Процесс укрепления стенок буровых скважин обсадными трубами и тампонажным раствором. Наиболее распространено крепление скважин последовательным спуском и цементированием направляющей колонны, кондуктора, промежуточной и эксплуатационных колонн. Промежуточная и эксплуатационная колонны могут быть спущены целиком, секциями и в виде потайных обсадных колонн, которые, как правило, входят в башмак предыдущей колонны и в процессе проводки скважины могут быть наращены до устья.
Перед спуском обсадной колонны производят комплекс геофизических работ, среди которых важное место занимают кавернометрия и профилеметрия, что позволяет определить количество тампонажного цемента и др. Для выбора числа обсадных колонн (зон крепления) используется совмещённый график изменения пластового давления, давления гидроразрыва пород и гидростатического давления столба бурового раствора, построенный на основании исходных данных в прямоугольных координатах «глубина — эквивалент градиента давления». Под эквивалентом градиента давления понимают плотность жидкости, столб которой в скважине в точке замера создаёт давление, равное пластовому (поровому) или давлению гидроразрыва.
Подготовку обсадных труб к спуску в скважину осуществляют централизованно на трубных базах или непосредственно на буровых. Обсадные трубы должны иметь заводские сертификаты и
Расчёт обсадных колонн (эксплуатационных и промежуточных) производится по нескольким методикам. Для эксплуатационных колонн определяется наружное и внутреннее давление и проводится расчёт обсадных колонн на растяжение, для промежуточных колонн учитывается их износ. Существуют особенности расчёта колонн применительно к многолетнемёрзлым породам, соляным залежам и т.д. Обсадные колонны, собираемые с помощью муфтовых соединений или на сварке, спускают обычно в один приём. При спуске труба, находящаяся у буровой, с помощью элеватора поднимается на талевой системе лебёдкой, нижним концом свинчивается с муфтой уже спущенной и висящей на роторном столе обсадной трубой, затем опускается вся колонна обсадных труб. Процесс повторяется до спуска всех труб. После спуска обсадной колонны скважина промывается и цементируется.
Работа бурильной колонны (2)
... талевая система. Она предназначена для спуска и подъема бурильной колонны и колонны НКТ, для спуска обсадной колонны, поддержания бурильной колонны на весу во время бурения скважины и ее ... с использованием забойных двигателей. Кроме перечисленных бурильных труб, вверху бурильной колонны имеется ведущая труба, присоединяемая к стволу вертлюга. Ведущая труба имеет квадратное сечение, поэтому ее часто ...
Процесс цементирования начинается с приготовления цементного раствора с помощью цементно-
Разработаны количественные требования к ряду технологических параметров крепления скважин. Изготавливаются устройства для центрирования (центраторы) обсадной колонны, турбулизации (турбулизаторы) потока тампонажного раствора. Подобраны составы буферных жидкостей, разделяющие буровой и тампонажный растворы, устраняющие их смешивание и способствующие более полному вытеснению бурового раствора тампонажным. В среднем расход цементного раствора 0,07 м на 1 м проходки, для глубоких скважин — 0,03-0,2 м 3 в зависимости от их конструкций Крепление скважин.
При бурении нефтяных и газовых скважин возникает необходимо крепить их стенки, в результате: укрепляются стенки скважин, сложенные недостаточно устойчивыми горными породами; разобщаются нефтеносные или газоносные пласты друг от друга, а также от водоносных пород. Это позволяет создать долговечный и герметичный канал, по которому нефть или газ поднимаются с забоя до устья скважины без потерь. Пласты разобщают при помощи обсадных труб. Так как одно крепление стенок скважины обсадными трубами не создает разобщения пластов, то за трубное пространство заполняют цементным раствором при помощи специального цементировочного оборудования и приспособлений. Этот процесс называется цементированием скважины. Расположение обсадных колонн с указанием их диаметра, глубины установки, высоты подъема закачанного цементного раствора, диаметра долот, которыми ведется бурение под каждую колонну, называется конструкцией скважины.
Технология и техника строительства нефтяной эксплуатационной ...
