Скважины

Основные факторы, влияющие на проектирование конструкции

Требования к конструкции скважин

well design, casing program

Конструкция скважины должна отвечать следующим требованиям:

- максимальное использование пластовой энергии продуктивных горизонтов в процессе эксплуатации за счет выбора оптимального диаметра эксплуатационной колонны и возможности достижения проектного уровня гидродинамической связи продуктивных отложений со стволом скважины:

- применение эффективного оборудования, оптимальных способов и режимов эксплуатации, поддержания пластового давления и других методов повышения нефтеотдачи пластов:

- условия безопасного ведения работ без аварий и осложнений на всех этапах строительства и эксплуатации скважины:

- условия охраны недр и окружающей среды: в первую очередь за счет прочности крепи скважины, герметичности обсадных колонн и кольцевых пространств, а также изоляции флюидосодержащих горизонтов друг от друга, от проницаемых пород и дневной поверхности:

- условий получения наибольших скоростей бурения при наименьших объемах работ в промежуточных колоннах,

- выбора минимально допустимых зазоров между колонной и стенками скважины,

-максимально возможного увеличения глубины выхода спускаемой колонны из-под предыдущей,

-величина кольцевого зазора и конфигурация ствола скважины должны быть такими, чтобы обеспечивался беспрепятственный допуск обсадной колонны до заданной проектом глубины, подъем тампонажного раствора до намеченной высоты, а при цементировании создавалась надежная изоляция продуктивных и водонасыщенных горизонтов.

При достижении указанных требований обеспечиваются наилучшие технико-экономические показатели как процесса бурения, так и последующей эксплуатации скважины.

Наиболее определяющими объективными факторами, влияющими на конструкцию скважины, являются: 1) геологические условия бурения; 2) назначение и технико -технологические условия крепления и эксплуатации скважины; 3)метод вскрытия продуктивного пласта; 4) способ бурения. Остальные факторы являются субъективными: уровень организации, техники, технологии бурения и гео­логическая изученность района буровых работ; уровень квалификации буровой бригады и организация материально-технического обеспечения; способы и техника освоения, эксплуатации и ремонта скважины.

Геологические условия бурения:

а) характер пород, вскрываемых скважиной (с точки зрения возможных обвалов, осыпей кавернообразований);

б) наличие зон возможных газо-. нефте-. и водопроявлений и поглощений промывочной жидкости и условия, при которых эти осложнения возникают:

в) проницаемость пород и пластовые (поровые) давления, давления поглощния, гидроразрыва.

г) температура горных пород по стволу скважины:

д) углы падения пород и частота чередования их по твердости.

Назначение и технико-технологические условия крепления и эксплуатации скважины

Сочетание обсадных колонн различных диаметров, составляющих конструкцию скважины, зависит от диаметра эксплуатационной колонны.

Диаметр эксплуатационной колонны нефтяной скважины выбирают в зависимости от дебита скважины, а также возможности производства геофизических, аварийных и ремонтных работ в скважине.

Диаметр эксплуатационных колонн нагнетательных скважин зависит от давления, при котором будет закачиваться рабочий агент в пласт и от приемистости пласта. При выборе диаметра эксплуатационной колонны разведочных скважин на структурах с выявленной продуктивностью нефти или газа решающим фактором является обеспечение условий для проведения опробывания и последующей эксплуатации промышленных объектов.

В разведочных скважинах (поискового характера) на новых площадях диаметр эксплуатационной колонны зависит от необходимого количества спускаемых промежуточных обсадных колонн, качества получаемого кернового материала, от возможности проведения электрометрических работ и испытания вскрытых объектов на приток.

Проведение опрессовок, гидроразрывов и снижение уровня жидкости в скважине при добыче нефти или снижение давления газа обуславливает возникновение дополнительных нагрузок. Вследствие этого колонна должна быть составлена из труб такой прочности, чтобы не произошло их разрыва и смятия. Поэтому для обеспечения длительной работы скважины одним из основных факторов при выборе диаметра эксплуатационной колонны является необходимая прочность на сминающие и страгивающие усилия, а также и на внутреннее давление.

Метод вскрытия (см.пункт 2.8).

Способ бурения.

Бурение скважин осуществляется роторным способом, гидравлическими забойными двигателями или электробурами.

Турбинный способ наиболее эффективен при проводке вертикальных и наклон­ных скважин с нормальными условиями бурения с использованием неутяжеленньгх буровых растворов или воды, особенно при разбуривании прочных карбонатных отложений, характерных для районов Урало-Поволжья. а также Западной Сибири.

Роторный способ эффективен для бурения скважин с применением утяжеленных буровых растворов плотностью более 1500-1600 кг/м³ и высокотемпературных скважин на больших глубинах более 3000 м. Кроме того, этот способ эффективен при бурении долотами менее 0.2159 м и при проходке пластичных глин гидромониторными долотами.

Электробуром бурят небольшое количество скважин. Область эффективности данного способа достаточно четко не установлена.

Особенностью турбинного способа бурения является снижение его эффективности с ростом глубины скважины, а также резкое снижение мощности и крутящего момента с уменьшением диаметра турбобура. Для обеспечения достаточной эффективности работы долота при бурении глубоких скважин используют турбобуры диаметром 168 - 190 мм.

По диаметру турбобуров при заканчивании скважины определяют возможную ее конструкцию.

Диаметр турбобура, мм 190 168

Конструкции скважины, мм 377x273x146 (168) 351x245x146 (168)

Еще меньшие возможности имеются для выбора конструкций скважин при использовании электробуров. Наименьший диаметр работоспособного электробура равен 215 мм. поэтому возможно только следующее сочетание обсадных колонн 377x299 (273)х146 (168) мм.

Наиболее широк диапазон возможных сочетаний диаметров обсадных колонн в конструкциях при бурении скважин роторным способом.

Для повышения скорости бурения часто применяют сочетание обоих способов бурения. В этих случаях турбинный способ используется в интервалах, обеспечивающих максимальную его эффективность, и. как правило, на конструкцию скважины он отрицательного влияния не оказывает.

Дата добавления: 2015-07-13