Назначение обсадных колонн

Основное и вспомогательное назначение обсадных колонн

В процессе бурения вскрываются горные породы с различными литологическими составами, физико-механическими свойствами, степенью насыщенности жидкостью и коэффициентами аномальных пластовых давлений. Наряду с устойчивыми породами, которые позволяют оставить без закрепления ствол скважины на длительное время и на большую глубину, встречаются неустойчивые и не связанные. Такие породы имеют большие пластические деформации, легко высыпаются после выработки. Они обычно встречаются на небольших глубинах и в зонах тектонических нарушений.

Для того чтобы предотвратить нарушение устойчивости стенок скважины, ствол ее приходится крепить.

Проницаемые породы, насыщенные водой, нефтью или газом, чаще всего имеют нормальное пластовое давление, т.е. коэффициент аномальности примерно равен единице. Однако в процессе бурения встречаются горизонты с разными коэффициентами аномальности пластовых давлений. В этих случаях создают условия для притока жидкости из горизонта с высоким пластовым давлением в горизонт с низким. Переток жидкости из одного горизонта в другой может стать причиной осложнений, для предотвращение которых необходимо разобщить горизонты с разными коэффициентами аномальности.

Из этого следует, что необходимо надежно крепить стенки ствола скважины после проходки.

Для крепления стенок скважины используют обсадные колонны, составленные из стальных труб, которые должны обеспечивать:

-Крепление стенок ствола скважины в зонах неустойчивых горных пород;

-Герметичное разобщение горизонтов с различными коэффициентами аномальных пластовых давлений;

-Транспортировку жидкости и газа от продуктивных горизонтов к устью скважины (в эксплутационных скважинах);

-Подачу рабочего агента (воды, газа, пара и др.) с устья скважины к эксплутационным объектам (в нагнетательных скважинах).

Конструкция скважины должна обеспечивать:

-Прочность и долговечность скважины;

-Бурение скважины до проектной глубины;

-Достижение проектных режимов эксплуатации;

-Максимально полное использование природной энергии для транспортирования нефти и газа;

-Возможность применения эффективного оборудования, оптимальных способов и режимов эксплуатации;

-Надежную изоляцию газонефтеводонасыщенных горизонтов;

-Минимальный расход средств на разведку и разработку месторождения;

-Производство ремонтных работ в скважине.

Оптимальное число обсадных колонн и глубины их спуска определяется количеством зон с несовместимыми условиями проводки ствола скважины по градиентам пластовых давлений и давлений гидроразрыва пласта, прочности и устойчивости пород.

Все обсадные колонны по своему назначению подразделяются следующим образом.

Направление — первая колонна труб или одна труба.

Главная функция — закрепление приустьевой части скважины от размыва буровым раствором и обрушения, а также для обеспечения циркуляции жидкости.

Вспомогательная функция — способность сохранять устойчивость стенок скважины при дальнейшем ее углублении.

Однако могут быть случаи крепления скважин двумя направлениями, когда верхняя часть разреза представлена лессовыми почвами, насыпным песком или имеет другие особенности. Обычно направление спускают в заблаговременно подготовленную шахту или скважину и бетонируют на всю длину. Иногда направление забивают в породу как сваю.

Кондуктор — колонна обсадных труб, спускаемая на глубину на 20 м ниже “подошвы” меловых отложений.

Цементный раствор до устья.

Главная функция — разобщение верхнего интервала разреза горных пород, изоляция пресноводных горизонтов от загрязнения, монтажа противовыбросового оборудования и подвески последующих обсадных колонн.

Вспомогательная — предупредить обвало- и осыпеобразования, разобщение пластов, а так же размыв неустойчивых пород при дальнейшем углублении скважины.

Промежуточная обсадная колонна — спускается для перекрытия надсолевых отложений и вод.

Главная функция — разобщения несовместимых по условиям бурения зон при углублении скважины до намеченной глубины.

Вспомогательная — предупредить осложнения, которые могут наблюдаться при дальнейшем углублении скважин.

Цементный раствор до устья.

Промежуточные обсадные колонны могут быть следующих видов:

-сплошные — перекрывающие весь ствол скважины от забоя до ее устья независимо от крепления предыдущего интервала;

-хвостовики — для крепления только необсаженного интервала скважины с перекрытием предыдущей обсадной колонны на некоторую величину;

-летучки — специальные промежуточные обсадные колонны, служащие только для перекрытия интервала осложнений и не имеющие связи с предыдущими или последующими обсадными колоннами.

При наличии геологических и технических условий допускается спуск первой технической колонны в отложения 1-ой соли. Длина колонны в этом случае принимается по данным накопленного опыта равной 2150 м.

Вторая и третья промежуточные колонны диаметром 245 мм или 194 мм предназначены для перекрытия несовместимых по условиям бурения зон. Спускаются как сплошными, так и потайными. При отсутствии несовместимых зон вторая или третья колонна может не спускаться. Голова потайной колонны (хвостовика) должна находиться на глубине не менее 70 м выше башмака предыдущей колонны.

Эксплуатационная колонна — последняя колонна обсадных труб.

Главная функция — крепление скважины для разобщения продуктивных горизонтов от остальных пород и извлечения из скважины нефти или газа или, наоборот, для нагнетания в пласты жидкости или газа.

Глубина спуска эксплуатационной колонны должна быть не ниже 50 м нижних дыр перфорации. Искусственный забой в скважине должен находиться на расстоянии не менее 20 м от нижних дыр перфорации.

Если колонна цементируется не до устья, то высота подъема цементного раствора за эксплуатационной колонной над кровлей продуктивного горизонта или МСЦ должна быть не менее 150 — 300 м для нефтяных и 500 м для газовых скважин.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *