1 Скважина

Горная выработка цилиндрической формы глубиной более 5 м и диаметром более 75 мм, пройденная в горной породе или полезном ископаемом механическими или немеханическими способами бурения.

Скважины по их назначению в зависимости от стадий геологоразведочных работ и освоения месторождений подразделяются на следующие категории и группы(внутри категорий):

• Метрологические

• Опорные:

  • первая группа;

  • вторая группа.

• Параметрические

• Структурные

• Поисковые

• Разведочные

• Тестовые

• Эксплуатационные:

  • оценочные;

  • эксплуатационные;

  • нагнетательные;

  • наблюдательные.

• Специальные:

  • для сбора промысловых вод;

  • для ликвидации открытых фонтанов нефти и газа;

  • для водоснабжения и т. д.

В основе выделения категорий скважин преобладает признак, определяющий общую задачу, выполняемую на той или иной стадии геологоразведочных работ или разработки месторождения. Исключением является категория специальных скважин, необходимость бурения которых может возникнуть на любой стадии.

Подразделение скважин на группы подчинено главным образом функциональному назначению отдельных скважин, в совокупности обеспечивающих решение общей задачи. 

В практике используются классификации по другим признакам:

• по последовательности ввода скважин в бурение— на независимые, зависимые и опережающие;

• по достигнутым результатам— на выполнившие или не выполнившие свое назначение, продуктивные (разной дебитности), непродуктивные и практически «сухие» и т. д.

Скважина метрологическая —скважина, в которой осуществляется метрологический контроль скважинной геофизической аппаратуры.

Скважина опорная—предназначена для изучения геологического строения, гидрогеологических и геохимических особенностей крупных геоструктурных элементов, для определения общих закономерностей распространения комплексов отложений, благоприятных для нефтегазообразования и нефтегазонакопления, с целью количественной оценки нефтегазоносности и выбора наиболее перспективных направлений поисковых работ.

Бурение С. о.является составной частью комплекса региональных исследований. Они закладываются в благоприятных структурных условиях и бурятся до фундамента, а в областях его глубокого залегания — до технически доступных глубин. В этих скважинах проводят комплекс геолого-геофизических исследований, предусмотренный «Инструкцией по проводке опорных скважин и камеральной обработка материалов опорного бурения».

В зависимости от геологической изученности региона и сложности решаемых задач С. о.подразделяются на две группы:

1. Скважины, которые закладывают в не исследованных глубоким бурением районах с целью изучения всего разреза осадочного чехла, а также установления возраста и вещественного состава фундамента.

2. Скважины, закладываемые с целью уточнения геологического строения, перспектив нефтегазоносности района и повышения эффективности геологоразведочных работ при изучении нижней части разреза осадочного чехла, ранее не вскрытой бурением.

Скважина параметрическая — бурится для изучения геологического строения и сравнительной оценки перспектив нефтегазоносности возможных зон нефтегазонакопления и для получения геолого-геофизической характеристики разреза отложений, уточняющей результаты и повышающей достоверность сейсмических и др. геофизических работ.

На основе комплексного анализа результатов параметрического бурения и материалов геолого-геофизических исследований выявляют первоочередные районы для проведения поисковых работ.

С. п.имеют особое значение при решении региональных и поисковых задач в сложных геологических условиях (большие мощности и глубины, литофациальная неоднородность, тектоническая нарушенность разреза и т. д.), как в пределах крупных структурно-фациальных зон, так и на локальных участках, где данные геофизических работ являются недостаточно достоверными или интерпретируются неоднозначно.

Задачи, комплекс исследований в скважинах, вопросы организации работ, проектно-сметная документация на строительство, научную обработку и обобщение материалов регламентируются «Инструкцией по проводке и научной обработке материалов параметрических скважин».

Скважина структурная —предназначена в основном для выявления и подготовки к поисково-разведочному бурению перспективных площадей, характеризующихся наличием локальных структур и ловушек, где решение геолого-поисковых задач геофизическими методами затруднительно, малоэффективно или экономически нецелесообразно.

При изучении структур и ловушек с целью их детального картирования С. с.бурят до маркирующих горизонтов (как правило, на глубину до 2000 м).

В сложных геологических условиях бурение С. с.осуществляется чаще всего в комплексе с геофизическими методами; бурение дополняет их с целью уточнения деталей строения площади: прослеживание нарушений, выявление перерывов в разрезе, установление возраста слагающих его пород, получение данных о физических параметрах пород, привязка верхних опорных горизонтов, расшифровка др. структурно-параметрических особенностей.

