AKADEMIA GÓRNICZO - HUTNICZA

im. STANISŁAWA STASZICA

w KRAKOWIE

Wydział Wiertnictwa, Nafty i Gazu

Specjalność: Wiertnictwo i Geoinżynieria

Sprawozdanie z praktyk 19-20. 06 2006 r.

Wykonał

Krzysztof Miłek

Rok III

Wiertnia „Łapanów - 1”

Dnia 2 czerwca 2005 r wyjechaliśmy na praktyki wiertnicze. Udaliśmy się do poludniowo-wschodniej części Polski, gdzie znajduje się najwięcej nas interesujących miejsc- wiertni.

Naszym celem była wiertnia Łapanów - 1. Przybywając na miejsce zastaliśmy ekipę pracowników z firmy „PNiG Jasło” podczas zmiany -12h pracy , 12h odpoczynku.

Wiercenie w dniu naszego przybycia znajdowało się na głębokości 346 [mppt]

Dane techniczne wiertni i wiercenia.

Wiercenie rozpoczęło się świdrem gryzowym 17
” przyłączonym do graniatki, 80-100 obrotów świdra na min. Do głębokości 50 m użyta była płuczka bentonitowa o gęstości 1,03-1,2
, o wydatku 30-35 l/sek. Zapuszczono rury 13
” i zacementowano do wierzchu. Wiercenie przerwano na czas 2 dni , by zaczyn cementowy zdążył prawidłowo stwardnieć.

Od głębokości 50 m zaczęto wiercić świdrem gryzowym 12
”,80-120 obrotów świdra na min, płuczka bentonitowa 1,13-1,2
, o wydatku 35-40 l/sek. Po dowierceniu do ok. 200 m zapuszczono rury 9
” i zacementowano do wierchu. Wiercenie przerwano na czas 3 dni , by zaczyn cementowy zdążył prawidłowo stwardnieć.

Od głębokości 200 m użyto świdra gryzowego 8
” , 80-120 obrotów świdra na min, jednakże możliwe będzie użycie świdra diamentowego PDC - 100-150 obrotów świdra na min. Zastosowano płuczkę bentonitową modyfikowaną 1,16-1,2
o wydajności 25-28 świder gryzowy, 25-35 PDC.

Zamierzano po dowierceniu do 1000 m zacementowanie do wierzchu.

Każdorazowo przy zmianie średnicy świdra i po cementowaniu wykonane zostały pomiary Cyfrowym Aparatem Geofizycznym : POg, POst, PG, PNN, Pśr, PK, PA, PT.

Planowano dopuszczalne odejście otworu od pionu w rzucie poziomym przy końcowej głębokości nie przekroczyć 50m.

Wiercono początkowo w osadach czwartorzędowych- 20m piaski i gliny, poniżej w miocenie autochtonicznym- łupki, iłowce szare, piaskowce, aż do głębokości około 950mppt, gzie będą pokłady kambru- piaskowce i łupki.

Na tej wiertni za płuczkę odpowiedzialny był serwis płuczkowy Wołomin. Zapoznaliśmy się z podstawowymi pracami na wiertni.

Mogliśmy pooglądać miejsca pracy wszystkich ludzi odpowiedzialnych za wiercenie.

1. Funkcje płuczek wiertniczych.

Wysoki stopień złożoności procesów zachodzących podczas wiercenia otworów, dowiercenia i udostępnienia złóż stawia cały kompleks funkcji płuczce wiertniczej, z których zasadniczymi są:

• wznoszenie zwiercin z dna otworu wiertniczego,

• wywieranie przeciw ciśnienia na przewiercane skały,

• stabilność ściany otworu wiertniczego w skałach słabo zwięzłych,

• obniżenie wytrzymałości mechanicznej zwierconych skał w skutek efektu adsorpcji,

• chłodzenie świdra,

• utrzymywanie w stanie zawieszenia zwiercin i okruchów skalnych w czasie przerw w krążeniu płuczki,

• zmniejszenie tarcia kolumny przewodu wiertniczego o ścianę

• otworu wiertniczego i rury okładzinowe.

2. Technologiczne właściwości płuczek wiertniczych.

Znajomość parametrów płuczek wiertniczych i metod ich oznaczania ma podstawowe znaczenie przy prawidłowym przebiegu procesu wiercenia otworu, gdyż płuczka spełnia swoje zadanie tylko wtedy, gdy ma odpowiednie właściwości. Własności te wpływają w dużym stopniu na techniczno-ekonomiczne wskaźniki wiercenia. Od prawidłowego doboru parametrów płuczki zależy prawdopodobieństwo wystąpienia komplikacji podczas wiercenia, w czasie rurowania otworu, jak również dowiercania złóż ropy naftowej i gazu ziemnego. Oznaczane są następujące parametry: gęstość (ciężar właściwy), właściwości reologiczne płuczki (lepkość plastyczna, pozorna, granica płynięcia), wytrzymałość strukturalna, zdolność do filtracji i tworzenie się osadu iłowego, skład chemiczny filtratu, stabilność i odstój dobowy, wartość pH , zawartość fazy stałej.

