Файл: Понятие о строительстве скважин, конструкции скважины и ее элементах.pptx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 24
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Понятие о строительстве скважин, конструкции скважины и ее элементах
Скважиной называется цилиндрическая горная выработка, которая строится без доступа человека к забою и имеющая диаметр во много раз меньше длины.
Начало скважины называется устьем, дно - забоем, боковые поверхности - стенками или стволом.
Категории скважин, которые бурят с целью извлечения нефти, газа или воды из недр, а так же с целью поиска, разведки, выявления нефтегазоносных структур и т.д:
- структурно - поисковые - с целью уточнения тектоники, стратиграфии, литологии, оценки продуктивности горизонтов;без дополнительного строительства скважин;
- разведочные:
- для выявления продуктивных объектов;
- для оконтуривания уже разрабатываемых нефтяных и газоносных пластов;
- добывающие - (эксплуатационные) - для добычи нефти и газа из недр;
- нагнетательные - предназначены для закачки (нагнетания) в пласты воды (сжатого газа, воздуха) с целью поддержания пластового давления или обработки призабойной зоны пласта (ПЗП). Эти меры позволяют увеличить период фонтанного способа добычи нефти или повысить эффективность добычи;
- опережающие - для добычи нефти и газа с одновременным уточнением строения продуктивного пласта;
- оценочные - для определения начальной нефтеводонасыщенности и остаточной нефтенасыщенности пласта (и других исследований);
- контрольные и наблюдательные - для наблюдения характера продвижения пластовых флюидов и изменения газонефтенасыщенности
Крепление ствола скважины и разобщение пластов производится путем спуска стальных труб, называемых обсадными, а все спущенные трубы представляют собой обсадную колонну.
Обсадная колонна-это труба большого диаметра, которая собирается и вставляется в недавно пробуренный участок скважины.
Устройства для захвата труб для подъема
Для исключения перетоков различных флюидов из пласта в пласт кольцевое пространство между стенкой скважины и спущенной в нее обсадной колонной заполняется тампонирующим материалом с инертными и активными наполнителями, с химическими реагентами с помощью насосов.
Из вяжущих веществ наиболее широко применяются тампонажные портландцементы.
Поэтому сам процесс разобщения пластов называется цементированием.
В процессе бурения скважин встречаются такие пласты горных пород, где возможны различные осложнения, без ликвидации которых путем спуска дополнительных обсадных колонн невозможно дальнейшее бурение.
В итоге создается устойчивое подземное сооружение определенной конструкции.
Этапы строительства скважин:
- Бурения начального ствола большого диаметра глубиной до 30 м.
- Спуск в отверстие металлической трубы (называемой направлением).
- Уставление окружающего ее пространства обсадными трубами и цементирование с целью предотвращения размывания верхнего почвенного слоя в процессе дальнейшего бурения.
- Бурение ствола меньшего диаметра до глубины 500 - 800 м, в который опускается колонна из труб, называемая кондуктором, который предотвращает засолонение поверхностных пресных вод и не позволяет проникать в них вредным веществам, которые сконцентрированы в нижних пластах.
- Заливка цементным раствором на всю глубину пространства между стенками трубы и горной породой.
- Бурение скважины на заданную проектом глубину после обустройства направления и кондуктора.
- Спуск в кондуктор эксплуатационную колонну - колонну труб еще меньшего диаметра. Если глубина залегания пласта - большая, то возможно использование промежуточных трубных колонн.
Конструкция скважины должна отвечать следующим требованиям:
- предоставлять возможность свободного доступа к забою геофизических приборов и глубинного оборудования;
- не допускать обрушения стенок ствола;
- обеспечивать надежное разделение друг от друга всех проходимых пластов и не допускать перетекания флюидов из пласта в пласт;
- давать возможность герметизировать устье в случае нештатных ситуаций.
Под конструкцией скважины понимается совокупность данных о числе обсадных колонн, их диаметрах и длине, диаметрах ствола скважины под каждую колонну, интервалах цементирования, а также о способах соединения скважины с продуктивным пластом.
В скважину спускают обсадные колонны особого назначения. Это направление, кондуктор, промежуточные колонны, эксплуатационная колонна.
Направление
Направление спускается в скважину для создания направления стволу скважины, для предупреждения размыва и обрушения горных пород со стенок скважины и для соединения ствола скважины с желобами очистной системы. Направление цементируется на всю длину. Длина направления колеблется от нескольких метров до сотни метров в зависимости от разреза горных пород и условий бурения (море, болото, илистые рыхлые грунты и т. д.).
Кондуктор
Кондуктором перекрывают верхнюю часть геологического разреза неустойчивых пород, пласты, насыщенные водой и другими флюидами, поглощающие промывочную жидкость или проявляющие, подающие пластовые флюиды на поверхность. Кондуктором обязательно перекрываются все пласты пресной воды. На кондуктор устанавливается противовыбросовое оборудование, на устье кондуктор служит также опорой для подвески очередных колонн.
Эксплуатационная колонна
Эксплуатационная колонна спускается в скважину для извлечения нефти, газа или для нагнетания в продуктивный горизонт воды или газа с целью поддержания пластового давления.
Эксплуатационная колонна в газовых и разведочных скважинах цементируется полностью. В нефтяных скважинах - либо по всей длине, либо с перекрытием предыдущей колонны на 100 м.
Промежуточная колонна
Промежуточные колонны спускаются в том случае, если невозможно бурение без предварительного разобщения зон осложнений (проявления, поглощения, обвалы). Промежуточные колонны могут быть сплошными, т е. их спускают от устья до забоя и не сплошные, так называемые хвостовики.
Виды скважин
Ось скважины практически всегда имеет пространственное искривление, однако, при небольшой интенсивности искривления (менее 0,1о на 10 м. длины ствола) скважину называют вертикальной (при суммарном отклонении не более 1-2о).
При большой интенсивности искривления скважины называют
искривленными.
Специально искривленные под необходимыми углами с заданной интенсивностью и в определенном направлении скважины называются наклонно - направленными.
При отклонении от вертикали на 90о скважины называются горизонтальными.
Несколько наклонно - направленных скважин, расположенных рядом (несколько метров между устьями), образуют куст. Разбуривание месторождений, таким образом, называют кустовым бурением.
Для увеличения области дренирования иногда от основного пласта бурят несколько дополнительных наклонных стволов. Такие скважины называются многозабойные.
По глубине скважины делятся:
- мелкие - до 500 м;
- средние - 500 - 1500 м;
- глубокие - 1500 - 7000 м;
- сверхглубокие - более 7000 м
- низкодебитные - до 20 м3/сутки;
- малодебитные - 20 - 100 м3/сутки;
- среднедебитные - 100 - 500 м3/сутки;
- высокодебитные - более 500 м3/сутки.
По дебиту скважины делятся:
Поглощающая (сбросовая) скважина строится для закачки промысловых вод в глубокие водоносные слои; нередко в такую скважину закачивают отходы техпроцесса обустройства горных выработок: буровой раствор, сточные воды, шлам.
Различают 3 основных способа добычи нефти:
- Насосная добыча - наиболее распространенный способ добычи нефти с помощью штанговых скважинных насосов и погружных центробежных электронасосов.
- Фонтанная добыча - способ, при котором подъем жидкости или газа на поверхность происходит под действием пластовой энергии.
- Газлифтная добыча - способ, при котором подъем жидкости на поверхность происходит за счет пластовой энергии и энергии сжатого газа, подаваемого в скважину с поверхности.