Робоча конструкція нафтової свердловини: схема розташування колон
В процесі глибинного буріння нафтових свердловин виникає необхідність в кріпленні їх стінок. Це необхідно виконувати для досягнення наступних цілей:
Малюнок 1. Схема конструкції свердловин.
- закріплення і цементації нестійких гірських порід;
- відділення водоносних шарів;
- розєднання нафтоносних і газоносних пластів свердловини;
- створення герметичного каналу для безперешкодного підняття на поверхню нафти і газу;
- зниження гідравлічних втрат.
Поділ і кріплення стінок свердловини виконують з використанням обсадних труб, а простір між обсадними трубами і стінкою вироблення цементують спеціальним розчином. Цей процес називають цементацией.
Розташування в свердловині обсадних труб, їх діаметр, глибина спуску, висота цементації, діаметри бурових доліт визначають конструкцію свердловини. Сама конструкція - це набір елементів кріплення свердловини з зазначенням поперечних розмірів, глибини і тривалості, що забезпечує її правильну розвідку, оцінку, буріння, видобуток і експлуатацію. Підвищена увага приділяється забою.
Розробка і проектування
Конструкція свердловини визначається технічним проектом на розробку, будівництво та буріння для конкретного регіону. Основною її метою є безперешкодне буріння на задану глибину для розкриття продуктивних нафтових і газових пластів в загальній системі видобутку і розробки родовища. Схема конструкції безпосередньо залежить від ряду факторів, а саме:
- геологічної будови;
- методів і способів проведення бурових робіт;
- прямого призначення свердловини;
- технології розкриття продуктивних пластів;
- вимог техніки безпеки.
Нетрадиційна технологія кріплення обсадних колон свердловин.
Від правильності проектних рішень залежить надійність, бюджетна вартість, дебет і довгострокова експлуатація нафтової або газової свердловини. Робочий проект повинен містити повний комплекс рішень і обґрунтувань з питань кріплення свердловини, з огляду на географічне положення регіону і геологічні умови проведення бурових робіт.
Це в першу чергу обгрунтування конструкції різних ділянок свердловини, способів і інтервалів цементування обсадної колони, розрахунок і вибір матеріалів для обсадної колони, прийняття технічних рішень щодо методів розкриття пластів нафти і газу, підвищення стійкості стовбура, пристрій гідроізоляції.
Вихідні дані для проектування та обґрунтування конструкції повинні включати в себе:
- координати розташування гирла;
- глибини і способи буріння;
- діаметри колон по інтервалах і в залежності від очікуваного дебету;
- дані про геологію регіону і геологічні розрізи;
- особливості породи може бути застосовано до способів буріння;
- наявність і склад пластових рідин;
- тип і призначення свердловини;
- профіль;
- дані про інтервали продуктивних пластів;
- способи експлуатації;
- тиску всередині пластів;
- тиску для гідравлічного розриву.
особливості будови
На рис. 1 представлені різні схеми конструкції свердловини:
- а - профіль свердловини;
- б - концентричне розташування колон;
- в - графічна схема конструкції вироблення;
- г - робоча схема.
Спосіб визначення дебіту нафтової свердловини по рідині і пристрій для його здійснення.
При складанні робочої схеми в верхній частині вказується діаметр кожного ряду обсадних колон в міліметрах, а в нижній частині вказують глибину монтажу в метрах. Висота підйому цементного розчину показується штрихуванням із зазначенням кінцевої точки в метрах. Також на схемі вказується номер долота для виробництва бурових робіт.
Конструкція свердловини може включати в себе наступні колони:
- Напрямок. Ця колона опускається першої, має невелику глибину і встановлюється до початку бурових робіт. Її функцією є запобігання гирла від руйнування, обвалу і розмиву буровим розчином.
- Кондуктор. Ця колона встановлюється після направлення і служить для утримання водоносних горизонтів і слабостійких верхніх шарів порід. Далі монтується черевик. Це потовщена труба в нижній частині кондуктора. При бурінні в зонах низьких температур з мерзлими породами напрямок і кондуктор підбираються з урахуванням підвищення температури всередині породи.
- З метою запобігання ускладнень при бурінні в свердловину опускають проміжні колони, яких може бути кілька.
- Завершує цей ланцюжок експлуатаційна колона. Вона призначена безпосередньо для експлуатації продуктивних пластів.
- Хвостовик є потайний колоною в конструкції, яка необхідна для закріплення свердловин з великими глибинами.
Тонкощі при проходці
Спосіб розробки при розконсервації свердловин і нафтового покладу в цілому.
Досить часто колони в свердловину спускають секціями. Такий спуск є секційним, а сама колона - багатосекційній. При складному бурінні використовують багатоколонні конструкції гірничих виробок. У таких природних умовах бурові роботи займають багато часу. В результаті відбувається значний фізичний знос бурових і обсадних труб.
Для запобігання передчасного зносу використовують спеціальні протекторні кільця. Протектори також відносяться до конструкції свердловини і являють собою 2 гумові оболонки в металевому каркасі. Зєднуються оболонки між собою з використанням металевих штирів. Протектор встановлюють на робочих майданчиках або над ротором бурової при спускових і підйомних операціях.
Для поділу пластів застосовують цементування. Проводиться цементування з використанням спеціальних розчинів. Цементний розчин готують з спеціальних складів на воді з додатковим введенням хімічних інгібіторів і реагентів. Хімія вводиться для підвищення якості, зміни характеристик і швидкості твердіння розчинів. Ці розчини називаються тампонажнимі. Від тампонажного розчину безпосередньо залежить надійність поділу пластів і кріплення конструкції свердловини.
Свердловина і її конструкція повинні забезпечити оптимальні умови для проходження нафти з найбільш ефективним використанням енергії продуктивного пласта.
