Конструкция скважины: при бурении на воду и для добычи нефти

Чаще всего скважины используются при добывании нефти, при геологической разведке, строительстве и добывании воды. Поэтому конструкция скважины будет напрямую зависеть от сферы применения.

Схема конструкций скважин при роторном бурении

Понятие скважины

В общем виде, под ней понимается выработка в форме цилиндра, диаметр которой в несколько раз меньше, чем ее глубина. Для ее монтажа используются специально предназначенные для этого технологии и оборудование. Отличительной особенностью колодца является то, что человек не имеет к нему доступа. Там, где скважина берет начало, лежит устье, ее днище - забой, а внутренняя боковая поверхность - стенки. Обычно конструкция скважины подразумевает, что ее диаметр колеблется от 2,5 см до 3 м.

Конструкция артезианской скважины.

Выделяют по расположению и по сфере применения следующие виды конструкции скважины:

горизонтальные и вертикальные;
наклонные;
газовые и нефтяные;
разведочные;
водозаборные и артезианские;
законтурные и опорные.

Таким образом, конструкция скважины представляет собой план устройства, у которого указан начальный, конечный и промежуточный диаметр инструмента для бурения и все параметры обсадных колонн.

От конструкции скважины зависит ее устройство. Необходимо учитывать условия работы, возможный износ колонн в период самой максимальной нагрузки. От этого зависит надежность и стабильность работы конструкции в целом.

Прежде чем приступать к проектированию конструкции скважины необходимо учесть геологические и технико-экономические факторы, выяснить, какое оборудование будет использовано, какова техника монтажа и т.д.

Нефтедобывающая промышленность

Чтобы спроектировать схему скважины для добычи нефти, необходимо выполнять следующие правила:

Видео по теме "Этапы жизни скважины"

Доступ к геологическому и физическому оборудованию и к глубинному оборудованию на ее дне должен быть открытым в любое время.
Следует предотвратить случайный обвал стенок скважины, т.е. выполнить ряд мероприятий, которые этому помешают.
Соблюдать автономность пластов скважины, то есть их независимость друг от друга.
Если возникнет необходимость, начало скважины подвергнут герметизации.

Особенности процесса

Установка роторного бурения, используемая для бурения на большие глубины.

Схема конструкции скважины обычно стандартна. На глубину приблизительно 30 м бурят ствол большего диаметра. Туда опускают специальную трубку (по-научному - направление) и кладут цемент в свободное пространство, то есть между стенками скважины и горными породами. Благодаря данной трубке слой почвы наверху не размоется при дальнейшей обработке. Затем процедура бурения продолжается, но уже трубой меньшего диаметра. Это происходит до тех пор, пока не дойдет до глубины 500-700 м.

После этого снова опускается металлическая трубка (кондуктор) диаметром 16,8 см и цементируется свободное пространство (опять между станками). Далее бурение снова возобновляют и продолжают уже до конечной глубины, которая указывалась в проекте. Потом опускают эксплуатационную колонну, диаметр ее должен равняться 146 мм. Свободное пространство между боковыми поверхностями обязательно цементируется, от дна и до самого начала. По необходимости между эксплуатационной трубой и кондуктором опускают еще одну трубу - техническую.

Видео по теме "Оголовок для скважины своими руками СТРОИМ ДЛЯ СЕБЯ"

Типы нефтяных скважин

Ориентируясь на месторасположения скважины, бурят различные ее типы. В результате они могут быть пробурены:

с наклонным направлением;
с вертикальным направлением;
с горизонтальным направлением;
со множеством стволов;
скважина может быть многозабойная.

К 1-му типу относят такие конструкции, у которых ствол не сильно отклоняется от вертикальной оси (не больше 5°). При превышении данного параметра скважина становится уже наклонно-направленной.

Конструкция с горизонтальным направлением является конструкцией, у которой угол отклонения от вертикальной оси приближается к 90°. Однако это бывает сделать довольно сложно, ведь прямых линий нет, все равно присутствует некий наклон. В результате горизонтальная конструкция - это ствол, который пробурили по направлению всех пластов центрального пласта.

Схема обвязки скважины при одновременном бурении и добыче нефти.

Конструкция скважин с множеством стволов и многозабойных схожа - у них есть 1 общий ствол и 1 или множество дополнительных. Разница в расположение точки, откуда идут дополнительные стволы. Если она находится намного выше продуктивного горизонта, то скважина многоствольная, а если на уровне или чуть выше, то - многозабойная.

Категории скважин добывающей промышленности

Видео по теме "Качаем воду из скважины"

По цели создания их подразделяют на следующие виды:

с целью разведки;
с целью поиска;
в целях эксплуатации.

Бурение разведочных конструкций проводят в тех местах, где уже ведется добыча полезных ископаемых. Их цель - уточнить объемы запасов ископаемых и оказать помощь в составлении схемы месторождения.

Поисковая конструкция создается для поиска новых мест, где могут оказаться полезные месторождения.
При создании проектов месторождений и непосредственно при их монтаже эксплуатационные конструкции делятся на следующие типы:

добывающие и нагнетательные;
резервные;
с целью проконтроля;
с целью оценки;
специального назначения;
дублирующие.

Скважины добывающие призваны достать из залежей нефть, газ и другие полезные ископаемые. Они могут еще различаться в зависимости от метода добычи.

Устройство нефтяной скважины.

Суть нагнетательных конструкций заключается в том, что они воздействуют на продуктивные пласты посредством водяного или парового нагнетания и с привлечением других веществ. Если есть необходимость, добывающую скважину можно переконструировать в нагнетательную.

Видео по теме "The Most Powerful Fire Truck in The World"

Резервные конструкции создаются, чтобы вовлечь в работу определенные зоны (колодцы), которые не входят в основную локацию. Они указываются на стадии проектирования залежей с учетом различных факторов.

Контролирующие конструкции предназначены для измерения. Они подразделяются на наблюдательные и пьезометрические. 1-ый вариант подразумевает наблюдение в определенные периоды за изменениями в скважине, а 2-ой - систематическое.

Конструкции оценки бурятся для получения большего количество информации о параметрах пластов и о режиме их работы. Они нужны для выяснения границ рабочих полей и для оценки выработки запасов нефти конкретной локации месторождения.

Специальные скважины создаются с целью добычи технической воды, как подземные хранилища газа, для сброса отходных вод. Данная категория делится на 2 вида:

Видео по теме "Ударно канатное бурение скважин на воду:Бур или не бур или ударный снаряд"

Водозаборные. При бурении они снабжают скважины водой.
Поглощающие. Они призваны откачивать промысловую воду с месторождений в поглощающие пласты.

Конструкция на воду

Конструкции скважин на воду.

Скважины, у которых есть водоприемная часть, имеют самый маленький диаметр. Обычно водоприемная часть представляет собой фильтр, дырчатый или сетчатый. Если применяется гравийная засыпка, то диаметр увеличится на 5-10 см. При выборе фильтра следует учесть, что если его окружность будет менее 100 мм, то водообильность снизится.

Сама конструкция скважин будет зависеть от того, где установлено водоподъемное оборудование, какого оно типа и размера. Если в фильтр устанавливается насос, то диаметр скважины будет определяться именно в зависимости от его параметров. Если насос имеет очень большой размер, то его размещают в эксплуатационной колонне. В этом случае ее окружность определится по размеру наноса.

Стоит учесть, что чем больше диаметр скважины, тем сложнее будет ее монтаж и выше затраты. Схема скважины в любом случае должна предоставлять достаточный уровень поступления воды при минимальном снижении показателей статики.