Конструкция скважины. 
Буровые технологические жидкости

скважина разрез промывочный жидкость Число спущенных в скважину обсадных колонн, размеры колонн (наружный диаметр, длина), диаметры ствола под каждую колонну, местоположение интервалов цементирования (глубина верхней и нижней границ) определяют понятие конструкции скважины. Конструкцию скважин выбирают исходя из требований успешного ведения скважины до проектных глубин, качественное вскрытие продуктивного пласта, обеспечивающего сохранность его коллекторских свойств или улучшающие их, эксплуатации скважин эффективными методами в период разработки месторождения.

Конструкция скважины должна обеспечивать:

• 1. прочность и долговечность скважины как технического сооружения;
• 2. проходку скважины до проектной глубины;
• 3. достижение проектных режимов эксплуатации;
• 4. максимально полное использование природной энергии для транспортирования нефти и газа;
• 5. надёжную изоляцию газо-нефте-водонапорных горизонтов;
• 6. минимальный расход средств на разведку и разработку месторождения;
• 7. возможность проведения ремонтных работ в скважине.

На конструкцию скважины оказывает влияние цель и способ бурения; число продуктивных горизонтов, подлежащих опробованию; глубина залегания продуктивных пластов, их продуктивность и коллекторские свойства; способ вскрытия пласта; физико-механические свойства разбуривания пластов с точки зрения возможных обвалов, осыпей, сужений и т. д.

Выбор конструкции скважины осуществляется, исходя из решаемых ею задач с учётом требований «Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности» от 01.09.98 г. Принимая во внимание геологические особенности разреза, а также проектируемый комплекс исследований, предусматривается следующая конструкция скважины:

Направление спускается на глубину 50 м для крепления устья скважины и предотвращения размыва и осыпания современных образований. Цементируется до устья. Марка цемента ПЦТI-50, плотность цементного раствора 1,85 г/см3.

Кондуктор спускается до глубины 745 м. Башмак кондуктора устанавливается в талицкой свите и служит для перекрытия вышестоящих неустойчивых пород, изоляции зон пресноводных горизонтов атлым-новомихайловского комплекса. Глубина спуска кондуктора, рассчитана из условия предотвращения разрыва горных пород после полного замещения бурового раствора в скважине пластовым флюидом и герметизации устья скважины. Цементируется раствором портландцемента до устья, плотностью 1800 кг/м3.

Эксплуатационная колонна спускается до глубины 2909 м. Назначение эксплуатационной колонны — крепление стенок скважины, разобщение проницаемых горизонтов и проведение опробования пластов в запроектированных интервалах, высота подъема цементного раствора до устья скважины. Цементируется в 2-е ступени с применением муфты ступенчатого цементирования цементом ПЦТ I-G в интервале 1794−2909 м по стволу плотностью 1900±30 кг/м3 и облегченным цементом ПЦТI-50 в интервале 400−1794 м стволу плотностью 1500±30 кг/м3.

Выбираем длины и диаметры колонн:

1. Глубина спуска эксплуатационной колонны определяется способами заканчивания скважины и её эксплуатации. Проектирование конструкции скважины следует начинать с диаметра эксплуатационной колонны. Исходя из опыта бурения в этих районах, геолого-технических условий бурения, ожидаемого дебита, а также дальнейшей эксплуатации скважины принимаем эксплуатационную колонну диаметром 0,146 м (колонна меньшего диаметра более гибкая, что обеспечивает большую надёжность спуска до проектной глубины).

Длина колонны выбирается из глубины залегания подошвы продуктивного горизонта и учёта деталей низа колонны и зумпфа.

Lэк=Lк пл+lн+lз (3.1).

где Lк пл — глубина залегания подошвы продуктивного горизонта, м;

lн — длина деталей низа колонны, м;

lз — длина зумпфа, м.

Так как нижний продуктивный горизонт находится на глубине 2842−2858 м по стволу, то:

Lэк=2858+25+26=2909 м.

В связи с тем, что эксплуатационная колонна состоит из труб dэк=0,146 м, то выбираем муфту dм=0,166 м (ГОСТ 632 — 80). По диаметру муфты колонны с учётом зазора между муфтой и стенкой скважины диаметр долота выбирается по формуле:

Dд=dм+2у (3.2).

где у — зазора между муфтой и стенкой скважины, м.

Для труб d=0,146 м зазор должен быть равен по ГОСТ 632– — 80 у=0,01 м.

Dд эк=0,166+2· 0,01= 0,186 м.

Ближайшее долото по ГОСТ 20 692– — 75 0,1905 м, но, основываясь на опыт бурения, выбираем диаметр долота под эксплуатационную колонну:

Dд эк=0,2159 м.

2. Кондуктор спускается до глубины 745 м по стволу Для снижения вероятности разрушения ствола скважины в результате осыпей и обвалов в неустойчивых отложениях верхней части разреза и исходя из опыта бурения подобных скважин, глубина спуска кондуктора принята 745 м.

Диаметр труб для кондуктора выбирается после определения внутреннего диаметра по формуле:

Dвн к=Dд эк+(0,006ч0,01) (3.3).

Dвн к=0,2159+(0,006ч0,01)=0,2219ч0,2259 м.

По ГОСТ 632– — 80 выбираем трубы диаметром dк=0,245 м.

В связи с тем, что кондуктор состоит из труб dк=0,245 м, то выбираем муфту dм=0,27 м (ГОСТ 632 — 80). По диаметру муфты колонны с учётом зазора между муфтой и стенкой скважины (у=0,0125 м) диаметр долота равен:

Dд к=dм+2у=0,27+2· 0,0125=0,295 м.

По ГОСТ 20 692– — 75 выбираем диаметр долота под кондуктор:

Dд эк=0,2953 м.

3. Направление спускается на глубину 50 м для крепления устья скважины и предотвращения размыва и осыпания современных образований.

Диаметр труб для направления выбирается после определения внутреннего диаметра по формуле:

Dвн н= Dд к+(0,006ч0,01)=0,2953+(0,006ч0,01)=0,3013ч0,3053 м.

По ГОСТ 632– — 80 выбираем трубы диаметром dн=0,324 м.

В связи с тем, что направление состоит из труб dн=0,324 м, то выбираем муфту dм=0,351 м (ГОСТ 632 — 80). По диаметру муфты колонны с учётом зазора между муфтой и стенкой скважины (у=0,02 м) диаметр долота равен:

Dд к=dм+2у=0,351+2· 0,02=0,391 м.

По ГОСТ 20 692– — 75 выбираем диаметр долота под направление:

Dд эк=0,3937 м.

Окончательная конструкция скважины приведена в табл. 2.1.

Таблица 2.1 — Конструкция скважины.

Обсадные трубы изготовлены по стандарту ГОСТ 632–80.

Конструкция скважины приведена на рис. 3.1.

Ш324 Ш245 Ш146.

Рис. 2.1 — Конструкция скважины