Нефтяные и газовые скважины представляют собой капитальные дорогостоящие сооружения, служащие много десятилетий. С их помощью добывают нефть, нагнетают в пласты различные агенты, ведут контроль за разработкой месторождений и т.п. Незакрепленный ствол не всегда обеспечивает проведение этих операций. Поэтому возникает необходимость крепить ствол и разобщать (изолировать) пласты, содержащие различные флюиды. С этой целью в скважину опускают обсадные трубы определенного назначения (рис. 4.2):
- направление - самая большая обсадная колонна, предназначенная для предохранения устья скважины от размыва, предохранения стенок скважины от осыпания, направления промывочной жидкости в желобную систему. В зависимости от прочности пород глубина спуска составляет от 5 до 40 м;
- кондуктор - изолирует водоносные пласты, перекрывает неустойчивые породы, обеспечивает возможность установки противовыбросового оборудования. Глубина спуска от 200 до 800 м;
- техническая колонна - служит для перекрытия пластов при трудных геологических условиях бурения (несовместимые по пластовым давлениям пропластки, зоны высокого поглощения, отложения, склонные к набуханию, осыпанию и т.п.);
- эксплуатационная колонна - необходима для эксплуатации скважины. Она спускается до глубины залегания продуктивного пласта. Ввиду сложности ее назначения большое внимание уделяется прочности и герметичности колонны.
Рис. 4.2. Конструкция скважины
При проектировании рациональной конструкции скважин учитывают:
- особенности геологического строения месторождения, изоляцию водоносных и газонефтеносных горизонтов друг от друга, а также возможные дебиты и методы эксплуатации скважины;
- целевое назначение скважины (разведочная, эксплуатационная и т.д.);
- способ вскрытия продуктивного горизонта и метод извлечения нефти или газа из него;
- максимальное снижение уровня нефти в колонне в период эксплуатации;
- минимальный расход металла и цемента без ущерба для последующей эксплуатации.
Проектирование конструкции скважины ведут снизу (после выбора диаметра эксплуатационной колонны) вверх. При этом учитывается, что в газовой скважине:
- давление устья близко к забойному, что важно при расчете обсадных колонн;
- происходит значительное охлаждение колонны, растущее с увеличением перепада давлений. Это создает дополнительные напряжения;
- при значительном увеличении диаметра газовых скважин в отдельных случаях дебит газа может снижаться за счет скопления газа у забоя (Саратовское месторождение);
- при неудачной конструкции или при некачественном цементировании возникают большие подземные потери газа.
По назначению скважины делят на:
- поисковые (для поисков нефти и газа);
- разведочные (бурят на площадях с установленной промышленной нефтегазоносностью с целью подготовки запасов нефти и газа промышленных категорий в необходимом
- соотношении и сбора исходных данных для составления проекта разработки месторождений);
- эксплуатационные.
Эксплуатационные скважины, в свою очередь, включают:
- основной фонд добывающих (для извлечения из залежи нефти, газа, других компонентов) и нагнетательных (для закачки в продуктивные горизонты различных агентов с целью поддержания пластового давления и продления фонтанного периода разработки месторождения) скважин;
- резервный фонд (для разработки отдельных линз, зон выталкивания и др.);
- контрольные наблюдательные (для периодического наблюдения за изменением положения водо-, газонефтяного контактов, а также нефтегазоводонасыщенности пласта) и
- пьезометрические (для систематического измерения пластового давления в законтурной области, газовой шапке и нефтяной зоне пласта) скважины;
- оценочные (для уточнения параметров и режима пластов);
- специальные (водозаборные, поглощающие и др.) скважины;
- скважины-дублеры (для замены ликвидированных добывающих и нагнетательных скважин).
Количество и местоположение эксплуатационных скважин определяется в проектных
документах.
