Конструкция скважин

Выбор конструкции скважин зависит от многих геологических и технических факторов, к числу которых в первую очередь относятся технология добычи полезного ископаемого, а также глубина и мощность продуктивной залежи водоносных горизонтов. Так как добычные скважины всегда бурятся на изученных месторождениях, в проекте бурения скважин ориентировочно указывают все их параметры. Конструкцию скважины заносят в геолого-технический наряд, в котором дается разрез скважины с ориентировочным указанием ее общей глубины, диаметра по интервалам, размеров колонн обсадных труб, способа цементации затрубного пространства, необходимых гидрогеологических и геофизических исследований.

Конструкция скважины включает:

· приспособление для задания направления, предназначенное для крепления устья скважины. При большой глубине скважины оно тщательно центрируется и надежно закрепляется. При скважинах небольшой глубины оно может не применяться;

· кондуктор, перекрывающий верхнюю часть скважины и обеспечивающий изоляцию верхних водоносных горизонтов, а также вертикальность скважины. Он обязательно цементируется с подъемом цемента до устья скважины;

· рабочую колонну обсадных труб, которая спускается до залежи;

· при обнаружении сильных водопритоков или обвалов спускается промежуточная колонна обсадных труб и дальнейшая обсадка ведется трубами меньшего диаметра.

При определении диаметра добычных скважин исходят из расчетного размера рабочих колонн, которые определяют диаметр обсадных колонн и бурового инструмента.

Герметичность колонны обсадных труб при геотехнологических методах добычи имеет особое значение, поэтому, когда это необходимо, следует вести цементацию затрубного пространства. После цементации производится испытание колонны на герметичность.

Бурение скважин

Значительный опыт бурения технологических скважин накоплен при циклично - поточном методе сооружения скважин.

Процесс вскрытия залежи разбивается на этапы:

· бурение и крепление скважин;

· исследование скважин и работы по их подготовке;

· чистка и оборудование скважин рабочими колоннами труб (см. табл. 8.2).

Добычные скважины до продуктивного горизонта бурят почти так же, как и обычные нефтяные, газовые и другие скважины. При использовании роторных установок осевая нагрузка на долото составляет примерно 300-500 кН на 1 м диаметра долота. При форсированном режиме бурения нагрузка на долото увеличивается на 40-50 %. В мягких породах нагрузку следует ограничивать, так как насос может не обеспечить полный вынос шлама на поверхность. По этой причине рекомендуется также перед подъемом инструмента промыть скважину (объем промывочной жидкости принимается из расчета не менее двух объемов скважины). Нежелательно искривление скважин, которое затрудняет спуск колонн технологических труб (особенно в трещиноватых и закарстованных породах). Высокая механическая скорость бурения и безаварийная работа могут быть обеспечены только при правильном режиме промывки.

В практике бурения скважин часто возникает необходимость уменьшения или увеличения плотности раствора. Уменьшение плотности требуется при глубоком залегании уровня подземных вод и низкой проницаемости залежи. В этом случае высокое давление столба раствора приводит к кольматации трещин. Уменьшение плотности промывочного раствора достигается различными способами.