Рабочая конструкция нефтяной скважины: схема расположения колонн

В процессе глубинного бурения нефтяных скважин возникает необходимость в креплении их стенок. Это необходимо выполнять для достижения следующих целей:

Схема конструкции скважины

Рисунок 1. Схема конструкции скважин.

  • закрепления и цементации неустойчивых горных пород;
  • отделения водоносных слоев;
  • разобщения нефтеносных и газоносных пластов скважины;
  • создания герметичного канала для беспрепятственного поднятия на поверхность нефти и газа;
  • снижения гидравлических потерь.

Разделение и крепление стенок скважины выполняют с использованием обсадных труб, а пространство между обсадными трубами и стенкой выработки цементируют специальным раствором. Этот процесс называют цементацией.

Расположение в скважине обсадных труб, их диаметр, глубина спуска, высота цементации, диаметры буровых долот определяют конструкцию скважины. Сама конструкция - это набор элементов крепления скважины с указанием поперечных размеров, глубины и протяженности, что обеспечивает ее правильную разведку, оценку, бурение, добычу и эксплуатацию. Повышенное внимание уделяется забою.

Разработка и проектирование

Конструкция скважины определяется техническим проектом на разработку, строительство и бурение для конкретного региона. Основной ее целью является беспрепятственное бурение на заданную глубину для вскрытия продуктивных нефтяных и газовых пластов в общей системе добычи и разработки месторождения. Схема конструкции напрямую зависит от ряда факторов, а именно:

  • геологического строения;
  • методов и способов проведения буровых работ;
  • прямого назначения скважины;
  • технологии вскрытия продуктивных пластов;
  • требований техники безопасности.
Нетрадиционная технология крепления обсадных колонн скважин

Нетрадиционная технология крепления обсадных колонн скважин.

От правильности проектных решений зависит надежность, бюджетная стоимость, дебет и долгосрочная эксплуатация нефтяной или газовой скважины. Рабочий проект должен содержать полный комплекс решений и обоснований по вопросам крепления скважины, учитывая географическое положение региона и геологические условия проведения буровых работ.

Это в первую очередь обоснование конструкции различных участков скважины, способов и интервалов цементирования обсадной колонны, расчет и выбор материалов для обсадной колонны, принятие технических решений по методам вскрытия пластов нефти и газа, повышение устойчивости ствола, устройство гидроизоляции.

Исходные данные для проектирования и обоснования конструкции должны включать в себя:

  • координаты расположения устья;
  • глубины и способы бурения;
  • диаметры колонн по интервалам и в зависимости от ожидаемого дебета;
  • данные о геологии региона и геологические разрезы;
  • особенности породы применимо к способам бурения;
  • наличие и состав пластовых жидкостей;
  • тип и назначение скважины;
  • профиль;
  • данные об интервалах продуктивных пластов;
  • способы эксплуатации;
  • давления внутри пластов;
  • давления для гидравлического разрыва.

Особенности строения

На рис. 1 представлены различные схемы конструкции скважины:

  • а - профиль скважины;
  • б - концентрическое расположение колонн;
  • в - графическая схема конструкции выработки;
  • г - рабочая схема.
Способ определения дебита нефтяной скважины по жидкости и устройство для его осуществления

Способ определения дебита нефтяной скважины по жидкости и устройство для его осуществления.

При составлении рабочей схемы в верхней части указывается диаметр каждого ряда обсадных колонн в миллиметрах, а в нижней части указывают глубину монтажа в метрах. Высота подъема цементного раствора показывается штриховкой с указанием конечной точки в метрах. Также на схеме указывается номер долота для производства буровых работ.

Конструкция скважины может включать в себя следующие колонны:

  1. Направление. Эта колонна опускается первой, имеет небольшую глубину и устанавливается до начала буровых работ. Ее функцией является предохранение устья от разрушения, обвала и размыва буровым раствором.
  2. Кондуктор. Эта колонна устанавливается после направления и служит для удержания водоносных горизонтов и слабоустойчивых верхних слоев пород. Далее монтируется башмак. Это утолщенная труба в нижней части кондуктора. При бурении в зонах низких температур с мерзлыми породами направление и кондуктор подбираются с учетом повышения температуры внутри породы.
  3. С целью предотвращения осложнений при бурении в скважину опускают промежуточные колонны, которых может быть несколько.
  4. Завершает эту цепочку эксплуатационная колонна. Она предназначена непосредственно для эксплуатации продуктивных пластов.
  5. Хвостовик является потайной колонной в конструкции, которая необходима для закрепления скважин с большими глубинами.

