Что представляет из себя конструкция скважины?

Чаще всего скважины используются при добывании нефти, при геологической разведке, строительстве и добывании воды. Поэтому конструкция скважины будет напрямую зависеть от сферы применения.

Схема конструкций скважин при роторном бурении

Схема конструкций скважин при роторном бурении

Понятие скважины

В общем виде, под ней понимается выработка в форме цилиндра, диаметр которой в несколько раз меньше, чем ее глубина. Для ее монтажа используются специально предназначенные для этого технологии и оборудование. Отличительной особенностью колодца является то, что человек не имеет к нему доступа. Там, где скважина берет начало, лежит устье, ее днище - забой, а внутренняя боковая поверхность - стенки. Обычно конструкция скважины подразумевает, что ее диаметр колеблется от 2,5 см до 3 м.

Конструкция артезианской скважины

Конструкция артезианской скважины.

Выделяют по расположению и по сфере применения следующие виды конструкции скважины:

  • горизонтальные и вертикальные;
  • наклонные;
  • газовые и нефтяные;
  • разведочные;
  • водозаборные и артезианские;
  • законтурные и опорные.

Таким образом, конструкция скважины представляет собой план устройства, у которого указан начальный, конечный и промежуточный диаметр инструмента для бурения и все параметры обсадных колонн.

От конструкции скважины зависит ее устройство. Необходимо учитывать условия работы, возможный износ колонн в период самой максимальной нагрузки. От этого зависит надежность и стабильность работы конструкции в целом.

Прежде чем приступать к проектированию конструкции скважины необходимо учесть геологические и технико-экономические факторы, выяснить, какое оборудование будет использовано, какова техника монтажа и т.д.

Нефтедобывающая промышленность

Чтобы спроектировать схему скважины для добычи нефти, необходимо выполнять следующие правила:

  1. Доступ к геологическому и физическому оборудованию и к глубинному оборудованию на ее дне должен быть открытым в любое время.
  2. Следует предотвратить случайный обвал стенок скважины, т.е. выполнить ряд мероприятий, которые этому помешают.
  3. Соблюдать автономность пластов скважины, то есть их независимость друг от друга.
  4. Если возникнет необходимость, начало скважины подвергнут герметизации.

Особенности процесса

Установка роторного бурения

Установка роторного бурения, используемая для бурения на большие глубины.

Схема конструкции скважины обычно стандартна. На глубину приблизительно 30 м бурят ствол большего диаметра. Туда опускают специальную трубку (по-научному - направление) и кладут цемент в свободное пространство, то есть между стенками скважины и горными породами. Благодаря данной трубке слой почвы наверху не размоется при дальнейшей обработке. Затем процедура бурения продолжается, но уже трубой меньшего диаметра. Это происходит до тех пор, пока не дойдет до глубины 500-700 м.

После этого снова опускается металлическая трубка (кондуктор) диаметром 16,8 см и цементируется свободное пространство (опять между станками). Далее бурение снова возобновляют и продолжают уже до конечной глубины, которая указывалась в проекте. Потом опускают эксплуатационную колонну, диаметр ее должен равняться 146 мм. Свободное пространство между боковыми поверхностями обязательно цементируется, от дна и до самого начала. По необходимости между эксплуатационной трубой и кондуктором опускают еще одну трубу - техническую.

Типы нефтяных скважин

Ориентируясь на месторасположения скважины, бурят различные ее типы. В результате они могут быть пробурены:

  • с наклонным направлением;
  • с вертикальным направлением;
  • с горизонтальным направлением;
  • со множеством стволов;
  • скважина может быть многозабойная.

К 1-му типу относят такие конструкции, у которых ствол не сильно отклоняется от вертикальной оси (не больше 5°). При превышении данного параметра скважина становится уже наклонно-направленной.

Конструкция с горизонтальным направлением является конструкцией, у которой угол отклонения от вертикальной оси приближается к 90°. Однако это бывает сделать довольно сложно, ведь прямых линий нет, все равно присутствует некий наклон. В результате горизонтальная конструкция - это ствол, который пробурили по направлению всех пластов центрального пласта.

Схема обвязки скважины при одновременном бурении и добыче нефти

Схема обвязки скважины при одновременном бурении и добыче нефти.

