Pytania pomocnicze - GIW.13

Stosuje się wzór p = γ · h, gdzie γ to ciężar właściwy płuczki, a h to wysokość słupa płuczki. Wynik otrzymuje się w paskalach.

Ciśnienie wynosi 11 000 N/m³ · 2 000 m = 22 000 000 Pa. Po przeliczeniu na megapaskale daje to 22 MPa.

Paskal jest podstawową jednostką ciśnienia w układzie SI. Jeden megapaskal to 1 000 000 paskali.

Zależy głównie od wysokości słupa płuczki oraz jej ciężaru właściwego. Im większa głębokość lub ciężar właściwy, tym większe ciśnienie.

Pomaga utrzymać kontrolę nad otworem i przeciwdziała dopływowi płynów złożowych. Jest jednym z kluczowych parametrów bezpieczeństwa wiercenia.

Może dojść do dopływu gazu, ropy lub wody złożowej do otworu. W skrajnym przypadku grozi to erupcją.

Może dojść do szczelinowania skał i ucieczki płuczki do formacji. Powoduje to straty płuczki i problemy technologiczne.

Naprężenie rozciągające oblicza się ze wzoru σ = F / A, gdzie F to siła rozciągająca, a A to pole przekroju poprzecznego.

Ponieważ we wzorze na naprężenie w układzie SI siłę podstawia się w niutonach. 100 kN to 100 000 N.

Należy podzielić wartość w paskalach przez 1 000 000. Na przykład 40 000 000 Pa = 40 MPa.

Nie zawsze. Jeśli w zadaniu podano pole przekroju poprzecznego, można bezpośrednio użyć wzoru σ = F / A.

Większe naprężenie oznacza większe obciążenie materiału rury na jednostkę powierzchni przekroju. Zbyt duże naprężenie może prowadzić do przekroczenia wytrzymałości materiału.

Przy tej samej sile większe pole przekroju powoduje mniejsze naprężenie. Wynika to bezpośrednio ze wzoru σ = F / A.

Siłę rozciągającą oblicza się jako iloczyn ciężaru jednostkowego przewodu i jego długości: F = q · L. Jest to ciężar zawieszonego odcinka przewodu.

Ciężar jednostkowy podany jest w niutonach na metr, więc do uzyskania naprężenia w N/m² pole musi być wyrażone w m². Dla przykładu 30 cm² to 0,003 m².

Zależy od siły rozciągającej oraz pola przekroju poprzecznego. Im większy ciężar przewodu i im mniejsze pole przekroju, tym większe naprężenie.

Największe naprężenie występuje w górnej części zawieszonego przewodu, ponieważ przenosi ona ciężar całego odcinka znajdującego się poniżej.

Wynik w N/m² należy podzielić przez 1000, ponieważ 1 kN = 1000 N. Na przykład 200000000 N/m² to 200000 kN/m².

Ciężar jednostkowy określa ciężar jednego metra przewodu. W zadaniach jest zwykle podawany w N/m i pozwala obliczyć całkowity ciężar przewodu.

Liczbę skoków oblicza się ze wzoru: n = Q / V, gdzie Q to wymagany wydatek pompy w l/min, a V to objętość rzeczywista jednego skoku w litrach.

Dla tulei o średnicy 6 cali z tabeli odczytuje się objętość rzeczywistą jednego skoku równą 10,9 l.

Pytanie dotyczy wyłącznie uzyskania określonego wydatku pompy. Do obliczenia liczby skoków potrzebne są tylko wydatek i objętość jednego skoku.

Należy obliczyć 1200 / 10,9 = około 110,1 skoków/min. Po zaokrągleniu daje to około 110 skoków/min.

Jest to ilość płuczki faktycznie przetłaczana przez pompę podczas jednego skoku tłoka. Uwzględnia ona rzeczywiste warunki pracy pompy, a nie tylko objętość geometryczną.

Większa średnica tulei daje większą objętość jednego skoku, więc do uzyskania tego samego wydatku potrzeba mniej skoków na minutę.

Ponieważ H₂S jest silnie toksyczny, a otwór musi dać się szybko i szczelnie zamknąć w różnych sytuacjach technologicznych. Głowica uniwersalna uszczelnia się wokół elementów o różnych kształtach i średnicach.

Głowica uniwersalna zamyka otwór elastycznym elementem uszczelniającym, który zaciska się wokół przewodu. Głowica szczękowa wykorzystuje szczęki, zwykle dobrane do określonej średnicy lub funkcji.

Siarkowodór jest gazem silnie toksycznym i może spowodować utratę przytomności lub śmierć. Jest też palny i cięższy od powietrza, więc może gromadzić się w zagłębieniach terenu.

H₂S ma zapach zgniłych jaj tylko przy niskich stężeniach. Przy wyższych stężeniach może porazić węch, dlatego konieczne są detektory gazu.

Zestaw BOP służy do zamknięcia i opanowania otworu w przypadku dopływu płynów złożowych. Chroni załogę, urządzenie wiertnicze i środowisko przed erupcją.

Jest to kluczowe przy objawach dopływu płynu złożowego, wzroście ciśnienia lub zagrożeniu gazowym. Przy H₂S liczy się każda chwila, ponieważ gaz jest bardzo niebezpieczny dla ludzi.

Inklinometr służy do pomiaru odchylenia osi otworu wiertniczego od pionu. Pozwala kontrolować, czy otwór przebiega zgodnie z zaprojektowaną trajektorią.

Najczęściej określa się kąt nachylenia otworu oraz azymut, czyli kierunek odchylenia. Razem pozwalają one opisać przestrzenny przebieg otworu.

Zbyt duże lub niekontrolowane odchylenie może spowodować minięcie zaplanowanej strefy geologicznej albo problemy techniczne podczas dalszego wiercenia i rurowania.

Inklinometr mierzy odchylenie osi otworu, natomiast ciężarowskaz wskazuje obciążenie na haku lub ciężar przewodu wiertniczego. Są to urządzenia do zupełnie różnych pomiarów.

Echosonda służy do pomiarów głębokości, zwykle w środowisku wodnym, z wykorzystaniem fal akustycznych. Nie określa przebiegu osi otworu wiertniczego.

Są szczególnie ważne w otworach kierunkowych i horyzontalnych, ale wykonuje się je także w otworach pionowych w celu kontroli niezamierzonego skrzywienia.

Rdzeń skalny jest ciągłą, walcową próbką skały zachowującą układ warstw. Zwierciny to rozdrobniony materiał skalny wynoszony przez płuczkę z dna otworu.

Ponieważ rozdrabnia skałę na całej powierzchni dna otworu. W efekcie uzyskuje się zwierciny, a nie ciągłą próbkę skalną.

Stosuje się koronkę rdzeniową wraz z aparatem rdzeniowym lub rdzeniówką. Narzędzie wycina skałę pierścieniowo, pozostawiając rdzeń wewnątrz zestawu.

Rdzeniowanie wykonuje się, aby uzyskać dokładną próbkę skały do badań geologicznych, złożowych i geomechanicznych. Rdzeń daje więcej informacji niż same zwierciny.

Ma najczęściej kształt walca, czyli cylindrycznego fragmentu skały. Taki kształt wynika ze sposobu pracy koronki rdzeniowej.

Można określić litologię, spękania, porowatość, przepuszczalność, nasycenie płynami oraz wytrzymałość skały. Są to dane ważne przy ocenie warstw geologicznych i złóż.

Ma pokład roboczy nad wodą, pionowe kolumny oraz elementy wypornościowe częściowo zanurzone. Nie posiada nóg opartych o dno jak platforma samopodnośna.

Platforma samopodnośna opuszcza nogi na dno i podnosi kadłub nad wodę. Półzanurzalna pozostaje jednostką pływającą, stabilizowaną przez zanurzone pontony.

Nie muszą opierać się nogami o dno morskie, dlatego mogą pracować tam, gdzie platformy samopodnośne byłyby niepraktyczne. Utrzymują pozycję kotwiczeniem lub systemem dynamicznego pozycjonowania.

Zapewniają wyporność i stateczność konstrukcji. Ich zanurzenie ogranicza wpływ falowania na ruchy platformy.

To platforma trwale posadowiona na dnie morskim za pomocą pali lub stałej konstrukcji nośnej. Nie jest jednostką pływającą.

Platformy zanurzalne stosuje się zwykle na płytkich akwenach. Ich konstrukcja może być kontrolowanie osadzana na dnie.

Stabilność jest konieczna do bezpiecznego prowadzenia przewodu wiertniczego i utrzymania położenia nad otworem. Nadmierne ruchy platformy mogą utrudniać wiercenie i zwiększać ryzyko awarii.

Platforma ma stałe położenie, a złoże może rozciągać się na boki pod dnem morskim. Otwory kierunkowe pozwalają dotrzeć do różnych części złoża bez budowania kolejnych platform.

Wiercenie pionowe prowadzi otwór zasadniczo w dół, wzdłuż pionu. Wiercenie kierunkowe zakłada celowe odchylenie otworu i prowadzenie go po zaprojektowanej trajektorii.

Rozwiercanie złoża ropy naftowej wykonuje się zwykle otworami o typowych średnicach eksploatacyjnych. Wielkośrednicowe otwory dotyczą raczej zastosowań specjalnych lub konstrukcyjnych.

Oznacza otwór o typowej średnicy stosowanej w wiertnictwie naftowym, ale prowadzony nie pionowo, lecz po zaplanowanej, odchylonej trajektorii.

Na rysunku otwór nie biegnie pionowo pod platformą, lecz odchyla się w stronę złoża ropy. Taki przebieg jest charakterystyczny dla wiercenia kierunkowego.

Inklinometr służy do pomiaru kąta odchylenia otworu od pionu. Dzięki temu można kontrolować, czy otwór przebiega zgodnie z zaprojektowaną trajektorią.

Pozwala ograniczyć koszty i ingerencję w środowisko, ponieważ nie trzeba budować wielu platform. Z jednego miejsca można udostępnić większą część złoża.

W odcinku nieorurowanym ściany otworu są bezpośrednio utworzone przez skały. Zbyt wysokie ciśnienie może spowodować ich szczelinowanie, osłabienie lub utratę płuczki.

Może dojść do pęknięcia skał i odpływu płuczki do szczelin. Skutkiem bywa utrata cyrkulacji, niestabilność otworu i problemy z dalszym wierceniem.

Ciśnienie złożowe to naturalne ciśnienie płynów w skale. Ciśnienie szczelinowania to graniczne ciśnienie, przy którym skała zaczyna pękać.

To ciśnienie na dnie otworu wywołane głównie ciężarem słupa płuczki, gdy nie ma cyrkulacji. Zależy od gęstości płuczki i głębokości.

To ciśnienie na dnie otworu podczas cyrkulacji płuczki. Jest większe od statycznego o straty ciśnienia związane z przepływem.

Służą do sprawdzenia szczelności i wytrzymałości określonego odcinka otworu lub elementów jego konstrukcji. Muszą być prowadzone w granicach bezpiecznych dla górotworu.

Nie należy stosować ciśnienia większego niż ciśnienie szczelinowania tych skał. Jest to granica, której przekroczenie może uszkodzić formację.