4. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН
4.1 Конструкция скважины
Скважина – это пробуренное отверстие в земле, имеющее значительную глубину при небольшом диаметре. Начало скважины называется устьем, дно –забоем, а боковые поверхности – стенками. На рисунке 14 представлена конструкция скважины Основные характеристики скважины, это глубина, диаметр, направление. Глубина скважин зависит от назначения и колеблется от нескольких метров до нескольких километров. Диаметр скважины задается диаметром породоразрушающего инструмента – долота.

Устройство скважины состоит из нескольких основных элементов:

• 
  Ствол - Вертикальная полость, в которую ставится обсадная колонна
  
• 
  Обсадные трубы - трубы из металла или пластика, которые удерживают стенки шахты
  
• 
  Скважинный кондуктор - защищает трубы при бурении на сложных грунтах
  
• 
  Устье - верхняя часть трубы, которая остается на поверхности
  
• 
  Забой - нижняя часть шахты, где на трубы устанавливаются скважинные фильтры
  
• 
  Статическое зеркало - глубина, на которой останавливается водяной столб после подъема
  
• 
  Перфорированный фильтр — это элемент конструкции, который не дает крупным и мелким песчинкам попадать в ствол
  

Конструкция скважины предусматривает крепление стенок с помощью, так называемых обсадных труб. Обсадные трубы составляются в обсадные колонны и спускаются в скважину. Первая обсадная колонна, спускаемая в скважину, имеет максимальный диаметр и называется – направлением, предохраняет устье скважин от размыва грунта циркулирующим буровым раствором.

После спуска каждой колонны производится цементаж затрубного пространства. Цементаж — это операция состоящая из закачки цементного раствора в затрубное пространство колонны и последующей выдержки для застывания этого раствора. Цементаж производится с целью разобщения пластов земной коры и закрепления спущенной колонны труб в скважине.

Следующая колонна – кондуктор, служит для перекрытия неустойчивых верхних пород и водоносных горизонтов. При бурении скважин в условиях многолетней мерзлоты направление и кондуктор выбирают с учетом будущего растепления пород. Для предотвращения и устранения осложнений при бурении, спускают несколько промежуточных колонн. Последняя колонна, предназначаемая для работы в продуктивном горизонте, называется экcплуатационной. Цементный

---

раствор применяемый в описанной операции, также называют тампонажным раствором.
4.2 Способы бурения скважин
Бурение — процесс разрушения горных пород с помощью специальной техники — бурового оборудования. Устройство водозаборной скважины сопряжено с применением различных методов бурения. Рыхлые и насыщенные водой грунты извлекают с помощью желонки.

Шлам с забоя иногда удаляют промывкой — нагнетанием в ствол выработки большого количества воды. Чаще всего промывку заменяют продувкой сжатым воздухом, поставляемым компрессором внутрь трубы. Главная особенность колонкового бурения — прохождение породы с полным её сохранением в колонковой трубе.

В работе задействованы механизмы, позволяющие производить разработку грунтов различных типов и на разную глубину. Мы расскажем, как подобрать оптимальную технологию бурения, позволяющую быстро и безупречно пройти выработку для устройства водозабора. Ранее бурение водоносных скважин для личного пользования осуществлялось в основном ручным способом. Это было трудоёмкий и длительный процесс, поэтому не каждый владелец участка или дачи мог похвастаться наличием.

Постепенно механизированное бурение вытеснило ручные методы благодаря значительному облегчению и ускорению процесса.

Сегодня практически все водоносные скважины бурятся механизированным способом, который основан на разрушении грунта, подаче его на поверхность одним из двух способов: сухим, когда отработанный грунт убирается из скважины при помощи механизмов и гидравлическим, когда он вымывается водой, поданной под напором или самотёком.

Различают три основных способа механического бурения:

• 
  Вращательный.
  
• 
  Ударный
  
• 
  Вибрационный
  

Вращательный способ считается самым высокопроизводительным, в 3-5 раз превышающий по эффективности ударный и в 5-10 вибрационный. В свою очередь вращательный способ бурения, широко применяемый для сооружения скважин на воду, подразделяется на четыре основных вида бурения:

• 
  Колонковое;
  

• 
  Шнековое;
  
• 
  Ударно-канатное;
  
• 
  Роторное.
  