Конструкция скважин с множеством стволов и многозабойных схожа - у них есть 1 общий ствол и 1 или множество дополнительных. Разница в расположение точки, откуда идут дополнительные стволы. Если она находится намного выше продуктивного горизонта, то скважина многоствольная, а если на уровне или чуть выше, то - многозабойная.

Категории скважин добывающей промышленности

По цели создания их подразделяют на следующие виды:

  • с целью разведки;
  • с целью поиска;
  • в целях эксплуатации.

Бурение разведочных конструкций проводят в тех местах, где уже ведется добыча полезных ископаемых. Их цель - уточнить объемы запасов ископаемых и оказать помощь в составлении схемы месторождения.

Поисковая конструкция создается для поиска новых мест, где могут оказаться полезные месторождения.
При создании проектов месторождений и непосредственно при их монтаже эксплуатационные конструкции делятся на следующие типы:

  • добывающие и нагнетательные;
  • резервные;
  • с целью проконтроля;
  • с целью оценки;
  • специального назначения;
  • дублирующие.

Скважины добывающие призваны достать из залежей нефть, газ и другие полезные ископаемые. Они могут еще различаться в зависимости от метода добычи.

Устройство нефтяной скважины

Устройство нефтяной скважины.

Суть нагнетательных конструкций заключается в том, что они воздействуют на продуктивные пласты посредством водяного или парового нагнетания и с привлечением других веществ. Если есть необходимость, добывающую скважину можно переконструировать в нагнетательную.

Резервные конструкции создаются, чтобы вовлечь в работу определенные зоны (колодцы), которые не входят в основную локацию. Они указываются на стадии проектирования залежей с учетом различных факторов.

Контролирующие конструкции предназначены для измерения. Они подразделяются на наблюдательные и пьезометрические. 1-ый вариант подразумевает наблюдение в определенные периоды за изменениями в скважине, а 2-ой - систематическое.

Конструкции оценки бурятся для получения большего количество информации о параметрах пластов и о режиме их работы. Они нужны для выяснения границ рабочих полей и для оценки выработки запасов нефти конкретной локации месторождения.

Специальные скважины создаются с целью добычи технической воды, как подземные хранилища газа, для сброса отходных вод. Данная категория делится на 2 вида:

  1. Водозаборные. При бурении они снабжают скважины водой.
  2. Поглощающие. Они призваны откачивать промысловую воду с месторождений в поглощающие пласты.

Конструкция на воду

Конструкции скважин на воду

Конструкции скважин на воду.

Скважины, у которых есть водоприемная часть, имеют самый маленький диаметр. Обычно водоприемная часть представляет собой фильтр, дырчатый или сетчатый. Если применяется гравийная засыпка, то диаметр увеличится на 5-10 см. При выборе фильтра следует учесть, что если его окружность будет менее 100 мм, то водообильность снизится.

Сама конструкция скважин будет зависеть от того, где установлено водоподъемное оборудование, какого оно типа и размера. Если в фильтр устанавливается насос, то диаметр скважины будет определяться именно в зависимости от его параметров. Если насос имеет очень большой размер, то его размещают в эксплуатационной колонне. В этом случае ее окружность определится по размеру наноса.

Стоит учесть, что чем больше диаметр скважины, тем сложнее будет ее монтаж и выше затраты. Схема скважины в любом случае должна предоставлять достаточный уровень поступления воды при минимальном снижении показателей статики.

Для спуска фильтров в скважину можно использовать обсадные или бурильные трубы. В отдельных случаях необходимо применение спускового ключа.

More often than not well used in procuring oil with geological exploration, construction and procuring water. Therefore, well design will depend on the application.

well construction scheme with rotary drilling

well construction scheme with rotary drilling

The concept of well

In general terms, it is meant under development in the form of a cylinder, the diameter of which is several times less than its depth. For its installation are used specifically designed for this technology and equipment. A distinctive feature of the well is the fact that people do not have access to it. Where the well originates, is the mouth of her bottom - face, and the inner side surface - walls. Usually well design implies that its diameter ranges from 2.5 cm to 3 m.

The construction of artesian wells

The construction of artesian wells.

Allocate by location and scope of the following types of well design:

  • horizontal and vertical;
  • inclined;
  • gas and oil;
  • exploration;
  • and artesian water intake;
  • aquifer and support.

Thus, the well structure is a plan of the device, which was not the initial, intermediate and final diameter of the tool for drilling and casing all parameters.

From well construction depends on its structure. It is necessary to take into account the working conditions, the possible deterioration of the columns during the very peak load. On this depends the reliability and stability of the structure as a whole.

Before proceeding to the design of the construction of the well should take into account the geological and technical and economic factors that determine what equipment will be used, what is the installation of equipment, etc.

Oil industry

To design the circuit well for oil, you must observe the following rules:

  1. Access to the physical and geological equipment and equipment for deep at its bottom to be open at any time.
  2. It is necessary to prevent accidental collapse of the borehole walls, ie perform a number of activities to prevent it.
  3. Observe the autonomy of the well layers, ie their independence from each other.
  4. If the need arises, the beginning of the well subjected to sealing.

process Features

Installation of rotary drilling

Installation of rotary drill used for drilling at great depths.

The scheme is generally well design standard. At a depth of approximately 30 m is drilled bore of larger diameter. There lowered a tube (in a scientific way - direction) and put cement in the space, that is, between the well walls and rocks. Through this tube the top soil layer not be diluted for further processing. Then the drilling process continues, but has a smaller diameter pipe. This occurs until until it reaches a depth of 500-700 m.

Then again lowered the metal tube (conductor) diameter 16.8 cm and cemented space (again between machines). Further drilling is resumed again and continue to have a final depth that was specified in the project. Then lower the production string, it must be equal to the diameter of 146 mm. The clearance between the flanks necessarily cemented from the bottom to the very beginning. If necessary, between the production pipe and the conductor lowered another pipe - technical.

The types of oil wells

Focusing on the location of the wells drilled its various types. As a result they can be drilled:

  • with an oblique direction;
  • with the vertical direction;
  • a horizontal direction;
  • with multiple trunks;
  • well may be multi-branched.

For Type 1 include such structures in which the stem is not greatly deviate from the vertical axis (not more than 5 ?). If you exceed this parameter wells becomes directional.

The design of the horizontal direction is the construction, in which the angle of deviation from the vertical axis close to 90 ?. However, it is quite difficult to do, because straight lines there, still there is a certain slope. As a result, horizontal design - is the trunk, which was drilled in the direction of all the layers of the central reservoir.

Driving binding wells while drilling and oil production

Driving binding wells while drilling and oil production.

The construction of wells with a lot of trunks and multilateral similar - they have one common trunk and one or many additional. The difference in the location of the point, where are additional trunks. If it is much higher than the productive horizon, the multi-lateral well, and if at or slightly above, - splitters.

Categories extractive industries wells

On the purpose of making them are divided into the following types:

  • for the purpose of exploration;
  • to search for;
  • the purpose of exploitation.

Drilling of exploratory designs carried out in those places where there are mined minerals. Their goal - to specify the amounts of fossil reserves and to assist in the preparation of schemes Field.

Search design created to find new places where they can be useful field.
When creating projects and deposits directly during mounting operational structure divided into the following types:

  • production and injection;
  • reserve;
  • with the aim prokontrolya;
  • to assess;
  • special purpose;
  • duplicate.

The wells are designed to control the mining of deposits of oil, gas and other minerals. They can even vary depending on the production method.

oil well device

Device oil well.

The essence injection designs is that they act on the productive strata by water or steam injection, and with the involvement of other substances. If necessary, you can redesign the production well to the injection.

Redundant design created to engage in the work of certain areas (wells), which are not included in the main location. They appear on the stage of designing deposits, taking into account various factors.

Controlling structure designed to measure. They are divided into observational and piezometric. 1st option implies observation at certain times of the changes in the well, and the second - a systematic.

Construction evaluation drilled to obtain a lot of information about the formation parameters and mode of operation. They are needed to clarify the boundaries of the working fields and to evaluate the development of reserves specific locations oilfield.

Special hole created for the purpose of industrial water production as underground gas storage facilities for waste water discharge. This category is divided into 2 types:

  1. Water intake. During the drilling of the well water they supply.
  2. Absorbing. They are designed to pump water from the fishing fields in the absorber layers.

Water Structure

Construction of water wells

Construction of water wells.

Wells that have rainwater part, has the smallest diameter. Usually rainwater is part of a filter mesh or perforated. If you use gravel backfill, increase the diameter of 5-10 cm. When you select a filter should be aware that if the circumference is less than 100 mm, the abundance of water will drop.

