Крепление скважин экспандируемыми трубами реферат

Обновлено: 02.07.2024

1.крепление скважин цели и задачи
С углублением ствола скважины по мере необходимости проводят работы по его креплению. Понятие крепления скважины охватывает работы по спуску в скважину обсадной колонны и ее цементированию. Спущенная в ствол обсадная колонна - составной элемент конструкции скважины.
В понятие конструкции скважины включают следующие характеристики: глубину скважины; диаметрствола скважины, который можно оценивать по диаметру породоразрушающего инструмента (долота, бурголовки и т. п.), применяемого для бурения каждого отдельного интервала, и уточнять на основе замеров профилеметрии и кавернометрии; количество обсадных колонн, спускаемых в скважину, глубину их спуска, протяженность, номинальный диаметр обсадных колонн и интервалы их цементирования.
Крепление скважиныпроводят с различными целями: закрепление стенок скважины в интервалах неустойчивых пород; изоляция зон катастрофического поглощения промывочной жидкости и зон возможных перетоков пластовой жидкости по стволу; разделение интервалов, где геологические условия требуют применения промывочной жидкости с весьма различной плотностью; разобщение продуктивных горизонтов и изоляция их от водоносных пластов;образование надежного канала в скважине для извлечения нефти или газа или подачи закачиваемой в пласт жидкости; создание надежного основания для установки устьевого оборудования.
2. конструкция скважины элементы конструкции скважины
Скважина-это вертикальная или наклонная (горизонтальная) горная выработка большой длины и малой площади поперечного сечения, соединяющая пласт с поверхностью земли.
Подконструкцией скважины понимают систему обсадных труб различного диаметра, спускаемых в скважину на различную глубину. Для разных районов конструкции нефтяных скважин различны и определяются следующими требованиями.
- противодействие силам горного давления, стремящимся разрушить скважину;
- сохранение заданного диаметра ствола на всей его протяженности;
- изоляция встречающихся в разрезе скважины горизонтов,содержащих разнородные по химическому составу агенты и исключение их смешивания;
- возможность спуска и эксплуатации различного оборудования;
- возможность длительного контакта с химически агрессивными средами и противодействие высоким давлениям и температурам.
Часть скважины, примыкающая непосредственно к нефтяному пласту, оборудуется фильтром, через него происходитпереток нефти из пласта в скважину.
Взависимости от числа обсадных колонн конструкция скважины может быть одноколонной, двухколонной и т.д.
Элементы конструкции скважины:
Направление – служит для предотвращения размыва и осыпания устья скважины и придания направления скважине.
Кондуктор - служит для изоляции верхних водоносных горизонтов и предотвращения их загрязнения, а также для укрепления неустойчивых стенок скважины.
Промежуточнаятехническая колонна - спускается для перекрытия осложненных интервалов, а также при бурении скважин глубиной свыше 4000 м
Хвостовик – часть обсадной колонны, спускаемой на бурильных трубах, служит для перекрытия осложненного интервала.
Эксплуатационная колонна - служит для добычи нефти и газа.

3. Проектирование конструкции скважины
Конструкция скважины влияет на все виды работ, составляющиепроцесс бурения, и определяет их стоимость и качественное выполнение геологического задания.
Важное значение имеет выбор глубины установки башмака конечной (или промежуточной) колонны обсадных труб. Определяющими факторами при этом являются: устойчивость стенок скважины, минимальный объем работ в скважине при необходимости перебуривания или ликвидации осложнений.
Выбор конструкции скважин во многом зависитот характерных и наиболее важных технологических особенностей бурения.

При выборе конструкции скважины следует стремиться к наиболее простым, но в то же время надежным конструкциям.
При построении проектной конструкции скважины необходимо стремиться к минимальному количеству ступеней. Каждая ступень должна служить только для установки на ней.

Чтобы читать весь документ, зарегистрируйся.

Связанные рефераты

Крепление скважин

. КРЕПЛЕНИЕ СКВАЖИН Основные цели крепления.

Крепление скважин

. Тема 9. КРЕПЛЕНИЕ СКВАЖИН ^ 9.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ С углублением ствола.

18 Стр. 3 Просмотры

Крепление скважин

. сопровождается спуском и подъемом бурильной колонны в скважину, а также поддержанием ее на.