4.3 Осложнения и аварии в процессе бурения
Осложнением называют нарушение нормального состояния скважины, сопровождающееся затруднением или полной остановкой бурения. В большинстве случаев при осложнениях бурение продолжается, но с более низкой скоростью. Иногда для возобновления бурения требуется проведение специальных работ в скважине. Осложнения в процессе бурения вызываются нарушением состояния скважины, выражающиеся в нарушении целостности стенок, поглощении бурового раствора, в нефте-, газо- и водопроявлениях, в сероводородной агрессии.

---

Распространенные осложнения при бурении скважины считаются:

1. Осыпи,

2. Обвалы,

3. Поглощение бурового раствора,

4. Газонефтепроявляения.

Причины обвалов на нефтегазовых месторождениях:

• 
  Механическое воздействие инструмента на скважину
  
• 
  Увлажнение глин буровыми растворами
  
• 
  Набухание горных пород
  

Характерными признаками появления обвалов являются:

• 
  Повышение давления в нагнетательной линии бурового насоса,
  
• 
  Прихваты бурильной колонны и обильный вынос кусков породы.
  
• 
  Образование каверн затрудняет вынос шлама из-за уменьшения скорости восходящего потока промывочной жидкости.
  

Одна из основных причин, вызывающих нарушение целостности стенок, - достижение породами предельного напряженного состояния в приствольной зоне скважины. При внезапной потере промывочной жидкости уменьшается гидростатическое давление на стенки скважины, в результате чего последние обрушаются. Размыв и вязкопластическое течение соленосных толщ также ведут к потере устойчивости приствольной зоны. Еще один вид осложнений: во время прохождения соляных пород происходит их растворение, что является причиной кавернообразования.


5. ПОДЗЕМНЫЙ И КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ СКВАЖИН
5.1. Виды ремонтов
Виды ремонтов нефтяных и газовых скважин В соответствии с «Правилами ведения ремонтных работ в скважинах» составлен классификатор ремонтных работ в скважинах. Он систематизирует планирование и учет всех ремонтных работ в скважинах нефтяной промышленности по их назначению, основным видам, категориям скважин, способу проведения и отражает современный уровень развития этих работ.

Видами ремонтных работ различного назначения являются

1. Капитальный ремонт скважин (КРС)

2. Текущий ремонт скважин (ТРС).

Капитальный ремонт скважин – комплекс работ, связанных с восстановлением работоспособности обсадных колонн, цементного кольца, призабойной зоны, с ликвидацией аварий, спуском и подъемом оборудования при раздельной эксплуатации и закачке.

Текущим ремонтом скважин (ТРС) называется комплекс работ, направленных на восстановление работоспособности внутрискважинного оборудования и работ по изменению режима и способа эксплуатации скважины. Скважино-операцией ремонтных работ по повышению нефтеотдачи пластов и интенсификации добычи нефти является комплекс работ осуществления технологических процессов по воздействию на пласт и прискважинную зону физическими, химическими или биохимическими и гидродинамическими методами, направленными на повышение коэффициента конечного нефтеизвлечения на данном участке залежи. Если после окончания работ скважина не отработала 48 часов гарантированного срока или не вышла на установленный режим в связи с некачественным проведением работ запланированного комплекса по вине бригады КРС или звена по интенсификации, то не зависимо от того, какая бригада будет осуществлять дополнительные работы на скважине, считать их продолжением выполненных работ без оформления на них второго ремонта или скважино-операции.

---

Капитальным ремонтом скважин называется комплекс работ по восстановлению работоспособности скважин и продуктивного пласта различными технологическими операциями, а именно:

1. Воздействие на продуктивный пласт физическими, химическими, биохимическими и другими методами;

2. Зарезка боковых стволов и продавка горизонтальных участков в продуктивном пласте;

3. Изоляция одних и приобщение других горизонтов;

4. Исследование скважины;

5. Ликвидация скважины.

6. Восстановление технических характеристик обсадных колонн, цементированного кольца, призабойной зоны, интервала перфорации;

7. Ликвидация аварий;

8. Спуск и подъём оборудования для раздельной эксплуатации и закачки различных агентов в пласт;

Ремонтные работы в скважинах в отрасли проводятся тремя основными способами доставки к заданной зоне ствола инструмента, технологических материалов

или приборов:

1. С помощью специально спускаемой колонны труб;

2. Путём закачивания по НКТ или межтрубному пространству;

3. На кабеле или на канате.

