Технология кустового бурения скважин
Добавил пользователь Валентин П. Обновлено: 18.09.2024
Кустовое бурение — сооружение нескольких скважин, как правило наклонно направленных, устья которых сгруппированы на близком расстоянии друг от друга. При этом куст ограничен общей площадкой.
Существуют условия, при которых возникает необходимость использования метода кустового бурения:
— бурение месторождений, залегающих под застроенными участками;
— бурение месторождений, залегающих под водоемами, под участками земли с сильно пересеченным рельефом местности, а также в других случаях окружения сложными для бурения геологическими объектами;
— при проводке скважин на продуктивные горизонты с отдельных морских буровых оснований или эстакад;
— во избежание нарушения сетки разработки при естественном искривлении скважины объединяют в кусты;
— разбуривание многопластовых залежей;
— бурение в зимний период, когда наблюдается большой снежный покров, или весной во время паводков.
Если кустовое бурение осуществляется на земледельческой территории, то необходимо стремиться к сокращению площадки под куст.
Двухствольное последовательное, двухствольное параллельное и трехствольное бурение относится к разновидностям кустового бурения.
Количество скважин в кусте ограниченно технически возможными отклонениями забоев наклонных скважин.
При кустовом бурении, на кустовой площадке, число одновременно действующих буровых установок может быть разным.
На сегодняшний день, кусты скважин часто являются большими промышленными центрами с базами производственного обслуживания и материально-технического снабжения.
Минимальное число скважин в кусте — две. Как правило, в России строят кусты до 24 скважин, есть отдельные кусты, состоящие из 30 скважин. Из мировой практики бурения известен случай: в США, в Калифорнийском заливе с насыпного острова размером 60х60м. было пробурено — 68 скважин.
Наклонно-направленным бурением называют формирование так называемых буровых стаканов, отклоняющихся от вертикальной оси на определенное количество градусов, в зависимости от способа их создания.
Скважины с искривленной конструкцией
Для бурения наклонных и горизонтальных скважин необходимо, чтобы направление движения бура отклонялось на два градуса и более при вращательном способе, и более чем на шесть градусов при глубоком бурении.
Отклонение от вертикальной оси скважины может быть спровоцировано естественными или искусственными факторами.
Естественное отклонение может быть вызвано погодными, геологическими и сейсмическими условиями. Искусственное отклонение от вертикали является принудительным. Если во время бурения есть возможность контролировать угол движения бура, такое строение скважины считается наклонным.
Направленное бурение скважин может быть многозабойным и однозабойным. В первом случае выполняют главный ствол, затем от него вертикально или под наклоном делают несколько дополнительных забоев, во втором же – с помощью оборудования изначально задается необходимый угол скважины, и бурение выполняется в один заход под необходимым наклоном.
Профили наклонно-направленной скважины
Наклонное бурение скважин имеет несколько профилей.
Для организации технически правильного бурения, необходимо заранее очертить участки будущего забоя, его глубину и положение.
Профили бурения могут быть следующими:
- Наклонный участок – отрезок первого прохождения бура, который отклоняется на один-два градуса.
- Участок набора угла – следующий за наклонным отрезок, на котором угол бурения искривляется и становится круче.
- Прямолинейный участок – после набора угла делается небольшой отрезок прямой линией, как бы продолжающий направление крутого угла.
- Отрезок снижения угла наклона – бур направляется в сторону уменьшения угла, вплоть до самой глубокой точки забоя.
Независимо от конструкции профиля, верхняя часть забоя всегда должна быть вертикальной. При геологических исследованиях бурение наклонных скважин выполняют шпинделями с поверхности грунта. Сначала стакан забоя имеет прямое направление, которое задается шпинделем, затем в результате анизотропии разбуриваемого грунта, линия будет отклоняться от первоначально заданного движения.
При отклонении более чем на пятьдесят градусов, объем бурения возрастает в результате ограничения традиционных способов геологического исследования через кабель, погружаемый в скважину.