The very well design will depend on where the lifting equipment is installed, it is of the type and size. If the filter is installed in the pump, the diameter of the hole will be determined precisely according to its parameters. If the pump has a very large size, it is placed in the production string. In this case, its circumference is determined by the size of deposits.

It's worth noting that the larger the diameter of the well, the more difficult it will be the installation and higher costs. Driving well, in any case must provide sufficient water flow rate with minimal reduction of static indicators.

To descend into the well of filters you can use the casing or drill pipe. In some cases it is necessary the use of the trigger key.

Найчастіше свердловини використовуються при добуванні нафти, при геологічній розвідці, будівництві і добуванні води. Тому конструкція свердловини буде прямо залежати від сфери застосування.

Схема конструкцій свердловин при роторному бурінні

Схема конструкцій свердловин при роторному бурінні

поняття свердловини

У загальному вигляді, під нею розуміється вироблення у формі циліндра, діаметр якої в кілька разів менше, ніж її глибина. Для її монтажу використовуються спеціально призначені для цього технології і обладнання. Відмінною особливістю колодязя є те, що людина не має до нього доступу. Там, де свердловина бере початок, лежить гирлі, її днище - забій, а внутрішня бокова поверхня - стінки. Зазвичай конструкція свердловини має на увазі, що її діаметр коливається від 2,5 см до 3 м.

Конструкція артезіанської свердловини

Конструкція артезіанської свердловини.

Виділяють по розташуванню і по сфері застосування наступні види конструкції свердловини:

  • горизонтальні і вертикальні;
  • похилі;
  • газові та нафтові;
  • розвідувальні;
  • водозабірні і артезіанські;
  • законтурні і опорні.

Таким чином, конструкція свердловини є план пристрої, у якого вказаний початковий, кінцевий і проміжний діаметр інструмента для буріння і всі параметри обсадних колон.

Від конструкції свердловини залежить її пристрій. Необхідно враховувати умови роботи, можливий знос колон в період самої максимального навантаження. Від цього залежить надійність і стабільність роботи конструкції в цілому.

Перш ніж приступати до проектування конструкції свердловини необхідно врахувати геологічні і техніко-економічні фактори, з'ясувати, яке обладнання буде використано, яка техніка монтажу і т.д.

нафтовидобувна промисловість

Щоб спроектувати схему свердловини для видобутку нафти, необхідно виконувати наступні правила:

  1. Доступ до геологічного і фізичного обладнання та до глибинного обладнання на її дні повинен бути відкритим в будь-який час.
  2. Слід запобігти випадковий обвал стінок свердловини, тобто виконати ряд заходів, які цього завадять.
  3. Дотримуватися автономність пластів свердловини, тобто їх незалежність один від одного.
  4. Якщо виникне необхідність, початок свердловини підданий герметизації.

особливості процесу

Установка роторного буріння

Установка роторного буріння, яка використовується для буріння на великі глибини.

Схема конструкції свердловини зазвичай стандартна. На глибину приблизно 30 м бурять стовбур більшого діаметра. Туди опускають спеціальну трубку (по-науковому - напрям) і кладуть цемент у вільний простір, тобто між стінками свердловини і гірськими породами. Завдяки даній трубці шар грунту нагорі не розмиється при подальшій обробці. Потім процедура буріння триває, але вже трубою меншого діаметру. Це відбувається до тих пір, поки не дійде до глибини 500-700 м.

Після цього знову опускається металева трубка (кондуктор) діаметром 16,8 см і цементується вільний простір (знову між верстатами). Далі буріння знову відновлюють і продовжують вже до кінцевої глибини, яка вказувалася в проекті. Потім опускають експлуатаційну колону, діаметр її повинен дорівнювати 146 мм. Вільний простір між бічними поверхнями обов'язково цементується, від дна і до самого початку. За необхідності між експлуатаційної трубою і кондуктором опускають ще одну трубу - технічну.

Типи нафтових свердловин

Орієнтуючись на розташування свердловини, бурять різні її типи. В результаті вони можуть бути пробурені:

  • з похилим напрямком;
  • з вертикально розміщеним;
  • з горизонтальним напрямком;
  • з безліччю стовбурів;
  • свердловина може бути багатозабійного.

До 1-го типу відносять такі конструкції, у яких ствол не сильно відхиляється від вертикальної осі (не більш як 5 °). При перевищенні даного параметра свердловина стає вже похило-спрямованої.

