ПОНЯТИЕ О КОНСТРУКЦИИ СКВАЖИНЫ

Скважины представляют собой дорогостоящие капитальные сооружения, служащие многие десятилетия.

Конструкция скважины - состав и взаимное расположение ее частей:

· глубина (протяженность) скважины;

· количество обсадных колонн (ОК),

· глубина спуска ОК, длина (протяженность),

· номинальный диаметр ОК и интервалы их цементирования;

· диаметр ствола скважины под каждую ОК.

· способы и интервалы соединения скважины с рабочим пластом.

Скважины диаметром более 760 мм – большого диаметра. Скважины, основной ствол которых под эксплуатационную колонну 140 мм бурятся долотом 190,5 мм, принято относить к уменьшенным.

Для выполнения этих задач продуктивный пласт соединяется с дневной поверхностью герметичным, прочным и долговременным каналом. Это достигается путем крепления ствола скважины и разобщения (изоляции) пластов, содержащих различные флюиды.

Крепление осуществляется путем спуска в скважину специальных стальных (полимерных, керамических) труб, называемых обсадными. Ряд обсадных труб, соединенных последовательно между собой называется обсадной колонной, более подробно ознакомимся при изучении темы «Крепление скважин».

Конструкция эксплуатационной скважины определяется числом рядов труб, спускаемых в скважину и цементируемых в процессе бурения для успешной проводки скважин, а также оборудованием ее забоя (рис.4).

Конструкции обсадной колонны – оснастки обсадной колонны - совокупность сведений о:

· диаметрах, толщине стенок и марках сталей обсадных труб по интервалам,

· типах обсадных труб,

· оборудовании низа обсадной колонны.

Рис. 4. Конструкция скважины

Обсадные колонныимеют определенной назначение для этого в скважину спускают следующие ряды обсадных труб:

1. Направление– для предотвращения размыва устья.

2. Кондуктор– для крепления верхних неустойчивых интервалов разреза, изоляции горизонтов с грунтовыми водами, установки на устье колонной головки и противовыбросового оборудования (ПВО).

3. Промежуточная (техническая) обсадная колонна(одна или несколько) – для предотвращения возможных осложнений (водяные пласты, пустоты, и т.д.) при бурении более глубоких интервалов (при бурении однотипного разреза прочных пород обсадная колонна может отсутствовать).

4. Эксплуатационная колонна– для изоляции горизонтов и извлечения нефти и газа из пласта на поверхность.

Цементное кольцопредназначено для:

· надежной изоляции друг от друга интервалов геологического разреза (в том числе и продуктивных) на весь период строительства, эксплуатации

· обеспечения жесткой связи обсадных колонн со стенками скважины с целью формирования прочной крепи

· герметичной постоянной крепи.

Обсадные колонныимеют определенной назначение для этого в скважину спускают следующие ряды обсадных труб:

Направление- первая колонна труб, предназначенная для:

закрепления устья скважин от обрушения и размыва промывочным раствором, поступающим в процессе бурения под кондуктор из скважины в систему циркуляции, для крепления верхнего интервала разреза, сложенного, в основном, наносами, имеющими водопрояв­ ляющие пласты, подпитываемые грунтовыми водами .

Различают шахтное (или шахтовое) направление и удлиненное направление. Шахтное устанавливается, как правило, во всех случа­ ях, и его длина составляет 3-1О м. В зависимости от конкретных ус­ ловий может устанавливаться удлиненное направление или от одно­ го до нескольких направлений , и в этом случае длина может дости­ гать 100 м. Направление спускается по возможности в глинистый пласт. Диаметр колонны колеблется от 245 до 1250 мм. Трубы, ис­ пользуемые в качестве направления, на прочность 11е рассчитывают­ ся и не опрсссовываются.

Кондуктор- служит для крепления верхних неустойчявых ин­ тервалов разреза и изоляции водоносных 1ши вечномерзлых пластов , а также установки устьевого оборудования: колонной головки, предназнач енной для подвески последующих обсадных колонн и установки противовыбросового оборудованяя на период бурения.

Кондуктор в зависимости от геологических условий устанавли­ вается на глубину в среднем до 100 м, а максимальная глубина - до 600 м. Диаметр кондуктора, как правило, колеблется в диапазоне 177-508 мм. Он опрессовывастся, как и цементное кольцо.

Промежуточные колонны могут быть сплошными от устья до забоя или несплошными – хвостовиками, которые перекрывают требующий закрепления интервал скважины и предыдущую колонну не менее чем на 100 м. Известен опыт использования хвостовиков и при обсадке эксплуатационной колонны.

Эксплуатационную колонну оборудуют элементами колонной и заколонной оснастки (башмак, обратный клапан, центратор, упорное кольцо и т. п.).

Трубы маркируются клеймением и краской. Изготавливаются из стали разной группы прочности: Д, К, Е, Л, М, Т. При спуске в скважину обсадные трубы шаблонируют, т. е. проверяют внутренний диаметр.

Для исключения перетоков в скважине из одного горизонта в другой различных флюидов (нефти, газа и воды) кольцевое пространство скважины между ее стенками и обсадной колонной герметизируется путем заполнения тампонирующим (изолирующим) материалом.

Впервые вопрос герметизации заколонного пространства был решен инженером А.А. Богушевским в 1905 году (патент 1906 г.) способом закачки цементного раствора в обсадную колонну с последующим вытеснением через ее башмак в затрубное пространство. Этот способ цементирования быстро распространился в отечественной и зарубежной практике и применяется до настоящего времени.

Таким образом, в процессе бурения, крепления скважины и разобщения пластов создается устойчивое подземное сооружение определенной конструкции.