3. Факторы, определяющие конструкцию скважины.

1.Назначение скважин: эксплуатация и разведка. (в разведочных скв. предусматривается доп. диаметр для спуска промежут. колонны при возникновении непредвид. обстоятельств) n_ОК, D_ОК, l_ОК. 2.Вид пластового флюида (в газ. скв. D_ЭК бывает > чем в нефтяных, для сохранения пластовой энергии) D_ЭК; 3.Геология (АВПД, АНПД, соли пластичные, сероводород) от нее зависит n_ОК, D_ОК, l_ОК. 4.Температура ( в зоне многолетних мерзлых пород башмак кондуктора должен уст-ся в инт-ле положит. t-р и желательно в устойчивых породах) l_{кондуктора}; 5.Профиль скважины n_ОК, D_ОК, l_ОК.

4. Принципы проектирования конструкции скважин.

1.Опред. числа и глубин их спуска (с помощью графика совмещенных давлений); 2.Опред. глубин спуска колонн на к-х уст-ся ПВО (при это должно соблюдаться условие Р_С<Р_ПОГЛ в откр. стволе. Для этого сравнивается давл. в скв. при НГВП при закр. устье с давл. поглощения. 3.Опред. D_{ОК и ДОЛОТ}. D_ЭК дает заказчик  D^Д_ЭК=D_ЭК+2 (=15-50мм)  D^Д_ЭК=ГОСТ; D_ПРОМ.К.= D^Д_ЭК +2 (=3-5мм). 4.Рассматривают возможность упрощения конструкции скв. за счет замены части сплошных колонн потайными (хвостовики, летучки) или применением безмуфтовых обс. труб; 5.Определение инт-лов цементирования (кондуктор и направление всегда цементируются до устья, а остальные колонны могут цем-ся с перекрытием башмака предыдущ. колонны на 300-500м. или вообще не цемент-ся, однако обязат. цем-нию подлежат: все продукт. пласты, все инт. проявл. и поглощения, инт-лы пластичных пород, техногенных залежей.

5. Несовместимые условия бурения по различным признакам. При проектировании конструкции скважины в первую очередь выбирают число обсадных колонн и глубины их спуска исходя из недопущения несовместимости условий бурения отдельных интервалов ствола. 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 или экономически нецелесообразно. С этой целью строится совмещенный график изменения градиента пластового давления по глубине пласта и градиента давления поглощения. Линии изменения gradР_ПЛ и gradР_ПОГЛ определяют зоны совместимости внешних условий и значений плотности бурового раствора. Зоны совместимости опр-ют число обс. колонн и глубины их спуска.

6. Особенности проектирования конструкции скважин на месторождениях с ММП. В районах ММП к конструкции скважин предъявляют дополнит. требования: 1.конструкция скважины должна обеспечивать надежную сохранность устья и околоствольного пространства в процессе всего цикла строит-ва и экспл. за счет применения техн. средств и соот-щих решений; 2.кондуктор должен перекрывать толщу неустойчивых при протаивании пород - криолитозоны. Башмак необходимо располагать ниже этих пород (не менее, чем на 50 м) в устойчивых отложениях; 3.глубина спуска кондуктора должна исключать гидравл. разрыв пластов, лежащих выше башмака, при достижении в стволе скв. давления, равного пластовому; 4.для успешной проводки скважины после перекрытия мерзлых пород и последующей эксплуатации тепловое воздействие ее на породы с отрицательной температурой необходимо свести к минимуму; 5.необходимо оценить величины сминающих нагрузок и проверить прочность конструкции в целом при цикличном растеплении и смерзании многолетнемерзлых пород, вызванных вынужденными остановками эксплуатирующихся скважин.

7. Определение числа обсадных колонн и глубин их спуска, возможности упрощения конструкции скважины. Проектирование конструкции скважин производится в два этапа. На первом этапе обосновывается метод вхождения в пласт, количество обсадных колонн, глубины их спуска. На втором - размеры колонн, диаметры долот, интервалы цементирования. При этом следует учитывать накопленный опыт строительства скважин как в целом по региону, так и по рассматриваемому месторождению. Необходимо принимать во внимание действующие на предприятии инструкции, регламенты и т.д. В настоящее время необходимое количество обсадных колонн и глубины их спуска выбирают из условия предупреждения гидроразрывов горных пород и несовместимости отдельных интервалов по условиям бурения. При этом вводится, единый принцип выбора конструкций скважин - совместимость отдельных интервалов геологического разреза по горно-геологическим условиям бурения. Под совместимостью бурения или, наоборот, под несовместимостью условий бурения понимают такое их сочетание, когда заданные параметры технологических процессов бурения нижележащего интервала вызывают осложнения в пробуренном вышележащем интервале, если последний не закреплен обсадной колонной, а проведение дополнительных специальных технологических мероприятий по предотвращению этих осложнений невозможно. Оптимальное число промежуточных обсадных колонн и глубины установки их башмаков при проектировании конструкции скважин определяются графически по числу зон с несовместимыми условиями бурения, которые строятся сопоставлением градиентов пластовых (поровых) давлений (grad Р_пл), давлений гидроразрыва (поглощения) пластов (grad Р_гр), прочности и устойчивости пород (grad Р_уст) В предварительном варианте количество зон крепления соответствует количеству обсадных колонн. Глубина спуска обсадной колонны (установки башмака) принимается на 10-20 м выше окончания зоны крепления (зоны совместимых условий), но не выше глубины начала следующей зоны совместимых условий. Затем конструкция скважины корректируется. 1.Если ту или иную зону можно изолировать другим способом, кроме спуска обсадной колонны, и стоимость скважины при этом не возрастет, то соответствующую колонну из конструкции исключают; 2.Учитывая особенности геологического разреза, предусматривают направление и кондуктор, выбирают тип промежуточных колонн. 3. Уточняют глубины спуска тех колонн, на которых должно быть установлено противовыбросовое оборудование. Минимальная глубина спуска кондуктора или промежуточной колонны уточняется из условия недопущения прорыва пластового флюида под башмаком колонны при закрытом устье во время ликвидации газопроявления. При проектировании и бурении первых трех разведочных скважин, если достоверность геологического разреза недостаточна, допускается включение в конструкцию скважины резервной промежуточной колонны. Глубина спуска эксплуатационной колонны в общем случае определяется глубиной залегания подошвы продуктивного горизонта (проектный интервал перфорации) с учетом технологического зумпфа (до 50 м) и цементного стакана (в среднем 20 м) в зависимости от способа вхождения в пласт, вторичного вскрытия пласта.

8. Определение диаметров обсадных колонн, долот и факторы их определяющие. Определение D_{ОК и ДОЛОТ}. D_ЭК дает заказчик  D^Д_ЭК=D_ЭК+2 (=15-50мм)  D^Д_ЭК=ГОСТ; D_ПРОМ.К.= D^Д_ЭК +2 (=3-5мм). Диаметры обсадных колонн и диаметры долот для бурения под них определяют снизу вверх. Для эксплуатационных и нагнетательных скважин диаметр эксплуатационной колонны задается заказчиком - нефтегазодобывающим предприятием, исходя из ожидаемых суммарных дебитов (нефть + газ + вода), габаритов оборудования, которое должно быть спущено в данную колонну для обеспечения заданных дебитов. Расчетные значения диаметров долот уточняют по ГОСТу 20692-2003, а обсадных труб по ГОСТу 632-80.

9. Обоснование интервалов цементирования обсадных колонн. Интервалы цементирования определяются в соответствии с Правилами [1], согласно которым направления и кондуктора цементируются до устья. Высота подъема тампонажного раствора над кровлей продуктивных горизонтов, а также устройством ступенчатого цементирования или узлом соединения верхних секций обсадных колонн в нефтяных и газовых скважинах должна составлять соответственно не менее 150 и 500 м. Продуктивные горизонты, в т.ч. не подлежащие эксплуатации, истощенные горизонты, водоносные проницаемые горизонты, интервалы, сложенные пластичными породами, и породы, насыщенные агрессивными по отношению к обсадным трубам, объединяются в один общий, который должен быть зацементирован. Кроме того, проектная высота подъема тампонажного раствора за обсадными колоннами должна обеспечивать: -превышение гидростатических давлений составного столба бурового раствора и жидкости затворения цемента над пластовыми давлениями, перекрываемых флюидосодержащих горизонтов; -исключение гидроразрыва пород или интенсивного поглощения раствора; возможность разгрузки обсадной колонны на цементное кольцо для установки колонной головки. При ступенчатом цементировании, спуске колонн секциями нижняя и промежуточные ступени обсадных колонн, а также потайные колонны должны быть зацементированы по всей длине. Разрыв сплошности цементного кольца за обсадными колоннами не допускается.