Конструкція з горизонтальним напрямком є конструкцією, у якій кут відхилення від вертикальної осі наближається до 90 °. Однак це буває зробити досить складно, адже прямих ліній немає, все одно є якийсь нахил. В результаті горизонтальна конструкція - це стовбур, який пробурили у напрямку всіх пластів центрального пласта.

Схема обв'язки свердловини при одночасному бурінні та видобутку нафти

Схема обв'язки свердловини при одночасному бурінні та видобутку нафти.

Конструкція свердловин з безліччю стовбурів і багатозабійного схожа - у них є 1 загальний стовбур і 1 або безліч додаткових. Різниця в розташування точки, звідки йдуть додаткові стовбури. Якщо вона знаходиться набагато вище продуктивного горизонту, то свердловина багатостовбурна, а якщо на рівні або трохи вище, то - багатозабійного.

Категорії свердловин добувної промисловості

За мети створення їх підрозділяють на наступні види:

  • з метою розвідки;
  • з метою пошуку;
  • з метою експлуатації.

Буріння розвідувальних конструкцій проводять в тих місцях, де вже ведеться видобуток корисних копалин. Їх мета - уточнити обсяги запасів корисних копалин і надати допомогу в складанні схеми родовища.

Пошукова конструкція створюється для пошуку нових місць, де можуть виявитися корисні родовища.
При створенні проектів родовищ і безпосередньо при їх монтажі експлуатаційні конструкції діляться на наступні типи:

  • видобувні і нагнітальні;
  • резервні;
  • з метою проконтроля;
  • з метою оцінки;
  • спеціального призначення;
  • дублюючі.

Свердловини видобувні покликані дістати з покладів нафту, газ та інші корисні копалини. Вони можуть ще відрізнятися в залежності від методу видобутку.

Пристрій нафтової свердловини

Пристрій нафтової свердловини.

Суть нагнітальних конструкцій полягає в тому, що вони впливають на продуктивні пласти за допомогою водяного або парового нагнітання і з залученням інших речовин. Якщо є необхідність, видобувну свердловину можна переконструювати в нагнетательную.

Резервні конструкції створюються, щоб залучити до роботи певні зони (колодязі), які не входять в основну локацію. Вони вказуються на стадії проектування покладів з урахуванням різних факторів.

Контролюючі конструкції призначені для вимірювання. Вони підрозділяються на наглядові і пьезометрические. 1-ий варіант передбачає спостереження в певні періоди за змінами в свердловині, а 2-ий - систематичне.

Конструкції оцінки буряться для отримання більшої кількості інформації про параметри пластів і про режим їх роботи. Вони потрібні для з'ясування меж робочих полів і для оцінки вироблення запасів нафти конкретної локації родовища.

Спеціальні свердловини створюються з метою видобутку технічної води, як підземні сховища газу, для скидання відхідних вод. Дана категорія поділяється на 2 види:

  1. Водозабірні. При бурінні вони постачають свердловини водою.
  2. Поглинають. Вони покликані відкачувати промислову воду з родовищ в поглинаючі пласти.

Конструкція на воду

Конструкції свердловин на воду

Конструкції свердловин на воду.

Свердловини, у яких є водоприймальна частина, мають найменший діаметр. Зазвичай водоприймальна частина являє собою фільтр, дірчастий або сітчастий. Якщо застосовується гравійна засипка, то діаметр збільшиться на 5-10 см. При виборі фільтра слід врахувати, що якщо його окружність буде менше 100 мм, то водообильность знизиться.

Сама конструкція свердловин буде залежати від того, де встановлено водопідйомне устаткування, якого воно типу і розміру. Якщо в фільтр встановлюється насос, то діаметр свердловини буде визначатися саме в залежності від його параметрів. Якщо насос має дуже великий розмір, то його розміщують в експлуатаційній колоні. У цьому випадку її окружність визначиться за розміром наносу.

Варто врахувати, що чим більше діаметр свердловини, тим складніше буде її монтаж і вище витрати. Схема свердловини в будь-якому випадку повинна надавати достатній рівень надходження води при мінімальному зниженні показників статики.

Для спуску фільтрів в свердловину можна використовувати обсадні або бурильні труби. В окремих випадках необхідно застосування спускового ключа.


» » » Что представляет из себя конструкция скважины?