7.3 Параметри режимів буріння свердловини
Ефективність руйнування породи долотом залежить від багатьох факторів: осьового навантаження на долото, частоти його обертання, чистоти вибою свердловини, конструкції долота, властивостей породи та інших. Деякими з цих факторів можна оперативно управляти в період роботи долота на вибої або перед спуском його в свердловину. Зміна інших факторів потребує тривалого часу, так що в період роботи одного долота такі фактори залишаються майже без змін.
Під режимом буріння розуміють сукупність тих факторів, які впливають на ефективність руйнування породи та інтенсивність зношування долота і якими можна оперативно управляти протягом одного рейсу, а самі фактори називають режимними параметрами.
До режимних параметрів належать:
а) осьове навантаження на долота - Рд ;
б) частота обертання долота - д;
в) секундна витрата промивальної рідини - Q ;
г) параметри промивальної рідини.
Режим буріння поділяють на :
а) звичайний
- оптимальний;
- раціональний;
- форсований (швидкісний або силовий);
б) спеціальний.
Під оптимальним розуміють такий режим буріння, який забезпечує найвищу продуктивність праці при мінімальних затратах і якісне виконання поставленої задачі. Критерієм оптимізації є мінімум вартості одного метра проходки і максимум рейсової швидкості.
Під раціональним розуміють такий режим буріння, який забезпечує найкраще значення одного чи декількох показників при даному технічному оснащенні.
Форсований - це такий режим, який призводить до збільшення швидкості буріння за рахунок збільшення швидкості обертання долота (форсований швидкісний режим) або осьового навантаження на долото (форсований силовий режим).
Під спеціальним розуміють такий режим буріння, який забезпечує найкраще виконання тієї чи іншої спеціальної задачі (буріння похило-скерованих свердловин, буріння з відбором керна, буріння в продуктивному пласті тощо).
8 Кріплення свердловин. Обсадні колони та їх цементування. Освоєння та випробування свердловин
8.1 Мета і способи кріплення свердловин
У процесі буріння розкриваються гірські породи, які відрізняються між собою літологічним складом, фізико-хімічними властивостями, ступенем насиченості і видом пластового флюїду. Поряд із стійкими породами, ствол свердловини в яких може тривалий час залишатися незакріпленим, зустрічаються нестійкі і слабозцементовані породи, які легко осипаються, руйнуються або набухають зразу ж після розбурювання. Нестійкі породи особливо часто зустрічаються на відносно невеликих глибинах, а також у зонах тектонічних порушень. Щоб попередити порушення стійкості стінок свердловини, ствол її необхідно укріплювати.
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.
Найбільш розповсюдженим 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.
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 (рис. 8.1).
а - з проміжною колоною; б - з потайною проміжною колоною (хвостовиком); в - з комбінованою експлуатаційною колоною
Рисунок 8.1 – Схема конструкції свердловини
Перша труба або колона труб називається направленням. Колона труб, що спускається в свердловину після направлення називається кондуктором. Дальше залежно від ряду факторів можуть спускатись одна або кілька проміжних колон (їх ще називають технічними). Колона труб, що служить не тільки для закріплення стінок свердловини та ізоляції нафтогазоводоносних горизонтів, а також служить і каналом для транспортування з продуктивного пласта рідини або газу чи для закачування в пласт рідини (газу), називається експлуатаційною.
Інтервал цементування показують штрихуванням; цифри біля границь інтервалів цементування означають глибини цих границь від устя. Діаметри доліт у міліметрах позначаються цифрою над горизонтальною лінією із стрілкою.