22 Стр. 94 Просмотры

Оборудование для локального крепления скважин

. ЗОН ОСЛОЖНЕНИЙ ОБОРУДОВАНИЕМ ЛОКАЛЬНОГО КРЕПЛЕНИЯ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН.

Курсовая крепление скважины

. Под конструкцией скважины понимается совокупность данных о диаметрах и глубинах спуска.

В проекте строительства скважины разработка ее конструкции – очень ответственный раздел. От правильного учета характера нагружения, условий работы и износа колонн за период существования скважины зависит надежность конструкции. Вместе с тем выбранная конструкция предопределяет объем работ в скважине и расход материалов и поэтому существенным образом влияет на стоимостные показатели строительства и эксплуатации скважины.

Разработка конструкции скважины начинается с решения двух проблем: определения требуемого количества обсадных колонн и глубины спуска каждой из них; обоснования расчетным путем номинальных диаметров обсадных колонн и диаметров породоразрушающего инструмента.

Число обсадных колонн определяется на основании анализа геологического разреза в месте заложения скважины, наличия зон, где бурение сопряжено с большими осложнениями, анализа картины изменения коэффициентов аномальности пластового давления и индексов поглощения, а также накопленного практического опыта проводки скважин. Результаты изучения конкретной геологической обстановки позволяют сделать выводы о несовместимости условий бурения и на этом основании выделить отдельные интервалы, подлежащие изоляции. По имеющимся данным строят график изменения коэффициента аномальности пластового давления ka и индекса давления поглощения kп с глубиной и на нем выделяют интервалы, которые можно проходить с использованием раствора одной плотности.

Глубину спуска каждой обсадной колонны уточняют с таким расчетом, чтобы ее нижний конец находился в интервале устойчивых монолитных слабопроницаемых пород и чтобы она полностью перекрывала интервалы слабых пород, в которых могут произойти гидроразрывы при вскрытии зон с аномально высоким пластовым давлением (АВПД) в нижележащем интервале.

Определив число обсадных колонн и глубину их спуска, приступают к согласованию расчетным путем нормализованных диаметров обсадных колонн и породоразрушающего инструмента. Исходным для расчета является либо диаметр эксплуатационной колонны, который устанавливают в зависимости от ожидаемого дебита скважины, либо конечный диаметр скважины, определяемый размером инструментов и приборов, которые будут использоваться в скважине.

По расчетному значению внутреннего диаметра в соответствии с размерами, указанными в ГОСТ 632, подбирают нормализованный диаметр обсадной колонны. Подобным образом повторяют расчет для каждой последующей колонны до самой верхней.

Если строительство скважины завершается без спуска обсадной колонны на конечную глубину, исходным является диаметр долота для конечного интервала.

Компоновка обсадной колонны

Обсадную колонну собирают из обсадных труб либо одного номинального размера (одноразмерная колонна), либо двух номинальных размеров (комбинированная колонна). Трубы подбирают в секции в соответствии с запроектированной конструкцией обсадной колонны.

Для облегчения спуска обсадной колонны и качественного ее цементирования по выбранной технологии в состав колонны вводят дополнительные элементы: башмак, обратный клапан, заливочный патрубок, упорное кольцо, заливочную муфту, трубные пакеры, центраторы (фонари), скребки.

Башмак обсадной колонны навинчивают на нижний конец первой (снизу) обсадной трубы и закрепляют сваркой. Он служит для предохранения нижнего торца обсадной колонны от смятия и для ее направления по стволу скважины в процессе спуска. Используются башмаки различной конструкции: простейшая представляет собой короткий отрезок стальной толстостенной трубы с фасками (наружной и внутренней) на нижнем торце. Такие башмаки устанавливают на обсадных колоннах большого диаметра, начиная с 351 мм.

Обычно в башмачное кольцо снизу вводят направляющую пробку. Она имеет конусообразную или сферическую форму и изготовляется из легко разбуриваемого материала: бетона, алюминия, дерева. Имеются пробки чугунные и стальные. Благодаря своей форме, пробка облегчает прохождение обсадной колонны на участках искривления ствола. В самом кольце башмака или в направляющей пробке делают боковые отверстия, через которые цементный раствор закачивается в затрубное пространство.

