Общие сведения о процессах эксплуатации нефтяных и газовых месторождений общие сведения о скважинах

При эксплуатации нефтяных и газовых месторождений производится подъем продукции пласта (нефть, газ, пластовая вода и их смеси) с глубины залегания на поверхность. Основной объект любою месюрождения - скважина. Скважина образуется в результате разбуривания земной поверхности при помощи буровой техники и оборудования.

Скважина - это вертикальная (горизонтальная) или наклонно направленная горная выработка, соединяющая поверхность земли с продуктивным пластом

Скважина образует канал для подъема продукции из пласта на поверхность.

Начало скважины на поверхности называется устьем, боковая поверхность - стволом, дно скважины - забоем. Расстояние от устья по оси ствола до забоя называется длиной скважины, а расстояние от устья до забоя по проекции оси скважины на вертикаль - глубиной скважины.

Для укрепления стенок скважины от разрушения, обвалов в нее опускают металлические трубы, получившие название обсадные. Конструкция скважины, законченной бурением, показана на рис.1. Скважина представляет собой цилиндрический ступенчатый канал, сужающийся книзу. По глубине скважина распределяется на участки, имеющие специальные названия: направление 1, кондуктор 2, промежуточная колонна 3, эксплуатационная колонна 4.

Направление- начальный участок скважины глубиной 4-8 метров. Эгот участок обсаживается трубой максимального диаметра. Пространство между стенками породы и трубой заполняют бутовыми камнями и заливают цементным раствором. Этот участок обеспечивает устойчивость самою верхнего участка скважины, лежащего в зоне легкоразмываемых пород.

Кондуктор- участок, пробуриваемый за направлением диаметром до 900 мм, глубиной от 50 до 400 метров. Этот участок закрепляют обсадной трубой. Пространство между стенкой скважины и наружной поверхностью обсадной трубы заливают цементным раствором под давлением для разобщения слабых (пористых) пластов со скважиной.

Промежуточная колонна - участок 3 (рис.1) разбуриваемый за кондуктором диаметром меньшим, чем диаметр обсадной колонны кондуктора и закрепляемый обсадными трубами с последующей цементацией затрубного пространства под давлением. В скважине в зависимости от ее глубины, вида горной породы и других факторов может быть различное число промежуточных колонн.

Рис.1. Конструкция скважин

1-направление. 2-кондуктор, 3-промежуточная, 4- эксплуатационная колонна. 5-цементный раствор, 6-стенка скважины.

Тогда эти колонны обсадных труб соответственно называют первой. Промежуточной колонной, второй промежуточной колонной и т.д.

Зазор между сненкой скважины и наружной поверхностью каждой промежуточной обсадной колонны заполняют цементным раствором не на полную высоту колонны. Число промежуточных колонн может доходить до трех и даже четырех.

Эксплуатационная колонна - участок 4 рис 1, (нижний) участок скважины, обсаженный трубами меньшею диаметра, чем последняя промежуточная колонна. Пространство между стенкой эксплуатационной колонны и стенкой скважины 6 заполняют цементным раствором 5 на определенную высоту с помощью специальной техники.

В зависимости от наличия и количества промежуточных колонн, скважины бывают одноколонной рис. 1.а, двух колонно и рис. 1.6, трехколонной рис.1.в. конструкции. При одноколонной конструкции в скважину опускают только э к с п л у а т а ц и о н н у ю колонну, а промежуточные колонны отсутствуют.

При наличии промежуточной и и эксплуатационной колонн скважина имеет двухколонную конструкцию, при наличии двух промежуточных и одной эксплуатационной -трехколонную конструкцию.

Для того, чтобы нефть из пласта поступала внутрь скважины она подвергается перфорации, т.е созданию радиальных отверстий в цилиндрической поверхности обсадных труб и цементом камне в зоне расположения продуктивного пласта. Через полученные в процессе перфорации радиальные отверстия продукция поступает из пласта внутрь скважины и по ней может подниматься на поверхность (рис. 2).

Классификация скважин

В зависимости от назначения скважины подразделяются на эксплуатационные и поисково-разведочные.

Поисково-разведочные скважины бывают следующих категорий: опорные, параметрические. поисковые, разведочные. Группа эксплуатационных скважин включает скважины двух категорий: добывающие и нагнетательные.

Нагнетательные скважины предназначены для нагнетания воды или газа с поверхности в продуктивные пласты.

Добывающие скважины предназначены для извлечения нефти или газа из продуктивных пластов.

Классификация добывающих скважин представлена на рис 3.

Рис.3. Классификация добывающих скважин

Наибольшее распространение среди глубинно-насосных скважин получили скважины УШСН. Их количество составляет около 70% всех глубинно-насосных скважин в нашей стране.

2