Конструкція звичайної горизонтальної свердловини

Зміст:

Буріння горизонтальних свердловин дуже успішно застосовується як у видобутку нафти і газу, так і в такому важливому і актуальному питанні, як будівництво. Свердловина - це гірська вироблення в формі циліндра. Її довжина значно перевершує ширину. Верхню частину прийнято називати гирлом, а нижню - забоєм. Стіни - це стовбур даної конструкції. Розтин пластів горизонтальними стовбурами дозволяє зберегти чистою навколишнє середовище і нанести мінімальної шкоди екології.

Буріння горизонтальних свердловин

Буріння горизонтальних свердловин.

Основні вимоги до конструкції горизонтальної свердловини:

  • конструкція зобовязана не допустити руйнування стін;
  • вона повинна надати вільний доступ до забою;
  • вона зобовязана забезпечити герметизацію гирла.

Системи прийнято поділяти на 3 основних типи:

  • горизонтальний тип;
  • вертикальний;
  • похило-спрямований;
  • багатостовбурний.

Що таке горизонтальна свердловина: особливості

Схеми горизонтальних свердловин

Схеми горизонтальних свердловин з різними радіусами кривизни.

Горизонтальна свердловина - це конструкція, кут відхилення якої в звичайній ситуації становить 90 °. Але на практиці все виглядає трохи по-іншому. Справа в тому, що в природі не існує абсолютно ідеальних прямих ліній. Таким чином, необхідно пробурити стовбури по траєкторії, яка найбільш наближена до оптимальної.

Виходить, що горизонтальної свердловиною прийнято називати ту, яка має найбільш протяжний зону. Вона використовується при освоєнні нафтових і, звичайно, газових родовищ. Особливості таких пристроїв дозволяють отримувати дебіти (обсяг нафти, що надходить в певну одиницю часу зі штучного джерела), що значно перевершують дебіти вертикальних споруд. Дебіт безпосередньо залежить від довжини стовбура. Буріння свердловини обійдеться набагато дорожче іншого буріння, але воно ж буде продуктивніше. Горизонтальна свердловина, як правило, використовується в якості добувної, але також може бути і нагнітальної. Має велику продуктивність і ефективність в родовищах, які містять тріщини з вертикальним ухилом.

Найбільшу продуктивність вони приносять, коли застосовуються в колекторах з тріщинами, в колекторах з газової шапкою або водою (це знизить ймовірність прориву газу), в колекторах з досить низькою проникністю і, навпаки, в колекторах з високою проникністю (там вони успішно зменшують швидкість руху газу ).

Поділ конструкції горизонтальної свердловини на категорії

Системи прийнято розділяти на кілька категорій:

Схема конструкції горизонтальної свердловини

Схема конструкції горизонтальної свердловини.

  1. Розвідувальні (буряться для уточнення кількості нафти і газу).
  2. Пошукові (буряться, щоб відшукати поклади нафти і газу)

Експлуатаційні свердловини, в свою чергу, поділяються на підвиди:

  1. Свердловини, що іменуються «добувати», природно, використовуються для видобутку покладів в грунті нафти і газу.
  2. Свердловини, що впливають на пласти, нагнітаючи воду, газ і інші елементи. Іноді можуть використовуватися і експлуатуватися як видобувних.
  3. «Контрольні» свердловини:
  • служать для вимірювання сили тиску в газовій шапці і нафтової зоні;
  • потрібні для здійснення контролю змін положення покладів;
  • резервні (залучають до роботи застійні зони);
  • спеціальні свердловини (використовуються, щоб добути технічну воду);
  • оціночні свердловини (потрібно пробурити, для того щоб уточнити параметри і продуктивні кордону покладів);
  • бувають свердловини для здійснення підміни аварійних та зношених фізично свердловин.
Буріння свердловин

Буріння свердловин традиційним методом і методом горизонтального буріння.

Коли бурять свердловину горизонтального напрямку, необхідну кількість так званих колон, а також глибини установки «башмаків» визначається існуючим кількістю зон, які несумісні з умовами проводки стовбура через нестійкість порід і низької міцності.

До того як здійсниться часткове відкриття продуктивних і продуктивних горизонтів, необхідно передбачити спуск однієї колони, щоб виключити ймовірність розриву порід. Різниця між діаметрами свердловин і колон підбирається, виходячи з найкращих і правильних значень, визначених практикою бурінь, які забезпечать легкий, без будь-яких перешкод спуск колони і якісне, міцне цементування.

Зробивши розрахунки приблизно очікуваних внутрішніх і зовнішніх тисків, виробляють вибір труб. Міцність колон повинна надати:

  • абсолютну герметизацію гирла;
  • стійкість і цілісність стовпа;
  • протистояння всім навантажень.

Вимоги, що предявляються до конструкції:

Буріння похило-спрямованої свердловини

Буріння похило-спрямованої свердловини.

  1. Використовувати всю енергію продуктивних горизонтів по максимуму.
  2. Застосовувати тільки найкраще, ефективне і якісне обладнання.
  3. Створити умови, що не допускають аварійних ситуацій і ускладнень.
  4. Отримати геологічну та іншу інформацію про даний розрізі.
  5. Умови дотримання необхідної охорони навколишнього середовища та екології необхідно виконувати суворо.

У будівництві методи буріння застосовуються для проведення комунікацій з використанням спеціальних установок, які з легкістю пробивають грунт абсолютно будь-якої твердості. Горизонтальні свердловини мають величезний і безперечною перевагою перед рядовими, звичними методами проведення такого роду робіт. По-перше, така конструкція не руйнує верхній шар грунту. По-друге, можна прокласти свердловину навіть під водоймами.

Етапи роботи:

  1. Готуються вся необхідна техніка та пристрої.
  2. На аналіз віддається проба ґрунту.
  3. Виконується пілотна свердловина, її розмір поступово збільшується.
  4. В утворену траншею закладаються труби.
  5. Йде повна перевірка всіх комунікацій.

Що таке пілотна свердловина?

Пілотна свердловина

Схема буріння пілотної свердловини.

Так звана пілотна свердловина є звичайним пробним проколом. Для виконання цього завдання використовують бурову головку невеликого розміру. Ця головка сполучена зі спеціальною штангою. Її рух дає можливість контролювати і вносити корективи в прокладку траншеї. Штанга - це дуже велика труба, навіть одна її секція здатна досягати 2,5-3 м. Секції легко приєднуються один до одного.

Бурові головки необхідно купувати з хорошим алмазним напиленням.

Найскладніший момент в процесі даної роботи - пройти з максимальною точністю за наміченим маршрутом. Тому все частіше використовуються і набирають популярність конструкції горизонтальної свердловини. Застосовуючи такий метод, набагато простіше домогтися позитивного результату.

А в чому суть такого методу? У бурову головку пристрою вбудований спеціальний передавач, його сигнали надходять на приймальний пристрій оператора. Якщо раптом техніка збивається з наміченого і запланованого шляху, це негайно відображається на зовнішньому дисплеї. Таким чином, зявляється прекрасна можливість усунути всі помилки і недоліки.

Способи розширення свердловини

Для розширення свердловини потрібно так званий спеціальний розширювач. Його необхідно протягнути в зворотному напрямку. Приходячи в рух, він буде зрізати зайві шари грунту. Щоб труба безперешкодно і легко увійшла в свердловину, діаметр цієї свердловини обовязково повинен перевищувати ширину труби приблизно на 40%.

Конструкція горизонтальної свердловини завершується прокладкою труб. З самого кінця свердловини притягається розширювач. До нього приєднується захоплення для труби. За допомогою «розумних», «контролюючих» коштів і техніки обладнання, а також операторів труби тягнуться в потрібному напрямку.

Які труби використовують для створення такої конструкції?

Порівняння типів горизонтальних свердловин

Порівняння типів горизонтальних скважін.Радіуси кривизни залежать від типу гірських порід і бурового розчину.

Звичайно, найчастіше це саме полімерні труби. По-перше, вони довговічні. По-друге, протягом дуже довгих років зберігають свою хімічну та фізичну стабільність. Така вода не містить абсолютно ніяких шкідливих речовин і домішок.

Металеві труби застосовуються тільки в тих рідкісних випадках, коли по трубах будуть текти занадто гаряча вода і вкрай агресивні хімічні елементи і склади.

Проводити таку роботу самостійно категорично заборонено. Цей рід діяльності виконується тільки компетентними та кваліфікованими інженерами, які володіють необхідною освітою і обладнанням.

Різновиди свердловинних конструкцій:

  • облаштування колодязів;
  • свердловина на пісок;
  • Бесфільтрова свердловина.

Буріння свердловин для води ручними способами

Список необхідних інструментів і матеріалів:

  • бурильна вишка, бур;
  • лебідка;
  • штанги;
  • обсадні труби.

Послідовність робіт:

  1. Якщо потрібно не надто глибока свердловина, можна цілком обійтися без бурильної вишки.
  2. Бурильні штанги виконуються з труб, які зєднуються за допомогою різьблення. До нижньої штанзі кріпиться бур.
  3. Бурова вишка ставиться на місце буріння.
  4. Перші витки буром можна виконати своїми силами, але в подальшому процес піде важче і вимагатиме залучення додаткової сили.
  5. Трохи помякшити грунт може вода.
  6. Таким чином, буріння триває до тих пір, поки не здасться водоносний шар.
  7. Щоб відкачати брудну воду, знадобиться насос.
  8. Водоносна жила ретельно промивається, і зявляється чиста, хороша вода. Якщо з якихось причин цього не сталося, свердловину потрібно поглибити на 1-3 м.

Такими способами прокладаються горизонтальні свердловини у видобутку нафти і газу і в будівництві. З огляду на наявність необхідних знань, досвіду, навичок і відмінною сучасної техніки, даний процес значно спростився. Як можна помітити, процес цей дуже цікавий і цікавий.


» » » Конструкція звичайної горизонтальної свердловини