Обратный клапан устанавливают в нижней части обсадной колонны на одну-две трубы выше башмака. Имеются конструкции колонных башмаков, включающие обратный клапан. Обратный клапан служит для перекрытия пути поступления жидкости внутрь обсадной колонны.

В зависимости от конструктивных особенностей обратные клапаны могут выполнять дополнительные функции: дифференциальный клапан при спуске колонны допускает регулируемое частичное заполнение обсадной колонны жидкостью, обратные клапаны типа ЦКОД или клапаны "Скотта" допускают постоянное заполнение колонны и срабатывают после введения дополнительного запорного элемента (шарика) и т. п.

Выбор конструкции клапана зависит от конкретных условий в скважине, и прежде всего от опасности проявлений и наличия зон поглощения.

Заливочный патрубок устанавливают непосредственно над башмаком (ниже обратного клапана). Он представляет собой отрезок трубы длиной около 1,5 м с отверстиями, расположенными по винтовой линии. Они соединяют затрубное пространство с внутренним объемом обсадной колонны. Заливочный патрубок применяют для подачи цементного раствора в затрубное пространство при цементировании обсадной колонны.

Упорное кольцо (кольцо "стоп") устанавливают в обсадной колонне на 20 – 30 м выше башмака. Оно имеет суженный внутренний диаметр и служит для задерживания цементировочных пробок. Кольцо изготовляют из серого чугуна, иногда применяют упорные кольца, изготовленные из цемента.

Заливочной муфтой обсадная колонна оснащается в том случае, если предусматривается ступенчатое цементирование. Она позволяет открыть в нужный момент каналы для подачи цементного раствора в затрубное пространство, а затем вновь их перекрыть. Место установки муфты определяется заранее по протяженности интервалов цементирования.

Трубный пакер вводят в оснащение обсадной колонны для создания надежной изоляции отдельных интервалов в затрубном пространстве. Пакер устанавливают в местах залегания устойчивых непроницаемых горных пород. В большинстве конструкций пакеров надежная изоляция достигается деформированием эластичного элемента, надетого на корпус, и плотным его смыканием со стенками ствола скважины. По способу перевода в рабочее состояние трубные пакеры подразделяются на гидравлические (пакеры ППГ, ПДМ и ПГБ-250 конструкции ВНИИБТ) и механические (конструкции, разработанные в объединениях "Краснодар-нефтегаз", "Куйбышевнефтегаз" и др.). В гидравлическом пакере под уплотнительный элемент поступает жидкость, вызывая его деформацию в поперечном размере. В механическом пакере эластичный элемент деформируется за счет разгрузки на него части веса самой обсадной колонны.

Центраторы("фонари") устанавливают на обсадной колонне для поддержания соосности ствола скважины и спущенной обсадной колонны и создания благоприятных условий для равномерного распределения цементного раствора по кольцевому зазору. Как считают некоторые исследователи, центраторы также способствуют снижению сил трения при спуске колонны и более полному замещению цементным раствором жидкости, находившейся в затрубном пространстве. Как правило, применяют пружинные центраторы, при использовании которых центрирование колонны в стволе скважины осуществляют с помощью пружинных арочных планок, концы которых закреплены на кольцах-обоймах. По конструкции колец центраторы подразделяют на разъемные (ЦПР конструкции ВНИИБТ, ЦЦ конструкции ВНИИКРнефти) и неразъемные (ФП конструкции ГрозНИИ).

Кольцо-обойма состоит из двух шарнирно соединенных половинок. Такой центратор легко надевается на обсадную трубу над устьем скважины при спуске колонны. У неразъемных центраторов кольца-обоймы целые, они должны быть предварительно надеты на трубу. Продольное перемещение центраторов по трубе ограничивается стопорным кольцом, которое располагается между кольцами-обоймами.

Эффект центрирования зависит от правильности выбора интервала установки центраторов по стволу и расстояния между центраторами на колонне. Центраторы размещают на наиболее ответственных участках колонны, где надежность изоляции имеет очень большое значение (интервал продуктивного горизонта и его кровли, низ обсадной колонны и т. п.). Расстояние между центраторами может быть вычислено по методике ВНИИБТ или ВНИИКРнефти

Скребки устанавливают на обсадной колонне для удаления глинистой корки со стенок скважины и повышения надежности сцепления цементного камня со стенками ствола скважины. Известны две разновидности конструкции скребков – круговые и прямолинейные.

