p1-busenje.pdf

8/20/2019 P1-busenje.pdf

1/23

TEHNOLOGIJA IZRADE

BUŠOTINA I

INŽENJERSTVO NAFTE I GASA

RGF


2/23

2

UVOD


3/23

3

Proces izrade bušotina predstavlja skup različitih tehničko-tehnološkihzahvata koji se ostvaruju primenom kompleksnog sistema vođenja ipraćenja radova.Ovaj sistem mora uvek funkcionisati pouzdano i sigurnouz minimalne troškove izrade.Duboka istražna i eksploataciona bušenja na naftu i gas zahtevaju velikakapitalna ulaganja i u ukupnom reprodukcionom ciklusu vezuju za sebepreko 50% investicionih ulaganja. Kretanje cena nafte i gasa sada i udaljoj perspektivi pokazuje da će prodajne cene biti u stanju da pokrijuodgovarajuće troškove proizvodnje, u kojima duboko bušenje ima

najveć

e uč

ešć

e.Nafta i gas su neobnovljivi izvori energije i bez obzira na dalje kretanjerezervi uz određenu stopu porasta potrošnje imaju i relativno sagledivkraj. Zbog toga se intenzivno radi na istraživanju i primeni alternativnih i

novih izvora energije. Tehnologija istražnog dubokog bušenja je upravota koja omogućava istraživanje i korišćenje geotermalne energije, kao jednog od obnovljivih izvora energije.Proizvodnja nafte i gasa u našoj zemlji nije dovoljna i sve procene o daljoj

potrošnji ukazuju na tendenciju porasta energetske zavisnosti odnjihovog uvoza.


4/23

4

Istorijski razvoj tehnike bušenja

Izrada bušotina u zemljinoj kori je veoma stara veština. Naime, uKini su još pre 2000 godina rađene bušotine za dobijanje slane vode, izkoje su proizvodili so.

Udarno bušenje sa u ž etom u Kini, pre 2000 godina


5/23

5

Prvi arteski bunar je izbušen još 1126. godine u Francuskoj provinciji Artoa.njegova dubina je bila 15 metara. Naime, po ovoj pokrajini i ovom bunaru svibunari kod kojih se voda dobija samoizlivom nazivaju se arteskim. U Holandiji u

Amsterdamu izbušen je arteski bunar dubine 70 metara 1644. godine. Prvabušotina u Americi izbušena je 1806. godine do dubine od 360 metara. Ovabušenja su obavljana sa primitivnim alatima i opremom i bila su na ručni pogon.Korišćeno je drvo, bambus, užad od prirodnih vlakana i gvozdena dleta, svrdla

itd. Razumljivo da su ova bušenja trajala izuzetno dugo. Bušenje bunara zaartesku vodu u blizini Pariza dubine 537 metara trajalo je od 1833. do 1841.godine. Bušotina rađena u svrhu istraživanja ležišta kamenog uglja u Nemačkojdubine 648 metara bušena je od 1856. do 1859. godine.


6/23

6

Bušaće postrojenje pukovnika Drejka

»Pukovnik« Edwin L. Drake je juna 1859. započeo bušenje u

Pensilvaniji (Titusville); on je prviprimenio obložnu cev da sprečizarušavanje bušotine. Koristio jeparnu mašinu za podizanje dleta

i 27. avgusta iste godine sadubine od 23 metra nafta je izbilana površinu. Tako je izbušenaprva bušotina za eksploataciju

nafte u SAD.


7/23

7

Kapetan Antun Lučić (Lucas) je 27.oktobra 1900. započeo bušenje napodruč ju Big Hill , blizu Bomota(Beamonta) Texas u formacijama

sastavljenim od slabo vezanih peskova ilapora, gde nije bilo moguće bušitiudarnim sistemom, zbog zarušavanjazidova bušotine. Uz upotrebu hidrauličke

rotirajuće bušilice s neprekidnimispiranjem, januara 1901. god. pronašao je naftu na dubini od 348 m. Time jezapočela nova era nalaženja nafteprimenom rotirajuće bušilice.Kasnije je “rotary ” sistem primenjen i zabušenje u čvrstim stenama jer se pokazaobržim i ekonomičnijim od udarnog.


