Напряженное состояние

Буровые скважины и их классификация

И применяемом оборудовании.

Общие сведения о бурении скважин

ЛЕКЦИЯ №6

Скважина представляет собой горную выработку круглого сечения с заранее заданным положением в пространстве, имеющая малый размер диаметра по сравнению с глубиной. В большинстве случаев скважина создается последовательным разрушением горной породы вращающимся долотом и извлечением продуктов разрушения на поверхность.

Начало скважины (рис. 6.1,а)называется устьем 1, дно скважины – забоем 3. Выбуренное пространство между устьем и забоем образует ствол 2 скважины. Боковая поверхность ствола называется стенкой скважины.

Рис. 6.1. Схематическое изображение скважины

При обычном бурении разрушается вся масса породы (бурение сплошным забоем). При бурении с отбором внутреннего столбика породы- керна разрушается только кольцевое пространство у стенок скважины, а неразрушенный керн извлекается для изучения свойств горной породы.

В законченном состоянии скважина представляет собой капитальное сооружение в земной коре (рис. 6.1,б). Стенки скважины крепятся обсадными трубами 5, пространство между трубами и стенками скважины заполняется цементным раствором 6. Каждую последующую колонну труб подвешивают на предыдущей колонне. На фланце 4 последней эксплуатационной колонны подвешивают нефтепромысловое оборудование и монтируют устьевое оборудование. Для гидравлического сообщения продуктивного пласта со скважиной в трубах и цементном камне выполняются отверстия 7. Часто башмак эксплуатационной колонны устанавливается ниже подошвы продуктивного пласта с тем, чтобы осталось пространство для сбора песка и глинистых частиц, поступающих из пласта вместе с нефтью.

Спроектировать конструкцию скважины – это значит определить необходимое для условий данного месторождения число и размеры обсадных колонн, диаметры долот для бурения ствола под каждую колонну, положение границ цементирования и метод вхождения в продуктивную зону.

Стенки скважины имеют винтообразный рисунок с выступами и впадинами, образующимися при бурении шарошечными долотами. В твердых породах возможно сужение ствола вследствие бурения изношенным долотом. Ось ствола всегда имеет пространственное искривление, однако, при малом отклонении от вертикали скважину называют вертикальной.

Специально искривленные скважины называют наклонно направленными. Подавляющее большинство скважин на нефть и газ являются наклонно направленными. При отклонении от вертикали на 90^о скважины называют горизонтальными.

Целевое назначение скважин может быть различным. Скважины, которые бурятся в целях поиска и разработки месторождений углеводородов подразделяются на следующие категории.

Опорные скважины – для изучения геологического строения и гидрогеологических условий регионов, определения общих закономерностей распределения осадочных комплексов с целью выбора направлений геолого-разведочных работ. В этих скважинах проводится сплошной отбор керна во всех интервалах, поскольку результаты изучения нового района представляют интерес не только для нефтяников и газовиков, но для других отраслей промышленности.

Параметрические скважины – для изучения глубинного строения и оценки перспектив нефтегазоносности региона, а также для уточнения результатов сейсмических и других геофизических исследований.

Структурные скважины – для подготовки к поисково-разведочному бурению перспективных площадей, определения элементов залегания пластов и составления профилей данной площади.

Поисковые скважины – для установления нефтегазоносности площадей, подготовленных геолого-поисковыми работами. Структурно-поисковые скважины обычно неглубокие (до 300–600 м) и имеют небольшой диаметр (73–114 мм).

Разведочные скважины бурятся на площадях с установленной промышленной нефтегазоносностью для оконтуривания месторождения и подсчета запасов углеводородов. Обычно разведочное бурение составляет четвертую часть от объема эксплуатационного бурения. При бурении разведочных скважин предусматривается отбор достаточно представительного керна, во избежание искажения результатов в буровой раствор не вводятся нефтепродукты. Выполнившие свое назначение разведочные скважины ликвидируются, консервируются или передаются в эксплуатацию.

Эксплуатационные скважины – это комплекс добывающих, нагнетательных и наблюдательных скважин. Сюда же можно отнести скважины для закачки в недра (сброса) промысловых вод. Нагнетательные скважины предназначены для закачки воды или газа с целью поддержания пластового давления и продления фонтанного периода разработки месторождений.

Дата добавления: 2014-01-05