Испытание скважины

Освоение скважины.

После затвердевания цементного раствора приступают к освоению скважины, для чего с помощью специальных аппаратов (перфораторов) в зоне продуктивного пласта в эксплуатационной колонне проделывают щели или отверстия, т.е. создают каналы гидродинамической связи пласта и ствола скважины, а после выполнения этой операции создают условия для поступления флюида из пласта в ствол скважины через созданные каналы, для чего давление в стволе скважины постепенно снижают до тех пор, пока давление в пласте не превысит гидростатическое давление промывочной жидкости в скважине. Это достигается либо за счет снижения уровня жидкости в скважине, либо за счет уменьшения ее плотности.

Перед вызовом притока устье скважины оборудуют фонтанной арматурой (системой задвижек и трубопроводов) для управления скважиной в процессе эксплуатации. Если созданная депрессия, полученная в результате проведенных работ, не способствует вызову притока, то проводится комплекс работ по интенсификации притока.

Этот комплекс работ является неотъемлемой частью освоения скважин в низкопроницаемых и неоднородных коллекторах. Для интенсификации притока механическим (гидравлический или газовый разрыв пласта) или химическим (кислотная обработка) способами увеличивают проницаемость призабойной зоны пласта за счет образования новых или очистки существующих в нем трещин.

Технологический процесс «испытание скважин» не всегда присутствует в полном объеме, а является необходимым при бурении разведочных скважин наряду с отбором керна в процессе бурения.

4.1. Демонтаж буровой установки, вспомогательных сооружений и инженерных коммуникаций:

Демонтаж бурового оборудования, вышки и привышечных сооружений и подготовка их к транспортированию на новую точку.

Отправка демонтированного оборудования и имущества на новую точку.

4.2. Утилизация и захоронение производственных отходов, рекультивация земельного участка

Параллельно с демонтажем БУ проводят очистку территории от металлолома и строительного мусора, выполняют работы по охране окружающей среды - утилизацию и захоронение производственных отходов, рекультивацию земельного участка (восстановление нарушенного слоя почвы).

Скважину по акту передают на баланс заказчика (недропользователя), который несет ответственность за ее техническое состояние, в том числе после ликвидации скважины.

Назначение скважин и их классификация.

Скважины классифицируют по назначению, глубине,по расположению на поверхности земли.

По назначению скважины классифицируют на разведочные, эксплуатационные и специальные.

Разведочные скважины подразделяют на 6 категорий: опорные, параметрические, структурные, поисковые, оценочные, разведочные.

Опорные скважины строят в неизученных бурением нефтегазоносных районах для геологического изучения крупных элементов земной коры с целью выбора наиболее перспективных направлений геологоразведочных работ на нефть и газ.

Параметрические скважины закладывают в относительно изученных районах для изучения геологического строения и получения геофизических характеристик зон нефтегазонакопления.

Структурные скважины закладывают на выявленных перспективных нефтегазоносных площадях для подготовки к поисковому бурению с целью определения элементов залегания пластов (тектоника, стратиграфия и литология) в различных точках и составления профиля данной площади.

Поисковые скважины закладывают на площадях, подготовленных геологопоисковыми работами, с целью открытия новых месторождений нефти и газа или на уже открытых месторождениях с целью поисков новых залежей.

Оценочные скважины закладывают на площадях с установленной промышленной нефтегазоносностью с целью подготовки данных для оценки запасов и обоснования целесообразности разведки и разработки месторождений углеводородов.

Разведочные скважины бурят на площадях с установленной промышленной нефтегазоносностью с целью сбора исходных данных для составления проекта разработки залежей и уточнения категории запасов.

Эксплуатационные скважины подразделяют на 3 категории: добывающие, нагнетательные, наблюдательные.

Добывающие скважины служат для извлечения углеводородов из залежей.

Нагнетательные скважины бурят с целью поддержания пластового давления путем нагнетания в них воды, пара или газа.

Наблюдательные скважины бурят для наблюдения за характером вытеснения нефти и изменением нефтегазоводонасыщенности.

Специальные скважины служат для сброса промысловых вод, ликвидации открытых фонтанов нефти и газа, разведки и добычи подземных вод, захоронения промышленных стоков, строительства и эксплуатации подземных хранилищ нефти и газа.

По мере разработки месторождения разведочные скважины переходят в категорию добывающих, а добывающие – в категорию нагнетательных или наблюдательных.

По глубине скважины классифицируются на:

- сверхглубокие (более 5000 м);

- глубокие ( 1000-5000 м);

- мелкие (менее 1000 м).

Кольская сверхглубокая скважина (СГ-3) — находится в Мурманской области, в 10 километрах к западу от города Заполярного, на территории геологического Балтийского щита. Её глубина составляет 12 262 метра. В отличие от других сверхглубоких скважин, которые бурились для добычи нефти или геологоразведки, СГ-3 была пробурена исключительно для исследования литосферы.

Считалась самой глубокой скважиной до 2008 года, когда её обошла пробуренная под острым углом к поверхности земли нефтяная скважина Maersk Oil BD-04A, длина которой 12 290 метров (находится в нефтяном бассейне Аль-Шахин, Катар), после этого в январе 2011 эту скважину обошла также нефтяная скважина месторождения Одопту-море проекта Сахалин-1, также пробуренная под острым углом к поверхности земли, длиной 12 345 метров^[2].

По расположению на поверхности земли скважины различают:

- расположенные на суше,

- шельфовые,

- морские.

Нефтяные и газовые скважины бурят на суше и на море при помощи буровых установок. В последнем случае буровые установки монтируются на эстакадах, плавучих буровых платформах или судах.

Конструкция скважин.

Расположение обсадных колонн с указанием их диаметра, глубины установки, высоты подъема закачанного цементного раствора, диаметра долот, которыми ведется бурение под каждую колонну, а иногда и других данных называется конструкцией скважины.

В скважину спускают обсадные колонны определенного назначения: направление, кондуктор, промежуточные колонны, эксплуатационная колонна.

Направление спускается в скважину для предупреждения размыва и обрушения горных пород вокруг устья при бурении под кондуктор. Направление спускают на глубину от 5 до 130 м.

Кондуктор предназначен для разобщения верхнего интервала разреза горных пород, изоляции пресноводных горизонтов от загрязнений, монтажа противовыбросового оборудования. Кондуктор спускают на глубину 150-1500 м.

Эксплуатационной колонной крепят скважину для разобщения продуктивных горизонтов от всех остальных пород и извлечения из скважины нефти или газа, или, наоборот для нагнетания в продуктивный горизонт воды или газа с целью поддержания пластового давления.

Промежуточные (технические) колонны необходимо спускать, если невозможно пробурить до проектной глубины без предварительного разобщения зон осложнений (проявлений, обвалов).

Промежуточные колонны могут быть следующих видов:

Сплошные – перекрывающие весь ствол скважины от забоя до устья независимо от крепления предыдущего интервала.

Хвостовики – для крепления только необсаженного интервала скважины с перекрытием предыдущей обсадной колонны на некоторую величину.

Летучки – специальные промежуточные обсадные колонны, служащие только для перекрытия интервала осложнений и не имеющие связи с предыдущими и последующими обсадными колоннами.

Принято считать, что скважина имеет одноколонную конструкцию, если в нее не спускаются промежуточные колонны, хотя спущены и направление и кондуктор. При одной промежуточной колонне скважина имеет двухколонную конструкцию. Когда имеются две и более технические колонны, скважина считается многоколонной.

Способы бурения нефтяных и газовых скважин.

Формирование ствола скважины в процессе бурения осуществляется за счет постоянного разрушения горных пород на забое тем или иным способом. Существует много способов разрушения горных пород.

Бурение скважин на нефть и газ по способу воздействия на горные породы	Бурение скважин на нефть и газ по характеру разрушения горных пород на забое
НЕМЕХАНИ-ЧЕСКИЕ СПОСОБЫ	МЕХАНИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ	Сплошное	Колонковое
Ударные	Вращательные
Химический	Ударно-канатный	Роторный
Термохимический	Ударный на штангах	С помощью системы верхнего привода
Электроимпульсный	Пневмоудар-ный	С помощью забойных двигателей (гидравлические – турбобур, винтовой (объемный) забойный двигатель, электрический - электробур.
Вращательно-ударные и ударно-вращательные (комбинированные)

НЕМЕХАНИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ:

Разрушение породы возможно и без механического разрушения, например, под влиянием тепловых, электрических, высокочастотных электромагнитных и других полей. Вместо долот здесь используются буровые наконечники: плазмо – и термобуры, лазеры и др. устройства.

Однако одни из них не вышли из стадии лабораторных исследований, например химические и термохимические, другие (электроимпульсный) – за стадию опытно-промышленного внедрения.

МЕХАНИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ:

Поэтому основным способом бурения, применяемым в промышленности, является механический, основанный на разрушении горной породы силовым воздействием на нее специального породоразрушающего инструмента – долота.

При ударном бурении породоразрушающий инструмент (долото) совершает возвратно-поступательное движение вдоль оси скважины и наносит периодические удары по забою. Ударное разрушение забоя и вынос частиц породы чередуются.