По этим причинам востребованными стали технологии, позволяющие исследовать почву без пропускания кабеля, но с использованием систем, доставляемых буровым инструментом.
Способ искусственного искривления
Искусственное искривление оси бурового стакана применимо, когда необходимо бурение нефтяных или газовых скважин. Искусственное отклонение подразделяют на кустовое и многозабойное. Такой способ успешно применяется в следующих случаях:
- Для работы с глубинными слоями под спусками;
- При отклонении выполненного ствола;
- При залегании нефти под слоем соляных залежей;
- При необходимости обхода осыпающихся мест;
- Для вскрытия слоев, находящихся под дном водоема;
- При строительстве забоя на слои под жилыми домами;
- При невозможности устранения засыпанной скважины;
- Для ухода в сторону с новым направлением;
- Для экономии времени на разбуривание;
- При бурении кустовым методом на равнинной территории;
- При прохождении пласта угля для дегазификации.
Для процесса принудительного искривления необходимы специальные двигатели, в числе которых электробур, турбобур и винтовой двигатель.
Методы принудительного искривления
Принудительное отклонение выполняется, в основном, тремя способами:
- Способом типовых трасс;
- Управлением разными буровыми инструментам;
- Использованием неровных ниппелей.
Способ типовых трасс
В первом случае используется регулярность естественного отклонения на необходимом участке работы. Бурение планируют на профилях, сооруженных заранее по собранной информации о естественном отклонении скважин. Такой метод целесообразно применять на хорошо изученной местности, к тому же, кривизна забоя не нуждается в контроле – необходимо лишь приноровиться к прохождению естественного отклонения.
Отрицательной стороной способа считается увеличение затрат на строительство конструкции из-за повышения объема бурения. По ранее подготовленным скважинам на каждом участке выделяют места наибольшей интенсивности отклонения, а по полученной информации составляют профили.
Сочетание буровых инструментов
Управлять отклонением и искажением можно и с помощью сочетания разных буровых инструментов. Меняя порядок применения разных инструментов, можно определить и изменить направление ствола. Метод удобен для прохождения скважины в заданном направлении, позволяет отказаться от использования специальных инструментов-отклонителей.
Среди недостатков метода можно отметить лишь то, что он значительно ограничен в применении ускоренного режима бурения.
Применение специальных ниппелей
Наклонное бурение с применением специальных неровных ниппелей и прочих приспособлений, применимое только при условии их прохождения в определенном участке территории. Применяется редко.
Методы бурения
Бурение газовых и нефтяных скважин в наклонно-направленной технике подразумевает заранее спроектированное отклонение оси ствола от вертикальной оси в сторону необходимой кривой.
С основания такие скважины забуривают вертикально, затем отклоняют в нужном направлении, максимальный угол составляет девяносто градусов. Забой может быть смещен под прямым углом к вертикали, потому применяются многозабойные и кустовые методы бурения.
Кустовое бурение
Особенностью кустового способа является определенное условие строительства скважины. В частности, важнейшим условием является отсутствие пересечения стволов между собой.
- Требуется прекращение работы скважин до завершения строительства определенной конструкции в целях противопожарной безопасности.
- Высокий риск пересечения проделанных стаканов.
- Капитальный ремонт такой конструкции достаточно сложен.
- При подводном бурении сложно устранить грифоны.
Кустовое бурение используется в тех случаях, когда требуется повышение нефте- и газоотдачи в продуктивной территории, либо при возобновлении работы неработающей скважины. Строительство скважины кустовым способом может быть трехствольным, двуствольным параллельным, двуствольным последовательным.
Конструкция куста имеет конический вид с вершиной в виде кустовой площадки. Объем монтажных и подготовительных работ зависит от размещения устья куста, также от этого зависит и площадь территории для будущего отчуждения от куста. Максимальная эффективность такого способа бурения достигается в условиях болотистой местности.