Отдельные С. с., вскрывающие в процессе подготовки площадей верхние перспективные или нефтегазоносные комплексы, выполняют структурно-поисковые задачи по оценке нефтегазоносности разреза.

На глубинах больше 2000 м, а также в условиях несоответствия структурных планов картирование структур с помощью бурения С. с. является неэффективным.

Скважина поисковая —предназначена для поисков новых месторождений на перспективных площадях, подготовленных детальными работами к поисковому бурению, и для поисков новых залежей в пределах ранее открытых или разрабатываемых месторождений.

К этой категории относятся скважины, бурение которых начато до получения первого промышленного притока: из данного горизонта на новой перспективной площади; из аналогичного горизонта, расположенного в обособленном тектоническом блоке структуры с доказанной промышленной нефтегазоносностыо; из нового горизонта в пределах известного месторождения. Бурением С. п.решаются задачи, предусмотренные для одноименной стадии работ геологоразведочного процесса.

Скважина разведочная —предназначается для изучения месторождений и залежей с целью подготовки разведанных запасов нефти и газа по категории С₁и получения исходных данных для составления проекта (технологической схемы) разработки.

С. р. бурят на площадях с установленной промышленной нефтегазоносностыо, а также на месторождениях, введенных в эксплуатацию. Задачи, выполняемые каждой скважиной, определяются стадийностью геологоразведочных работ и степенью разведанности изучаемого месторождения или залежи.

При анализе результатов и методики разведочных работ среди С. р.принято выделять продуктивные и непродуктивные, законтурные и внутриконтурные, оконтуривающие, оценочные и др. группы скважин по назначению, положению на площади, продуктивности и др. признакам.

Скважина тестовая —скважина, в которой выполняется наиболее полный комплекс исследовательских работ, по результатам которых формируется тестовый массив.

С. т. выбирается таким образом, чтобы наиболее представительно характеризовать исследуемую территорию.

Скважина эксплуатационная — предназначена для разработки и эксплуатации месторождений и залежей нефти и газа.

В эту категорию входят скважины:

1. оценочные— уточнение границ обособленных продуктивных полей и оценка выработанности отдельных участков для уточнения рациональной разработки залежей;

2. собственно эксплуатационные (добывающие) — извлечение (добыча) нефти и газа, включая сопутствующие компоненты;

3. нагнетательные— воздействие на эксплуатационный объект путем закачки воды, газа, воздуха или др. агентов;

4. наблюдательные (контрольные, пьезометрические) — контроль за разработкой путем систематического наблюдения за изменением пластового давления, продвижением водонефтяного, газоводяного и газонефтяного контактов в процессе эксплуатации залежи.

Скважина специальная —предназначена для вспомогательных работ, выполнение которых обеспечивает нормальную технологию геологоразведочного процесса и разработки нефтяных и газовых месторождений (сброс промысловых вод, ликвидация открытых фонтанов нефти и газа, водоснабжение основного производства, подземное хранение газа и др.).

2

Скважина поисковая —предназначена для поисков новых месторождений на перспективных площадях, подготовленных детальными работами к поисковому бурению, и для поисков новых залежей в пределах ранее открытых или разрабатываемых месторождений.

К этой категории относятся скважины, бурение которых начато до получения первого промышленного притока: из данного горизонта на новой перспективной площади; из аналогичного горизонта, расположенного в обособленном тектоническом блоке структуры с доказанной промышленной нефтегазоносностыо; из нового горизонта в пределах известного месторождения. Бурением С. п.решаются задачи, предусмотренные для одноименной стадии работ геологоразведочного процесса.

3

Скважина разведочная —предназначается для изучения месторождений и залежей с целью подготовки разведанных запасов нефти и газа по категории С₁и получения исходных данных для составления проекта (технологической схемы) разработки.

С. р. бурят на площадях с установленной промышленной нефтегазоносностыо, а также на месторождениях, введенных в эксплуатацию. Задачи, выполняемые каждой скважиной, определяются стадийностью геологоразведочных работ и степенью разведанности изучаемого месторождения или залежи.

При анализе результатов и методики разведочных работ среди С. р.принято выделять продуктивные и непродуктивные, законтурные и внутриконтурные, оконтуривающие, оценочные и др. группы скважин по назначению, положению на площади, продуктивности и др. признакам.

4

Скважина эксплуатационная — предназначена для разработки и эксплуатации месторождений и залежей нефти и газа.