Тонкости при проходке

Способ разработки при расконсервации скважин и нефтяной залежи в целом

Способ разработки при расконсервации скважин и нефтяной залежи в целом.

Довольно часто колонны в скважину спускают секциями. Такой спуск является секционным, а сама колонна - многосекционной. При сложном бурении используют многоколонные конструкции горных выработок. В таких природных условиях буровые работы занимают много времени. В результате происходит значительный физический износ буровых и обсадных труб.

Для предотвращения преждевременного износа используют специальные протекторные кольца. Протекторы также относятся к конструкции скважины и представляют собой 2 резиновые оболочки в металлическом каркасе. Соединяются оболочки между собой с использованием металлических штырей. Протектор устанавливают на рабочих площадках или над ротором буровой при спусковых и подъемных операциях.

Для разделения пластов применяют цементирование. Производится цементирование с использованием специальных растворов. Цементный раствор готовят из специальных составов на воде с дополнительным введением химических ингибиторов и реагентов. Химия вводится для повышения качества, изменения характеристик и скорости твердения растворов. Эти растворы называются тампонажными. От тампонажного раствора напрямую зависит надежность разделения пластов и крепления конструкции скважины.

Скважина и ее конструкция должны обеспечить оптимальные условия для прохождения нефти с наиболее эффективным использованием энергии продуктивного пласта.

In the process of deep drilling of oil wells it is necessary to mount their walls. It must be followed to achieve the following objectives:

Driving well design

Figure 1. Schematic of the well structure.

  • fixing and grouting of unstable rock;
  • Branch of aquifers;
  • separation of oil-bearing and gas-bearing formations of the well;
  • creating a sealed channel for smooth lift to the surface of oil and gas;
  • reduce hydraulic losses.

Separation and fastening wellbore performed using casing, and the space between the casing wall and produce a special cement mortar. This process is known as cementation.

The location in the well casing, the diameter, the depth of the shutter, height cementation, drill bit diameters determined well construction. The very structure - a set of well fastening elements indicating the transverse dimensions, depth and length that ensures its proper exploration, evaluation, drilling, production and operation. Special attention is paid to slaughter.

Development and design

The design of the well is determined by the technical project for the development, construction and drilling for a specific region. Its main purpose is to smooth drilling to a predetermined depth for the opening of productive oil and gas reservoirs in the overall system of production and development. design scheme depends on several factors, namely:

  • geological structure;
  • methods and ways of drilling operations;
  • intended use of the well;
  • opening technology productive strata;
  • safety requirements.
Alternative fastening technology well casing

Alternative fastening technology well casing.

From the correctness of design decisions depend on reliable, cost budget, debit and long-term operation of an oil or gas well. Detailed design should contain a full range of solutions and studies on attachment hole, taking into account the geographical position of the region and the geological conditions of the drilling.

This first study design different parts of the well, the methods and intervals of cementing the casing, calculation and choice of materials for the casing, the adoption of technical decisions on the methods of opening of oil and gas reservoirs, increase hole stability, waterproofing.

Baseline data for the design and validation of the design should include:

  • the coordinates of the location of the mouth;
  • depth and drilling methods;
  • diameters and columns at intervals depending on the expected debit;
  • data about the region's geology and geological cross-sections;
  • breed characteristics applicable to methods of drilling;
  • the presence and composition of formation fluids;
  • type and purpose of the well;
  • profile;
  • data intervals productive strata;
  • operating means;
  • the pressure inside the reservoir;
  • fracturing pressure.

Features of the structure

Fig. 1 shows the various schemes well design:

  • and - well profile;
  • b - concentric arrangement of the columns;
  • to - graphic design scheme generation;
  • g - working scheme.
A method for determining flow rate for an oil well fluid and device for its realization

A method of determining the flow rate of the oil well on liquids and device for its implementation.