8/23

8

Električni karotaž, tj. električno ispitivanje bušotine primenili su Francuzibraća Šlumberže 1929. god, čime je učinjen znatan napredak u otkrivanjupozitivnih slojeva u bušotini.

U bivšem SSSR-u, nakon višegodišnjih istraživanja, od 1943. god. počela je intenzivna primena dubinskih motora tzv. ''turbobura'' za bušenje

dubokih bušotina na naftu i gas. Rezultati bušenja sa turboburima uslovilisu dalja istraživanja u ovoj oblasti i razvoj drugih tipova dubinskih motora

(vijčanih motora) i uređaja koji obavljaju kontinuirano merenje za vremebušenja (“MWD”), čime je omogućena izrada horizontalnih kanalabušotina.


9/23

9

Planiranje izrade bušotine

Planiranje bušotine je definisanje programa promenljivih parametara kojiutiču na izradu bušotine, a koji moraju obuhvatiti sledeće:

•Sigurnost •Minimalnu cenu koštanja i •Svrsishodnost

Nažalost, nije uvek moguće na svakoj bušotini optimalno ispuniti svenavedene zahteve, jer su oni zavisni od geoloških uslova, raspoloživeopreme ili budžeta.

Sigurnost treba da bude najveći prioritet kod planiranja izrade bušotine.

Programi sigurnosti zaposlenog osoblja su na prvom mestu, jer greške uprogramu bezbednosti zaposlenog osoblja rezultiraju teškim povredama iligubicima ljudskih života. Sledeći prioritet je sigurnost bušotine. Programibušenja moraju biti tako dizajnirani da se maksimalno smanji rizik od erupcije

i drugih faktora koji mogu da izazovu probleme.


10/23

10

Minimalna cena koštanja. Važan faktor kod planiranja izrade bušotine je dokrajnje granice smanjiti cenu koštanja uz maksimalno uvažavanjesigurnosnog aspekta.U mnogim slučajevima, cena koštanja bušotine možese znatno redukovati uz dodatne napore na planiranju bušotine, a štoobuhvata inženjerske principe, faktor iskustva i pristup izvođača radova.

Svrsishodnost podrazumeva da dostizanje konačne dubine bušotine nemora uvek značiti i njen uspešan završetak, i to iz sledećih razloga:-Prečnik i geometrija kanala bušotine mogu biti u takvom stanju daonemogućavaju testiranje bušotine, karotažna-merenja ili ugradnjuadekvatne opreme u bušotinu;-Produktivne zone mogu biti oštećene, tj. tako zagađene da onemogućeproizvodnju fluida;

Od inženjera bušenja se zahteva planiranje izrade i procene troškovarazličitih tipova bušotina, koje se kod nas dele na:

•Istražne bušotine

•Konturno-istražne bušotine i •Razradne bušotine


11/23

11

Sa aspekta tehnologije bušenja, u svetskoj praksi se bušotine dele na:

Istražne bušotine (''Wildcat Well'' ili ''Exploration Well''), ovaj tip bušotina bušise na lokacijama gde se ne raspolaže geološkim informacijama, ili su tasaznanja veoma mala.Uobičajeno se lociranje ovog tipa bušotina zasniva na

seizmičkim podacima, satelitskim snimcima i dr., ali je bitno naznačiti da sene raspolaže podacima bušenja kroz prognozne formacije. Rizik izrade ovogtipa bušotine je velik i često se dešava da se bušotina u fazi izrade i napustizbog uslova bušenja u njenom kanalu. Iz navedenih razloga i cena izrade

ovih bušotina je obično veoma visoka.

