31. Типы обсадных труб. Правила транспортировки, погрузочно-разгрузочных работ. Подготовка и спуск обсадных колонн.

В конструкции скважины используются следующие типы обсадных колонн:

1) направление — для крепления верхнего интервала, сло­женного неустойчивыми отложениями. Предназначено для предотвращения размыва устья скважины;

2) кондуктор — для крепления верхних неустойчивых ин­тервалов разреза, изоляции водоносных горизонтов от загряз­нения, установки на устье противовыбросового оборудования, а также для подвески последующих обсадных колонн;

3) промежуточная обсадная колонна — для крепления и изоляции вышележащих зон геологического разреза, несовме­стимых по условиям бурения с нижележащими. Служит для предотвращения осложнений и аварий в скважине при буре­нии последующего интервала. В благоприятных условиях про­межуточная колонна может быть использована в качестве экс­плуатационной;

4) эксплуатационная колонна — для крепления и разобще­ния продуктивных горизонтов и изоляции их от других гори­зонтов геологического разреза скважины. Предназначена для извлечения нефти или газа на поверхность любыми изве­стными способами. Промежуточные обсадные колонны могут быть: сплошные, т. е. перекрывающие весь ствол скважины от забоя до устья, независимо от крепления предыдущего интер­вала; хвостовики — для крепления только необсаженного интер­вала скважины с перекрытием предыдущей обсадной колонны не менее чем на 100 м; летучки — специальные промежуточные обсадные колонны, служащие только для ликвидации осложнений и не имеющие связи, с предыдущими или последующими обсадными колон­нами. Летучки до устья скважины не наращиваются. Промежуточная колонна-хвостовик может наращиваться до устья скважины или при благоприятных условиях служить в качестве эксплуатационной колонны. При благоприятных условиях, когда износ последней про­межуточной колонны незначительный, эксплуатационная ко­лонна может быть спущена в виде хвостовика. При подсчете количества колонн, входящих в конструкцию скважин, направление и кондуктор не учитывают. Конструк­цию скважины, состоящую из эксплуатационной и одной про­межуточной колонн, называют двухколонной, а из эксплуата­ционной и двух промежуточных — трехколонной и т. д. Выбор количества обсадных колонн и глубины их спуска. Основными исходными данными для выбора количества об­садных колонн и глубины их спуска являются: цель бурения и назначение скважины; проектный горизонт, глубина скважины, диаметр эксплуа­тационной колонны; пластовые давления и давления гидроразрыва пород стра­тиграфических горизонтов; способы заканчивания скважины и ее эксплуатации; профиль скважины (вертикальная, наклонно-направленная) и его характеристика (отклонение от вертикали, темп измене­ния угла и азимута искривления); характеристика пород по крепости.

Для выбора количества обсадных колонн используется сов­мещенный график изменения пластового давления, давления гидроразрыва пород и гидростатического давления столба бу­рового раствора, построенный на основании исходных данных в координатах глубина — эквивалент градиента давления. Под эквивалентом градиента давления понимается плот­ность жидкости, столб которой в скважине на глубине опре­деления создает давление, равное пластовому (поровому) или давлению гидроразрыва. Кривые, характеризующие изменение пластового (порового) давления и давления гидроразрыва пластов, строятся на основании данных промысловых исследований. В исключи­тельных случаях (при полном отсутствии промысловых дан­ных) для определения давления гидроразрыва (в МПа) мо­жно использовать формулу р_гр = 0,83Н + 0,66р_пл,

где Н—глубина определения давления гидроразрыва, м; р_Пл— пластовое давление на глубине определения давления гидро­разрыва, МПа.

