Особенности конструкций скважин при разведке и эксплуатации нефтегазовых месторождений

Глубины современных нефтегазовых скважин составляют до 9000 м (по вертикали). Длина скважин с горизонтальным окончанием (при глубине 2000 - 4000 метров) составляет более 12 километров. В нашей стране в районе острова Сахалин, пробурена самая протяженная (длинная) скважина с горизонтальным окончанием общей длиной 13000 метров (наша Кольская научная сверхглубокая – 12262 м).

Диаметры эксплуатационных нефтегазовых скважин также значительно больше, чем в геологоразведке и больше чем при бурении гидрогеологических и водозаборных скважин. Конечные диаметры скважин зависят от проектируемого дебита нефти или газа и составляют от 114 до 295 мм, а начальные могут достигать 490 и даже 555 мм

Конструкции нефтегазовых скважин отличаются первостепенным учетом пластовых давлений по разрезу скважины, большим количеством колонн обсадных труб, особым вниманием к изоляции горизонтов и более широким применением цементации затрубного пространства. Составляется конструкция нефтегазовой скважины также, как и геологоразведочных и гидрогеологических скважин снизу – вверх. Конечный диаметр скважины определяется диаметром эксплуатационной колонны из соображения добычи полезного компонента и с учетом экономического фактора. Так для глубоких скважин конечный диаметр -114, 129мм, для средних глубин 141, 146, 168 мм, для высокодебитных 219 мм. При турбинном бурении конечный диаметр увеличивается до 243, 269. 295 мм. После выбора конечного диаметра скважины, определяют количество размеры и места установки колонн обсадных труб. Количество и места установки обсадных колонн определяются устойчивостью стенок скважины и необходимостью изоляции горизонтов. В состав конструкции скважины входят: верхняя обсадная колонна - направление, следующая колонна - кондуктор, затем идут одна или несколько технических колонн и эксплуатационная колонна (рис. 30 а) Если продуктивный горизонт один и представлен устойчивыми породами, он может не обсаживаться (рис. 30 б). В некоторых случаях вместо эксплуатационной колонны ставится потайная колонна – хвостовик (рис. 30 в) или фильтр (рис. 30 г). Величина выхода незакрепленного ствола в процессе бурения зависит от ряда факторов:

- наличие и размеры геологических осложнений;

- наличие несовместимых условий бурения из-за разности пластовых и гидростатического давлений;

-возможность перетоков пластовых флюидов из одного горизонта в другой;

- возможный износ и ослабление установленной обсадной колонны за счет длительного вращения в ней бурильных труб в процессе бурения до установки следующей колонны.

Обычно выход колонны составляет от нескольких сотен до тысяч метров.

Конструкция скважины должна обеспечивать безопасное (от осложнений) и экономное проведение работ по сооружению скважины.

Характерные варианты конструкций нефтегазовых скважин приведены на

рис. 35

Рис. 16