Proizvodne bušotine (''Development Well'' ili ''Exploitation Well''), su bušotinekod kojih su poznate geološke i proizvodne karakteristike ležišta. Izbor

lokacije zasniva se uglavnom na planiranom rasporedu bušotina u cilju daljerazrade ležišta, drenažnom radijusu i dr.Takođe, bitno je naznačiti da suproblemi u toku bušenja uglavnom poznati, čime je i cena izrade ovihbušotina znatno redukovana u odnosu na prethodni tip bušotina.


12/23

12

Bušenje obavlja izvođač radova na osnovu ponuđene tehničke specifikacije(“Bid Specification”) od strane investitora radova i ugovora za bušenje (“Drilling

Contract ”). Bušaća oprema i tehničke procedure koje zahteva investitor radova,zajedno sa projektom izrade bušotine moraju biti uključene u specifikacije iugovor za bušenje. Osnovne ponude za bušenje mogu se zasnivati na:- Ceni po danu rada bušać eg postrojenja (“Daily- Rate” ), a to su uobičajeni

ugovori za bušenje istražnih i konturno-istražnih tipova bušotina;- Ceni po metru bušenja (“Metrage” ), kod izrade razradnih bušotina, tj. napoljima i ležištima gde postoje prethodni potrebni bušaći podaci i odgovarajućeiskustvo tokom bušenja;

- Mešovita cena podrazumeva da se do poznatih dubina ugovara bušenje poceni metra, a zatim se prelazi na bušenje po ceni dnevnog rada bušaćegpostrojenja;- Ključ u ruke (“Turn-Key” ).U poslednje vreme sve češći način ugovaranja

izrade bušotina je po tzv. sistemu ''ključ u ruke''. Na osnovu zahteva investitoraizvođač radova priprema ponudu koja koja obuhvata kompletnu izradu bušotineod planiranja do opremanja.Pre početka bušenja, mora se pripremiti lokacija za montiranje bušaćeg

postrojenja i prateće opreme prema njegovim tehničko-tehnološkimkarakteristikama.


13/23

13

Na izradi bušotine i rešavanju nastale problematike učestvuju:

- Izvođač radova (Drilling Contractor) sa standardnom brigadom(Drilling Crew) na bušaćem postrojenju koja se sastoji od: šefapostrojenja (Toolpusher), vođe smene (Driller), tornjaša(Derrickman), klinaša (Roughneck, Rotary Helpers, Floormen);

- Investitor bušenja (Operating Company - Operator), koja preko svojihnadzornih organa (Drilling Superintendent, Drilling Engineering,Company Man) obavlja neposrednu kontrolu izrade bušotine;

- Različ

ite servisne kompanije (Services and Supply Companies) zaisplaku, cementaciju, karotažna merenja, za ugradnju zaštitnih cevi,preventera, izbor dleta i drugo.

- Specijalni konsultanti.


14/23

14

Toolpusher

upravitelj bušać eg postrojenja. U procesu bušenja – član bušaće ekipe i prvičovek po hijerarhiji u posadi bušaćeg postrojenja. Upravlja bušaćimpostrojenjem i svim radovima i operacijama bušenja i nadzire celokupni radbušaće ekipe. Odgovoran je za izvršavanje svih naredaba iz programabušenja i dužan je uočiti, sprečiti i otkloniti sve probleme koji bi ugroziliuspešnost bušenja. Takođe, upravlja održavanjem bušaćeg postrojenja,naručuje opremu i materijal za održavanje postrojenja i proces bušenja idogovara usluge od drugih poduzeća (npr. električarske radove, zavarivačkeposlove, inspekciju cevnog materijala, isplačni materijal, transport raznihbušaćih alatki i opreme) te rešava probleme bušaćeg osoblja (unajmljuje noveradnike ili sudeluje u njihovom angažiranju). Priprema (ili nadzire pripremu) ivodi zapise o svim aktivnostima na bušaćem postrojenju. Obično se savetujes vlasnikom ili operatorom preko njihovog predstavnika. Sinonimi: drillingforeman, pusher, rig manager, rig superintendent, rig supervisor.


