Типи обладнання вибоїв свердловин

Зміст:

Для того щоб зрозуміти, що таке забій свердловини, необхідно мати загальне уявлення про те, що являє собою цей процес і його складові частини. Свердловиною називається геологічна вироблення, у якій довжина набагато більше її діаметра. Вона складається з кількох елементів, незалежно від мети її споруди:

  • гирлі - початок свердловини;
  • стінка - внутрішня циліндрична поверхня;
  • стовбур - весь внутрішній простір свердловини;
  • забій - дно свердловини.
Схеми конструкцій вибоїв при заканчіваніі свердловин

Схеми конструкцій вибоїв при заканчіваніі свердловин.

Крім цих термінів, є ще кілька технічних понять, які пояснюють дану конструкцію і її обладнання, необхідних для розуміння питання - що таке конструкції вибоїв свердловин.

Справа в тому, що при бурінні проліт проходить безліч різних пластів. Це можуть бути пласти, які необхідно зміцнювати, від яких стовбур свердловини необхідно ізолювати або, навпаки, вміст шару повинно потрапити безпосередньо в свердловину. Тому різні ділянки буріння мають свою конструкцію і своє найменування. У загальному випадку свердловина може складатися з таких елементів, як:

  1. Напрямок - початкова частина гирла, що складається з пухких або легко розмиваються порід. Для зміцнення напрямки бурять свердловину великого діаметру до необхідної глибини, на якій залягають більш тверді породи. Як правило, ця глибина становить 4-8 метрів. В отвір поміщають трубу відповідних розмірів, а проміжок між трубою і породою бетонують.
  2. Кондуктор - ділянку свердловини, наступний за "напрямком". Він зміцнюється обсадної трубою, що складається з скручених між собою труб, кількість яких залежить від глибини буріння. Простір між кондуктором і породою заливається цементним розчином.
  3. Проміжна колона - ділянку, що проходить напрям, кондуктор і наступний глибше, для того щоб перекрити важкі або слабкі пласти породи і продуктивні шари, які не плануються до розробки. У разі великої глибини свердловини таких колон може бути кілька. Вони також цементуються для надійної ізоляції.
  4. Експлуатаційна колона - ділянку буріння від її дна до гирла. Саме по цій ділянці транспортується видобувається матеріал. Експлуатаційна колона також піддається цементування.
  5. Забій - остання частина свердловини для витягнення продукту з пластів. Сам продуктивний пласт має покрівлю, верхню межу і підошву - нижню межу.
Конструкція артезіанської свердловини

Конструкція артезіанської свердловини.

Конструкція забою свердловини - один з найважливіших елементів буріння. Його конструкція розробляється для забезпечення таких функцій свердловини, як:

  • механічна міцність продуктивного пласта, що забезпечує можливість занурення необхідного обладнання, в залежності від призначення свердловини;
  • хороша гідравлічна проникність конструкції привибійної частини;
  • можливість додаткового доступу до інших продуктивним верствам, які не планувалися розробляти спочатку або їх надійна ізоляція;
  • роздільне вплив на різні прилеглі шари або окремі частини продуктивного горизонту;
  • можливість проведення дренажу всього продуктивного шару.

Через розбіжності умов розробки, забійна частина буріння може мати один з кількох конструктивних типів:

  • відкритий забій;
  • забій, перекритий хвостовиком експлуатаційної колони, перфорований попередньо;
  • забій з фільтром;
  • перфорований забій.

відкритий забій

Відкритий забій облаштовується таким чином, що експлуатаційна колона доводиться до початку розробляється горизонту і в такому стані зміцнюється розчином цементу. Після цього пласт розкривають інструментом меншого діаметру, залишаючи стовбур отвори відкритим.

Схема закінчення свердловини відкритим забоєм

Схема закінчення свердловини відкритим забоєм.

Подібна конструкція забою можлива тільки в разі, якщо:

  • відомо точне розташування кордонів розробляється горизонту;
  • товщина горизонту невелика;
  • пласт складається з порід, стійких проти обвалення;
  • пласт однорідний і не містить глинистих структур, схильних до обвалення внаслідок розбухання;
  • в процесі розробки необхідність у впливі на окремі пропластки відсутня.

Важливо! Відкритий забій характеризується найвищою гідродинамічної ефективністю щодо інших конструкцій і за коефіцієнтом гідродинамічного опору приймається за одиницю.

Коефіцієнт гідродинамічного опору свердловин інших типів вимірюється щодо буріння з відкритим забоєм.

Недоліком такої конструкції вважається відсутність можливості розробки окремих ділянок пласта або роздільне вплив на них і можливість обвалів пластів при відкачці в результаті зменшення тиску всередині пласта. Через цих недоліків свердловини з відкритим забоєм використовуються рідко, і їх кількість становить не більше пяти відсотків від всіх розроблюваних свердловин.

Забій, перекритий перфорованим хвостовиком експлуатаційної колони

Схема свердловини з піщаної пробкою на забої

Схема свердловини з піщаної пробкою на забої.

У разі використання цього типу конструкції забою, свердловина опускається до підошви розробляється шару і зміцнюється експлуатаційної колоною з просвердленої перфорацією, що знаходиться по всій висоті продуктивного шару. Після цього вона цементується до початку продуктивного пласта, а перфорована частина залишається відкритою.

Цей тип забою використовується на тих же умовах, що і відкритий тип забою, але позбавлений недоліків у вигляді обвалення порід, що зменшують робочий діаметр свердловини.

Забій з фільтром

При будівництві забою з фільтром обсадная колона встановлюється до верхньої межі пласта і заливається розчином цементу. За нею в пласт опускається фільтр, який має невеликі щілиноподібні або круглі отвори.

Проміжок між фільтром і трубою перекривається сальником. Фільтри можуть мати різну конструкцію. Найбільше застосування отримали фільтри з щілиновидними отворами, кільцеві фільтри, гравійні і металокерамічні фільтри.

Схема пристрою свердловини і фільтра

Схема пристрою свердловини і фільтра.

  1. Кільцеві фільтри складаються з кілець, одягнутих на трубу з перфорацією. Між кільцями за допомогою стрічки певної товщини створюється необхідний зазор, що дозволяє виробляти необхідну фільтрацію.
  2. Гравійний фільтр являє собою дві концентричні труби з перфорацією, між якими знаходиться шар гравію з фракціями 5-6 міліметрів, що є елементом, що фільтрує.
  3. Металокерамічні фільтри являють собою кільця з спекаемой під високим тиском керамічної дробу, що надягають на трубу з перфорацією.
  4. Найбільшу ефективність мають металокерамічні фільтри, внаслідок невеликого гідродинамічного опору і хорошою ступеня очищення.

Забої з фільтром служать для фільтрації від видобутого продукту піщаних домішок при розробці горизонтів з можливим утворенням піщаних пробок. Забої з фільтром не мають особливого поширення в практиці буріння.

перфорований забій

Перфорований забій будується наступним чином. Отвір буриться до необхідної позначки і до установки обсадної труби досліджується за допомогою спеціальних геофізичних засобів. В результаті дослідження з великою точністю визначаються позначки продуктивних і водоносних шарів і намічаються обєкти для експлуатації.

Свердловинний фільтр

Свердловинний фільтр.

Після опускання обсадної труби проводиться її цементування від забою до необхідної позначки і перфорування в районі продуктивного пласта.

Буріння з перфорованим забоєм набули найширшого розповсюдження завдяки своїм перевагам:

  • простота будівництва свердловини і проведення геологічних досліджень;
  • хороша ізоляція ПРОПЛАСТ;
  • подальша можливість розробки пропущених або відкладених продуктивних пластів;
  • можливість застосування різних способів впливу на шари, прилеглі до продуктивного пласту;
  • збереження робочого перетину свердловини протягом довгого часу.

Важливо! У тому випадку якщо продуктивний шар містить не цементовані піщані шари, застосовується установка фільтруючого елемента в зоні розробки.

При цьому зростає гідродинамічний опір. Але навіть без фільтра перфорований забій має набагато більший опір в порівнянні з відкритим забоєм.

Типове обладнання свердловини

Типове обладнання свердловини.

Іноді в практиці буріння потрібне створення багатоствольних або багатозабійного свердловин. Як правило, буріння подібного типу використовуються в геологорозвідці з метою зниження витрат або більш ретельного вивчення вже розвіданого родовища. Багатостовбурний називаються свердловини, які мають відгалуження від основного стовбура до входу в продуктивний шар.

Багатозабійного отвори мають розгалуження в межах продуктивного пласта. Для створення прольотів такого типу використовується штучний забій, який споруджується нижче місця передбачуваного відгалуження від основного стовбура і перекриває його. Штучний забій використовується і при роздільній видобутку з різних продуктивних пластів однієї свердловини.

Як правило, є два основних способи створення штучного забою. Це установка спеціальних пробок, що перекривають діаметр свердловини і заповнення отвори вяжучими або інертними матеріалами. Перевага другого способу полягає в тому, що він підходить для буріння будь-якого віку і будь-якого ступеня розробленості, так як з часом діаметр може змінитися. Механічна установка пробки підходить тільки для нових свердловин.

Таким чином, різні конструкції вибоїв вибираються в залежності від призначення буріння, від характеристики порід, наявних в продуктивному пласті, наявності або відсутності напірних горизонтів і відстані до них і безлічі інших чинників, вплив яких часто визначається розрахунковим шляхом.


» » » Типи обладнання вибоїв свердловин