In drawing up the workload in the upper part indicates the diameter of each series of casings in millimeters, and in the bottom of the point of installation depth in meters. Grout lift height shown by hatching indicating the end point in meters. It indicates the bit number is also on the scheme for production drilling.

borehole design may include the following columns:

  1. Direction. This lowers the first column has a small depth and set prior to drilling. Its function is to protect the mouth of destruction, collapse and erosion of mud.
  2. Conductor. This column is set after the direction and serves to keep the aquifers and weak-stable upper layers of rocks. Further mounted shoe. This tube is thickened at the bottom of the conductor. When drilling in areas with low temperatures of frozen soils direction and the conductor are selected taking into account the rise in temperature within the breed.
  3. In order to prevent complications in drilling the well is lowered into the intermediate column, which may be several.
  4. Rounding out this chain of production string. It is designed specifically for operation of reservoirs.
  5. The shank is countersunk in the casing structure, which is necessary for fixing holes with more depth.

Subtleties in the sinking

Method development with reactivation of wells and oil deposits in general

Method development with reactivation of wells and oil deposits as a whole.

Quite often, the column is lowered into the well sections. This slope is sectioned and the column itself - multisection. When you use a multi-column drilling complex design of mine workings. In these natural conditions, drilling takes a long time. The result is a significant physical deterioration of the drill and casing pipes.

To prevent premature wear use special tread ring. Sleeves are also well design and 2 represent shell rubber in a metal frame. Connect shell together with metal pins. Protector set on job sites or on the rotor drilling when launching and lifting operations.

To separate the layers applied cementing. Cementing produced using special solutions. Slurry prepared from specific compositions in the water with the additional administration of chemical inhibitors and reagents. Chemicals introduced to enhance the quality, performance and changes in speed of hardening solutions. These solutions are called backfill. From the cement slurry depends reliable separation of layers and securing the well design.

The well and its design should provide optimum conditions for the passage of oil from the most efficient use of energy producing formation.

В процесі глибинного буріння нафтових свердловин виникає необхідність в кріпленні їх стінок. Це необхідно виконувати для досягнення наступних цілей:

Схема конструкції свердловини

Малюнок 1. Схема конструкції свердловин.

  • закріплення і цементації нестійких гірських порід;
  • відділення водоносних шарів;
  • роз'єднання нафтоносних і газоносних пластів свердловини;
  • створення герметичного каналу для безперешкодного підняття на поверхню нафти і газу;
  • зниження гідравлічних втрат.

Поділ і кріплення стінок свердловини виконують з використанням обсадних труб, а простір між обсадними трубами і стінкою вироблення цементують спеціальним розчином. Цей процес називають цементацией.

Розташування в свердловині обсадних труб, їх діаметр, глибина спуску, висота цементації, діаметри бурових доліт визначають конструкцію свердловини. Сама конструкція - це набір елементів кріплення свердловини з зазначенням поперечних розмірів, глибини і тривалості, що забезпечує її правильну розвідку, оцінку, буріння, видобуток і експлуатацію. Підвищена увага приділяється забою.

Розробка і проектування

Конструкція свердловини визначається технічним проектом на розробку, будівництво та буріння для конкретного регіону. Основною її метою є безперешкодне буріння на задану глибину для розкриття продуктивних нафтових і газових пластів в загальній системі видобутку і розробки родовища. Схема конструкції безпосередньо залежить від ряду факторів, а саме:

  • геологічної будови;
  • методів і способів проведення бурових робіт;
  • прямого призначення свердловини;
  • технології розкриття продуктивних пластів;
  • вимог техніки безпеки.
Нетрадиційна технологія кріплення обсадних колон свердловин

Нетрадиційна технологія кріплення обсадних колон свердловин.

Від правильності проектних рішень залежить надійність, бюджетна вартість, дебет і довгострокова експлуатація нафтової або газової свердловини. Робочий проект повинен містити повний комплекс рішень і обґрунтувань з питань кріплення свердловини, з огляду на географічне положення регіону і геологічні умови проведення бурових робіт.