В эту категорию входят скважины:

1. оценочные— уточнение границ обособленных продуктивных полей и оценка выработанности отдельных участков для уточнения рациональной разработки залежей;

2. собственно эксплуатационные (добывающие) — извлечение (добыча) нефти и газа, включая сопутствующие компоненты;

3. нагнетательные— воздействие на эксплуатационный объект путем закачки воды, газа, воздуха или др. агентов;

4. наблюдательные (контрольные, пьезометрические) — контроль за разработкой путем систематического наблюдения за изменением пластового давления, продвижением водонефтяного, газоводяного и газонефтяного контактов в процессе эксплуатации залежи.

5

2. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕСТА ЗАЛОЖЕНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СКВАЖИНЫ КАК ИНЖЕНЕРНОГО СООРУЖЕНИЯ

Для геологического обоснования места заложения скважины привлекают все имеющиеся у геологов материалы по интересующей пло­щади: результаты поверхностных геологических и геофизических исследо­ваний данной площади, геологические карты и профили аналогичных пло­щадей, результаты картировочного бурения и сведения о так называемых опорных скважинах, данные о грунтовых и артезианских водах, сведения о поверхностных нефтегазопроявлениях, общие сведения о строении осадоч­ного чехла Земли и др.

Как разведочные, так и эксплуатационные первые скважины заклады­вают в предполагаемых наивысших точках обнаруженной благоприятной структуры, чтобы наверняка вскрыть углеводородную зону газонефтяной ловушки. По полученным из первых скважин сведениям выбирают место­положение последующих скважин, перед которыми ставится более широ­кая задача - определить размеры залежи, положение ВНК и ГНК, эффек­тивную мощность продуктивных пластов, изменение по простиранию их пористости и проницаемости, уточнить структурную карту месторождения (карту изогипс), получить данные для определения термодинамических па­раметров продуктивных пластов и построения карт изобар и изотерм, а в конечном итоге - подсчитать или уточнить промышленные запасы место­рождения УВ и обосновать или уточнить систему его разработки (постро­ить карту разработки).

При этом скважины могут быть заложены как в пределах залежи УВ, так и за ее пределами (за пределами ВНК).

Для обоснования места заложения скважины учитывается также необ­ходимость изучения пород и перспективы нефтегазоносности пластов, за­легающих ниже разведываемой или разрабатываемой залежи УВ (совме­щение геологических и промысловых задач).

После выбора места заложения составляют проект этой скважины, ос­новными разделами которого являются:

конструкция (соотношение диаметров и длин ствола, его ориентация; интервалы спуска, диаметры, толщина стенок и марки стали обсадных ко­лонн; интервалы цементирования; тип и конструкция фильтра; другие не­обходимые элементы скважины);

технология проводки ствола (типы и размеры породоразрушающего инструмента - долот; режимы бурения - интенсивность циркуляции очи­щающего забой и ствол от выбуренной породы агента, скорость вращения долота, усилие со стороны долота на разрушаемый им забой; тип и физи­ческие свойства очищающего скважину агента; тип, соотношение диамет­ров и длин секций бурильной колонны; тип и размер забойного двигателя в случае его использования);

технология вскрытия продуктивных пластов (тип и физические свой­ства промывочного агента при проводке ствола в фильтровой зоне; соот­ношение давлений в скважине и пласте; способ закрепления ствола в фильтровой зоне; метод обеспечения притока пластового флюида в сква­жину и извлечения его на поверхность; другие технологические приемы и технические средства); технология крепления ствола скважины (спуск и цементирование кон­дуктора, промежуточных и эксплуатационной колонн; конструкция низа эксплуатационной колонны и фильтра; тип цемента, физические свойства цементного раствора в жидком и затвердевшем состояниях, интенсивность его транспортировки в заколонное пространство; способ цементирования колонн и оснастка их дополнительными устройствами; длительность ожи­дания затвердения цементного раствора; способ испытания качества креп­ления ствола скважины);

технология испытания скважины как объекта эксплуатации (геометри­ческие размеры колонны лифтовых труб; оборудование устья скважины эксплуатационной арматурой; способ вызова притока из пласта на дневную поверхность; режимы и длительность исследования производительности скважины);

наземное грузоподъемное и приводное оборудование для бурения ствола (вышка; ротор для вращения бурильной колонны; талевая система и лебедка для выполнения спускоподъемных операций; двигатели для приво­да лебедки и ротора; вспомогательное оборудование и приспособления);

поверхностная циркуляционная система для приготовления, регулиро­вания свойств и очистки промывочного агента (емкости с перемешивате- лями; блок приготовления, утяжеления и регулирования свойств; блок очи­стки - вибросита, гидроциклоны, центрифуги);

буровые насосы (марка, диаметры цилиндров, производительность, тип и мощность приводных двигателей).