Подготовительные мероприятия к спуску обсадной колонны. Спуск обсадной колонны.

Крепление некоторого интервала ствола скважины обсадной колонной с последующим ее цементированием – весьма важный и ответственный этап в строительстве скважины. От качества проведения этих работ в значительной степени зависит успешное выполнение последующих работ в скважине, ее надежность и долговечность.

Весь комплекс подготовительных мероприятий нацелен на то, чтобы спуск обсадной колонны проходил без вынужденных остановок и перерывов, во время спуска обсадная колонна не подвергалась непредвиденным перегрузкам, опасным с точки зрения ее целостности и нарушения профиля труб, и чтобы в скважину не попали трубы с дефектами, которые могут повлечь нарушение целостности обсадной колонны или потерю герметичности.

Комплекс подготовительных мероприятий включает подготовку обсадных труб, бурового оборудования и самой скважины.

В подготовку обсадных труб входит проверка качества их изготовления и обеспечение сохранности при транспортировании к месту проведения работ и погрузо-разгрузочных операциях, а также при их перемещении на буровой.

гидравлические испытания на заводах-изготовителях;
обследование наружного вида обсадных труб, проверку резьб и шаблонирование внутреннего диаметра труб на трубно-инструментальной базе бурового предприятия (УБР);
гидравлические испытания обсадных труб на трубно-инструментальной базе бурового предприятия (УБР), в отдельных случаях испытания труб можно проводить непосредственно на буровой;
визуальное обследование доставленных на буровую труб, промер длины каждой грубы;
шаблонирование, проверку состояния резьбы трубы над устьем скважины во время спуска обсадной колонны.

Под давлением труба должна находиться не менее 15 мин. Обсадная труба признается годной, если на ее внешней поверхности не обнаруживается никаких следов проникновения влаги изнутри.

На трубно-инструментальной базе бурового предприятия все трубы, прошедшие осмотр и инструментальный контроль, подвергают гидравлическим испытаниям на специальных стендах. Предельное давление при испытании определяют в зависимости от ожидаемых максимальных давлений. Для эксплуатационных и промежуточных колонн оно должно превышать ожидаемое внутреннее избыточное давление на 5 – 20 %. Но при этом давление испытания не должно превышать допустимых значений. Трубу выдерживают под максимальным давлением не менее 15 мин и слегка обстукивают ее поверхность вблизи муфты. Труба признается годной, если не обнаруживается никаких следов проникания влаги изнутри. У прошедшей испытания трубы на прочищенные и смазанные резьбы навинчивают специальные предохранительные колпаки для их защиты от повреждения при транспортировке на буровую.

Обеспечить безотказную работу бурового оборудования и создать наиболее благоприятные условия для буровой бригады на период спуска обсадной колонны – таковы основные задачи подготовки оборудования. Одновременно на буровую должны быть доставлены весь необходимый инструмент и материалы. скважина колонна обсадной

Буровая бригада совместно с представителями механической службы проверяет буровое и силовое оборудование. Особое внимание обращают на надежность крепления и исправность буровой лебедки и ее тормозной системы, проверяют исправность буровых насосов и заменяют изношенные детали, проверяют состояние вышки и талевой системы, в случае необходимости осуществляют переоснастку талевой системы для повышения ее грузоподъемности. На высоте 8 – 10 м от пола на вышке устанавливают передвижную люльку для рабочего, который будет занят центрированием верхнего конца наращиваемой обсадной трубы. Проверяют состояние контрольно-измерительных приборов на буровой.

Подготавливают рабочее место у устья скважины: убирают инструмент, который не понадобится при спуске колонны, и очищают пол буровой, вровень со столом ротора устанавливают временный деревянный настил. Обращают внимание на усиление освещенности рабочих мест, навешивают дополнительные светильники.

В подготовительный период на буровую доставляют достаточное количество (с резервом) дополнительного инструмента, который понадобится при спуске обсадной колонны. Обсадные трубы подвозят специальными транспортными средствами и размещают на стеллажи по секциям в порядке их спуска. На каждый комплект предусматривается резерв в количестве 5 %, от метража труб.