Многозабойный способ
Такой способ заключается в проведении двух стволов из главного забойного стакана, при этом главный ствол используется не единожды.
В таком случае растет рабочая площадь и поверхность фильтрации, но сокращаются объемы бурильной работы в поверхностном пласте.
В зависимости от вспомогательных стволов возможны следующие виды многозабойной конструкции:
- Радиальная – горизонтальный главный ствол и радиальные – вспомогательные.
- Разветвленная – состоит из наклонных двух стволов и наклонного главного.
- Горизонтально разветвленная – похожа на предыдущий тип, но угол вспомогательных стволов составляет девяносто градусов.
Выбор типа многозабойной конструкции определяется формой конструкции вспомогательных стволов и их размещением в пространстве.
Наклонный способ
Для выполнения наклонной методики бурения необходимы следующие инструменты и материалы:
Буровой земляной инструмент:
- Тесак;
- Балка;
- Бечевка;
- Длинный буровой направляющий штырь;
- Кабель;
- Обсадные трубы;
- Металлический трос.
Такой способ чаще всего используется при ремонте коммуникаций, особенно в тех случаях, когда жилое здание уже сооружено, но необходимо провести канализацию или водопровод через фундамент. Чтобы избежать рытья глубоких траншей, используют наклонное бурение. Для начала рассчитывают угол наклона так, чтоб нижняя часть шурфа совпадала с концом закладной трубы.
Земляной бур устанавливают в заранее выбранное место и сразу придают ему желаемый угол наклона с помощью поперечной балки, уложенной на траншею. На бур устанавливают направляющий штырь, позволяющий сохранить заданное перед началом работы направление, и начинают сверление отверстия. Здесь требуется непрерывный контроль процесса, так как при заглублении или отклонении от нужной траектории следует подтесывать стенки шурфа.
Когда шурф готов, в него опускают обсадную трубу, повторяющую диаметр скважины.
В трубу пропускают кабель и металлический трос, затем с помощью троса протаскивают в трубу необходимый кабель или шланг. К тросу привязывают бечевку, с помощью которой при необходимости трос тянут назад.
Заключение
Методы искусственного искривления прохода забоя позволяют работать в таких условиях, которые непригодны для прямого глубокого или поверхностного бурения. Наклонно-направленные способы позволяют сохранить пласт над забоем, избежав его нарушения. Это имеет огромное значение для сохранения целостности окружающей среды, позволяя в то же время выполнить все необходимые работы.
Современное оборудование позволяет выполнять направленное бурение скважин так же просто, как и обычное вертикальное.
Видео по теме: Бурение горизонтального участка
Кустовым бурением называют такой способ, при котором устье скважин группируется на общей площади, а забой находится в точках, соответствующих геологической сетке разработки.
Главное из преимуществ кустового бурения – значительное сокращение земельных площадок, приходящихся на одну буровую, и сокращение за счёт этого потрав сельскохозяйственных угодий. Кроме того, кустовое бурение даёт возможность значительно сократить строительно-монтажные работы в бурении, уменьшить объём строительства дорог, водопроводов, линий электропередач и связи и т. д., улучшить руководство буровыми работами и обслуживание эксплуатационных скважин. Наиболее выгодно вести кустовое бурение на морских месторождениях, в горной, лесной и болотистой местности, где возведение промысловых сооружений и строительство дорог и коммуникаций затруднены и требуют больших капиталовложений.
Очень широко распространено бурение наклонных скважин с кустовых площадок на нефтяных месторождениях Западной Сибири. В сложных природно-климатических условиях на затапливаемой и сильно заболоченной территории выполняется большой объём буровых работ. Высокие темпа строительства скважин в сочетании с использованием кустового метода разбуривания месторождений предъявляют большие требования к уровню технологии наклонного бурения.
