Скважина — это горная выработка круглого сечения, глубиной от нескольких метров, различного диаметра, сооружаемая в тоще земной коры. Верхняя часть называется устьем, нижняя — забоем, боковая поверхность — ствол скважины. Расстояние от устья скважины до забоя — длина скважины. Проекция длины на вертикальную ось — глубина скважины.
Конструкция скважины должна обеспечивать:
- Механическую устойчивость стенок ствола скважины и надежное разобщение всех пластов друг от друга, свободный доступ к забою скважин спускаемого оборудования, недопущение обрушения горных пород в стволе скважины.
- Эффективную и надежную связь забоя скважины с продуктивным пластом.
- Возможность герметизации устья скважины и обеспечение направления извлекаемой продукции в систему сбора, подготовки и транспорта нефти и газа или нагнетания в пласт агента воздействия.
- Возможность проведения в скважинах исследовательских работ, а также различных геолого-технических и ремонтно-профилактических работ.
Устойчивость стенок ствола скважин и разобщение пластов друг от друга достигается за счет бурения и спуска в скважину обсадных труб. Первая осадка — направление. Оно бурится на 50-100 метров. За трубное пространство цементируется. Далее — кондуктор. Он бурится на 500-600 м. Так же цементируется. Служит для предотвращения размыва верхних пластов. Далее могут следовать промежуточные колонны. Последняя колонна — эксплуатационная.
Скважины по назначению делят на:
- Опорные. Для изучения состава и возраста горных пород в земной коре в крупных регионах, где ранее не проводилось бурение, для оценки нефтегазоносности. Бурятся со сплошным отбором керна.
- Параметрические. Для изучения глубинного строения горных пород в районах, где предполагается наличие условий для образования нефтяных или газовых месторождений. Параметрические скважины бурятся в пределах локальных структур. При бурении параметрических скважин керн отбирается в размерах, обеспечивающих установление или уточнение характеристик вскрываемых отложений, а в интервалах возможного скопления нефти и газа производится сплошной отбор керна. Количество и место отбора керна указываются в технологическом проекте на бурение скважины.
- Поисковые. Для с целью открытия нефтяных или газовых месторождений. В них производятся комплексные геофиз и геохим исследования с целью детального изучения разреза нефтегазоносности. Бурятся по данным геофиз исследов и по параметрическим скв.
- Разведочные. После открытия месторождения бурятся. Уточняется контур нефтеносности, дается оценка промышленных запасов нефти и газа.
- Эксплуатационные. Бурятся по сетки для добычи.
- Нагнетательные. Для нагнетания агента воздействия (для поддержания пластового давления).
- Контрольные. Для постоянного контроля за состоянием разработки месторождения. В них замеряют пластовое давление, контролируют положения контуров, осуществляют контроль за температурой при тепловых методах воздействия.
- Оценочные. Для определения выработки пласта, наличия остаточных невыработанных участков в залежах нефти и газа и т.д.
Источник: neftegaz.fandom.com
ИА Neftegaz.RU. Скважина — вертикально или наклонная горная выработка круглого сечения небольшого диаметра (75 — 350 мм) глубиной от 100 — 150 до 5000 — 8000 м и более.
Элементы скважины:
- Забой — дно;
-
Устье — выход на поверхность;
-
Ствол (стенки) — боковая поверхность.
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.
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.
Скважины могут быть по направленности:
-
вертикальные, угол отклонения ствола которой от вертикали — не более 5о;
-
наклонно-направленные, угол отклонения ствола которой от вертикали — более 5о.
Горизонтальные скважины, угол отклонения от вертикали ствола которой равен 90 о, относятся к наклонно-направленным.
С практической точки зрения, горизонтальная скважина — это скважина, которая имеет протяженный ствол, пробуренный максимально близко к направлению целевого продуктивного пласта с соблюдением оптимального азимута.
Скважины, которые бурят с целью извлечения нефти, газа или воды из недр, а так же с целью поиска, разведки, выявления нефтегазоносных структур и т.д. делят на следующие категории:
-
добывающие — предназначены для добычи нефти, газа или газового конденсата,
-
нагнетательные — предназначены для закачки (нагнетания) в пласты воды (сжатого газа, воздуха);
-
разведочные — бурят на новых площадях для определения нефтегазоносности месторождения или установления границы (контура) его распространения;
-
наблюдательные и пьезометрические предусмотрены для проведения наблюдений и исследовательских работ по определению состояния пласта и пластовых жидкостей, по контролю за ведением процессов поддержания пластовых давлений и других методов воздействия на залежи.
Скважины по количеству стволов могут быть:
-
многоствольные, которые имеют более 2 стволов и точка разветвления расположена выше уровня продуктивного горизонта;
-
многозабойные, которые имеют более 2 стволов и точка разветвления расположена в пределах продуктивного горизонта;
-
кустовые скважины, устья которых находятся близко друг к другу и несколько стволов расходятся под разными углами и на разную глубину.
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.
Источник: neftegaz.ru
Направление
Устье скважины расположено в зоне легкоразмываемых и мягких пород, поэтому его просто необходимо укреплять. Процесс выполнения направления опишем в следующем предложении. Вначале пробуривается шурф до залегания устойчивой породы (от 4 до 8 метров), после этого в него вставляется труба необходимых параметров (диаметр, длина), пространство между трубой и шурфом заполняется бутовым камнем и заливается слоем цемента.
После направления пробуривается некоторый участок диаметром до 800 мм и глубиной до 400 м, который закрепляется обсадными трубами (кондуктор). Пространство за трубами также нужно зацементировать. Кондуктор изолирует неустойчивые породы, которые осложняет бурение.
Промежуточная колонна
Промежуточная колонна устанавливается и цементируется только в случае невозможности пробурить скважину нужной глубины после установки кондуктора. Причины могут быть разные – сложные горизонты, необходимость перекрывать продуктивные пласты. Таких колонн может быть несколько.
Эксплуатационная колона
Эксплуатационная колона нужна для подъема воды от забоя скважины к устью. Пространство между эксплуатационной колонной и стенкой скважины тоже цементируют.
В целом устройство водяных скважин выглядит примерно так. Если породы достаточно устойчивы, то зона скважины у забоя не цементируется, а оборудуется только необходимыми фильтрами. В таком случае скважину используют без крепления ее ствола.
Источник: www.aqualux-m.ru