Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Конструкции геотермальных скважин




Бурение и оборудование геотермальных скважин

 

Бурение скважин – один из основных видов работ при создании и эксплуатации геотермоэнергетических систем.

По назначению скважины делятся на: разведочные, нагнетательные, эксплуатационные и вспомогательные (оценочные, водозаборные и т.п.).

Основные факторы, определяющие трудность бурения высокотермальных скважин: высокая температура пород, самого теплоносителя, его коррозионная агрессивность, наличие зон поглощений и обвалов горных пород.

Коррозионное воздействие на трубы растет снизу вверх, что объясняется выделением сероводорода (H2S) из поднимающегося к поверхности теплоносителя. Газы и горячая минеральная вода вызывают точечную коррозию в верхней части труб.

При снижении температуры и скорости потока могут выпадать в осадок карбонаты и кремний. Образуется корка, пережимы («сальники») проходного канала, вплоть до полного его закупоривания.

Возможен выброс из скважины горячих флюидов (грифоны).

К числу обычных геологических осложнений можно отнести поглощения промывочной жидкости, обвалы и обрушения горных пород, прихваты.

 

Определяется геологическими условиями (число обсадных колонн, глубина их спуска и интервалы, проходимые без крепления) и целевым назначением скважин, определяющим ее конечный диаметр.

Минимальные конечные диаметры – для скважин вспомогательных.

Наибольшие – для разведочных, переходящих затем в эксплуатационные, и эксплуатационных.

По зарубежным данным самый распространенный , реже 168мм; для вспомогательных – 125-150мм.

На выбор конструкции скважины влияют размеры водоподъемного устройства, место его расположения в стволе (в какой обсадной колонне), а также срок эксплуатации (обычно 30-50лет).

Зазор между корпусом насоса и обсадной трубой не более 50мм

(иначе - утяжеление конструкции и удорожание работ).

Конструкция должна обеспечить получение необходимого дебита теплоносителя при длительной эксплуатации.

Если насос устанавливается в эксплуатационной колонне, одновременно выполняющей роль фильтра в термозаборной части скважины, то такая колонна может быть ступенчатой – с большим диаметром в верхней части (для насоса) и с меньшим – в продуктивной зоне.

Вскрытие продуктивного пласта может быть:

- с открытым стволом;

- со спуском фильтровой колонны «впотай» в эксплуатационную колонну;

-со спуском эксплуатационной колонны с фильтром или последующей перфорацией эксплуатационной колонны в продуктивной зоне.

Однако последний способ сложнее и дороже.

При вскрытии напорных геотерм диаметр эксплуатационной колонны устанавливается по проектному дебиту и условию обеспечения минимальных гидродинамических сопротивлений потоку теплоносителя. Обычно .

Равнопрочную колонну обсадных труб выбирают с учетом воздействия температурного фактора при подъеме тампонажного раствора, как правило, до устья.

Конструкции скважин обычно включают от 3 до 5 колонн (направление, кондуктор, одну-две промежуточные, эксплуатационную колонну, иногда еще хвостовик), что объясняется необходимостью перекрытия зон осложнений и предотвращение потерь тепла в окружающие породы при циркуляции теплоносителя.

Типовые конструкции скважин ряда геотермальных месторождений России приведены на рис. 1.4.

Технология бурения термальных скважин должна учитывать:

- повышенные значения геотермического градиента;

- давление пластовых флюидов;

- повышенную коррозионную активность флюидов.

Способы бурения – вращательный, комбинированный.

Наиболее важное значение в технологии бурения имеют:

- обоснованный выбор конструкции скважин;

- применение форсированных режимов и наиболее производительной технологии бурения для обеспечения максимальных механической скорости и рейсовой скорости проходки;

- непрерывный контроль и регулирование параметров и температуры промывочной жидкости для предотвращения осложнений и выбросов;

- применение противовыбросового оборудования (превенторы, обратный клапан в бурильной колонне, дегазаторы и т.п.).

Принципиальная схема конструкции и оборудования эксплуатационной скважины приведена на рис. 1.5.

 

Рис.1.5 – Конструкция геотермальной скважины

 

1, 2, 4, 5 – интервалы ствола различного диаметра

3 – цементное кольцо

6 – фильтровая колонна

7 – эксплуатационная колонна

8 – кондуктор

9 – шпуры для цементирования приустьевой площадки

10 – направление

11 – колонная головка

12 – выпускной штуцер

13 – задвижка

 

Технология бурения должна учитывать особенности выбранного способа создания подземного теплового котла. Так, если будут использоваться камуфлетные взрывы, то следует обеспечить:

- возможность беспрепятственного спуска взрывного устройства;

- полную герметизацию затрубного пространства;

- надежную забойку для обеспечения камуфлетного взрыва;

- предотвращение полного разрушения ствола, обсадной колонны и возможность восстановления скважины после взрыва.

Специальные исследования показали, что при глубине скважины до 3000м оптимальным диаметром является 300-400мм, т.е. необходимы эффективные методы бурения скважин увеличенного диаметра, например, реактивно-турбинного.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-29; Просмотров: 1631; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.01 сек.