66. Способы крепления жестких морских стационарных платформ.
По способу опирания и крепления к морскому дну МСП бывают свайные, гравитационные, свайно-гравитационные, маятниковые и натяжные, а также плавающего типа.
67 Когда применяются водоотделяющая колонна?
Водоотделяющая колонна, соединяющая устьевое оборудование с плавучей установкой, служит продолжением скважины на участке устье—установка, благодаря, чему обеспечивается возможность проведения всех буровых операций аналогично традиционным.Водоотделяющая колонна элемент подводно-устьевого оборудования скважины, служащий для соединения подводного устья c роторным столом буровой установки плавсредства (платформы, судна). Изолирует от толщи воды направляемую в устье скважины бурильную колонну, инструменты и позволяет вести морское бурение c замкнутой циркуляцией бурового раствора. B. к. состоит из отд. звеньев труб диаметром 400-600 мм и более, дл. 8-12 м, c замковыми соединениями. При смещениях плавсредства B. к. испытывает растягивающие, сжимающие и изгибающие усилия (суммарные растягивающие усилия достигают 160-200 т). Прочность B. к. обеспечивается скользящим телескопич. и натяжным гидравлич. устройствами и шарнирным узлом. Tелескопич. соединение, компенсирующее изменение длины B. к., представляет собой две трубы, входящие одна в другую и уплотнённые спец. манжетой. Hаружная труба телескопич. компенсатора соединяется муфтой c последним звеном B. к. и натягивается c помощью четырёх канатов системы натяжения. Biутр. труба подвешивается к балкам роторного стола, на верхнем её конце располагается воронка c патрубком для подачи бурового раствора в систему очистки. Гидравлич. устройство устанавливается на палубе и состоит из гидроцилиндров, встроенных в полиспастную систему, за счёт к-рых ход каната, создающего постоянные растягивающие усилия в B. к., независимо от качки плавсредства увеличивается в 4 раза. Cвободный конец через систему блоков прикрепляется к наружной трубе телескопич. соединения, натягивая B. к. Hатяжное устройство c использованием канатов может передавать усилие до 45 т каждый при длине хода каната 15 м. Heж. часть колонны - соединит. элемент, в состав к-рого входят шаровой шарнир для компенсации угловых отклонений B. к. и блок превенторов противовыбросового оборудования c муфтами для соединения B. к. c устьем скважины. Пo всей длине B. к. оборудуют дополнит. трубопроводом малого диаметра для глушения скважины, a также многоканальными шлангами для оперативного контроля за работой подводно-устьевого оборудования (дистанционное открытие и закрытие плашек превенторов и гидравлич. муфты шарового шарнира). Длина B. к. определяется глубиной воды в точке бурения.
68 Освоение скважин закачкой газированной жидкости. Освоение скважин путем закачки газированной жидкости заключается в том, что вместо чистого газа или воздуха в межтрубное пространство закачивается смесь газа с жидкостью (обычно вода или нефть). Плотность такой газожидкостной смеси зависит от соотношения расходов закачиваемых газа и жидкости. Это позволяет регулировать параметры процесса освоения. Поскольку плотность газожидкостной смеси больше плотности чистого газа, то это позволяет осваивать более глубокие скважины компрессорами, создающими меньшее давление.Для такого освоения к скважине подвозится передвижной компрессор, насосный агрегат, создающий по меньшей мере такое же давление, как и компрессор, емкости для жидкости и смеситель для диспергирования газа в нагнетаемой жидкости. При нагнетании газожидкостная смесь движется сверху вниз при непрерывно изменяющихся давлении и температуре. Процесс этот сложный. Однако можно записать уравнение баланса давлений с усредненными параметрами смеси и расхода.При закачке газожидкостной смеси (ГЖС) на пузырьки воздуха действует архимедова сила, под действием которой они всплывают в потоке жидкости. Скорость всплытия зависит от размеров газовых пузырьков, вязкости жидкости и разности плотностей: чем мельче пузырьки, тем меньше скорость их всплытия. Обычно эта скорость относительно жидкости составляет 0,3 - 0,5 м/с. Поэтому скорость движения жидкости вниз должна быть больше скорости всплытия пузырьков газа. Иначе газ не достигнет башмака НКТ и давление на забое не снизится. Для создания достаточно больших скоростей жидкости необходимы большие расходы. Поэтому при закачке ГЖС предпочтительно это делать не через кольцевое пространство, а через НКТ, так как малое их сечение позволяет получить достаточно большие нисходящие скорости при умеренных объемных расходах жидкости. Считается, что для успешного осуществления процесса достаточно иметь нисходящую скорость жидкости порядка 0,8 - 1 м/с.Для выноса с забоя тяжелых осадков (глинистого раствора, утяжелителя и частиц породы) обычно применяется обратная промывка. Поэтому закачка ГЖС, которая осуществляется после промывки, также производится по схеме обратной промывки без изменения обвязки скважины.Запишем баланс давлений при закачке ГЖС в кольцевое пространство в тот момент, когда давление на насосе будет максимально. Рассмотрим случай, когда НКТ до башмака заполнены жидкостью, а затрубное пространство заполнено ГЖС; причем обе системы движутся со скоростями, соответствующими темпу нагнетания ГЖС.
Обозначим:ат - удельные потери на трение в НКТ при движении по ним жидкости, выраженные в м столба жидкости;ак - удельные потери на трение в кольцевом пространстве, выраженные в м столба ГЖС.
При обратной промывке давление у башмака НКТ со стороны кольцевого пространства равно
Давление у башмака со стороны НКТ равно
где ?см - среднеинтегральное значение плотности ГЖС в кольцевом пространстве; ?ж - плотность скважинной жидкости; L - длина НКТ; ? - средний угол отклонения ствола скважины от вертикали; Рк - давление нагнетания на устье скважины в кольцевом пространстве; Ру - противодавление на выкиде; g - ускорение свободного падения.
Очевидно, Рт = Рсм, поэтому, приравнивая формулы и решая относительно L, получим
Формула эта определяет предельную глубину спуска башмака НКТ при заданных параметрах процесса (?ж, ?см, Рк, Ру, ат, ак). Решая формулу относительно Рк, получим давление на устье скважины, необходимое для закачки ГЖС при заданной глубине L спуска НКТ:
Величины Ру, L, ?ж, ? обычно известны. Величины ат, ак и ?см определяются: ат - по обычным формулам трубной гидравлики, а ак и ?см - сложными вычислениями с использованием ЭВМ для численного интегрирования дифференциального уравнения движения ГЖС.При освоении скважины газированной жидкостью к устью присоединяется через смеситель линия от насосного агрегата, ко второму отводу смесителя - выкидная линия компрессора. Сначала запускается насос и устанавливается циркуляция. Скважинная жидкость (глинистый раствор) сбрасывается в земляной амбар или другую емкость. При появлении на устье нагнетаемой чистой жидкости (вода, нефть) запускается компрессор, и сжатый газ подается в смеситель для образования тонкодисперсной ГЖС. По мере замещения жидкости газожидкостной смесью давление нагнетания увеличивается и достигает максимума, когда ГЖС подойдет к башмаку НКТ. При попадании ГЖС в НКТ давление нагнетания снижается.