До начала бурения первой скважины составляется план куста, в котором отражается расположение устьев скважин, очередность их бурения, направление перемещения буровой установки, проектные азимуты и отклонения забоев скважин. При этом необходимо, чтобы в направлении перемещения буровой установки располагалось минимально возможное количество проектных забоев скважин.
Очередность бурения скважин с кустовой площадки определяется в зависимости от величины угла, измеряемого от направления движения буровой установки до проектного направления на забой скважины по ходу часовой стрелки. При этом в первую очередь бурятся скважины, для которых указанный угол составляет 120—240° (сначала скважины с большим зенитным углом); затем скважины, горизонтальные проекции которых с направлением движения буровой установки образуют угол, равный 60—100° и 240—300°, а также вертикальные скважины; в последнюю очередь бурят скважины, для которых указанный выше угол равен 0—60° и 300—360°, при этом сначала бурят скважины с меньшим зенитным углом.
Расстояние между устьями двух соседних скважин выбирается, прежде всего, исходя из необходимости установки агрегатов для ремонта скважин, а также размещения станков-качалок. При выборе расстояния между устьями принимается во внимание также длина вертикального участка скважины, траектория ствола предыдущей скважины. При всем этом расстояние между устьями двух соседних скважин должно быть не менее 3 м. Если предыдущая скважина искривлена в направлении движения буровой установки, расстояние между устьями может быть увеличено.
При бурении наклонных скважин с кустовых площадок для сохранения вертикальности верхнего участка ствола необходимо обеспечить: центровку вышки; горизонтальность стола ротора; соосность резьбовых соединений нижней части бурильной колонны и прямолинейность УБТ; бурение верхнего интервала с проворотом инструмента, при необходимости использовать центрирующие устройства.
Расстояние по вертикали между точками забуривания наклонного ствола двух соседних скважин должно быть не менее 30 м, если разница в азимутах забуривания менее 10°; не менее 20 м, если разница составляет 10—20°, и 10 м, если азимуты забуривания отличаются более чем на 20°.
Глубина забуривания наклонного ствола выбирается в зависимости от угла, измеряемого от направления движения буровой установки до проектного направления на точку по часовой стрелке:
- если указанный угол равен 60—300°, то первая скважина забуривается с минимальной глубины; глубина забуривания каждой последующей скважины выбирается больше, чем предыдущей;
- если угол между направлением движения буровой установки и проектным азимутом равен 60—120° или 240—300°, допускается забуривания выше, чем в предыдущей скважине;
- при величине указанного выше угла, равной 0—60° или 300—360° первая скважина забуривается с большей глубины, глубина забуривания каждой последующей скважины выбирается меньше предыдущей.
При забуривании наклонного ствола выше, чем в предыдущей скважине, и в случае, когда предыдущая скважина вертикальная, необходимо выполнять следующие требования:
- перед спуском отклонителя замерить угол и азимут первого участка профиля; при искривлении ствола более 1° забуривание вести с учетом опасности встречи стволов;
- не допускается пересечение плоскостей бурящейся и ранее пробуренных скважин;
- контроль за траекторией ствола следует осуществлять двумя инклинометрами.
При бурении скважин одного куста должны применяться отклонители с одинаковой интенсивностью набора кривизны, не превышающей 2° на 10 м.
Зона вокруг ствола скважины с радиусом, равным 1,5 % текущей глубины рассматриваемой точки за вычетом длины вертикального участка, но менее 1,5 м, считается опасной с точки зрения встречи стволов. Если в процессе бурения выявляется, что возможно соприкосновение опасных зон двух скважин, бурение продолжается с соблюдением мер, исключающих повреждение обсадной колонны, или осуществляются работы по корректированию траектории скважины.
При сближении стволов необходимо делать промежуточные замеры: при бурении с отклонителем через 25 м, на прямолинейном участке через 200—300 м, контролировать взаимное положение стволов и расстояние между ними.
