Технологический раздел, Конструкция скважины - Бурение нефтяных и газовых скважин

Конструкция скважины

Конструкцию скважин выбирают исходя из требований успешного доведения скважин до проектных глубин; качественного вскрытия продуктивных горизонтов, обеспечивающего сохранность естественной проницаемости пласта или улучшающего ее; эксплуатации скважин эффективными методами в период разработки месторождения.

На конструкцию скважин оказывают влияние цель и способ бурения; число продуктивных горизонтов, подлежащих опробованию; способ вскрытия пласта и геологические условия бурения: глубина залегания продуктивных пластов, их продуктивность и коллекторские свойства; пластовые и поровые давления и давления гидроразрыва пород; физико-механические свойства разбуриваемых пород с точки зрения возникновения обвалов, осыпей, сужения, кавернообразования, передачи на обсадные колонны горного давления и т. д.

При проектировании конструкции скважин число и глубину спуска обсадных колонн выбирают в соответствии с требованиями недопущения несовместимых условий бурения отдельных интервалов ствола, когда параметры технологического процесса бурения нижележащих интервалов вызывают осложнения в верхней необсаженной части скважины.

С этой целью строится совмещенный график изменения градиента пластового давления по глубине ствола. градиента давления гидроразрыва пород и градиента гидростатического давления столба бурового раствора, равного его плотности. Указанные давления определяют промысловыми исследованиями или прогнозируют. В интервалах высокопластичных пород вместо может быть использовано боковое горное давление, а в интервалах интенсивного поглощения бурового раствора вместо -- давление, при котором происходит интенсивное поглощение.

Линии изменения градиентов определяют зоны совместимости условий бурения и, как следствие, зоны крепления скважин обсадными колоннами, их число и глубину спуска, а также плотность бурового раствора.

Число обсадных колонн равно числу зон совместимых условий бурения. Глубина спуска обсадных колонн должна быть на 10 -- 20 м ниже зон совместимых условий бурения. Плотность бурового раствора для бурения в данной зоне крепления должна находиться в пределах зоны совместимых условий, т. е. должно быть соблюдено условие.

Диаметры обсадных колонн и долот для бурения отдельных интервалов ствола определяют снизу вверх, начиная с диаметра эксплуатационной колонны.

Диаметр эксплуатационной колонны выбирают с учетом вида добываемого из недр продукта, ожидаемого дебита, пластового давления, методов проведения геофизических, ремонтных и ловильных работ и т. д. При этом решающим является обеспечение необходимого отбора жидкости или газа из пласта. Для нефтяных месторождений в качестве эксплуатационных колонн применяют обсадные трубы диаметром 168, 146, 140, 127 и 114 мм. Для высокодебитных газовых скважин нередко используют также эксплуатационные колонны большего диаметра -- 219 мм и более.

Диаметр долота для бурения ствола под данную обсадную колонну определяют исходя из условия обеспечения спуска обсадных колонн на запроектированную глубину, надежной изоляции пройденных пластов друг от друга и от водоносных горизонтов, пользуясь формулой

Где -- диаметр скважины (долота), мм; d-- наружный диаметр обсадной колонны, мм; -- минимальный зазор между стенкой ствола и обсадной колонной, мм.

1) Выбор диаметра долота под бурение эксплуатационной колонны.

,

По ГОСТ 20692- 75 принимаем.

3) Выбор диаметра долота при бурении под промежуточную колонну.

.

По ГОСТ 20692 - 75 принимаем.

6) Выбор диаметра долота при бурении под кондуктор.

.

По ГОСТ 20692 -75 принимаем.

8) Выбор диаметра долота при бурении под направление.

.

По ГОСТ 20692 - 75 принимаем.

Наружный диаметр обсадной колонны d, мм 114, 127 140, 146 168, 194 219, 245 273, 299 325, 351 376, 426

Минимальный зазор, мм... 10--15 15--20 20--25 25--30 30--35 35--45 45--50

Для конкретных условий бурения величины зазоров уточняют в зависимости от жесткости обсадных колонн, степени искривленности ствола и интервала выхода из-под башмака предыдущей колонны.

По вычисленной величине диаметра ствола DС согласно ГОСТ 20692-- 75 выбирают ближайший к нему диаметр долота. По величине последнего определяют диаметр предыдущей промежуточной колонны, внутренний диаметр которой должен быть на 6--10 мм больше диаметра спускаемого через него долота. По величине необходимого внутреннего диаметра промежуточной колонны в соответствии с ГОСТ 632--80 выбирают ближайшую по наружному диаметру обсадную колонну.

Высоту подъема тампонажного раствора в затрубном пространстве устанавливают исходя из геологических особенностей месторождения:

    - за кондуктором -- до устья; - за промежуточными колоннами нефтяных скважин с проектной глубиной до 3000 м -- с учетом геологических условий, но не менее 500 м от башмака колонны; - за промежуточными колоннами разведочных и газовых скважин независимо от их глубины и нефтяных скважин с проектной глубиной более 3000 м -- до устья; - за эксплуатационными колоннами нефтяных скважин, а также газовых и разведочных скважин при условии осуществления мероприятий, обеспечивающих герметичность соединений обсадных колонн,-- с учетом перекрытия башмака предыдущей колонны не менее чем на 100 м.

Во всех остальных случаях тампонажный раствор поднимают до устья скважины.

Конструкция забоя характеризует сочетание элементов крепи скважины в интервале продуктивного объекта, обеспечивающих устойчивость ствола, разобщение флюидосодержащих горизонтов, длительную эксплуатацию скважин, проведение различных методов воздействия на пласт и ремонтно-изоляционных работ. Конструкцию забоя выбирают в зависимости от способа эксплуатации объекта, типа коллектора, механических свойств пород продуктивного пласта и условий его залегания.

Забои скважин имеют конструкцию в основном трех типов: а) открытый, когда продуктивный пласт не обсажен и не зацементирован, с фильтром или без него; б) смешанный, когда нижняя часть продуктивного пласта открыта, а верхняя перекрыта обсадной колонной с последующим цементированием и перфорацией; в) закрытый, когда продуктивный горизонт полностью перекрыт обсадной колонной с последующим цементированием и вскрытием пласта перфорацией; при высоких пескопроявлениях в этом случае могут быть установлены забойные фильтры или цементирование проницаемым тампонажным материалом.

Обсадная колонна

Диаметр мм

Гл. спуска башмака м

Толщина стенки

Марка

Соединение

Высота подъема цемента, м

Направление

426

30

10 мм

Д

ГОСТ

До устья

Кондуктор

324

280

9.5 мм

Д

OTTM

До устья

Промежуточная колонна

245

1135

8.9 мм

Д

OTTM

До устья

Эксплуатационная колонна

146

2530

7,0 мм

Д

OTTM

985

Колонная головка: OKK2-210х324х245х146

Похожие статьи




Технологический раздел, Конструкция скважины - Бурение нефтяных и газовых скважин

Предыдущая | Следующая