con fluido di perforazione durante l'abbassamento nel pozzo, nonché per impedire il movimento inverso della sospensione di cemento dall'anello e l'arresto della cementazione di separazione tappo. Le valvole del tipo TsKOD vengono abbassate in un pozzo con un involucro senza sfera di intercettazione, che
I dispositivi di prevenzione del pistone sono progettati per sigillare la testa pozzo durante NGVP e fontane aperte su tubi di perforazione o rivestimento, nonché per sigillare la testa pozzo senza attrezzi. Sigillando la testa pozzo senza attrezzi, hanno un design a pistone a sezione solida.
Il dispositivo di prevenzione del pistone è composto da 3 parti principali: un corpo, un coperchio incernierato con un cilindro idraulico e 2 pistoni 3.
Il corpo del dispositivo di prevenzione ha un design a forma di scatola. Il corpo presenta un foro cilindrico nel piano verticale, e un foro rettangolare nel piano orizzontale, nelle cui “tasche” vengono riposti gli stampi. Nella cavità interna dell'alloggiamento, nella sua parte superiore, è presente una superficie anulare appositamente trattata, che garantisce la tenuta tra l'alloggiamento e la parte superiore dello stampo. Il pistone stesso si muove lungo le nervature di guida, che forniscono spazio tra il corpo del dispositivo di prevenzione e il fondo del pistone.
Sulla superficie esterna del corpo, attorno al foro verticale, è presente una scanalatura per O-ring e fori ciechi con filettatura per prigionieri, che permettono il montaggio del corpo del preventer sulla traversa e la bobina del over-preventer. montato sopra.
Le coperture laterali con cilindri idraulici, montate su giunti a cerniera, sono fissate al corpo mediante bulloni. I giunti girevoli consentono l'alimentazione del fluido idraulico alle camere di apertura o chiusura dei cilindri idraulici 8. I cilindri idraulici contengono pistoni con aste, che sono collegati ai pistoni con un'impugnatura a forma di "G" o "T". Le matrici hanno corpi 1 identici ed intercambiabili, ai quali sono fissate le camicie tramite due bulloni: uno cieco con guarnizione cieca, oppure un tubo protettivo con guarnizione sostituibile. La dimensione dei pistoni per tubi deve corrispondere alla dimensione dei tubi calati nel pozzo.
Requisiti per i preventori.
Ø Prima dell'installazione, i dispositivi di prevenzione del pistone, insieme alla traversa e alla bobina del dispositivo di protezione eccessiva, devono essere pressurizzati per garantire la tenuta in condizioni di officina alla pressione di esercizio secondo il passaporto. La caduta di pressione non è consentita. I risultati della crimpatura sono documentati in una legge.
Ø Dopo aver installato il dispositivo di prevenzione del pistone alla testa pozzo, il dispositivo di prevenzione viene pressurizzato alla pressione di esercizio ma non superiore alla prova di pressione della colonna
Ø Il fissaggio dei dispositivi di prevenzione viene effettuato solo utilizzando borchie prodotte in fabbrica.
È necessario sapere:
- disgiuntori - dispositivi di intercettazione a semplice effetto, ad es. mantenere la pressione solo dal basso;
- I dissuasori non possono essere installati sul pozzo “capovolto” (cioè in stato invertito), perché non manterranno la pressione dal pozzo;
- i impedimenti del pistone possono essere chiusi mediante la pressione del fluido idraulico dalla stazione di controllo, dalla console ausiliaria e manualmente utilizzando le ruote di controllo manuali.
-Il dispositivo di chiusura chiuso può essere comandato manualmente tramite volantini, esclusivamente tramite la pressione del fluido idraulico, avendo preventivamente sbloccato i pistoni tramite i volantini.
Il preventer, o BOP (Blow Out Preventer), è situato alla testa pozzo, nella sottostruttura dell'impianto di perforazione. Molto spesso questo componente non è visibile a causa dell'ingombro del rig, ma forse è uno dei componenti più importanti del rig, perché è lui che non solo salverà la piattaforma di perforazione dall'incendio, ma anche la vita delle persone sulla piattaforma.
1. Durante la perforazione viene utilizzato un fluido di perforazione, il cui compito è raffreddare la punta del trapano, perché durante lo scavo si riscalda per attrito, sollevando verso l'alto pezzi di roccia rotta e stabilizzando la pressione nel pozzo. Più il pozzo è profondo, maggiore è la pressione che si crea al suo interno, il fluido di perforazione deve essere della giusta consistenza, leggermente più pesante dei liquidi presenti nelle rocce del terreno, per sopprimere la pressione, ma non troppo pesante, per mantenere l'integrità delle formazioni . Durante il processo di perforazione la soluzione può cambiare a seconda del passaggio di rocce diverse e di zone con pressioni diverse. 