15/23

15

Driller

vođ a (šef) smene bušač a. U procesu bušenja – član bušaće ekipe i prvičlan po hijerarhiji u posadi bušaćeg postrojenja u svojoj smeni koji tokomrutinskih bušaćih operacija neposredno upravlja ekipom i radom bušaćeg

postrojenja, nadzire aktivnosti na radnom podištu tornja (drill floor ),osigurava pravilan rad kontrolnih instrumenata, izvodi operacije bušenja imanevriranja bušaćim alatkama, odnosno rukuje bušaćom opremom idizalicom (spuštanje i izvlačenje bušaćih šipki i dleta, praćenje promena

brzine bušenja, održavanje protoka isplake, kontrola svojstava isplake inivoa isplake u bazenu), rukuje protuerupcijskim uređajem (preventerom),aktivira alarm i također izrađuje bušaće izveštaje (ako se zahtevaju).Sinonimi: borer, boring master, digger, drilling foreman, drillman, drill

runner, master borer, well borer.


16/23

16

Derrickman

tornjaš. U procesu bušenja – č

lan bušać

e ekipe ili posade bušać

egpostrojenja i obično drugi bušaći radnik po hijerarhiji na postrojenju (izabušač a). Radi na gornjoj platformi bušaćeg tornja (blizu vrha tornja) i rukujeelevatorom u vreme kada se iz bušotine izvlače bušaće šipke ili zaštitne

cevi ili u nju spuštaju. Takođ

erč

isti, ulji, podmazuje, pregleda i popravljakoloturje i bušaću užad (koji služe za izvlačenje i spuštanje šipki i cevi) i,kada nije zauzet poslovima na gornjoj platformi, obično obavlja posebneposlove oko pripreme bušaće isplake (kontrola i obrada isplake) te održava i

popravlja isplač

ne pumpe i rezervoare, a po potrebi pomaže bušač

u. Posaotornjaša zahteva posebnu sposobnost za rad na velikim visinama jer jenjegovo radno mjesto obično 18 do 27 metara iznad radne platforme(podišta) bušaćeg tornja, odnosno 30 do 35 metara iznad zemlje (ovisno o

dužini sekcija bušaćih šipki i zaštitnih cevi). Sinonimi: derrickhand, derrickmonkey, derrick skinner, monkey, tower hand.

Roughneck, floorman

pomoć ni bušać i radnik , klinaš. Radnik posade bušaćeg postrojenja (bušaćebrigade) za različite poslove.


17/23

17

Tipična organizacija izrade bušotina na bazi cene po danu rada postrojenja


18/23

18

Mehanički postupak bušenja podrazumeva fizičko razaranje stene na dnu

bušotine. Na stenu se deluje alatom koji se sastoji od šipke, dleta (krune) zabušenje. Dletom za bušenje se na stenu na dnu bušotine nanosi opterećenjeveće od čvrstoće stene. Ovim se vrši dezintegracija komadića stene izprirodnog okruženja i formiranje prostorije cilindričnog oblika. Prečnik ove

cilindrične prostorije je isti kao, odnosno nešto veći od prečnika bušaćegdleta.

U zavisnosti od toga kako se na stenu na dnu bušotine nanosi opterećenje

razlikuju se sledeći postupci bušenja:· Udarno (perkusiono)· Rotaciono

Kod udarnog bušenja, dleto za bušenje nanosi veliki broj udara na dnobušotine. Posledica ovog je razaranje stene na mestu udara. U povratnomhodu dleto se zaokreće za određeni ugao i sledeći put udara na drugomesto, gde takođe vrši razaranje stene. Bušenje, odnosno formiranje

cilindrične prostorije postiže se stalnim smenjivanjem ove dve radneoperacije. Ovaj način bušenja je prevaziđen i danas se praktično ne koristi.