Вы здесь: Все о строительстве скважин Практика строительства скважин
Практика строительства скважин
Рейтинг: / 0
В предыдущей главе мы рассмотрели формы залегания нефти, выбрали способ разработки месторождения. Теперь наша задача- достигнуть залежи и поднять нефть на поверхность. Это достигается бурением скважин.
Бурение скважин - это процесс сооружения направленной горной выработки большой длины и малого диаметра.
Верхняя часть скважины называется устье скважины, на устье скважины устанавливается при бурении:
· колонные головки, служащие для обвязывания обсадных колонн, контроля давления в межколонном пространстве и проведения ряда технологических операций.
· Противовыбросовое оборудование (ПВО)
· Специальное оборудование при проведении специальных работ (при цементировании, перфорации и т.д.)
При эксплуатации устанавливается:
· фонтанная арматура (фонтанная елка)- для связывания одного или двух скважинных трубопроводов (лифтов), контроля и управления потоком скважинной среды;
Подземная часть скважины называется
ствол скважины, самая нижняя часть ствола называется забой. Поверхность цилиндрической выработки называется стенками скважины, места с размерами более номинального диаметра породоразрушающего инструмента за счет осыпания или вымыва пород называются кавернами, вызванные выработкой инструментом во время спуско- подъемных операций называется желобами.
Весь цикл строительства скважин до сдачи их в эксплуатацию состоит из следующих основных последовательных звеньев:
1. Строительства наземных сооружений;
2. Собственно углубления ствола скважин, осуществление которого возможно только при выполнении двух параллельно протекающих процесса- собственно углубления и промывки скважины;
3. Разобщения пластов, состоящее из двух видов работ- крепления ствола скважины спускаемыми трубами, соединенными в колонну, и тампонирования (цементирования) заколонного пространства;
4. Освоения скважин.
Классификация скважин по назначению
· Структурно- поисковые скважины
· Опережающие добывающие скважины
· Контрольные и наблюдательные скважины
Способы и виды бурения.
Процесс бурения включает в себя ряд операций:
· Спуск бурильных труб с разрушающим инструментом в скважину
· Разрушение породы забоя
· Вынос разрушенной породы из скважины
· Подъем бурильных труб из скважины для смены сработавшегося разрушающего инструмента;
· Укрепление (крепление ) стенок скважины при определении определенной глубины обсадными трубами с последующим цементированием пространства между стенкой скважины и спущенными трубами (разобщение пластов)
Основные способы бурения
· Бурение забойными двигателями
· Бурение винтовыми двигателями
· Наклонно- направленное бурение
· Кустовое бурение скважины
· Бурение скважин на акваториях
Буровые установки для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения
Буровая установка представляет собой комплекс сооружений, механизмов и приспособлений, выполняющих отдельные операции при строительстве скважин.
Габариты и масса буровой установки зависят главным образом от проектной глубины бурения скважин, типа силового привода и географических условий района бурения. Буровые установки –это достаточно сложное оборудование. Современные буровые установки можно подразделить на 3 группы:
1) для структурно-поискового бурения
2) для глубокого разведочного и эксплуатационного бурения
3) для бурения на море
Буровые установки для структурно-поискового бурения с глубиной бурения от 25 м до 2000 м и грузоподъемностью от 0.4 тн до 20 тн монтируются на базе трактора или автомобиля.
Выпускаемые серийно отечественной промышленностью установки для глубокого разведочного и эксплуатационного бурения на нефть и газ позволяют бурить скважины глубиной от 2000 до 10 000 метров.
Классификация буровых установок определена ГОСТ 16293-82, который предусматривает два основных параметра: нагрузка на крюке, допустимая в процессе бурения и крепления скважин и условная глубина бурения скважины при массе 1 м бурильной колонны 30 кг. Стандартом предусмотрено применение в бурении свечей длиной 25 или 27 м.