2. Se la batteria di perforazione entra in una formazione con gas o in una sacca con acqua ad alta pressione, l'acqua, il gas o altri liquidi sotto pressione si precipitano verso l'alto attraverso il pozzo e il pozzo esplode. In una situazione del genere, solo un dispositivo di prevenzione adeguatamente selezionato può salvare la torre dal fuoco e dalla distruzione.
Linea per il ritorno del fluido di perforazione in superficie. 
3. I preventers si dividono in tre classi principali:
- Montoni - possono essere ciechi (per coprire completamente la testa pozzo) o continui (provvisti di un'apertura per avvolgere l'asta di perforazione).
— Preventori universali o anulari — utilizzati per bloccare la testa pozzo con qualsiasi elemento della batteria di perforazione al suo interno (serratura, asta di perforazione, kelly)
— Rotante: sigillare la testa pozzo con una batteria di perforazione rotante al suo interno.
I dispositivi di prevenzione del pistone non possono chiudere la testa pozzo se la corda sta ruotando. 
4. Nella parte superiore è sempre presente un dispositivo di prevenzione universale o anulare; ha forma rotonda ed è costituito da un corpo in acciaio, nella cui cavità è presente una potente guarnizione anulare in gomma elastica. Sotto la guarnizione c'è un pistone idraulico (in bronzo, in questa sezione), che viene sollevato verso l'alto dalla pressione idraulica, comprimendo la guarnizione, che a sua volta avvolge il tubo di perforazione, creando un isolamento. La caratteristica distintiva di questo tipo di disconnettori è che, grazie all'elasticità della guarnizione, il disconnettore può essere chiuso su tubi di vario diametro o serrature.
Un'altra caratteristica distintiva del preventer anulare è che permette di tirare il tubo attraverso un preventer chiuso (è possibile tirare fino a 2500 metri di tubo prima che la guarnizione si consumi), cosa importante quando si entra in formazioni ad alta pressione, e inoltre consente la rotazione della corda di perforazione. 
5. Sotto il preventer anulare è presente una cascata di dissuasori. I limitatori a pistone sono per lo più a corpo singolo, con sistema di chiusura a doppio pistone: idraulico e meccanico. Caratteristica distintiva dei piston preventer, a differenza di quelli anulari, è che sono in grado di contenere una maggiore pressione nel pozzo.
I dispositivi di prevenzione del pistone continuo hanno un foro sui coltelli pari al diametro esterno dell'asta di perforazione, quindi i coltelli sono in grado di afferrare saldamente la batteria di perforazione, isolando il pozzo dalla superficie. Lo svantaggio di un tale dispositivo di protezione è che non è in grado di chiudersi dietro il dispositivo di bloccaggio del tubo o il tubo di azionamento. 
6. I dispositivi di protezione ciechi si dividono in due tipologie: ciechi - progettati per chiudere il pozzo in assenza di aste di perforazione, e a taglio - in grado di tagliare la batteria di perforazione durante la chiusura dei cilindri.
L'uso di dispositivi di prevenzione del taglio è l'ultimo passo per salvare la torre e stabilizzare la pressione, perché durante il taglio, se si scava una colonna, i tubi tagliati “cadranno” verso il basso, dopodiché sarà necessario recuperarli, operazione che potrebbe richiedere settimane. 
7. I dispositivi di prevenzione rotanti vengono utilizzati molto meno frequentemente e fungono da cuscinetto tra la testa pozzo e l'asta di perforazione. Vengono utilizzati nei casi in cui la pressione nel pozzo è ovviamente costantemente elevata. Tali dispositivi di prevenzione consentono di eseguire operazioni di perforazione a ritmo normale, abbassare o sollevare la batteria di perforazione, perforare con lavaggio e lavorare con formazioni durante spettacoli di gas. In sostanza, si tratta di un dispositivo di prevenzione anulare profondamente migliorato. 
8. Inoltre, i BOP utilizzati nelle trivellazioni onshore e offshore differiscono nella progettazione. I dispositivi di prevenzione del pistone marino hanno una linea di controllo idraulico aggiuntiva che fissa i pistoni, oltre alla linea per spostarli.
I BOP marini sono anche di dimensioni notevolmente più grandi e possono raggiungere altezze fino a dieci metri. Inoltre, alle basse temperature, sia a terra che in condizioni marine, i preventer possono essere riscaldati con vapore.
La cascata di dispositivi di prevenzione viene selezionata individualmente per la perforazione di ciascun pozzo e può includere una serie di dispositivi di prevenzione anulari e tre o quattro dispositivi di prevenzione a pistone. Alcune torri, come quella in questa foto, funzionano essenzialmente senza preventer, avendo solo un preventer ad anello. Ma se entrasse in una sacca di gas, potrebbe non salvare la torre da un incendio.
Il dispositivo di prevenzione dispone anche di un sistema di scarico della pressione nel pozzo, ma questa è una storia diversa. 
9. Che aspetto ha nella realtà l'esplosione di un pozzo? Questi video lo mostrano chiaramente. Oltre al rilascio di liquidi, può verificarsi un'esplosione anche se nel pozzo è presente gas.