... работ с сохранением минимальных затрат на скважину. Дипломный проект состоит из 7 частей: общей, геологической, технической, специальной части, охраны труда и окружающей природной среды, организационной - экономической части. При разработке дипломного ... по глубине кровлей фундамента. Освоение месторождения начато в 1998 году. В настоящее время разработка месторождения ведется с берега горизонтальным ...
Конструкция скважины должна обеспечить высокое качество строительства скважины как долговременно эксплуатируемое сложного нефтепромыслового объекта, предотвращение аварий и осложнений в процессе бурения и создание условий для снижении затрат времени и материально-технических средств на бурение. Кроме того, конструкция скважины должна обеспечивать:
- доведение скважины до проектной глубины;
- осуществление заданных способов вскрытия продуктивных горизонтов и методов их эксплуатации,
- проведение технико-технологических воздействий на пласт,
- ремонтно-изоляционные работы, а также длительную эксплуатацию скважины с оптимальным дебитом.
- предотвращение осложнений в процессе бурения и условия, позволяющие полностью использовать
потенциальные возможности техники и технологических процессов;
- минимум затрат на строительство скважины как законченного объекта в целом.
Число обсадных колонн, необходимых для обеспечения перечисленных требований, определяется исходя из несовместимости условий бурения отдельных интервалов скважины. Под несовместимостью условий бурения понимается такое их сочетание, когда заданные параметры технологических процессов бурения нижележащего интервала скважины вызовут осложнения в пробуренном вышележащем интервале, если последний не закреплен обсадной колонной, а проведение дополнительных специальных технологических мероприятий по предотвращению этих осложнений невозможно.
В конструкции скважины используются следующие типы обсадных колонн:
- направление — для крепления верхнего интервала, сложенного неустойчивыми отложениями. Предназначено для предотвращения размыва устья скважины;
- кондуктор — для крепления верхних неустойчивых интервалов разреза, изоляции водоносных горизонтов от загрязнения, установки на устье противовыбросового оборудования, а также для подвески последующих
обсадных колонн;
— промежуточная обсадная колонна — для крепления и изоляции вышележащих зон геологического разреза, несовместимых по условиям бурения с нижележащими. Служит для предотвращения осложнений и аварий в скважине при бурении последующего интервала. В
благоприятных условиях промежуточная колонна может быть использована в качестве эксплуатационной;
- эксплуатационная колонна — для крепления и разобщения продуктивных горизонтов и изоляции их от других горизонтов геологического разреза скважины. Предназначена для извлечения нефти или газа на поверхность любыми известными способами.
Промежуточные обсадные колонны могут быть: Сплошные, т.е. перекрывающие весь ствол скважины от забоя до устья, независимо от крепления предыдущего интервала; хвостовики — для крепления только не обсаженного интервала скважины с перекрытием предыдущей обсадной колонны, не менее чем на 100 м; летучки — специальные промежуточные обсадные колонны, служащие только для ликвидации осложнений и не имеющие связи с предыдущей или последующими обсадными колоннами. Летучки до устья скважины не наращиваются.
Промежуточная колонна-хвостовик может наращиваться до устья скважин или при благоприятных условиях служить в качестве эксплуатационной колонны. Когда износ последней промежуточной колонны незначительный, эксплуатационная колонна может быть спущена в виде хвостовика. При подсчете числа колонн, входящих в конструкцию скважин, направление и кондуктор не учитывают. Конструкцию скважины, состоящую из эксплуатационной и одной промежуточной колонны, называют двухколонной, а из эксплуатационной и двух промежуточных — трех колонной и т. д.
Буровые установки глубокого бурения
... оборудование является неотъемлемой частью всякой буровой установки независимо от способа бурения. Буровая вышка предназначена для подъема и спуска бурильной колонны и обсадных труб в скважину, ... буровые установки и наборы бурового оборудования (НБО) для бурения нефтяных и газовых скважин глубиной 2500... 8000 м ... при помощи специальных уст-ройств. Транспортировка вышки осуществляется в собранном виде ...