Все буровые установки подразделены на 11 классов, для глубокого разведочного и эксплуатационного бурения. Класс буровой установки подбирается по условной глубине бурения скважин при массе 1 м бурильной колонны 30 кг, поэтому применяются бурильные трубы, выполненные из легкосплавных материалов (ЛБТ).
Буровые вышки подразделяются на 2 типа: башенные и мачтовые. Башенные - в виде усеченной пирамиды, а мачтовые - подразделяют на призматические, пирамидообразные, А-образные и шестовые.
В соответствии с выполняемыми при строительстве скважин операциями
· Спуск бурильных труб с разрушающим инструментом в скважину
· Разрушение породы забоя
· Вынос разрушенной породы из скважины
· Подъем бурильных труб из скважины для смены сработавшегося разрушающего инструмента;
· Укрепление (крепление ) стенок скважины при достижении определенной глубины обсадными трубами с последующим цементированием пространства между стенкой скважины и спущенными трубами (разобщение пластов)
все буровые установки имеют следующие системы:
· Талевая система – для проведения спуско- подъемных операций, наращивания инструмента, обеспечения подачи долота на забой при бурении и т.п.
· Циркуляционная система- для обеспечения промывки скважины, очистки раствора от шлама, его приготовления, обработки и хранения.
· Противовыбросовое оборудование- для предупреждения и ликвидации нефтегазоводопроявлений.
· Силовое оборудование – для обеспечения работы названных выше систем.
· Дополнительное оборудование и инструмент.
· Система контроля и управления.
а также для проведения спуско- подъемных операций дополнительное оборудование:
· Клиновые захваты и спайдеры
Циркуляционная система состоит из:
· Блок приготовления и обработки раствора
· Манифольд и стояк (трубопровод высокого давления)
· Буровой рукав (грязевый шланг)
· Ведущая труба (квадрат)
· Колонна бурильных труб с долотом
· Система очистки бурового раствора, которая состоит из
Для работ по углублению ствола скважины применяются буровые долота, которые подаются на забой при помощи бурильных труб.
Долота различаются по конструкции, назначению, по твердости горных пород.
· Шарошечные –дробящего и дробяще- скалывающего действия;
· Лопастные –скалывающего действия
Алмазные, фрезерные, перьевые- разрушающие породу истиранием, резанием или скоблением.
По твердости горных пород на 7 типов от долот для бурения
мягких (М),
средних пород (С) до
твердых (Т) и
крепких пород (К).
· Для бурения сплошным забоем
· Для бурения кольцевым забоем (для отбора керна).
Для доставки на забой нового долота взамен изношенного, применяют бурильные трубы. Бурильные трубы для ускорения работ сворачивают в свечи по 2 или 3 трубы. Для облегчения колонны бурильных труб применяют трубы из легкосплавных металлов (ЛБТ). Для обеспечения необходимой нагрузки на долото и обеспечения жесткости компоновки применяют утяжеленные бурильные трубы (УБТ) они устанавливаются непосредственно над долотом. Кроме того в колонну бурильных труб входят центраторы, стабилизаторы и другой специальный инструмент (например кривой переводник, который позволяет отклонить направление ствола скважины от вертикальной оси). Набор инструмента и труб над долотом называется компоновкой низа бурильной колонны (КНБК).
Для передачи вращения долоту применяются ротор или забойные двигатели.
Ротор предназначен для передачи вращения бурильной колонне при бурении или расширении ствола скважины, поддержания на весу бурильных и обсадных труб при их свинчивании и развинчивании в процессе спускоподъемных операций и для выполнения ловильных работ в скважине. При бурении забойными двигателями ротор удерживает колонну бурильных труб от вращения в сторону противоположную вращения долота, т.е. воспринимает реактивный момент забойного двигателя, и используется для периодического проворачивания бурильной колонны с целью предупреждения ее прихвата.
