Надо Знать

добавить знаний



Скважина



План:


Введение

Скважина ( рус. скважина ; англ. well, drilling hole, borehole ; нем. Bohrloch ) - горная выработка цилиндрической формы [1] большой длины и малого (по сравнению с длиной) диаметра, которую сооружают с помощью инструментов и механизмов без доступа в нее человека. Скважины бурят с поверхности суши или моря, из подземных горных выработок. Начало скважины на поверхности называют устьем, а дно - забоем. Горная выработка образует отверстие или ствол скважины, боковая поверхность которого называется стенкой скважины.


1. Классификация

Условные обозначения для изображений скважин на картах и ​​планах

Буровые скважины подразделяют по:
глубиной

  • мелкие - глубиной до 2000 м (из них подавляющее большинство - до нескольких сотен м),
  • средние - до 4500 м,
  • глубокие - до 6000 м,
  • сверхглубокие - более 6000 м. Длина (глубина) крупнейших буровых скважин более 12 км (Кольская сверхглубокая).

положением оси ствола и конфигурацией

  • вертикальные, горизонтальные, наклонные;
  • неразветвленные, разветвленные, одиночные и кустовые.

назначению

  • исследовательские - для исследования земной коры,
    • картувального - для решения задач геологического картирования
    • структурно-поисковые
    • опорно-геологические
    • опорно-технологические
    • инженерно-геологические
    • параметрические
    • поисковые - для поисков залежей полезным ископаемых
    • разведочные - для разведки глубинного геологического строения региона
  • эксплуатационные (добывающие, разделочные) - для разработки месторождений полезных ископаемых

за разрабатываемым залежью:

  • нефтяной залежи
  • газового залежи
  • конденсатного залежи
  • водяного залежи

по принципу действия на пласт

  • добывающие
  • нагнетательные

по категории:

  • оценочные
  • пьезометрического
  • наблюдательные

по состоянию:

  • действующие
  • в ремонте
  • недействующие
  • законсервированные
  • ликвидированы



  • строительные - для строительства различных сооружений (мостов, причалов, фундаментов, свай и основ, подземных хранилищ для жидкостей и газов, водоводов, продуктопроводов и т.п.),
  • горнотехнические - для строительства и эксплуатации горных сооружений
    • взрывные (на них приходятся наибольшие объемы бурения)
    • замораживающая
    • тампонажные
    • вентиляционные
    • водоотливные

1.1. Категории скважин

КАТЕГОРИИ скважин, (от греч. Χατηγορία - признак) ( рус. категории скважин ; англ. well categories ; нем. Sondenkategorien f pl ) - Выделены при учете и планировании добычи нефти (газа) две категории скважин, составляющих эксплуатационный фонд и различаются по времени ввода в эксплуатацию независимо от их состояния в рассматриваемом периоде - категории старых и новых скважин.


2. Конструкция и элементы скважин

Буровая установка свердловини.jpg
Конструкция поисковой скважины на газ

В буровых скважин выделяют устье (устье), ствол и дно ( забой).

В зависимости от глубины и назначения, условий бурения стенки скважин закрепляют либо оставляют незакрепленными. Крепление ствола не проводят для горнотехнических (напр., взрывчатых) и других скважин небольшой глубины (до 50 м), пробуренных в устойчивых скальных массивах.

Скважины, предназначенные для эксплуатации и исследований, в процессе сооружения крепят.
Они имеют наиболее сложную конструкцию, которая определяется

  • размерами частей ствола, обсадных колонн и цементного кольца в пространстве с обсадными колоннами;
  • видом и количеством обсадных колонн;
  • оборудованием обсадных колонн, устья и забоя скважины.

Обсадные колонны предназначены для крепления стенки частей ствола скважины и изоляции зон различных осложнений, а также продуктивной толще остальной части геологического разреза. Как правило, они згвинчуються (свариваются) из стальных труб, в мелких скважинах применяют обсадные трубы из пластмассы и асбоцемента. См.. Эксплуатационная колонна. Виды обсадных колонн:

  • направляющая - первая обсадная колонна (длиной до 30 м и диаметром 1000-578 мм), которую опускают в верхнюю (направляющую) часть ствола, чтобы изолировать верхнюю наносной слой почвы и отвести восходящий поток бурового агента из ствола скважины в очистительную систему, цементируется по всей длине.,
  • кондукторные - вторая обсадная колонна, (диаметром 426 мм), которая опускается в ствол скважины, предназначена для перекрытия верхних неустойчивых отложений, водоносных и поглощающих пластов, зон вечномерзлых пород и т.д.. На нее устанавливают противовыбросовое оборудование, кольцевое пространство за колонной обычно цементируют по всей длине,
  • промежуточная (техническая) - (диаметром 299 или 219 мм) опускают в случае необходимости после кондукторной для крепления неустойчивых пород, разъединение зон осложнений и водоносных горизонтов. Глубину спуска промежуточных и кондукторных колонн рассчитывают с учетом предупреждения гидроразрыва пластов, устойчивости стенки ствола скважины, разделения зон применения различных буровых агентов. Количество промежуточных колонн зависит от глубины скважины и сложности геологического разреза.
  • эксплуатационная - (диаметром 140-168 мм) предназначена для эксплуатации и изолирует продуктивные пласты. Для извлечения флюидов из продуктивных пластов в эксплуатационную колонну опускают насосно-компрессорные трубы (НКТ) в различных комбинациях в зависимости от количества разрабатываемых пластов и применяемого способа добычи.