Способ ударно-канатного бурения характеризуется тем, что разрушение горной породы происходит под воздействием породоразрушающего инструмента, подвешенного на канате, который периодически приподнимают над забоем на сравнительно небольшую высоту (до 40-50 см) и сбрасывают. Разрушение горной породы происходит в результате ударов долота по забою. Образующийся на забое шлам периодически удаляют специальным инструментом (желонкой), который спускают в скважину на канате вместо долота.

Способ ударно-канатного бурения известен с древних времен. В настоящее время он используется в основном при разведочном бурении на россыпях, проходке взрывных скважин на карьерах и сооружении водоподъемных скважин; при бурении нефтяных скважин этот способ не используется.

Ударное бурение на штангах напоминает предыдущий способ, но в отличие от него породоразрушающий инструмент спускают в скважину на колонне полых бурильных труб (штанг). Последняя имеет канал, по которому жидкость можно подавать к забою для удаления шлама.

В наше время способ практического применения не имеет.

Пневмоударный способ бурения – современное ударное бурение с выносом породы сжатым воздухом.

По сравнению с ударным вращательный способ бурения имеет существенное преимущество. Оно состоит в том, что породоразрушающий инструмент находится в постоянном контакте с забоем, вращаясь вокруг своей оси, а образующийся шлам непрерывно удаляется с забоя. Это преимущество обеспечило способу вращательного бурения за счет высокой производительности широкое применение.

Разрушение породы при вращательном бурении происходит при одновременном воздействии силовой нагрузки и вращающего момента. Под действием силовой нагрузки, как правило, превышающей предел прочности пород на сжатие, долото внедряется в породу на некоторую глубину, а под действием вращающего момента скалывает, дробит и истирает ее.

При роторном бурении вращение долота осуществляется силовым приводом с поверхности Земли через гибкий вал (бурильную колонну).

При бурении с помощью забойных двигателей бурильная колонна не вращается, а вращение долота осуществляется забойным двигателем (турбобуром, электробуром или винтовым (объемным) двигателем), закрепленным снизу бурильной колонны над долотом.

Турбобур - это гидравлическая турбина, приводимая во вращение с помощью нагнетаемой в скважину промывочной жидкости.

ВЗД -это разновидность забойной гидравлической машины, в которой для преобразования энергии потока промывочной жидкости в механическую энергию вращательного движения использован винтовой механизм.

Электробур -это электродвигатель, защищенный от проникновения жидкости, питание к которому подается по кабелю с поверхности.

Преимуществами вращательного бурения с помощью забойных двигателей являются отсутствие непроизводительных затрат энергии на вращение многокилометровой колонны бурильных труб и преодоление трения о стенки скважины.

При сплошном бурении разрушается вся масса породы.

Колонковое бурение отличается тем, что забой скважины разрушается не сплошь, а выборочно с образованием кольцевого забоя. В скважине остается неразрушенный столбик (колонка горной породы) – керн. После подъема из скважины специальным колонковым снарядом керн используется как образец породы для геологического изучения.

Подземное оборудование, применяемое при строительстве скважин.

Бурильная колонна -комплекс бурового оборудования; ступенчатый полый вал, соединяющий ПРИ с наземным оборудованием при бурении скважин. БК создает осевую нагрузку на долото и передает вращающий момент долоту. Кроме того, БК используется для подачи бурового раствора и выноса шлама, подачи электро- и гидроэнергии. Располагается ниже вертлюга и включает в себя:

1. Ведущая труба предназначена для передачи вращения от ротора к бурильной колонне (роторное бурение) и передачи реактивного момента от бурильной колонны ротору (при бурении с ЗД). Эта труба, как правило, имеет квадратное сечение и проходит через квадратное отверстие в роторе. Одним концом ведущая труба присоединяется к вертлюгу, а другим – к обычной бурильной трубе круглого сечения.

2. Бурильные трубы с замками служат для передачи вращения, подвода бурового раствора, подъема и спуска долота и.т.д. Трубы соединяются между собой с помощью бурильных замков.

- ЛБТ – легкосплавные бурильные трубы (изготовляют из алюминиевых сплавов, применяют, чтобы облегчить бурильную колонну)

- СБТ – стальные бурильные трубы (для создания нагрузки на долото)

- УБТ – утяжеленные бурильные трубы (для создания нагрузки на долото и повышения устойчивости нижней части бурильных труб)

Бурильные трубы также отличаются повышенной толщиной стенки и имеют коническую резьбу с обеих сторон либо приварные соединительные концы. Диаметр БТ составляет 60-140 мм, длина – 6, 8 и 11,5 м.

Дата добавления: 2013-12-13