Вопрос 62. Конструкция скважины.

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.

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 участок диаметром до 900 мм и глубиной от 50 до 400 м, который закрепляют обсадной трубой 1, называемой кондуктором II (состоит из свинченных стальных труб). 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.

Эксплуатационная колонна IV предназначена непосредственно для подъёма нефти и газа к устью скважины от забоя, а также для нагнетания воды в продуктивный пласт для поддержки в нём необходимого давления. Пространство между стенками скважины и эксплуатационной колонны также цементируют.

Существуют разные методы извлечения из пластов нефти и газа. Обычно в нижней части эксплуатационной колонны перфорируют несколько отверстий 4 в стенке обсадных труб и цементной пробке.

Если породы устойчивы, то зону скважины при забое не цементируют, а оборудуют различными фильтрами или опускают обсадную колонну только до кровли продуктивного пласта. В этом случае разбуривание и соответственно эксплуатацию скважины производят без крепления ствола скважины.

В зависимости от назначения скважины, её устье оборудуют арматурой (задвижки, колонная головка, крестовина и т.д.).

Вопрос 63. Способы цементирования скважин.

ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ СКВАЖИН (а. borehole grouting, borehole cementation; н. Воhrlochzementation; ф. cimentation des trous; и. cementacion de pozos, cementacion de perforaciones) — способ крепления скважин путём цементирования затрубного пространства.

Различают ступенчатый, одноцикловый, манжетный и обратный способы цементации скважин, а также цементирование хвостовиков и исправительное цементирование. Наиболее распространена ступенчатая (главным образом двухступенчатая) цементация скважин, которая проводится при наличии зон поглощения в нижележащих пластах, резкой смене температур в зоне цементирования, возникновении больших давлений и т.п. При двухступенчатой цементации скважин цементировочный раствор закачивается через обсадные трубы и продавливается в затрубное пространство последовательно сначала в нижнюю часть, а затем, после окончания цементирования первой ступени, цементируют верхний интервал. При одноцикловом цементировании скважин в обсадные трубы через цементировочную головку закачивается цементировочный раствор, который вытесняет находящийся в трубах глинистый раствор, поднимающийся в затрубном пространстве на заданную высоту. При сооружении скважин в малодебитных, сильно дренированных горизонтах используют манжетный способ. В процессе цементирования скважин этим способом в скважине устанавливают специальную манжету, выше которой через перфорированные трубы цементный раствор поступает в затрубное пространство. При обратном цементировании скважин цементный раствор закачивается в затрубное пространство, а буровой раствор из скважины выходит на поверхность через колонну спущенных и цементированных труб. Цементирование хвостовиков проводят главным образом разделительной цементировочной пробкой, нижняя часть которой подвешивается на хвостовик, верхняя движется по колонне бурильных труб за цементным раствором. Большинство способов исправительного (повторного) цементирования заключается в доведении раствора до зоны, требующей исправления, и последующем быстром подъёме цементировочных труб.