Ротор по принципиальному устройству представляет собой угловой редуктор. Он может иметь собственный индивидуальный привод или получать движение от лебедки с помощью цепной или карданной передачи. Диаметр отверстия в столе ротора определяет максимальный размер долота, которое может быть пропущено через него.
Электробуры - работают за счет преобразования электрической энергии в механическую.
Для выноса на поверхность выбуренной породы (шлама), применяют промывочные жидкости (буровые растворы). Промывочная жидкость имеет кроме основной функции ряд других-
· Охлаждение и смазка трущихся деталей долота
· Предотвращение обвалов стенок скважины, за счет
· гидростатического давления столба жидкости;
· склеивания частиц обваливающихся пород;
· ограничение попадания фильтрата раствора (водоотдача) в пласты
· Уравновешивание пластовго давления нефтегазоносных пластов.
· Смазка бурильных труб, стенок скважины, обсадных труб, частей бурового насоса и т.п.
· Удержание осколков выбуренной породы во взвешенном состоянии и предотвращение выпадения их на забой;
· Обеспечение осаждения песка и частиц выбуренной породы в отстойных емкостях. Таким образом, раствор должен иметь две противоположные особенности: удерживать выбуренную породу во взвешенном состоянии в стволе скважины и в то же время осаждать ее в отстойных емкостях;
· Передача энергии гидравлическим забойным двигателям;
· Передача сигналов от забойных приборов на принимающие приборы на поверхности.
В зависимости от величины частиц растворенного вещества буровые растворы подразделяют на:
· Истинные – частицы которых состоят из отдельных молекул, например раствор соли, сахара;
· Коллоидные – частицы которых состоят из многих молекул (молекулярных цепочек), например раствор крахмала желатина и т.п.
· Суспензии - частицы которых имеют еще более крупные размеры, например раствор мела, графита и т.п.
Процесс укрупнения глинистых частиц, приводящий к нарушению устойчивости системы вплоть до выпадения коллоидных частиц в осадок называется коагуляцией, а выпадение в осадок укрупненных частиц - седиментацией.
Процесс перехода коллоидного осадка снова во взвешенное состояние называется пептизацией (стабилизацией), а вещества, вызывающие этот процесс называются пептизаторы или стабилизаторы.
Частицы коллоидных растворов обладают способностью образовывать сетчатую структуру, которая придает растворам некоторую прочность. Структурообразование происходит в состоянии покоя. Это проявляется в превращении жидкого подвижного раствора в студень. При перемешивании структура нарушается и опять превращается в подвижный раствор. Этот процесс называется тиксотропией.
Свойства промывочной жидкости определяются параметрами бурового раствора:
· Плотность- вес раствора в единице объема (г/см 3 )
· Вязкость (сопротивление течению жидкости), различают вязкость
· Условную (секунд за которые вытечет раствор объемом 500 мл из воронки прибора СПВ-5, для воды усл. вязкость 15 сек.)
· Пластическую (структурная) –сила трения между частицами твердой и жидкой фазы измеряется в сантипуазах (пз, дина, сек/ см 2 ).
· Статическое напряжение сдвига q- усилие в мГ/ см 2 или дн/ см 2 , которое нужно приложить, чтобы вывести раствор из состояния покоя.
· Водоотдача- способность раствора отдавать воду пористым породам. Определяется в см 3 выделившегося фильтрата под давлением 1 кг/ см 2 за 30 мин.
· Содержание песка, нефти и другие параметры.
Наиболее жесткие требования к параметрам буровых растворов применяются при вскрытии продуктивного пласта в целях нанесения минимального ущерба коллекторским свойствам пласта, так называемого скин- эффекта ( при естественных коллекторских свойствах пласта скин равен 0).
Итак, сочетание факторов и технических средств, влияющих на показатели бурения называется режимом бурения, режим бурения включает в себя следующие параметры:
· Осевая нагрузка на долото
· Скорость вращения долота
· Количество промывочного агента и его параметры
· Время пребывания долота на забое
· Тип применяемого оборудования и инструмента
Все эти параметры неразрывно связаны между собой и нарушение одного из них ведет к нарушению другого, что в итоге может привести к осложнениям, авариям или некачественному строительству скважины. Все параметры представлены в основном техническом документе на бурение скважины- геолого-техническом наряде ГТН.