Чтобы избежать осложнений при спуске обсадной колонны, предусматривается комплекс работ по подготовке ствола скважины. Виды работ и их объем зависят от состояния ствола скважины, сложности геологического разреза и протяженности открытой части ствола. О состоянии ствола судят по наблюдениям при спуске и подъеме бурильной колонны (посадки, прихваты, затяжки и т. д.), по прохождению геофизических зондов, по данным кавернометрии и инклинометрии.

Заранее выделяют интервалы, где отмечены затруднения при спуске бурильного инструмента, зоны сужения ствола, образования уступов, участки резкого перегиба оси скважины и т. д. В этих интервалах в подготовительный период проводят выборочную проработку ствола. В скважину спускают новое долото (с центральной промывкой) в сочетании с жесткой компоновкой и, удерживая инструмент на весу, прорабатывают выделенные интервалы с промывкой при скорости подачи 40 м/ч. Выдерживание вращающегося инструмента на одном месте не допускается во избежание зарезки нового ствола. Если отмечаются трудности в прохождении инструмента, его приподнимают и спускают несколько раз. В сложных условиях скорость подачи инструмента может быть снижена до 20 – 25 м/ч.

После выборочной проработки ствол скважины шаблонируют. Для этого из обсадных труб собирают секцию длиной около 25 м и на колонне бурильных труб спускают ее в ствол скважины на всю глубину закрепляемого участка. Таким способом проверяют проходимость обсадных труб.

Через спущенный инструмент скважину тщательно промывают до полного выравнивания свойств промывочной жидкости. Общая продолжительность непрерывной промывки не менее двух циклов. В конце промывки в закачиваемую промывочную жидкость добавляют нефть, графит и другие аналогичные добавки для облегчения спуска обсадной колонны. При извлечении из скважины длину инструмента измеряют и по суммарной его длине контролируют протяженность ствола скважины.

Завершив подготовительные работы, приступают к спуску обсадной колонны в скважину.

Последовательность спуска секций в скважину и использование вспомогательных элементов (центраторы, скребки, турбулизаторы и др.) определяются конструкцией обсадной колонны, предусмотренной в индивидуальном плане работ по ее подготовке, спуску и цементированию, который разрабатывается технологическим или производственно-технологическим отделом УБР. Во время спуска осуществляют строгий контроль за соблюдением порядка комплектования колонны в соответствии с планом по группам прочности стали и толщине стенок труб.

Сначала в скважину спускают низ обсадной колонны, включающий башмак, заливочный патрубок, обратный клапан "Скотта" и упорное кольцо. Все элементы низа колонны рекомендуется свинчивать с использованием твердеющей смазки на основе эпоксидных смол. Использование обратного клапана обязательно, если в скважине имелись газопроявления. Надежность работы клапана на пропуск жидкости проверяют на поверхности посредством пробной циркуляции с помощью цементировочного агрегата, который подключают к компоновке. Затем в порядке очередности спуска к устью скважины подают обсадные трубы и перед наращиванием их шаблонируют. Со стороны муфты в трубу вводят жесткий цилиндрический шаблон.

Условный диаметр обсадной трубы, мм …………. 114 – 219, 245 – 340, 407 – 508

Длина шаблона, мм ………………………………………..150, 300

Разница между внутренним номинальным диаметром трубы и наружным диаметром шаблона, мм. 3, 4, 5.

При подъеме трубы шаблон должен свободно пройти через нее и выпасть. Если шаблон задерживается, то трубу отбраковывают. Над устьем скважины с нижнего конца приподнятой трубы свинчивают предохранительное кольцо, промывают и смазывают резьбу.

У кондуктора и промежуточных колонн резьбовые соединения нижних труб обычно проваривают прерывистым сварным швом для предупреждения их отвинчивания при последующих работах в скважине.

Во время спуска обсадной колонны ведут документальный учет каждой наращиваемой трубы, в нем указывают номер трубы, группу прочности стали, толщину стенки, длину трубы, отмечают суммарную длину колонны и общую ее массу. На заметку берут все особые условия и осложнения, возникшие при спуске, записывают сведения об отбраковке отдельных труб и их замене.

Скорость спуска колонны поддерживают в пределах 0,3 – 0,8 м/с.

Если колонна оснащена обратным клапаном, после спуска 10 – 20 труб доливают промывочную жидкость внутрь колонны, чтобы не допустить смятия труб избыточным наружным давлением.

