1. Основные понятия о бурении и скважине.
Бурение скважин - сложный технологический процесс, направленный на получение глубокой горной выработки в земных недрах (скважины).
Буровой скважиной на нефть и газ называется подземная горная выработка, имеющая выход на дневную поверхность, пройденная без доступа в нее человека и отличающаяся от других горных выработок несоизмеримо малыми размерами поперечного сечения (диаметр) по сравнению с ее длиной.
Горная подсистема - массив пород вокруг ствола скважины, свойства которого в результате бурения изменились по сравнению с исходными.
Техническая подсистема - подземное и наземное оснащение скважины.
Элементы горной подсистемы скважины:
устье – верхняя часть скважины;
стенка – боковая цилиндрическая поверхность;
забой – дно или окончание скважины;
ствол – пространство в массиве горных пород, ограниченное контурами скважины, т.е. ее устьем, стенками и забоем.
Элементы технической подсистемы скважины:
обсадная колонна (ОК) – колонна труб, спущенных в скважину, имеющая постоянную или временную связь (сцепление) с ее стенками;
цементное кольцо - цементный камень, заполняющий пространство между стенкой ствола скважины и ОК (кольцевое пространство);
башмак - элемент низа ОК;
крепь скважины - система последовательно спущенных в скважину и зацементированных обсадных колонн.
Параметры
скважины:
Обсаженный интервал (обсаженная часть ствола скважины) – интервал вдоль оси скважины, в котором ее стенки закреплены (перекрыты) ОК;
Необсаженный интервал (открытый ствол) – интервал по оси скважины, где нет ОК;
Диаметр скважины, как правило, уменьшается от устья к забою ступенчато на определенных интервалах. Начальный диаметр нефтяных и газовых скважин обычно не превышает 900 мм, а конечный 146,120,114,102 мм.
Глубина – это расстояние между устьем и забоем по вертикали. Определяется положением продуктивного горизонта.
Длина – это расстояние между устьем и забоем по ее оси. Характерна для наклонно-направленной скважины.
Виды бурения:
Бурение вертикальных скважин.
Вертикальной называют скважину, отклонение оси которой от вертикали, проходящей через ее устье, находится в допустимых пределах. Современный уровень техники и технологии позволяет бурить скважины с отклонением ствола скважины от вертикали до 2 º.
Наклонно-направленное бурение.
Наклонно направленной называют скважину, которая целенаправленно бурится по заданной траектории с отклонением забоя от вертикали, проходящей через устье скважины.
Наклонные скважины бурят, когда продуктивные пласты залегают под акваториями морей, озер, рек, под территориями населенных пунктов, промышленных объектов, в заболоченной местности, а также для удешевления строительства буровых сооружений.
Горизонтальное бурение.
Горизонтальная скважина – разновидность наклонно направленной скважины, конечный интервал которой проходит по простиранию полого падающего или горизонтального пласта или с незначительным отклонением от горизонтали.