4. Сплошной и кольцевой забой скважины.

Скважины углубляют, разрушая породу по всей площади забоя (сплошным забоем, рис. 2 а) или по его периферийной части (кольцевым забоем рис. 2 б). в последнем случае в центре скважины остается колонка породы – керн, которую периодически поднимают на поверхность для непосредственного изучения.

 

Диаметр скважин, как правило, уменьшается от устья к забою ступенчато на определенных интервалах. начальный диаметр нефтяных и газовых скважин обычно не превышает 900 мм, а конечный редко бывает меньше 165 мм. глубины нефтяных и газовых скважин изменяются в пределах нескольких тысяч метров.

5. Основные элементы скважины

Основные элементы буровой скважины. (рис. 1).

1) Устье скважины - пересечение трассы скважины с дневной поверхностью.

2) Забой скважины – дно буровой скважины, перемещающееся в результате воздействия породоразрушающего инструмента на породу.

3) Стенки скважины – боковые поверхности буровой скважины.

4) Обсадные колонны – колонны соединенных между собой обсадных труб. Если стенки скважины сложены из устойчивых пород, то в скважину обсадные колонны не спускают

5) Ствол скважины – пространство в недрах, занимаемое буровой скважиной.

6) Ось скважины - воображаемая линия, соединяющая центры поперечных сечений буровой скважины.

(рис. 1).

6. Назначение скважин и их конструкция.

Назначение скважины, геолого-технические условия проводки и требования последующей эксплуатации скважины - все это определяет конструкцию скважины, количество колонн, их диаметр и глубину спуска.

Основным для каждого вида скважин является их конструкция. Под конструкцией скважины понимается совокупность обсадных труб (колонн) и дополнительных забойных устройств (и их пространственное расположение), спускаемых в пробуренный ствол и закрепляемых в нем, изменяющаяся в зависимости от назначения скважины и отличающаяся как по размерам, так и по материалам для их изготовления, интервалах цементирования, а также о способах и интервалах соединения скважины с продуктивным пластом. Таким образом, конструкция зависит от назначения скважины и определяется геологическими, техническими и технологическими факторами. Она должна обеспечивать длительную бесперебойную эксплуатацию и позволять проводить все известные и перспективные технологические процессы, исследовательские и ремонтные работы, а также использовать все виды погружного оборудования. (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Конструкция скважины

Сведения о диаметрах, толщинах стенок и марках сталей обсадных труб по интервалам, о типах обсадных труб, оборудовании низа обсадной колонны входят в понятие конструкции обсадной колонны.

В скважину спускают обсадные колонны определенного назначения: направление, кондуктор, промежуточные колонны, эксплуатационная колонна. (рис. 3.1).

Направление спускается в скважину для предупреждения размыва и обрушения горных пород вокруг устья при бурении под кондуктор, а также для соединения скважины с системой очистки бурового раствора. кольцевое пространство за направлением заполняют по всей длине тампонажным раствором или бетоном. направление спускают на глубину от нескольких метров в устойчивых породах, до десятков метров в болотах и илистых грунтах.

Кондуктором обычно перекрывают верхнюю часть геологического разреза, где имеются неустойчивые породы, пласты, поглощающие буровой раствор или проявляющие, подающие на поверхность пластовые флюиды, т.е. все те интервалы, которые будут осложнять процесс дальнейшего бурения и вызывать загрязнение окружающей природной среды. кондуктором обязательно должны быть перекрыты все пласты, насыщенные пресной водой.

Кондуктор служит также для установки противовыбросового устьевого оборудования и подвески последующих обсадных колонн. кондуктор спускают на глубину нескольких сотен метров. для надежного разобщения пластов, придания достаточной прочности и устойчивости кондуктор цементируется по всей длине.

Эксплуатационная колонна спускается в скважину для извлечения нефти, газа или нагнетания в продуктивный горизонт воды или газа с целью поддержания пластового давления. 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 150-300 м и 500 м.

Промежуточные (технические) колонны необходимо спускать, если невозможно пробурить до проектной глубины без предварительного разобщения зон осложнений (проявлений, обвалов). решение об их спуске принимается после анализа соотношения давлений, возникающих при бурении в системе «скважина-пласт».