Це в першу чергу обгрунтування конструкції різних ділянок свердловини, способів і інтервалів цементування обсадної колони, розрахунок і вибір матеріалів для обсадної колони, прийняття технічних рішень щодо методів розкриття пластів нафти і газу, підвищення стійкості стовбура, пристрій гідроізоляції.

Вихідні дані для проектування та обґрунтування конструкції повинні включати в себе:

  • координати розташування гирла;
  • глибини і способи буріння;
  • діаметри колон по інтервалах і в залежності від очікуваного дебету;
  • дані про геологію регіону і геологічні розрізи;
  • особливості породи може бути застосовано до способів буріння;
  • наявність і склад пластових рідин;
  • тип і призначення свердловини;
  • профіль;
  • дані про інтервали продуктивних пластів;
  • способи експлуатації;
  • тиску всередині пластів;
  • тиску для гідравлічного розриву.

особливості будови

На рис. 1 представлені різні схеми конструкції свердловини:

  • а - профіль свердловини;
  • б - концентричне розташування колон;
  • в - графічна схема конструкції вироблення;
  • г - робоча схема.
Спосіб визначення дебіту нафтової свердловини по рідині і пристрій для його здійснення

Спосіб визначення дебіту нафтової свердловини по рідині і пристрій для його здійснення.

При складанні робочої схеми в верхній частині вказується діаметр кожного ряду обсадних колон в міліметрах, а в нижній частині вказують глибину монтажу в метрах. Висота підйому цементного розчину показується штрихуванням із зазначенням кінцевої точки в метрах. Також на схемі вказується номер долота для виробництва бурових робіт.

Конструкція свердловини може включати в себе наступні колони:

  1. Напрямок. Ця колона опускається першої, має невелику глибину і встановлюється до початку бурових робіт. Її функцією є запобігання гирла від руйнування, обвалу і розмиву буровим розчином.
  2. Кондуктор. Ця колона встановлюється після направлення і служить для утримання водоносних горизонтів і слабостійких верхніх шарів порід. Далі монтується черевик. Це потовщена труба в нижній частині кондуктора. При бурінні в зонах низьких температур з мерзлими породами напрямок і кондуктор підбираються з урахуванням підвищення температури всередині породи.
  3. З метою запобігання ускладнень при бурінні в свердловину опускають проміжні колони, яких може бути кілька.
  4. Завершує цей ланцюжок експлуатаційна колона. Вона призначена безпосередньо для експлуатації продуктивних пластів.
  5. Хвостовик є потайний колоною в конструкції, яка необхідна для закріплення свердловин з великими глибинами.

Тонкощі при проходці

Спосіб розробки при розконсервації свердловин і нафтового покладу в цілому

Спосіб розробки при розконсервації свердловин і нафтового покладу в цілому.

Досить часто колони в свердловину спускають секціями. Такий спуск є секційним, а сама колона - багатосекційній. При складному бурінні використовують багатоколонні конструкції гірничих виробок. У таких природних умовах бурові роботи займають багато часу. В результаті відбувається значний фізичний знос бурових і обсадних труб.

Для запобігання передчасного зносу використовують спеціальні протекторні кільця. Протектори також відносяться до конструкції свердловини і являють собою 2 гумові оболонки в металевому каркасі. З'єднуються оболонки між собою з використанням металевих штирів. Протектор встановлюють на робочих майданчиках або над ротором бурової при спускових і підйомних операціях.

Для поділу пластів застосовують цементування. Проводиться цементування з використанням спеціальних розчинів. Цементний розчин готують з спеціальних складів на воді з додатковим введенням хімічних інгібіторів і реагентів. Хімія вводиться для підвищення якості, зміни характеристик і швидкості твердіння розчинів. Ці розчини називаються тампонажнимі. Від тампонажного розчину безпосередньо залежить надійність поділу пластів і кріплення конструкції свердловини.

Свердловина і її конструкція повинні забезпечити оптимальні умови для проходження нафти з найбільш ефективним використанням енергії продуктивного пласта.


» » » Рабочая конструкция нефтяной скважины: схема расположения колонн