Płuczka podczas wiercenia podawana jest systematycznej kontroli. Zmiany parametrów sygnalizują o zjawiskach fizykochemicznych, jakie zachodzą w procesie wiercenia i pozwalają zapobiegać komplikacjom lub awariom wiertniczym.

Znajomość parametrów płuczki wiertniczej pozwala również ocenić jej zdolność do wykonywania poszczególnych zadań w otworze wiertniczym, np. stworzenie określonej wielkości przeciwciśnienia hydrostatycznego, wynoszenie zwiercin, iłowanie ściany otworu itp.

W zależności od warunków geologiczno-wiertniczych stosuje się płuczki wiertnicze o różnej gęstości. Istnieje wiele przypadków, kiedy musi się stosować płuczki o zwiększonej gęstości. Przypadki takie występują w czasie dopływu do otworu wody z przewiercanych skał wodonośnych podczas przewiercania pokładów plastycznych i pęczniejących, a zwłaszcza w przypadku występowania wysokich ciśnień złożowych ropy naftowej i gazu ziemnego. Powiększenie gęstości uzyskuje się przez dodanie do płuczki materiałów obciążających, odznaczających się wysoką gęstością.

3. Filtracja płuczek wiertniczych.

Filtracja jest ważnym parametrem płuczki charakteryzującym zdolność płuczki do odfiltrowania fazy płynnej w porowate skały w przypadku zaistnienia różnicy ciśnienia pomiędzy ciśnieniem hydrostatycznym słupa płuczki w otworze a ciśnieniem złożowym. Ujemny wpływ tego zjawiska w czasie wiercenia otworu zaznacza się tymże niektóre skały pod wpływem filtratu tracą swoją mechaniczną wytrzymałość i zwięzłość.

Odznaczają się one skłonnością do rozkruszania i sypania, natomiast w skałach zbiornikowych filtrat, gdy przenika w pory skały, powoduje zmniejszenie przepuszczalności skał strefy przyotworowej. Przy odfiltrowaniu filtratu w pory skały na powierzchni ściany otworu powinien tworzyć się cienki i wytrzymały osad iłowy, który spełnia ważna rolę: ekranuje, oddziela, i uszczelnia poszczególne poziomy skały i otworu.

Podczas filtracji twarde cząsteczki z płuczki osadzają się w porach i szczelinach skał oraz na powierzchni skały, tworząc warstwę osadu. W ten sposób pory szczeliny skały zostają zatkane. Zostają jednak kanaliki, przez które przesącza się tzw. filtrat. Proces ten nazywamy filtracją płuczki wiertniczej.

W powstawaniu osadu iłowego następuje kolmatacja, kończy się on gdy następuje zatkanie warstwy porowej i tworzy się warstewka osadu iłowego.

Do złoża przesącza się tylko ciecz filtracyjna.

Praktyka w Stacji Ratownictwa Otworowego w Krakowie.

Stacja ta powstała w 1977 r. Jako Okręgowa Stacja Ratownictwa Górniczego w Bytomiu. PGNiG wydzieliło w 1995 r. krakowski oddział tej stacji.

Ratownicy są szkoleni w zakładach wiertniczych i wydobywczych, gdzie odbywają się szkolenia przeciw erupcyjne. Ukończenie kursu dla dozoru kończy się egzaminem i otrzymaniem międzynarodowego certyfikatu.

Do obowiązków i zadań SRO należą:

• udzielanie pomocy zakładom PGNiG w akcji ratowniczej oraz wykonywanie innych robót wymagających udziału służby ratowniczej

• bezpośrednie wykonywanie prac ratowniczych przez pogotowie z użyciem sprzętu stanowiącego wyposażenie jednostki

• organizowanie pomocy w zakresie niezbędnym do wykonywania prac ratowniczych z użyciem niezbędnych środków technicznych

• współpraca z kierownictwem akcji ratowniczej w zakresie użycia sprzętu ratowniczego, zatrudnienia zastępów ratowniczych oraz rozwiązań technicznych, prowadzących do szybkiego zlikwidowania zagrożenia

• współdziałanie z kierownictwem akcji ratowniczej w sprawnym i bezpiecznym prowadzeniu prac ratowniczych

• organizowanie i prowadzenie kursów szkoleniowych z zakresu ratownictwa górniczego, w tym zwłaszcza w zapobieganiu erupcji

• prowadzeniu ćwiczeń z zakresu ratownictwa górniczego

• przeprowadzanie badań lekarskich ratowników górniczych

• uczestniczenie w pracach komisji działających przy zakładach ds. analizowania przyczyn powstawania erupcji.

Podczas wizyty w SRO zwiedziliśmy cztery stanowiska:

1. wiertnia

2. symulator wiercenia i kontroli otworu

3. sala do ćwiczeń dla ratowników

4. sala aparatowa

Symulator wierceń i kontroli otworu posiada konsole symulacyjne oraz sprzęt i manifoldy przypominające dokładnie te, które znajdują się na współczesnych urządzeniach wiertniczych. Jest to symulator „DRILLSIM 5000” wykorzystujący system komputerowy Dec Miarovax 3100 - 40.

Elementy składowe symulatora:

• wyposażenie znajdujące się na podłodze w szybie

• system efektów dźwiękowych

• stacja instruktora

• komputer do symulacji

• system interfejsu

• komputer do symulacji grafiki

• oprogramowanie systemu

Podczas ćwiczeń w zależności od warunków szkoleniowych można obejrzeć skutki kombinacji następujących efektów:

• zużycia świdra

• zużycia łożysk świdra

• dopływu płynu z formacji przepuszczalnej o wysokim ciśnieniu

• tłokowania podczas wyciągania przewodów lub udaru ciśnienia podczas zapuszczania

• dopływu płynu złożowego podczas marszowania

• wielokrotnego dopływu płynu do otworu

• utraty cyrkulacji

• szczelinowania złoża

• erupcji podziemnej

• zmian w systemie płuczkowym

• przeciążenia silników

• przekroczenia ciśnienia tłoczenia płuczki

W sali do ćwiczeń ratowników znajdują się aparaty tlenowe i powietrzne.

W Sali aparatowej znajdują się aparaty i przyrządy które muszą być sprawne i gotowe do użycia w każdej chwili.

Obecnie używa się następujących aparatów:

1. Aparaty PA 80 Drager

2. Aparaty Faser

3. Aparaty APS 3

4. Aparaty PAEN 137 Drager

W sali aparatowej znajdują się także przyrządy pomiarowe służące do kontroli atmosfery.

Rozróżniamy:

1. Analizatory gazów jednego typu, wykrywające jeden gaz w atmosferze

2. Eksplozymetry - wykrywające gazy palne i wybuchowe. Zaliczamy do nich:

• Drager Pol EX

• Crowcorn typ Gazman FL

• Drager sulfipac

• TMX 412.

Praktyka w Zakładzie Poszukiwania Nafty i Gazu w Krakowie

Po zakończeniu zajęć w RSGO udaliśmy się do zakładu Poszukiwania Nafty i Gazu w Krakowie, który specjalizuje się m.in. opróbowaniem otworów wiertniczych oraz serwisem urządzeń wiertniczych.

Serwis posiada próbniki złoża firmy Halliburton oraz Baker-Lynes wraz z wyposażeniem powierzchniowym. Posiada również wgłębne ciśnieniomierze elektroniczne o dużej rozdzielczości firmy Leutert i AMetrolog.

Serwis posiada następujące zestawy próbników złoża:

1. Halliburton 5" standard dla otworów:

• niezarurowanych 8 1/2" i 12 1/4"

• zarurowanych rurami 7" - (17-38 lb/ft)

• zarurowanych rurami 9 5/8" - (40-71,8 lb/ft)

2. Halliburton 3 7/8" standard dla otworów:

• niezarurowanych 5 5/8"

• zarurowanych rurami 6 5/8" (24-32 lb/ft)

3. Halliburton 5" Full-Flow o średnicy wewn. 2.25" dla otworów zarurowanych rurami 7" oraz 9 5/8":

• sterowany mechanicznie,

• sterowany hydraulicznie z przestrzeni pierścieniowej.

4. Baker-Lynes Infaltable 5" dla otworów:

• w zakresie średnic 5 3/4" - 7 1/2"

• w zakresie średnic 8 1/2" - 10 1/2"

• w zakresie średnic 12 1/4" - 15 1/2"

W skład wyposażenia powierzchniowego - zagłowiczenia wylotu przewodu wiertniczego wchodzą:

• zawór główny S-15, 15.000 PSI,

• głowica obrotowa LT-20, 15.000 PSI,

• hydrauliczny zawór bezpieczeństwa z odprowadzeniami 1.62",

• wieszak zbijaka zaworu cyrkulacyjnego,

• manifold ze zwężkami,

• chikseny Veco,

• spalarka gazu /flara/ 7 MMSCFD

2

7

---