Выбор числа обсадных колонн и глубины их спуска. Основными исходными данными для выбора числа обсадных колонн и глубины их спуска являются:
- цель бурения и назначение скважины;
- проектный горизонт (пласт), глубина скважины, диаметр эксплуатационной колонны;
- пластовые давления и давления гидроразрыва пород физических горизонтов;
- способы закачивания скважины и ее эксплуатации;
- профиль скважины (вертикальная, наклонно-направленная) и его характеристика (величина отклонения от
вертикали, темп изменения угла и азимута искривления);
- характеристика пород по крепости.
При бурении первых трех разведочных скважин, если достоверность геологического разреза недостаточна, допускается включение в конструкцию скважины резервной промежуточной обсадной колонны. Если в процессе бурения будет установлено, что необходимость в спуске резервной обсадной колонны отпала, то продолжают углубление ствола под очередную обсадную колонну до запроектированной глубины.
Характерные особенности конструкций газовых скважин.
В отличие от нефтяных при выборе конструкций газовых скважин необходимо учитывать следующие специфические особенности:
- после проявления газоносного пласта и заполнения всего объема скважины газом из-за его относительно небольшой плотности давление на устье почти не отличается от забойного, т.е. возникают большие давления по всему стволу скважины от устья до забоя. Такое распределение давления требует создания прочного ствола газовой скважины, чтобы в случае внезапного проявления пласта при бурении можно было регулировать отбор газа или задавить его в пласт;
- газ обладает большей подвижностью, чем жидкость, и поэтому он может проникать в самые
незначительные не плотности. В связи с этой особенностью газа предъявляются повышенные требования к герметизации
резьбовых соединений обсадных труб, а также за трубного пространства;
— Газовые скважины имеют большие свободные дебиты, в результате чего создаются значительные скорости движения газа по стволу, которые могут вызвать чрезмерную вибрацию обсадных колонн и увеличить степень их напряженности. Эта особенность газовых скважин требует создания не только прочных обсадных колонн, но и определенной их устойчивости и жесткости.
Выбор конструкций скважин.
Начало скважины, то есть её верхняя часть, называется устьем, дно скважины называется забоем. Стенкой скважины называется её боковая поверхность, а стволом – пространство, ограниченное стенкой. Длиной скважины является расстояние по оси ствола от устья до забоя, глубиной скважины – проекция длины на вертикальную ось. Если скважина не наклонная и не искривлённая, то длина её численно равна глубине.
Заканчивание нефтяной скважины
... колонны; 3. поиск эффективного способа крепления скважин, добиваться максимальной герметичности обсадной колонны и устья скважины, т.е. высокое качественное заканчивание скважин. 4. поиск наиболее оптимального способа ... скважины, на успешность заканчивания и освоения, на охрану недр и т.д. Крепление скважины ... ветра, м/с Интервал залегания многолетнемерзлой породы Пылинское 5А РФ Тюменская ...
Конструкция скважины состоит из следующих элементов.
Участок скважины I – направление. Так как устье скважины располагается в зоне мягких, легкоразмываемых пород, то его требуется укреплять. Алгоритм выполнения направления следующий: бурится шурф до залегания устойчивых пород (4-8 м), после чего в него ставится труба нужных параметров (длина и диаметр), а всё пространство между стенками шурфа и трубой (межтрубное пространство) заполняют бутовым камнем и заливают цементным раствором 2.
Конструкция скважины
1 – обсадные трубы; 2 – цементный камень; 3 – пласт; 4 – перфорация в обсадной трубе и цементном камне; I – направление; II – кондуктор; III – промежуточная колонна; IV – эксплуатационная колонна.
Ниже направления бурят
Пространство за трубами кондуктора также цементируют. Кондуктор служит для изоляции неустойчивых пород, которые осложняют бурение.
Промежуточную колонну III устанавливают и цементируют в том случае, если не удаётся после установки кондуктора пробурить скважину до проектной глубины. Причины этого могут быть разными – осложняющие горизонты, необходимость перекрытия не планируемых в эксплуатации продуктивных пластов. Промежуточных колонн в зависимости от условий залегания пласта может быть несколько.