В промежуточную и эксплуатационную части ствола скважины вместо обсадной колонны полной длины могут быть опущены на бурильных трубах обсадные колонны-хвостовики, верх которых крепится с помощью специальных подвесок. Колонну-хвостовик после окончания строительства скважины время наращивают до устья скважины колонной-надставкой.

Для облегчения спуска, цементирования обсадных колонн и повышение качества этих работ обсадные колонны оборудуются направляющими башмаками, различными клапанами, соединительными и разъединительными устройствами, турбулизаторами цементного раствора, пакерами, центраторы и скребками. При многоступенчатом цементировании в состав обсадной колонны вводят цементировочные муфты.

По количеству обсадных колонн, которые опускают в ствол скважины после кондукторной, различают одно-, двух-, трех-и многоколонных конструкции скважин; по виду оборудования призабойной зоны - скважины с обсаженной и необсадженою призабойной зоны. Конструкция скважины с обсаженной призабойной зоны может быть получена либо в случае опускания в нее сплошной эксплуатационной колонны с последующим цементированием и перфорированием колонны, цементного камня и продуктивного пласта, или опусканием в нее эксплуатационной колонны с хвостовой секцией, которая имеет круглые или щелевидные отверстия, размещенные напротив продуктивного пласта.

Конструкция скважин отличается большей герметичностью обсадных колонн, которая достигается применением обсадных труб со специальными зьеднинамы и маслами для них, поднятием цементного раствора по всем колоннами к устью скважины и т. д. Устье добывающих скважин оборудуют специальной арматурой. Конструкция скважины, предназначенной для поиска и разведки месторождений твердых полезных ископаемых значительно проще. Направляющая часть таких скважин имеет длину несколько метров и закрепляется направляющей трубой, кондукторные часть имеет длину 30-150 м. Далее ствол бурят с полным отбором керна, а закрепление неустойчивых пород осуществляют смесями, которые быстро затвердевают.

Опорная плита - плита, которая устанавливается на предварительно выровненной дне моря и служит опорой для скважинного оборудования. Плиту крепят ко дну моря сваями, которые забивают в дно. В плите заранее проделывают отверстия, которые при бурении используются для установления направления для каждой скважины куста, а затем - для установления колонной головки.


3. Отдельные разновидности скважин

4. Технологические операции в скважинах

4.1. Обстеження ствола скважины

См.. Обследование ствола скважины

Обследование ствола скважины - процесс выяснения проходимости печати вдоль ствола скважины с целью проверки состояния эксплуатационной колонны и ствола скважины, установление наличия в нем дефектов (именем, трещин), подземного и аварийного (оборванных труб и т.д.) оборудование, лишних предметов, определение глубины забоя и уровня жидкости.


4.2. Промывка скважин

См.. Промывка скважин

Промывка скважин (промывка скважин) - циркуляция (непрерывная или периодическая) промывочного агента ( газа, пены, воды, бурового раствора) при бурении с целью очистки забоя от выбуренной породы (шлама) и транспортировки ее на поверхность или в шламосборника, передачи энергии забойным двигателям, охлаждения и смазки породоразрушающего инструмента.
При роторном бурении в мягких и средних породах за счет действия промывочного агента (при скорости жидкости 200-250 м / с) достигается также гидромониторный разрушения пород на забое. Различают общую прямую, общую обратную, призабойную (местную) и комбинированную схемы циркуляции.


4.3. Продувка скважин

См.. Продувка скважин

Продувка скважин ( рус. продувка скважин ; англ. air flushing, blowing-out , нем. Freifrdern n eines Bohrlochs, Sauberfrdern n einer Sonde ) - Разновидность промывки (промывание) скважин при бурении и вскрытии продуктивных пластов, когда как циркулирующий среды используют дисперсные системы с плотностью до 1000 кг / м 3, состоящие из газообразного и жидкого компонентов.


4.4. Пескование скважин

См.. Пескование скважин

Пескование скважин - вынос песка из продуктивного пласта в скважину или суффозии. П.с. обусловливается действием фильтрационного потока на продуктивный пласт, в результате которого отдельные частицы (песчинки) удаляются из призабойной зоны i изменяется структура горной породы.

4.5. Ремонт скважин

См.. Ремонт скважин

Ремонт скважин - комплекс технических мероприятий, направленных на восстановление рабочего состояния скважин.