19/23

19

Kod rotacionog bušenja bušaće dleto je konstantno ukontaktu sa stenom na dnu bušotine koja se

dezintegriše. Dletom (krunom) se na stenu nanosikonstantna sila pritiska određena režimombušenja. Dleto rotira i rezanjem dezintegriše stenusa kojom je u kontaktu a prema načinu na koje se

dleto okreće razlikujemo dva tipa rotacionogbušenja tj. dva sistema:

- “Rotary ” sistem bušenja- Sistem bušenja dubinskim motorima“Rotary ” sistem bušenja, okretanje dleta se vrši sa

površine preko niza bušaćih alatki (radne šipke,bušaćih šipki, teških šipki i dr.).

Ako okretanje dleta vrši motor (turbina, elektromotorili vijčani motor) postavljen u kompoziciju bušaćegalata iznad dleta, takav sistem bušenja se nazivabušenje dubinskim motorom.


20/23

20

Podaci o ležištu do kojih se može doći bušenjem

Osnovni smisao istraživanja ležišta mineralnih sirovina je pribavljanjeinformacija na osnovu kojih se može doneti odluka o njegovoj eksploataciji.

Istraživanje ležišta je stalan proces koji se odvija sve dok traje njegovaeksploatacija. Kada se istraživanje ležišta obavlja dubinskim bušenjem sa jezgrovanjem, postupkom primerenim radnoj sredini mogu se dobitineporemećeni uzorci rezervoar stena, podinskih i krovinskih stena.

Prilikom bušenja, jezgro koje se vadi iz bušotine odlaže se u odgovarajućedrvene sanduke. Jasno se obeleži početak jezgra, a svaki sledeći izvađenikomad se slaže do prethodnog bez njegovog obrtanja tako da se uvek možeodrediti položaj svakog dela jezgra, na osnovu odstojanja od početka i

snimljenih elemenata bušotine. Ova jezgra predstavljaju uzorke stenskogmasiva na kojima se primenom odgovarajućih postupaka, može odrediti niznjegovih bitnih svojstava.


21/23

21

Pre izdvajanja delova jezgra za

razna hemijska, fizičko-mehanička,mineraloška i petrografskaispitivanja mora se pristupitidetaljnom geološkom kartiranju

jezgra.Na propisno izdvojenim

uzorcima iz jezgrastandardizovanim metodama,

mogu se izvršiti kompletna fizičko-mehanička ispitivanja.

Takođe se na uzorcima iz jezgramogu se izvršiti sva potrebna

istraživanja vezana za sadr žajugljovodonika.

Jezgra odlo ž ena u sanduk


22/23

22

Karakteristike našeg podru č ja sa ugljovodonicima

Osnovna karakteristika Panonskog sedimentacionog basena je da su dodubine oko 2.200 m ležišta klasičnog strukturnog tipa sa povoljnim fizičkimkarakteristikama rezervoarskih stena, sa gotovo pravilnim hidrodinamičkimodnosima među slojevima, uz linearni porast temperaturnog gradijenta bezznačajnijih anomalija. Dublje od 2.200 m, osobito na područ ju srednjeg isevernog Banata, javljaju se zone sa natpritiscima. Rezervoarske stene uzugljovodonike, zasićene su korozivnim fluidima (CO2 i H2S) niske propusnosti iporoznosti, a slojni pritisci i temperature su izrazito visoki. Takvi prirodni uslovizaleganja stena Panonskog sedimentacionog basena se sa povećanjemdubine, naročito ulaskom u mezozoik, još više pogoršavaju i postaju složeniji,pri čemu slojni pritisci na pojedinim lokalitetima dostižu i do 800 bara, atemperature preko 200°C.


23/23

23

KRAJ KRAJ

p1-busenje.pdf

Documents