По мере необходимости проводят промежуточные промывки с помощью цементировочного агрегата или бурового насоса. Во время промывки необходимо непрерывно расхаживать колонну.

В нашей стране разработан метод секционного спуска обсадных колонн. Длину секций определяют с учетом грузоподъемности буровой установки, состояния скважины и прочности труб. Для спуска обсадных колонн секциями применяют специальные разъединители и стыковочные узлы, обеспечивающие соединение секций в скважине. Все секции, кроме верхней, спускают на колонне бурильных труб, которую после закачки цементного раствора отсоединяют и извлекают на поверхность. Спуск обсадных колонн секциями позволяет значительно снизить нагрузки, возникающие в буровом оборудовании при этих работах, и повысить надежность цементирования. Недостаток этого метода состоит в том, что создается некоторая опасность нарушения герметичности колонны на стыках секций и повышается суммарная продолжительность работ по креплению скважины.

Учеб, пособие. - Самара: ИД "РОСИНГ", 2003, 228 стр.: ил. 99, табл. 19.

Технико-экономическая оценка технологии крепления нефтяных и газовых скважин
Анализ конструкций скважин
Краткий обзор основных методов локального перекрытия пластов и ремонта обсадных колонн
Обсадные трубы переменного сечения
Выбор и обоснование формы поперечного сечения экспандируемых обсадных труб
Методика построения профиля двухканальных труб
Процесс профилирования труб переменного сечения
Определение тяговых усилий при редуцировании концов труб профильных перекрывателей
Устойчивость экспандируемых труб под воздействием нагрузок, возникающих в скважине
Определение внутреннего давления, необходимого для выправления профиля трубы
Устойчивость экспандируемых труб на наружное сминающее давление
Устойчивость экспандируемых обсадных колонн под воздействием механических и гидромеханических нагрузок в процессе бурения
Соединение профильных труб в обсадную колонну и способы раздачи их цилиндрических концов
Типы соединений профильных труб
Способы раздачи соединений профильных труб и конструкция развальцевателей
Энергосиловые параметры процесса раздачи цилиндрических концов перекрывателя трехшарошечным развальцевателем
Технология и оборудование для локального крепления стенок скважин
Технологическая оснастка экспандируемых обсадных колонн-профильных перекрывателей
Подготовка ствола скважины для локального крепления
и конструкции расширителей
Последовательность операций при локальном креплении стенок скважин
Методы и средства для прогнозирования и диагностики степени осложненности бурения скважин
Основные задачи прогнозирования и диагностики условий бурения скважин
Прогнозирование условий бурения проектируемых скважин
Исследование скважин в процессе вскрытия проницаемых пластов
Гидродинамический метод исследования проницаемых пластов
Геофизические методы исследования
Алгоритм выбора методов исследования пластов и диагностика зон поглощений бурового раствора
Удлинение обсадных колонн и перекрывателей
Удлинение зацементированных обсадных колонн снизу
Наращивание профильных перекрывателей сверху
Удлинение профильных перекрывателей снизу
Изоляция зон осложнений на скважине 818 БТ месторождения Белый Тигр во Вьетнаме
Вскрытие продуктивного пласта большой толщины с аномально высоким пластовым давлением
Последовательное локальное крепление зон осложнений в процессе строительства скважин
Выбор интервалов крепления экспандируемыми обсадными трубами
Локальное крепление пластов, поглощающих буровой раствор
Крепление неустойчивых пород при строительстве скважин
Изоляция зон водопритоков в наклонно-направленных и горизонтальных скважинах
Защита продуктивных пластов экспандируемыми обсадными трубами
Вскрытие одной скважиной нескольких продуктивных объектов
Хвостовики из профильных труб для крепления продуктивных пластов в наклонно-направленных и горизонтальных скважинах
Восстановление крепи скважин
Подготовка обсадной колонны к ремонту профильным перекрывателем
Ремонт промежуточных обсадных колонн в процессе бурения скважин
Восстановление крепи в эксплуатационных скважинах
Крепление скважин малого диаметра экспандируемыми обсадными колоннами
Ремонтно-восстановительное бурение скважин
Конструкция отклонителя (уипстока) с якорем из профильной экспандируемой трубы
Крепление боковых стволов пробуренных из эксплуатационных колонн
Углубление существующих эксплуатационных скважин
Переход на бурение скважин меньшим диаметром долот

Добыча нефти представляет собой очень сложный и трудоемкий процесс, требующий огромных усилий, знаний, опыта, а также техники. Глубина залежей нефти колеблется от нескольких метров до 5-6 километров. Как правило, перед началом добычи нефти, осуществляются ее поиски, разведка, и только потом сама разработка месторождений. Бурение скважин является неотъемлемой частью каждого этапа работы по выявлению и добычи нефти. Вид работ определяет тип скважины, которые классифицируются на:

Опорные;
Параметрические;
Структурные;
Поисковые;
Разведочные;
Эксплуатационные;
Нагнетательные;
Наблюдательные

Поговори об эксплуатационных скважинах, с помощью которых, собственно, и происходит добыча нефти.

Для того, чтобы обеспечить правильную работу скважины, следует соблюдать множество правил во время ее формирования, начиная от проектировки и заканчивая креплением ствола скважины.

Крепление скважин при бурении

Крепление скважин является одним из наиболее важных процессов во время нефтедобычи, поскольку оно влияет на:

Работоспособность скважины;
Сроки работы скважины;
Прочность и герметичность канала, по которому будет поступать добываемый продукт от горизонта к дневной поверхности;
Защиту эксплуатационного канала от коррозии;
Прочность стенок скважины в местах, где породы недостаточно устойчивые;
Герметичность разделения всех проницаемых горизонтов друг от друга.

Крепление нефтяных скважин предполагает использование специальных колонн или же пакеров. Использование колонн является наиболее популярным способом, который позволяет сделать скважину прочной, долговечной, а также разобщить проницаемые горизонты. Такие колонны составляются из специальных труб, называемых обсадными.

Крепление скважин трубами

Обсадные трубы – это специальные трубы, изготавливаемые в промышленности с четкой целью ее применения, которая заключается в предотвращении обвалов недостаточно устойчивых пород в стенках разных скважин.

Итак, для того, чтобы закрепить скважину с помощью колонн, в скважину погружаются обсадные трубы, после чего цементируется затрубное пространство.

Благодаря наличию в скважине обсадных труб, скважина полностью защищена от сложных напряжений, а именно:

Внешнего давления, которое образуют горные породы;
Внутреннего давления, возникающего в результате течения по трубам рабочих агентов;
Продольного растяжения;
Изгиба, который может возникнуть под собственным весом;
Температурного удлинения, вероятность появления которого в некоторых случаях очень высока.

Все это испытывают именно трубы, тем самым, защищая скважину и обеспечивая ее целостность.

В настоящее время существует множество видов обсадных труб, которые отличаются между собой материалом изготовления, диаметром, длиной, способом соединения и т.д. Такое количество труб обусловлено их применением разных скважинах, с определенными целями эксплуатации. Однако, для нефтяных скважин необходимы очень прочные и долговечные трубы. Такие трубы производятся цельнотянутыми или цельнокатными. А соединяются они посредством муфт или сваркой. Длина обсадных труб колеблется в диапазоне от 6 до 13 метров.

Перед тем, как обсадные трубы будут погружены внутрь скважины, с применением каверномера устанавливается внутренний диаметр скважины, а также производится расчет объема цементного раствора, необходимого для цементации затрубного пространства.

Также очень важным моментом является тот факт, что во время приготовления цементного раствора для крепления скважин трубами не используется пресная вода. Это связано с тем, что цемент на пресной воде не обеспечивает надлежащей герметизации скважины в силу образования рыхлого пограничного слоя. Причиной образования такого слоя является взаимодействие избытка пресной воды в растворе с породами. Гораздо более высокое качество взаимодействия цемента с глиной, например, обеспечивается насыщенным водным раствором соли.

Во время крепления ствола скважины с помощью труб, используется достаточно концентрированный раствор поваренной соли с целью промывки скважин перед цементацией, а также во время продавки цемента. В последнем случае, для правильного распределения цемента в затрубном пространстве, скорость подаваемого насыщенного раствора соли должна составлять минимум 1,2 м/сек.

Скважина перед началом эксплуатации. Испытание

Крепление ствола скважины считается завершенным только после испытания скважины, которое предполагает проведение двух этапов.