Скважино-операцией ремонтных работ по повышению нефтеотдачи пластов является комплекс работ в скважине по введению в пласт агентов, инициирующих протекание в недрах пласта физических, химических или биологических процессов, направленных на повышение коэффициента конечного нефтевытеснения на данном участке залежи. Единицей ремонтных работперечисленных направлений является комплекс подготовительных, основных и заключительных работ, проведенных бригадами текущего, капитального ремонта скважин или звеном по интенсификации, от передачи им скважины заказчиком до окончания работ, предусмотренных планом и принимаемых по акту.


5.2 Оборудование и инструменты для ремонта скважин
При капитальном подземном ремонте скважин используются следующие механизмы, оборудование и инструменты:

Насосные установки при подземном капитальном ремонте скважин участвуют в таких процессах:

1. Промывочные работы

2. Промывка песчаных пробок

3. Кислотная обработка скважин и ее элементов

4. Проведение гидравлического разрыва пласта

5. Цементирование скважины, ее элементов

Подземный ремонт скважин связан с подъемом из скважины и спуском оборудования, инструмента, различных приборов, а также с закачкой в скважину технологических жидкостей.

---

Для этого применяются следующие способы ремонта:

1. С помощью скважинного трубопровода, собираемого из отдельных труб;

2. С помощью скважинного трубопровода из гибких труб, наматываемых на барабан;

Подъемные агрегаты и подъемники.

Подъемники представляют собой механическую лебедку, которая монтируется на тракторе, автомашине или отдельной раме. Основная функция данных механизмов заключается в спуске и подъеме оборудования.

Оборудование для цементирования скважин. Основная функция этого оборудования заключается в укреплении скважины, ее элементов и горных пород.

К данному оборудованию относятся:

1. Краны высокого и низкого давления

2. Гибкие шланги

3. Заливочные пробки

Инструменты для проведения спускоподъемных операций. Главной задачей этих инструментов является также спуск и подъем различных механизмов и инструментов.

Инструменты для проведения спускоподъемных операций:

1. Кронблоки

2. Талевые блоки

3. Трубные элеваторы

Оборудование для промывки скважин.

Вскважина, через которые осуществляется извлечение нефти на поверхность, сложены рыхлыми песками, которые образуют песчаные пробки, что снижает или становится причиной прекращения притока нефти. Для их ликвидации проводятся: Промывка скважины водой, пенами газожидкостными смесями, очистка скважин потоком воздуха, очистка скважин струйным насосом, гидробуром
6. МЕТОДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЗП
Воздействие на ПЗП с целью повысить продуктивность пласта предусматривает только восстановление или увеличение проницаемости коллектора. Применительно к скелету породы восстановление и увеличение проницаемости проводят в большей степени путём кислотного воздействия. Механизм кислотного воздействия на ПЗП основан на вступлении в реакцию определённой части скелета с кислотой, называемой кислотной обработкой, в результате чего происходит растворение или разрушение породы.

Призабойная зона нагнетательных скважин загрязняется различными видами механических примесей, имеющимися в закачиваемой воде. Методы увеличения проницаемости горных пород призабойных зон скважин можно условно разделить на химические, механические, тепловые и физические. Часто их применяют в сочетании, либо последовательно.

Для борьбы с осложнениями применяют следующие методы обработок скважин:

1. Солянокислотная обработка (рис. 9). Солянокислотная обработка основана на способности соляной кислоты растворять карбонатные породы. При обработке соляной кислотой она реагирует с породой и отложениями как на стенках скважины, так и в поровых каналах. Под действием кислоты иногда образуются узкие длинные кавернообразные каналы, в результате чего заметно увеличивается область дренирования скважин и их дебиты. Также используется кислотная обработка стенок

---

Смотрите также файлы

• Уильяма Эдвардса Деминга Выход из кризиса. Но если вы уже являетесь сторонником идей Деминга, и размышляете с чего начать внедрение этих идей в вашей компании, представляемая сегодня книга.doc

• Решение i max u max x c Из уравнения колебаний получим u max 50 в w 1000 радс.docx

• Курсовая работа защищена с оценкой Дата защиты Председатель цмл.docx

• Практическая работа. Характеристика районов Алтайского края по географическим типам природопользования. Цель.docx

• Разработка программного обеспечения для расчета полной себестоимости продукции ооо Завод Маарс.pdf