На совмещенный график на­носят точки эквивалентов и строят кривые эквивалентов гра­диентов давлений (точки 1, 2, ..., 19— пластовых давлений, точки 20, 21, ..., 39 — давлений гидроразрыва). Па­раллельно оси ординат проводят линии АВ, EF, KL и ОР ка­сательно к крайним точкам кривой эквивалентов градиентов пластового (порового) давления и линии CD, GH, MN, QS касательно к крайним точкам кривой эквивалентов давления гидроразрыва. Зоны АВСД, EFGH, KLMN, OPQS являются зонами совместимых условий бурения. Линии АВ, EF, KL, OP определяют граничные условия по пластовым давлениям для соответствующих интервалов разреза, а линии CD, GH. MN, QS— под давлениям гидроразрыва. Зоны совместимых условий бурения являются зонами креп­ления скважины обсадными колоннами. Количество зон креп­ления соответствует количеству обсадных колонн. Глубина спуска обсадной колонны принимается на 10— 20 м выше окончания зоны совместимых условий, но не выше глубины начала следующей зоны совместимых условий. При бурении первых трех разведочных скважин, если достовер­ность геологического разреза недостаточна, допускается включение в конструкцию скважины резервной промежуточной об­идной колонны. Если в процессе бурения будет установлено, что необходимость в спуске резервной обсадной колонны от­пала, то продолжают углубление ствола под очередную обсад­ную колонну до запроектированной глубины. При определении количества обсадных колонн в конструкции скважины следует всякий раз изучать возможность проведения технологических мероприятий, направленных на снижение металлоемкости скважины металлоемкость скважины — это количество обсад­ных труб (в кг), затраченных на 1 м скважины. Размеры и марки сталей обсадных труб. Обсадные трубы и муфты к ним изготовляются по ГОСТ 632—80 следующих размеров (условный диаметр трубы, мм): 114, 127, 140, 146, 168, 178, 194, 219, 245, 273, 299, 324, 340, 351, 377, 406, 426, 473, 508. Трубы размерами 351, 377, 426 мм применять не ре­комендуется. Поставляют трубы длиной от 9,5 до 13 м, однако в по­ставляемой партии труб допускается до 20 % труб длиной 8—9,5 м и до 10%—длиной 5—8 м. На один конец трубы навинчена и закреплена муфта, резьба другого конца защи­щена предохранительным кольцом. На каждой трубе на расстоянии 0,4—0,6 м от конца, сво­бодного от муфты, выбивают клейма: условный диаметр (в мм); номер трубы; группу прочности стали; длину резьбы («удл»); толщину стенки (в мм); товарный знак завода-изго­товителя; месяц и год выпуска. Клеймо «удл» выбивается только на трубах с удлиненной резьбой. Рядом с клеймами вдоль трубы светлой устойчивой краской наносят следующие данные: условный диаметр (в мм); группу прочности стали; толщину стенки (в мм); товарный знак завода-изготовителя труб. Каждая партия труб, отгружаемая потребителю, снаб­жается сертификатом, удостоверяющим качество труб и соот­ветствие их ГОСТ. Кроме указанных в ГОСТ 632—80 труб, заводы выпускают толстостенные обсадные трубы по специ­альным техническим условиям (ТУ). Обсадные трубы соединяют на резьбе (резьба может быть короткой и удлиненной). В обсадных трубах используются треугольная и трапецеидальная резьбы. Обсадные трубы с трапецеидальной резьбой труб и муфт к ним получили шифр ОТТМ. Трапецеидальный профиль резьбы обеспечивает проч­ное и высокогерметичное соединение. В трубах ОТТГ прочность достигается трапецеидальной резьбой, а герметичность — специальными коническими уплотнительными поверхностями, расположенными со стороны торца труб. Трубы ТБО идентичны и взаимозаменяемы с тру­бами ОТТГ. Отличаются они только способом выполнения. Трубы ОТТГ соединяются с помощью муфт, а трубы ТБО — безмуфтовые, резьбы у них выполнены по наружной высадке.

Обсадные трубы можно соединять и на сварке; такие трубы не имеют нарезки. При качественной сварке обсадных труб их соединение получается более прочным, чем резьбовое, и более герметичным. В США обсадные трубы выпускаются следующих 14 на­ружных диаметров: 114,3; 127,0; 139,7; 152,4; 168,3; 177,8; 193,7; 219,1; 244,5; 272,5; 298,5; 339,7; 406,7 и 508 мм с тол­щинами стенок от 5,2 до 14,15 мм.