Строение скважины

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.


4. Разведочные. После открытия месторождения бурятся. Уточняется контур нефтеносности, дается оценка промышленных запасов нефти и газа.
5. Эксплуатационные. Бурятся по сетки для добычи.
6. Нагнетательные. Для нагнетания агента воздействия (для поддержания пластового давления).
7. Контрольные. Для постоянного контроля за состоянием разработки месторождения. В них замеряют пластовое давление, контролируют положения контуров, осуществляют контроль за температурой при тепловых методах воздействия.
8. 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:

1. Бурения начального ствола большого диаметра глубиной до 30 м.
2. Спуск в отверстие металлической трубы (называемой направлением).
3. Уставление окружающего ее пространства обсадными трубами и цементирование с целью предотвращения размывания верхнего почвенного слоя в процессе дальнейшего бурения.
4. 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.


5. Заливка цементным раствором на всю глубину пространства между стенками трубы и горной породой.
6. Бурение скважины на заданную проектом глубину после обустройства направления и кондуктора.
7. 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 5^о;

• наклонно-направленные, угол отклонения ствола которой от вертикали – более 5^о.

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:

1. Насосная добыча – наиболее распространенный способ добычи нефти с помощью штанговых скважинных насосов и погружных центробежных электронасосов.
2. Фонтанная добыча – способ, при котором подъем жидкости или газа на поверхность происходит под действием пластовой энергии.
3. 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