Проведение первого этапа осуществляется сразу после застывания цементного раствора. Если скважина не глубокая, то испытание колонны происходит под давлением в 2-3 раза большем, чем давление, которое имеет рабочий агент непосредственно во время разработки. Проверка на прочность глубоких скважин осуществляется при давлении 600-1000 МПа.

Второй этап испытания нефтяных скважин в трубе и под колонной обсадных труб после того, как цементный башмак разбурен. В данном случае для испытания оптимальным давлением является такое, которое равно двойному давлению рабочего агента.

Проведение всех нужных испытаний позволяет вовремя определить наличие или отсутствие повреждений и всяческих неисправностей, которые бы могли навредить скважине, и вовремя их ликвидировать.

Таким образом, скважина, образованная с учетом всех тонкостей, является долговечным и прочным инструментом для добычи нефти.

техника и технология локального крепления скважин экспандируемыми трубами

Ш.Ф. Тахаутдинов, Н.Г. Ибрагимов (ОАО "Татнефть"), Х.З. Кавеев, Г.С. Абдрахманов (ВЭФ ОАО "Татнефть"), Р.Р. Ибатуллин, И.Г. Юсупов, Н.Х. Хамитьянов (ТатНИПИнефть)

Техника и технология локального крепления скважин профильными трубами не имеют аналогов в мировой практике строительства скважин. На эти разработки получено 15 авторских свидетельств СССР на изобретения, более 45 патентов Российской Федерации и 53 - других стран, в том числе США, Австралии, Канады, Китая, Индии, Норвегии, Японии, Германии, Великобритании, Мексики, Италии, Франции и др.

В зависимости от функционального назначения оборудования предусмотрены различные модификации для работы в необсаженном стволе скважин диаметром 132, 146, 151, 215,9, 295,3 мм с целью:

^ последовательного локального перекрытия зон осложнений по мере их вскрытия; ^ наращивания обсадных колонн снизу диаметром 219, 245 мм без уменьшения

внутреннего диаметра скважины; ^ разобщения водоносных пластов от продуктивных до спуска эксплуатационной колонны; ^ разобщения отдельных участков в горизонтальных скважинах; ^ изоляции продуктивных пластов для защиты их проницаемых каналов от

обсаженных эксплуатационными колоннами диаметром 146 и 168 мм; ^ подвески хвостовиков в скважинах с помощью профильных подвесных устройств; ^ ремонта обсадных колонн диаметром 146, 168, 219 и 245 мм.

Изоляция зон водопроявлений в горизонтальных скважинах

^ решена проблема изоляции зон с интенсивным

поглощением бурового раствора; ^ исключается применение промежуточных колонн

и сроки строительства скважин; ^ повышаются качество и надежность изоляционных

работ в нефтяных и газовых скважинах; ^ повышается качество ремонта промежуточных и эксплуатационных колонн.

В настоящее время ТатНИПИнефть разрабатывает новые типоразмеры ОЛКС, предназначенные для необсаженных скважин диаметром 311 мм, крепления боковых стволов диаметрами 124 и 144 мм, а также для ремонта колонн диаметрами 140 и 178 мм.

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

АБДРАХМАНОВ Г.С., АХМАДИШИН Ф.Ф., ИБАТУЛЛИН P.P., ИБРАГИМОВ Н.Г, ТАХАУТДИНОВ Ш.Ф., ХАМИТЬЯНОВ Н.Г. — 2008 г.

АБДРАХМАНОВ Г.С., ЗАЛЯТОВ М.М., ИБАТУЛЛИН Р. Р., ИБРАГИМОВ Н.Г., ТАХАУТДИНОВ Ш.Ф., ХАМИТЬЯНОВ Н.Х. — 2010 г.

АБДРАХМАНОВ Г.С., АРСЛАНГАЛИЕВ И.Г., ГОЛЬДЕНБЕРГ Л.Р., ЗАЛЯТОВ М.М., ТИМКИН Н.Я., ФОМИН М.В. — 2012 г.

АБДРАХМАНОВ Г.С., ИБРАГИМОВ Н.Г., ИЛАЛОВ Р.Х., ХАМИТЬЯНОВ Н.Х., ЮСУПОВ И.Г. — 2009 г.

Читайте также: