Конструкция скважины. Определение глубин спуска обсадных колонн.

Буровая скважина есть условно цилиндрическая горная выработка, у которой диаметр во много раз меньше её длины. Начало скважины называют устьем, конец скважины ‒ забоем, полость скважины принято называть стволом, поверхность горных пород, ограничивающая ствол скважины с боков - стенки скважины. При строительстве скважины необходимо крепить ее ствол и разобщать (изолировать) пласты, содержащие различные флюиды. Крепление ствола скважины производится путем спуска в нее специальных труб, называемых обсадными. Ряд обсадных труб, соединенных последовательно между собой, составляет обсадную колонну.

В процессе бурения скважины для исключения образования каверн, осыпей, обвалов, кольцевой канал (кольцевое пространство) между стенкой скважины и спущенной в нее обсадной колонной заполняется тампонирующим (изолирующим) материалом. Из вяжущих веществ наиболее широко применяют тампонажные портландцементы. Поэтому процесс разобщения пластов называют цементированием. Таким образом, в результате бурения ствола, его последующего крепления и разобщения пластов создается устойчивое подземное сооружение определенной конструкции. Под конструкцией скважины понимается совокупность данных о числе и размерах (диаметр и длина) обсадных колонн, диаметрах ствола скважины под каждую колонну, интервалах цементирования, а также о способах и интервалах соединения скважины с продуктивным пластом. В скважину спускают обсадные колонны определенного назначения: направление, кондуктор, промежуточные колонны, эксплуатационная колонна. Направление спускается в скважину для предупреждения размыва и обрушения горных пород вокруг устья, а также для соединения скважины с системой очистки бурового раствора. Кольцевое пространство за направлением заполняют по всей длине тампонажным раствором или бетоном. Направление спускают на глубину от нескольких метров в устойчивых породах, до десятков метров в болотах и илистых грунтах. Кондуктором обычно перекрывают верхнюю часть геологического разреза, где имеются неустойчивые породы, пласты, поглощающие буровой раствор. Кондукторслужит также для установки противовыбросового устьевого оборудования и подвески последующих обсадных колонн. Кондуктор спускают на глубину нескольких сотен метров. Кондуктор цементируется по всей длине. Эксплуатационнаяколонна спускается в скважину для извлечения нефти или нагнетания в продуктивный горизонт воды с целью поддержания пластового давления. Промежуточные (технические) колонны необходимо спускать, если невозможно пробурить до проектной глубины без предварительного разобщения зон осложнений (проявлений, обвалов). Промежуточные колонны могут быть сплошными (их спускают от устья до забоя) и не сплошными - хвостовиками (не доходящими до устья). Принято считать, что скважина имеет одноколонную конструкцию, если в нее не спускаются промежуточные колонны, хотя спущены и направление и кондуктор. При одной промежуточной колонне скважина имеет двухколонную конструкцию. Когда имеются две и более технические колонны, скважина считается многоколонной.

Для удобства восприятия различных особенностей конструкций скважин их изображают в виде условной схемы воображаемой вырезанной по оси четверти скважины. Рисунок 5, позиция 1- схема конструкции скважины, состоящей из трёх колонн, с цементированием затрубного пространства до устья.

Позиция 2 - схема, состоящая из трёх колонн, первая и вторая колонны зацементированы до устья, а третья колонна- не до устья.

Позиция 3- показана схема, состоящая из четырёх колонн, причём первые три зацементированы до устья, а четвёртая не зацементирована и является фильтром с заранее проделанными отверстиями.

На позиции 4 показана схема, состоящая из четырёх колонн, причём первые две и четвертая зацементированы до устья, третья колонна является потайной, она зацементирована полностью.

В зависимости от ориентации участка ствола скважины с наибольшим углом наклона относительно вертикали, который называется зенитным углом α, выделяют скважины: вертикальные (α = 0° ÷ 5°); наклонно-направленные(  α = 5° ÷ 80°); горизонтальные (α = 80° ÷ 100°); восстающие (α > 100°).

При проектировании строительства наклонно-направленных и горизонтальных скважин принято различать их профили по количеству последовательных участков с разными ориентациями в пространстве с точки зрения зенитного угла. Обычно различают одно-, двух-, трёх, четырёх- и пяти- интервальный профили (рисунок 6).

Кустовые скважины последовательно бурятся «кустами» с одной буровой площадки одной буровой установкой, устьями рядом друг с другом, но с направлением в разные стороны, с забоями удалёнными на несколько километров друг от друга. Поэтому они похожи на перевёрнутый куст

У многозабойной скважины сначала бурится основной ствол, а потом из него в разные стороны бурятся другие стволы. Причём, ответвления многозабойных скважин могут иметь объёмный, вертикальный или горизонтальный типы геометрической ориентации развилок своих стволов в пространстве, а каждое ответвление может иметь разные профили по вертикали, горизонтали или в объёме.

Соответственно многообразие многозабойных скважин можно предложить подразделить по типам развилок стволов таким образом:

1) объёмно разветвлённые;

2) вертикально разветвлённые;

3) горизонтально разветвлённые;

4) комбинированно разветвлённые

 

 

⇐ Предыдущая19202122232425262728Следующая ⇒

Поделиться: