Нагнетательные нефтяные скважины. Устройство скважины нефти


Конструкция нефтяной скважины и требования к ней

Конструкция забоя скважины должна обеспечивать: -механическую устойчивость призабойной части пласта, доступ к забою скважин спускаемого оборудования, предотвращение обрушения породы; -эффективную гидродинамическую связь забоя скважины с нефтенасыщенным пластом; -возможность избирательного вскрытия нефтенасыщенных и изоляцию водо- или газонасыщенных пропластков, если из последних не намечается добыча продукции; -возможность избирательного воздействия на различные пропластки или на отдельные части (по толщине) монолитного пласта; -возможность дренирования всей нефтенасыщенной толщины пласта. Элементы конструкции скважин приведены на рис.  На­чальный участок I скважин называют направлением. Поскольку устье скважины лежит в зоне легкоразмываемых пород его необходимо ук­реплять. В связи с этим направление выполняют следующим образом. Сначала бурят шурф - колодец до глубины залегания устойчивых гор­ных пород (4...8 м). Затем в него устанавливают трубу необходимой длины и диаметра, а пространство между стенками шурфа и трубой заполняют бутовым камнем и заливают цементным раствором 2. Нижерасположенные участки скважины - цилиндрические. Сразу за направлением бурится участок на глубину от 50 до 400 м диаметром до 900 мм. Этот участок скважины закрепляют обсадной трубой 1 (состоящей из свинченных стальных труб), которую назы­вают кондуктором II. Затрубное пространство кондуктора цементируют. С помощью кондуктора изолируют неустойчивые, мягкие и трещиноватые поро­ды, осложняющие процесс бурения.

После установки кондуктора не всегда удается пробурить скважину до проектной глубины из-за прохождения новых осложня­ющих горизонтов или из-за необходимости перекрытия продуктивных пластов, которые не планируется эксплуатировать данной скважиной. В таких случаях устанавливают и цементируют еще одну колонну III, называемую промежуточной. Если продуктивный пласт, для разра ботки которого предназначена скважина, залегает очень глубоко, то количество промежуточных колонн может быть больше одной.

Эксплуатацион­ная колонна предназначена для подъема нефти и газа от забоя к устью скважины или для нагнетания воды (газа) в продуктивный пласт с целью поддержания давления в нем. Во избежание перетоков нефти и газа в вышележащие горизонты, а воды в продуктивные пла­сты пространство между стенкой  эксплуатационной колонны и стенкой скважины заполняют цементным раствором.

                                                     Конструкция скважины

1 - обсадные трубы; 2 - цементный   камень; 3 - пласт, 4-перфорация в обсадной трубе и цементном камне; 1-направление; П-кондуктор; Ш-промежуточная колонна; IV - эксплуатационная колонна.

almetneftprom.blogspot.com

Нагнетательная скважина. Устройство, схема, приемистость нагнетательных нефтяных скважин

Нагнетательная нефтяная скважина – специализированная скважина, предназначенная для выполнения функции закачки любого рода газа, жидкости, воздуха или теплоносителя в продуктивный для поддержки производительности пластов. Ключевая задача подобного типа скважин – это замена коллекторного флюида. Исследование нагнетательных скважин позволило активно использовать их в нефтедобывающей промышленности.

Что такое нефтяная нагнетательная скважина?

Устройство нагнетательной скважины для добычи нефти разработано таким образом, чтобы нагнетать воду или газ в:

  • газовую шапку, то есть законтурные области залежей нефти посредством использования методологий поддержания нужного уровня давления;
  • по всей площади месторождения. Обычно этому способу отдают предпочтение при вторичных методах нефтедобычи.

Эксплуатация нагнетательных скважин осуществляется в большей степени при разработке нефтяных месторождений, в меньшей – нефтегазовых и газоконденсатных.

Исследования нагнетательных нефтяных скважин показали их выгодные стороны относительно других типов скважин:

  • возможность поддержания нужного уровня пластового давления;
  • возможность регулировать и самостоятельно задавать темп отбора полезных ископаемых;
  • подача рабочих агентов в пласты нефтяных месторождений, что позволяет более качественно и полно вытеснять нефть, а также обеспечивающих внутрипластовое горение.
Нагнетательные скважины нашли свое применение не только в сфере нефтедобычи, но и в сегменте хранения полезных ископаемых, а также осушении обводненных месторождений. Конструкция нагнетательной скважины нефтяной подбирается исходя из предназначения, задач, которые ставятся перед оборудованием, прогнозируемой глубины и прочих технических параметров. Основной технический параметр и рабочая характеристика – приемистость нефтяной скважины. Контроль работы оборудования нагнетательного типа, а также его техническое состояние выполняется согласно методикам шумометрии, термометрии, расходометрии и прочих.

Конструкция нагнетательной нефтяной скважин и ее особенности

Конструкция нагнетательных скважин, как уже упоминалось ранее, напрямую зависит от характера работ оборудования и характера месторождения.

В зависимости от характеристик горных пород определяется необходимое оборудование нагнетательных скважин:

  • в случае, если горные породы, где производится добыча полезных ископаемых, устойчивы, забой остается не обсаженным;
  • в случае, если горные породы неустойчивы осуществляют спуск обсадной колонны в зону забоя. При этом необходимо перфорировать призабойную область.

Схема нагнетательной скважины для добычи нефти, также, как и любая другая, предусматривает наличие устья. В данном случае оно оборудуется с помощью манометров и задвижек, а в глубокую область при этом помещают специализированные насосно-компрессорные трубы. Трубы размещают до уровня кровли поглощающего пласта.

Оборудование нагнетательных скважин также обязано обеспечивать герметичность. Для того, чтобы уровень герметичности был допустимым, требуется процементировать пространство за колоннами на всем протяжении ствола нефтяной скважины от устья до забоя. В случае, если почва и горне породы особенно неустойчивы, рекомендуется дополнительно использовать пакеры. Схемы оборудования нагнетательных скважин предусматривают наличие перегородок, манометров и компрессоров.

Приемистость нагнетательной скважины: основной технический параметр

При работе с представленном типом скважин необходимо учитывать такой технический параметр, как приемистость нагнетательной скважины. Этак характеристика демонстрирует возможности закачки рабочего агента в пласт месторождения. Специалисты определяют эту величину как объем смеси, который закачивается в пласт за определенную временную единицу.

Приемистость нефтяной скважины будет напрямую зависеть от таких характеристик:

  • репрессия, которая получается в результате разницы между пластовым и забойным давлением. Репрессия создается на уровне забоя;
  • уровня качества процесса вскрытия нефтяного пласта при разработке месторождений;
  • проницаемости и мощности.

Как утверждают специалисты, для проведения технологических расчетов в учет берется коэффициент приемистости. Его рассчитывают, как отношение количества агента, который закачивается пласт в установленную единицу времени к репрессии, которая создается на заборе в момент закачки. Важно понимать, что степень расхода агента рассчитывается на поверхности.

Способы освоения нефтяных источников при использовании нагнетательных скважин

Процедура освоения нефтяных источников реализуется двумя методиками в зависимости от степени сложности:

  • одна из конструкций предназначена для того, чтобы нагнетать воду;
  • вторая конструкция необходима для того, чтобы работать с нефтью (актуально в том случае, если в процедуре нагнетания участвует внутриконтурная скважинная конструкция.

Освоение осуществляется посредством одного ряда, то есть одну из шахт применяют для воды, а вторую для нефти. Наибольшее количество полезного ископаемого при заборе реализуется до момента возникновения пресного источника в ресурсе. Обычно он попадает в соседние шахты для жидкости. Согласно правилам работы с оборудованием, есть возможность группирования в пласте с большим количеством нефти накопление воды линейного типа. Это позволяет вытеснить нефтяной ресурс в используемые скважины.

Нагнетательные источники квалифицируются по уровню сложности освоения, которых, в свою очередь, три – шахты на песчаных почвах, шахты на суглинистых почвах с низкими показателями поглощения жидкости, шахты на комбинированных почвах (где в составе песка и глины приблизительно равные части).

Читайте также:

snkoil.com

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.

Вернуться к оглавлению

Нефтедобывающая промышленность

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

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

Вернуться к оглавлению

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.

Вернуться к оглавлению

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

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.

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:

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

Вернуться к оглавлению

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.

Для спуска фильтров в скважину можно использовать обсадные или бурильные трубы. В отдельных случаях необходимо применение спускового ключа.

www.vseoburenii.ru