4.6. Изоляция в скважине селективная

Метод изоляции в скважине обводненных интервалов эксплуатационного объекта путем нагнетания в последний специальных тампонажных растворов, смол или других веществ, которые избирательно закупоривают обводненные пласты.

4.7. Расположение скважин

РАЦИОНАЛЬНОЕ РАЗМЕЩЕНИЕ скважин - размещение скважин, при котором минимальным их количеством обеспечивается решение поставленных задач по эффективной разработки эксплуатационного объекта (месторождения).

5. Характеристики скважины

ПРОФИЛЬ приемистости ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ - диаграмма, которая показывает величины расхода запомпо-вуваного в скважину рабочего агента на каждую единицу толщины пласта (эксплуатационного объекта).

ПРОФИЛЬ ПРИТОКА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ - диаграмма, которая показывает величины притока жидкости в скважину на каждую еди-ницю толщины пласта (эксплуатационного объекта).

ПРОФИЛЬ СКВАЖИНЫ - вертикальная проекция ствола наклонно-направленной скважины на плоскость, параллельную плоскости проектного азимутального искривления ее ствола.

ПРИЙМАЛЬНИСТЬ СКВАЖИНЫ - характеристика нагнетательной скважины, которая показывает возможность закачки рабочего агента (воды, газа, пара и т.п.) в пласт и определяется объемом смеси, который закачивается в пласт за единицу времени. В технологических расчетах используется также коэффициент П.с., равный отношению количества рабочего агента, который закачивается в пласт за единицу времени, к репрессии давления, создаваемого на забое скважины во время закачки. Данные о П.с. используются при проектировании и регулировании разработки месторождений, в пласты которых закачиваются рабочие агенты (с целью вытеснения нефти водой, горячим паром, газом и т.п.) при инициировании и поддержании внутренне пластового горения, при создании подземных газохранилищ и т.д..

ГЕРМЕТИЧНОСТЬ пробуренных скважин - состояние обсадной колонны труб после ее цементирования i разбуривания цементного стакана в колонне, когда при опрессовке давление за 0,5 часа снизится не более чем на 0,5 МПа i после снижения уровня жидкости в расчетной величины через 8 ч он поднимется менее чем на 1 м.

НЕСОВЕРШЕНСТВО скважин - гидро (газо) динамическая характеристика скважин, которая предопределяется конструкцией забоя скважин, когда скважина или раскрывает нафтогазопродуктивний пласт не на всю его толщину (несовершенство по степени вскрытия пласта), или пласт вскрыт на всю толщину и перекрыт зацементированной колонной обсадных труб с последующей их перфорацией (проделаны отверстия в трубах и цементном кольце) (несовершенство по характеру вскрытия пласта), или скважина вскрывает пласт не на всю его толщину, обсаженная колонной труб и перфорированная (несовершенство по степени и характеру вскрытия пласта). Проявляется в нарушении плоскорадиальности потока в призабойной зоне пласта и описывается коэффициентом совершенства скважины.


6. Регулирование работы скважин

  • Регулирующие КРИВЫЕ - графические зависимости технологических параметров работы фонтанной скважины (дебита, забойного и устьевого давления, газового фактора, обводненности и т.п.) от диаметра штуцера.
  • Разностная кривая - кривая, описывающая процесс восстановления давления в координатах время (ось абсцисс) - логарифм депрессии давления на забое скважины (ось ординат) и по характеру которой устанавливается соотношение видов пустот в коллекторе смешанного типа.
  • РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРОФИЛЯ приемистости - выполнение операций, направленных на выравнивание скоростей фильтрации жидкости по толщине анизотропной пласта или многослойных объекта путем загущения нагнетательной воды, увеличение проницаемости слоев, которые не принимают воду, уменьшение проницаемости слоев с чрезмерно высокой приймальнистю, применение метода одновременно-раздельной нагнетания воды при дифференцированном давления нагнетания и др..
  • РЕГУЛИРОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ пинами - нагнетание в пласт пены, что позволяет значительно снизить фазовую проницаемость для воды в високообводнених зонах и таким образом регулировать процесс заводнения, увеличивая охват пласта вытеснением и повышая эффективность использования нагнетательной воды.

К В.Ф. = tp / t ke

где t р - количество часов работы (эксплуатация и накопление жидкости) скважин в процессе эксплуатации; t к.е - календарное время всего эксплуатационного фонда скважин.

  • КОЭФФИЦИЕНТЫ приемистости СКВАЖИНЫ - отношение суточного нагнетания воды в нагнетательную скважину до перепада между забойным и пластовым давлениями, при котором обеспечивается данный объем нагнетания, - величина, которая обычно численно отличается от коэффициента продуктивности той же скважины и возрастает с увеличением забойного давления.



См.. также


Примечания

  1. Иногда, для специальных нужд при инженерно-геологических и строительных работах бурят неглубокие скважины квадратной или треугольной формы в сечении

Литература


код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам