8.4 Кріплення свердловини обсадними трубами.

Метою тампонажу затрубного простору обсадних колон є роз'межування пластів. Хоча в процесі буріння продуктивні пласти вже були розкриті, їх ізолювали обсадними трубами і тампонуванням, щоб проникнення нафти і газу в свердловину не заважало подальшого буріння. Після завершення проходки для забезпечення притоку нафти і газу продуктивні пласти розкривають вдруге. Для цього обсадних колон і цементний камінь перфорують. В даний час, в основному, використовують перфоратори двох типів: стріляють і гідроабразивного дії.

Стріляючі перфоратори бувають торпедного та кульового типів. Перші з них стріляють розривними снарядами діаметром до 32 мм на глибину до 25 см. Після вибуху такого снаряда навколо труби утворюється каверна діаметром до 30 см. Кульові перфоратори бувають селективними (постріли виробляються по черзі) і залповими (постріли виробляються одночасно з декількох стовбурів). Застосовують кулі діаметром 1...13 мм. Принцип дії перфораторів гідроабразивного дії заснований на тому, що з сопел під тиском до 20 МПа викидається струмінь води з кварцовим піском (гідропіскоструминна перфорація). Енергія даної струменя така, що вона за кілька хвилин здатна пробити отвори в обсадної трубі, цементному камені і заглибитися в пласт на відстань більше 1 м. Після перфорації свердловину освоюють, тобто викликають приплив у неї нафти і газу. Для чого зменшують тиск бурового розчину на вибій одним із таких способів:

1. Промивання – заміна бурового розчину, що заповнює стовбур свердловини після буріння, більш легкої рідиною – водою або нафтою;

2. Поршнювання (свабіювання) – зниження рівня рідини в свердловині шляхом спуску в насосно-компресорні труби і підйому на сталевому канаті спеціального поршня.

Після появи нафти і газу свердловину приймають експлуатаційники, а вишку пересувають на кілька метрів для буріння чергової свердловини куща або перетягують на наступний кущ.

В експлуатаційних і нагнітальних свердловинах для транспортування пластових флюїдів або робочих агентів необхідно створити міцний і герметичний канал, який міг би надійно служити протягом десятків років. Кріплення свердловини проводиться з метою:

1. Створення довговічного і герметичного каналу для транспортування пластового флюїду від експлуатаційних горизонтів на денну поверхню або робочих агентів у зворотному напрямку.

2. Герметичного розмежування всіх проникних горизонтів один від одного.

3. Закріплення стінок свердловини, складених недостатньо стійкими породами.

4. Захисту експлуатаційного каналу від корозії в результаті дії пластових флюїдів.

Найрозповсюдженішим способом кріплення свердловин і розмежування проникних горизонтів є спуск обсадних колон, складених із спеціальних труб, що називаються обсадними, і цементування простору між колоною труб і стінкою свердловини. Для розмежування горизонтів з різними коефіцієнтами аномальності пластових тисків, а також для попередження газонафтоводопроявлень з горизонтів з підвищеними коефіцієнтами аномальності використовують також пакери. Іноді для тимчасового кріплення окремих ділянок ствола свердловини вдаються до встановлення цементних мостів або обробки стінок свердловини розчинами хімічних речовин, заморожування тощо.

Під конструкцією свердловини розуміють схему її побудови, що включає в себе сукупність даних про кількість та інтервали спуску обсадних колон, діаметри обсадних колон та ствола свердловини під кожну з колон та інтервали цементування. Свердловина є довготривалою капітальною спорудою і її конструкція повинна забезпечувати:

1. Міцність і довговічність свердловини як технічної споруди.

2. Надійну ізоляцію всіх проникних горизонтів і вимоги охорони надр і навколишнього середовища.

3. Мінімум витрат на одиницю видобутої продукції.

4. Проходку свердловини до проектної глибини.

5. Досягнення проектних режимів експлуатації.

6. Найповніше використання природної енергії для транспортування нафти і газу.

7. Проведення ремонтних робіт в свердловині, а також необхідних досліджень.

На вибір конструкції свердловини впливає багато факторів: призначення свердловини, її проектна глибина, особливості геологічної будови родовища і ступінь його вивченості, стійкість гірських порід, характер зміни з глибиною коефіцієнтів аномальності та індексів тиску поглинання, склад пластових рідин, профіль свердловини, спосіб і тривалість буріння, рівень розвитку технології буріння, спосіб первинного розкриття продуктивного пласта, температурний режим в період буріння і експлуатації, дебіт і способи експлуатації свердловини на різних етапах розробки родовища, економічність, вимоги законів про охорону навколишнього середовища, а також суб’єктивні фактори.