Для разобщения пластов, предотвращения обвалов стенок скважины, предотвращения поглощений и проявлений в скважину спускаются обсадные трубы. Пространство между трубами и стенками скважин закачивается цементный раствор.
Расположение обсадных колонн с указанием их диаметра, глубины спуска, высоты подъема цементного раствора, диаметра долот, которыми ведется бурение под каждую колонну называется конструкцией скважины.
Каждая колонна, входящая в колонну скважины имеет свое назначение.
· Направление- самая большая обсадная колонна, предназначена для предохранения устья скважины от размыва, предохранения стенок скважины от осыпания, направления промывочной жидкости в желобную систему. В зависимости от прочности пород глубина спуска составляет от 5м до 40м.
Кондуктор- изолирует водоносные пласты, перекрывает неустойчивые породы, обеспечивает возможность установки противовыбросового оборудования. Глубина спуска от 200 до 800 метров.
· Техническая колонна- служит для перекрытия платов при трудных геологических условиях бурения (несовместимые по пластовым давлениям пропластки, зоны высокого поглощения , отложения, склонные к набуханию, осыпанию и т.п.).Эксплуатационная колонна- необходима для эксплуатации скважины. Она спускается до глубины залегания продуктивного пласта. Ввиду важности ее назначения уделяется большое внимание ее прочности и герметичности.
Обсадные трубы спускаются в скважину последовательно одна за одной на резьбовых соединениях. Низ обсадной колонны оборудован направляющей пробкой (башмаком), через длину одной трубы устанавливается обраный клапан и стоп-кольцо для остановки на нем продавочной пробки в конце продавки. Современные конструкции предусматривают единый механизм, сочетающий в себе обе конструкции и ОК и стоп -кольца. На колонну устанавливаются центраторы для концентрического расположения колонны в стволе скважины, скребки для механической очистки стенок скважины и закрепления цемента, турбулизаторы для изменения скорости потока жидкости в целях качественного заполнения каверн.
На верхнюю часть обсадной колонны устанавливается цементировочная головка, через которую закачиваются буферные жидкости для отмыва стенок скважины; цементный раствор для заполнения пространства между стенками скважины и обсадными трубами; продавочная жидкость- для продавки цементного раствора из внутритрубного пространства обсадной колонны; а также для пуска разделительных пробок.
После спуска обсадной колонны на проектную глубину производится промывка ствола скважины и цементирование. Процесс цементирования производится следующим образом:
· Закачивается буферная жидкость;
· Закачивается цементный раствор пониженной плотности во избежание гидроразрыва неустойчивых пластов;
· Закачивается цементный раствор для качественной изоляции зоны продуктивного пласта;
· Закрываются на цементировочной головке линии подачи цемента, открывается стопор на разделительной пробке, открываются лини подачи продавочной жидкости;
· Закачивается продавочная жидкость в объеме равному внутреннему объему обсадных труб;
· В момент посадки разделительной пробки на стоп-кольцо происходит увеличение давления закачки, это значение называется сигнал СТОП.
· Скважина закрывается и устанавливается на время ожидания затвердения цементного раствора ОЗЦ. (не менее 24 часов).
В комплекс работ по заканчиванию скважин входит:
· Оборудование устья скважины
· Определение обсадной колонны на герметичность (опрессовка)
· Вторичное вскрытие пласта (перфорация), применяют четыре типа перфораторов
· Освоение скважины и сдача ее в эксплуатацию
Под освоением скважины понимают проведение ряда мероприятий для вызова притока нефти с доведением ее отбора до максимальных значений и подъема ее на поверхность. Это достигается:
Читайте также: