Цикл строительства нефтяных скважин

Цикл строительства скважины включает много видов работ, основными из которых являются следующие.

1. Подготовительные работы к строительству буровой. При этом проводится строительство подъездных путей, линий электропередач, линий связи, трубопроводов, бурение сква­жины на воду, выравнивание площадки и обваловка и др.

2. Строительно-монтажные работы, в процессе которых осуществляется сборка буровой, монтаж на новой точке.

3. Подготовительные работы к бурению, включающие ос­мотр и наладку оборудования, оснастку талевой системы, бу­рение и крепление шурфа, установку направления и др.

4. Проводка ствола и крепление скважины. Оборудование устья, испытание скважины на приток, сдача скважины в эксплуатацию.

5. Демонтаж буровой установки, транспортировка на но­вую точку, восстановление площадки, рекультивация земель.

Все эти процессы взаимосвязаны. Общая нормативная продолжительность цикла строительства представляет сумму нормативных продолжительностей упомянутых видов работ. Буровым и вышкомонтажным бригадам выдаются наряды на выполнение этих работ. В геолого-техническом наряде (ГТН) приводятся сведения о геологических условиях проходки, со­ставе пород, зонах возможных осложнений, проектной глу­бине, цели и способе бурения, конструкции скважины, буро­вой установке, режиме бурения.

Буровая установка. Циклы строительства скважин. Бурение скважины

На основе ГТН, Единых норм времени на бурение (ЕНВ) и местных норм на проходку на долото и механическую ско­рость составляется нормативная карта, где указываются сдельная расценка на бурение скважины для данной буровой бригады.

Для оценки фактического использования времени на от­дельные виды работ составляется баланс времени строитель­ства скважины, где отмечаются и простои при выполнении предусмотренных работ, и время на ликвидацию аварий, ос­ложнений, и простои по организационным причинам.

Анализ баланса времени позволяет выявить резервы для уменьшения непроизводительных затрат времени, увидеть важность изменения соотношения времени между спуско­подъемными операциями (СПО), креплением, вспомогатель­ными работами, механическим бурением и др.

Технико-экономические показатели и организация бурения

Для сравнения и оценки способов бурения, эффективности применения различных буровых установок, уровня технологии, режимов бурения, соответствия конст­рукций скважин условиям бурения, работы отдельных буро­вых бригад, управлений, планирования, нормирования, про­ектирования бурения используются различные технические и экономические показатели.

Показатели темпов бурения и строительства скважин в целом оцениваются по механической, рейсовой, техничес­кой, коммерческой и цикловой скоростям. Механическая скорость

(где h — проходка, м; t — продолжительность механического разрушения горных пород на забое или время проходки от­дельного интервала, ч.)

Таким образом, Vм есть средняя скорость углубления забоя непосредственно при разрушении породы на забое долотом, она может быть определена по долоту, по интервалу, по всей скважине, буровому предприятию, компании, стране. Выделяют также текущую (мгновенную) механическую скорость

Полный цикл строительства скважин Часть 1

V = dh / dt , (1.2)

Проходка на долото является важным показателем, опре­деляющим расход долот на бурение скважины, потребность в долотах по площади, буровому предприятию. От проходки на долото зависят число спускоподъемных операций, соответст­венно, выбор и изнашивание подъемного оборудования, тру­доемкость бурения, возможность некоторых осложнений. Проходка на долото в большей мере зависит от абразивности пород, стойкости долот, правильности их выбора, отработки и режимов бурения.

Техническая скорость VT (в м/ст-мес) отражает в известной мере технические, технологические, нормативные возможно­сти буровых установок, способов и режимов бурения, буровой бригады:

(где I — длина ствола скважины, м; fnp — производительное время работы буровой бригады, мес.). Оно включает все время механического бурения, СПО, крепления, нормативное время на ремонт, технически необ­ходимые вспомогательные работы, выполняемые буровой бригадой, работы по подготовке к бурению и заканчиванию скважины и др. При разведочном бурении в производитель­ное время иногда входит испытание скважины, если оно вы­полняется буровой бригадой.

Важнейшим показателем производительности буровой бригады является коммерческая (общая) скорость бурения (в м/ст-мес):

(где tк — календарное время от начала подготовительных ра­бот к бурению до сдачи скважины в эксплуатацию (или бригадам по испытанию скважин), мес.). Плановая коммерческая скорость вычисляется с учетом плановых затрат времени на предупреждение и ликвидацию осложнений, простои из-за отсутствия энергии и пр. Факти­ческая коммерческая скорость вычисляется с учетом всех за­трат времени буровой бригады по бурению скважины.

Коммерческая скорость характеризует производительность бурового станка и показывает количество пробуренных дан­ным станком метров в течение месяца (30 дней). По уровню коммерческой скорости рассчитывается необходимое количе­ство буровых бригад и станков для выполнения планового объема буровых работ и определяется мощность бурового предприятия.

Цикловая скорость (в м/ст-мес):

где tц — календарное время (в мес) от начала строительно­монтажных работ до окончания демонтажа буровой установки. Цикловая скорость характеризует использование буровых установок, являющихся основными фондами. Она позволяет определить, сколько буровых установок необходимо иметь буровому предприятию, буровой компании для выполнения планового объема бурения.

Общий уровень организации бу­ровых, строительно-монтажных работ особенно четко прояс­няется при сравнении цикловой скорости, коммерческой и технической скоростей бурения. Чем лучше организация строительно-монтажных работ, тем ближе Vц и Vк, чем совер­шеннее технология бурения, меньше аварий и осложнений по вине бригады, ИТР, тем Vк ближе к Vт. При хорошей орга­низации труда вышкомонтажные бригады могут перебазиро­вать буровые установки за несколько часов. На разведочных площадях первичный монтаж одной буровой может занимать 2 — 3 мес, а перетаскивание и установка на новой точке — несколько недель. Меньший объем строительно-монтажных работ на каждую пробуренную скважину приходится при кустовом бурении.

Себестоимость скважин выражает в денежной форме все затраты бурового предприятия на капитальные, материальные и трудовые ресурсы.

На строительство скважины составляется смета затрат по отдельным видам цикла, в том числе на строительно-монтажные работы, бурение и крепление, испытание, а также промыслово-геофизические, топографо-геодезические, лабораторные работы. В смету также включаются накладные расходы, плановые накопления, затраты на составление проектов, дополнительные затраты.

ГЛАВА 3 СПОСОБЫ БУРЕНИЯ

Способы бурения можно классифицировать по различным признакам: по методу разрушения горных пород; типу породоразрушающего инстру-мента; виду передачи энергии долоту; взаимному положению устьев сква-жины; составу и свойствам буровых растворов; способу промывки; по це-лям бурения и назначению скважин; по конструкции скважин, положению оси скважины в пространстве и др.

Наиболее распространена классификация по способам разрушения горных пород: механический, гидромеханический, взрывной, огневой, электрогидродинамический, магнито-стрикционный и др.

При бурении скважин повсеместно применяется как наиболее эффек-тивное механическое разрушение горных пород, сочетающееся в послед-нее время с активными физико-химическими и гидродинамическими воз-действиями промывочной жидкости. Другие способы находятся в стадии поисков, разработок, испытаний. При проходке с отбором керна ледового щита Антарктиды российские специалисты успешно применили способ расплавления льда электрическим кольцевым нагревателем, а специалисты США использовали пламенные керосиновые горелки для проходки сплошным забоем.

Механическое разрушение горных пород реализовано в наиболее рас-пространенных ныне вращательном и ударном бурении скважин, которое предшествовало вращательному.

Ударное бурение подразделяется по типу бурового инструмента на ударно-штанговое и ударно-канатное, а вращательное бурение подразделя-ется по способу привода долота во вращение: на роторное — привод
с устья и бурение забойными двигателями (турбинное, бурение электробу-ром на трубах, электробуром на кабель-канате, бурение гидравлическими винтовыми забойными объемными двигателями). Методы механического разрушения горных пород применяются и в других отраслях про-мышленности, где приняты иные принципы классификации.

Дата добавления: 2019-02-22 ; просмотров: 1216 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник: studopedia.net

Нефть, Газ и Энергетика

— состояния организации ведения работ (организация обслу­живания, уровень квалификации работников, уровень руковод­ства работами).

Таблица 5. Структура производственного цикла строительства скважины

Сокращение продолжительности цикла строительства сква­жин имеет большое экономическое значение. Оно позволяет по­высить производительность труда работников бурового предпри­ятия, снизить себестоимость строительства (около 65% всех зат­рат на строительство скважин зависят от его продолжительнос­ти), улучшить степень использования оборудования. Все это в конечном счете обеспечивает рост прибыли предприятия и рен­табельности производства.

Процесс бурения (проводки скважины) включает в себя сле­дующие операции: механическое бурение (разрушение горной породы); спуско-подъемные операции, связанные со сменой изношенного долота; подготовительно-вспомогательные работы (наращивание инструмента, электрометрические исследования и т.д.); крепление ствола (спуск обсадных колонн и их цементи­рование); работы по ремонту оборудования, ликвидация ослож­нений, аварий, брака.

Все технические и организационные мероприятия в процессе механического бурения в первую очередь направлены на повы­шение скорости проходки и сооружения скважины в заданном направлении.

Повышение скорости бурения в значительной мере зависит от правильного выбора режима, к основным параметрам кото­рого относятся осевая нагрузка на долото, частота его враще­ния, количество и качество промывочной жидкости.

Спуско-подъемные операции относятся к наиболее трудоем­ким работам. На них приходится до 40% всего времени.

Использование испытателей пластов в процессе бурения дает возможность отказаться от спуска обсадной колонны, если пласт оказывается «сухим».

Одной из основных черт рациональной организации произ-водственнного процесса является отсутствие в ходе его выпол­нения перерывов, не предусмотренных технологией производ­ства. Перерывы в процессе бурения скважин связаны с ремон­том бурового оборудования, ликвидацией осложнений и ава­рий, а также организационными неполадками.

Затраты времени на ремонт в общих затратах на бурение в среднем составляют 6%. Для его сокращения необходим своев­ременный профилактический осмотр оборудования, проведение ремонтов параллельно с другими работами (например, ремонт буровых насосов возможно проводить во время спуско-подъем-ных операций).

В процессе бурения возникают различного рода осложнения в основном, геологического характера (поглощение промывочной жидкости, осыпание пород, нефтегазопроявления и т.д.). Рабо­ты по их ликвидации занимают около 5—7% общих затрат вре­мени на бурение.

Могут происходить аварии по техническим причинам (слом бурильных труб, долот и т.д.) или по вине буровой бригады (прихват инструмента, разрушение долота в результате наруше­ния режима бурения и т.д.).

Затраты по ликвидации аварий занимают до 15—20% общих затрат времени. Основные мероприятия по снижению аварийно­сти — соблюдение заданной технологии, профилактика обору­дования и инструмента, обучение буровых бригад правилам бе­заварийной работы.

Большая доля в общих затратах на бурение скважины (около 15%) приходится на простои организационного характера. Осо­бенно они велики из-за отсутствия электроэнергии, воды, транс­порта, рабочих и т.д.

Для уменьшения простоев необходимо своевременное обуст­ройство районов разбуривания и создания систем энерго- и водо­снабжения, дорог, баз по ремонту оборудования, а также органи­зация планово-предупредительного ремонта и материально-тех­нического снабжения буровых предприятий и бурящихся скважин.

Частичные производственные процессы, связанные со стро­ительством скважины, делятся на основные и вспомогательные.

выработка энергии различных видов; техническое обслуживание орудий труда (профилактические осмотры оборудования, теку­щий и капитальный ремонт, изготовление запасных частей и деталей); проведение геофизических исследований (замер кри­визны и азимута ствола), другие электрометрические исследова­ния; проведение заливочных работ (установка цементных мос­тов в скважине, цементирование обсадных колонн); прочие виды обслуживания (транспортировка грузов, лабораторные исследо­вания, хранение инструмента, материалов и др.).

Таблица 6. Формы организации работ по строительству скважин

Примечание. ПБ — бригада, проводящая подготовку к строительству; ВБ — вышкомонтажная бригада; РБ — ремонтная бригада; ПНБ — бри­гада, проводящая подготовительные работы к бурению (пуско-наладочная бригада); ББ — буровая бригада; БИ-бригада по ис­пытанию скважин.

В настоящее время применяются несколько форм организации работ по строительству скважин, которые являются разновиднос­тью двух основных — специализированной и комплексной.

При специализированной форме (табл. 6) отдельные элемен­ты цикла строительства скважины выполняют высококвалифи­цированные специализированные бригады. При этом обеспечи­вается быстрое и качественное проведение работ. Эта форма осо­бенно эффективна в условиях высокой концентрации буровых работ. Ее недостатком является невозможность закрепления бу­рового оборудования за отдельными буровыми бригадами, слож­ность координации работ специализированных бригад, участву­ющих в строительстве скважин.

При комплексной форме организации все работы (кроме под­готовительных работ к строительству) производит универсаль­ная буровая бригада, в состав которой вводится звено вышко-монтажников. Эта форма организации позволяет закрепить бу­ровое оборудование за бригадами, улучшить его использование, обеспечить полную загруженность бригады.

Процесс строительства скважин имеет ряд особенностей, от­личающих его от процессов других производств нефтяной и га­зовой промышленности.

Они значительно влияют на характер организации работ, про­изводственную структуру бурового предприятия и, следователь­но, на экономические результаты его деятельности.

— проходка ствола осуществляется с поверхности земли на значительные глубины. Это обусловливает применение таких тех­нических средств, которые обеспечивали бы бурение скважины в точно заданном направлении, контроль за работой породоразрушающего инструмента, его доставку на забой и обратно. Буре­ние ведется без доступа человека к забою;

— различие состава разрушаемых пород, возможность появ­ления сложных для разбуривания пластов и горизонтов требует организации специальных служб, ведущих систематический кон­троль за процессом бурения;

— предмет труда территориально закреплен и обособлен. Ме­сто производства работ определяется в зависимости от наличия скоплений нефти и газа, что приводит к значительной разбро­санности производственных объектов и удаленности их от баз снабжения, ремонта, жилья. Это требует организации дополни­тельных участков, строительства дорог и т.д. Все это усложняет организацию производственного процесса;

— производство буровых работ предусматривает системати­ческое перемещение громоздкого бурового оборудования с од­ного объекта строительства на другой. Возникает необходимость организации очень сложного и трудоемкого процесса демонта­жа, перевозки и монтажа буровых установок. Для проведения работ создаются специальные службы (вышкомонтажные управ­ления или цехи);

— геологические особенности месторождений, выражающи­еся в наличии обваливающихся пород, зон поглощений промы­вочной жидкости, нефте-, газо- и водопроявляющих горизон­тов требует спуска в скважину и цементирования обсадных ко­лонн. Процесс цементирования осуществляют специальные служ­бы (тампонажное управление или цех);

— строительство скважин связано с вскрытием, опробованием и освоением продуктивных горизонтов (испытание скважин). Ха­рактер проведения процесса испытания скважин зависит от числа продуктивных горизонтов, их мощности, давления нефти и газа в пластах. Для проведения работ создаются специальные цехи;

— процесс бурения скважины (обработка предмета труда) является непрерывным и для контроля за его круглосуточным ходом создаются специальные инженерно-технологические служ­бы (центральные и районные);

— готовая продукция не требует доставки до потребителя, поэтому в составе буровых организаций отсутствуют сбытовые подразделения.

Перечисленные особенности процесса строительства скважин, продукции, масштабы (концентрация) производства, степень его специализации и кооперирования, разбросанность объек­тов, наличие коммуникаций и т.д. определяют производствен­ную структуру предприятия. С учетом этих факторов выделяются три типа (структуры) буровой организации (управления буро­вых работ — УБР или управления разведочного бурения — УРБ);

— глубоко специализированная (максимально возможное вы­деление из состава предприятия служб подсобно-вспомогатель­ного производства и концентрация его в рамках специализиро­ванных подразделений: транспорт, материально-техническое снабжение и т.д.). Такие структуры наиболее эффективны при значительной концентрации буровых работ в регионе (рис. 6);

— универсальная или комплексная (максимально возможное сохранение в составе предприятия подразделений вышкомон-тажного, тампонажного, вспомогательного производства). Такая структура эффектна в случае значительной разбросанности про­изводственных объектов, отдаленности от баз ремонта, снабже­ния и т.д., относительно незначительного объема работ в райо­не расположения предприятия;

— частично специализированная (выделение из ее состава только некоторых служб, например, транспортных).

В соответствии с делением производственных процессов на ос­новные и вспомогательные все цехи и хозяйства УБР также делят­ся на основные и вспомогательные. Деятельность основного и вспо­могательного производств координируют в целях выполнения опе­ративных суточных заданий по бурению — центральная инженер­но-технологическая служба (ЦИТС). К подразделениям основного производства относятся районные инженерно-технологические службы (РИТС), оперативно-объединяющие буровые бригады (ББ) и бригады по испытанию скважин (БИ). Районные инженерно-технологические службы осуществляют круглосуточный техноло­гический контроль за ходом производственных процессов.

Рис. 6. Производственная структура управления буровых работ (управления разведочного бурения)

Ряд служб подсобно-вспомогательного производства концен­трируется в рамках базы производственного обслуживания (БПО) со специализацией по технологическому признаку.

• 1) прокатно-ремонтный цех бурового обрудования (ПРЦБО);
• 2) прокатно-ремонтный цех электрооборудования и электро­снабжения (ПРЦЭ и Э);
• 3) прокатно-ремонтный цех турбобуров и труб (ПРЦТТ);
• 4) инструментальная площадка (ИП).

Прокатно-ремонтные цехи базы производственного обслужи­вания обеспечивают буровые бригады исправным силовым и энергетическим оборудованием, инструментом, бурильными и обсадными трубами; осуществляет надзор за правильной их экс­плуатацией, обслуживанием, проводят их ремонт в планово-пре­дупредительном порядке.

Инструментальная площадка осуществляет бесперебойное снабжение буровых долотами, пусковым инструментом (эле­ваторами, ключами), материалами (тормозными колодками, талевыми канатами), обеспечивает бережное хранение материально-технических средств, организовывает сбор металло­лома на буровых.

Кроме БПО в состав управления буровых работ может вхо­дить ряд специализированных цехов и служб, вспомогательного производства, таких как пароводоцех (ПВЦ), цех промывочных жидкостей (буровых растворов) (ЦПЖ) и т.д.

При специализированном буровом производстве вышкомон-тажное, транспортное, тампонажное производства концентри­руются на уровне территориального производственного объеди­нения по добыче нефти и газа, действующего на правах акцио­нерного общества (АО). Вышкомонтажный цех (управление) ве­дет строительство наземных сооружений (прокладку и разборку водо- и пароводных труб, строительство подъездных путей), стро­ительство и разборку привышечных сооружений, монтаж и де­монтаж бурового оборудования.

Цех крепления скважин (тампонажное управление) произво­дит работы, связанные с цементированием промежуточных и эксплуатационных колонн скважин, зон поглощения промывоч­ной жидкости и т.д.

Цех опробования (испытания) и освоения скважин произво­дит работы по вызову притока нефти или газа из пластов, под­готовку к закачке в нефтяные залежи воды с целью поддержа­ния пластовового давления и т.д.

Цех пароводоснабжения занимается обслуживанием котель­ных и насосных, обеспечивающих буровые паром и водой.

Цех промывочных жидкостей осуществляет работы по при­готовлению промывочного раствора определенного качества, перекачку его на буровые, подвозку сухой глины к буровым (при индивидуальном приготовлении раствора буровыми бри­гадами).

К основным направлениям повышения эффективности про­цесса строительства скважин относятся:

• — сокращение продолжительности цикла;
• — обеспечение заданных параметров скважин, их высокого качества, особенно заканчивания (испытания).

Это обеспечивает снижение стоимости буровых работ, по­вышение их прибыльности и рентабельности, получение до­полнительного эффекта в нефтегазодобыче за счет увеличе­ния дебита скважин в результате оптимального заканчива­ния скважин.

Сокращение продолжительности цикла строительства сква­жины достигается за счет применения новой техники, совер­шенствования технологии и организации работ.

Так, продолжительность вышкомонтажных работ может быть снижена путем создания и применения портативных, транспор­табельных, монтажеспособных буровых установок, специальных транспортных средств для перевозки оборудования (специаль­ных тяжеловозов), изменения организации ведения работ за счет перехода от односменного к круглосуточному графику, подго­товки специальных кадров вышкомонтажников и т.д.

Снижение продолжительности бурения и крепления скважи­ны (рост скорости) может быть достигнуто в результате приме­нения новых типов долот, забойных двигателей, буровых насо­сов, оптимизации режимов бурения, что приводит к сокраще­нию продолжительности и разрушения горной породы, объема наиболее трудоемких спуско-подъемных и подсобно-вспомога­тельных операций за счет роста проходки на долото, следова­тельно, снижению числа рейсов инструмента.

Повышение темпов ведения этих операций обеспечивается использованием буровых лебедок новых конструкций, средств механизации.

Уменьшение продолжительности крепления скважин обеспе­чивается упрощением и облегчением ее конструкции за счет при­менения долот малого диаметра, отказа от спуска ряда проме­жуточных колонн или уменьшения их длины и диаметра, при­менением испытателей пласта, использования мощной техники при заливке скважин.

Уменьшение затрат времени на проведение ремонтов, лик­видацию осложнений, аварий и простоев достигается улучше­нием организации труда буровых бригад, использованием более надежной техники и инструмента, их профилактикой, своевре­менным материально-техническим обслуживанием производ­ственных объектов.

Совершенствование производственной структуры достига­ется дальнейшей концентрацией отдельных видов производств, выделением их из состава бурового предприятия, например, передача проведения основных ремонтных работ специализи­рованным предприятиям-заводам, концентрированием выш-комонтажного, тампонажного производств и транспортного об­служивания в рамках обособленных подразделений (филиалов), входящих в состав производственных нефтегазодобывающих объединений.

Повышение эффективности процесса строительства скважи­ны обеспечивается рядом мероприятий, связанных с переходом к рыночным отношениям участников освоения месторождений нефти и газа.

В состав договорной цены включаются затраты на строитель­ство скважины и плановая прибыль, размер которой может быть различным, определяя в условиях конкуренции возможность получения буровой организацией объема подрядных работ.

При оценке качества строительства скважин договорную цену, позволяющую оценить повышение качества вскрытия продук­тивных горизонтов, улучшение параметров скважин, надежнос­ти, безотказной работы крепи в течение гарантируемого буро­виками периода и другие показатели, характеризующие улучше­ние потребительных свойств скважин, определяют в виде суммы базисной цены скважины, рассчитанной на основе стоимости и надбавки к ней.

Важнейшим показателем качества заканчивания скважины является обеспечение (превышение) суточного базисного деби­та в начальный период ее эксплуатации.

За базисный дебит по договору с заказчиком может быть при­нят суточный проектный (расчетный) дебит или дебит, полу­ченный по ранее пробуренной скважине — представительнице на участке (площади) с аналогичными условиями.

В этом случае в основу формирования договорной цены закладываются фактические расходы на строительство сква­жины-представительницы и прибыль буровой организации, скорректированная на конечный результат (дебит).

Чем больше фактический дебит по сравнению с расчетным, тем выше цена скважины и прибыль бурового предприятия.

Источник: www.tehnik.top

Нефтяная скважина, виды, устройство, строительство и этапы разработки

Нефтяная скважина, виды, устройство, строительство и этапы разработки.

Нефтяная скважина – это горная выработка круглого сечения диаметром 75-400 мм, сооружаемая без доступа в неё человека, предназначенная для добычи либо разведки нефти и попутного нефтяного газа.

Нефтяная скважина, конструкция нефтяной скважины:

Добыча нефти – одна из важнейших отраслей промышленности. Нефть и продукты, получаемые из этого природного ископаемого, лежат в основе современной жизни каждого человека на планете, независимо от того, проводится разработка непосредственного в его родном государстве или импортируется. Добыча этого ресурса осуществляется посредством бурения нефтяных скважин – специальных горных выработок в форме цилиндра, узких в диаметре и весьма глубоких.

Нефтяная скважина – это один из видов горных выработок, имеющий круглое сечение. Диаметр скважин колеблется в пределах от 75 до 400 мм. Особенность выработки в том, что в нее не может проникнуть человек, но, кроме непосредственно скважины , она также имеет колодец и шахту, куда есть доступ рабочим. Подобные скважины предназначены, прежде всего, для добычи нефти , но также с их помощью получают попутный нефтяной газ , образовывающийся в местах залежей «черного золота».

Большая часть скважин имеет вертикальное строение, в редких случаях бурение может проводиться под заданным углом.

Конструкция нефтяной скважины имеет три части:

– верхнюю – устье;

– нижнюю – забой;

– среднюю – ствол, образованный уходящими вниз стенками.

Нефтяная скважина – сложное капитальное сооружение, чье построение ведется в несколько этапов:

1. Последовательное бурение горных пород.
2. Удаление природного материала, образовавшегося при бурении .
3. Дополнительные работы по укреплению стенок (проводятся при необходимости).

Непосредственно добыча нефти из нефтяных скважин также проводится двумя способами:

– фонтанированием – если нефтяные пласты обладают избыточным давлением, углеводороды в виде фонтана поднимаются на поверхность;

– нагнетательным – в скважины подается вода, газ, смеси на основе воздуха и прочие вещества и материалы для искусственного создания избыточного давления.

Разработка нефтяной скважины – длительный организационный процесс, требующий не только серьезных финансовых вложений, но и знаний, умений и опыта.

Устройство нефтяной скважины:

Отличительной особенностью нефтяной скважины считается соотношение ее длины и диаметра – первый параметр всегда в несколько раз больше. Так, длина – это расстояние от расположенного на земле устья до забоя (нижней части), измеряемая по оси ствола. Глубина нефтяной скважины – это проекция длины ствола на вертикальную ось. Если разработка проводится вертикально, эти показатели идентичны, в остальных случаях (наклонные, искривленные скважины) они отличаются друг от друга.

Первым этапом добычи нефти считается проектирование будущей нефтяной скважины. Разработка конструкция выполняется с учетом таких требований:

– возможность получения свободного доступа к нижней части ствола всех необходимых геофизических приборов, оборудования;

– прочное крепление стенок ствола, исключающее его обрушение;

– качественное разделение проходимых пластов, исключение возможных перетеканий ископаемого и водных горизонтов из пласта в пласт;

– наличие возможности герметизации устья.

Для пород, легко поддающихся разрушению водой, где чаще всего и залегает нефть , требуется дополнительное укрепление стволов. В этом случае схема будущей нефтяной скважины слегка меняется: рядом со стволом добавляются колонны обсадных труб, расположенных концентрически, т.е. их размеры могут быть разными, но с единым центром.

Строительство – бурение нефтяной скважины происходит поэтапно:

1. Бурение шурфа. Пробивают колодец до начала устойчивых горных пород, в среднем это 4-8 м. В него устанавливают трубу и укрепляют ее при помощи бутовых камней, залитыми бетонным раствором, которыми заполняют пространство между внешней стороной трубы и грунтом. Так образуется направление.
2. Создание кондуктора. Представляет собой участок из обсадных труб, которыми укрепляется следующая часть скважины – новый, более глубокой, но менее широкий шурф. Длина его колеблется в пределах от 50 до 400 м, а диаметр составляет не более 90 см. Как и в первом случае, пространство вокруг заливают цементом для большей устойчивости. Установка кондуктора позволяет перекрыть водоносные горизонты и мягкие виды горных пород, чье наличие осложняет процесс добычи.
3. Установка промежуточной колонны обсадных труб. Ее создают в ситуациях, когда нет возможности сразу пробурить скважину до нефтесодержащих пластов: имеются сложные горизонты или продуктивные пласты, которые на данном этапе добычи не планируются для разработки. Установка промежуточной колонны проводится по аналогии с кондуктором, при необходимости (слишком глубокое залегание породы) их может быть несколько.
4. Установка эксплуатационной колонны. Это последняя в этапе бурения колонна обсадных труб. Ее задача – перекрыть продуктивный пласт и обеспечить поступление «черного золота» в эксплуатационную трубу. Пространство вокруг нее также подлежит цементированию (бетонное кольцо), т.к. это позволяет избежать утечки нефти в другие пласты и предотвратить возможное проникновение воды в непосредственно продуктивный пласт.

После создания конструкции скважины проводится непосредственно вскрытие пласта для извлечения из него полезного ископаемого . Практически в 90 % случаев это проводится бурением до подошвы продуктивного пласта. После в нижней части эксплуатационной колонны и бетонном кольце вокруг него пробивается несколько отверстий, через которые в скважину поступит нефть . Для этого используют специальные аппараты-перфораторы.

В оставшихся 10 % случаев разрабатываемая порода представлена плотным слоем и укрепление призабойной зоны цементом не требуется. Возможен другой вариант – не опускать эксплуатационную колонну до подошвы пласта, достаточно сделать это до ее кровли. Такой метод называется открытым забоем.

Виды нефтяных скважин. Классификация нефтяных скважин:

На выбор вида скважины, в первую очередь, влияют геологические условия, в которых расположен продуктивный пласт. Так, для разработки нефтяных месторождений используются типы выработок, различаемые по углу отклонения ствола от его вертикальной оси:

– вертикальные нефтяные скважины – не более 5 градусов;

– наклонно-направленные нефтяные скважины – превышающего 5 градусов;

– горизонтальные нефтяные скважины – составляющем около 90 градусов.

Горизонтальные нефтяные скважины имеют свои особенности. Так, строго горизонтального положения у подобных выработок не существует, т.к. пробурить прямую на пластах, залегающих под разными уклонами, просто невозможно. Хотя данное определение не совсем точно с научной точки зрения (не представляет собой строгую прямую линию), оно наиболее подходит к подобному типу разработки.

Так, намного проще и удобнее, а также эффективнее, проводить бурение вдоль траектории залегая нефтяного пласта. В связи с этим напрашивается более обширное определение: горизонтальная нефтяная скважина – это конструкция в виде протяженного ствола, бурение которого проводится по определенному азимуту. Последний рассчитывается исходя из направления целевого пласта, учитывая максимальное приближение к его залеганию.

Еще один тип скважин – многоствольные и многозабойные нефтяные скважины. К ним относят выработки, имеющие два и более стволов, т.е. ответвления от основного. В случае, когда «рукав» располагается выше продуктивного пласта, тип выработки носит название многоствольного (имеет несколько точек пробития пласта). Если же ответвления расположены в самом пласте, скважина считается многозабойной (пробитий несколько, но в одной точке).

Самый редкий тип скважины – кустовой. В этом случае устья стволов расположены на земле максимально близко друг к другу, а их стволы расходятся под землей под разными углами. Как результат – устья оказываются на разном расстоянии друг от друга, что в схематическом виде представляет собой перевернутый вверх ногами куст.

Скважины, которые бурят с целью извлечения нефти – они также называются эксплуатационные нефтяные скважины – делят на следующие категории:

– добывающие нефтяные скважины – предназначены для добычи нефти , попутного нефтяного газа или газового конденсата ,

– нагнетательные нефтяные скважины – предназначены для закачки (нагнетания) в пласты воды (сжатого газа, воздуха и пр.).

Кроме основной классификации скважин (добывающие и нагнетательные нефтяные скважины), основа которых – прямое назначение выработки (она приведена выше), существует дополнительная. Так, для поиска, разведки и добычи «черного золота» используют скважины:

– опорные скважины – служат для изучения состава пластов, возраста залегающей породы;

– параметрические скважины – их закладка необходима для расчета перспективности района в плане его нефтеносности, уточнения геологических особенностей грунта;

– структурные скважины – сооружаются для определения перспективных площадей, их непосредственной подготовки к разработке и добыче;

– поисковые скважины – необходимы для обнаружения новых залежей полезных ископаемых ;

– разведочные скважины – помогают изучить размеры и строение продуктивных пластов, оценить запасы залежей, получить данные для проектирования будущей эксплуатационной скважины;

– наблюдательные скважины – позволяют контролировать проведение разработки;

– дублирующие скважины – их использование начинается при прекращении работ на основном стволе (износ, авария и прочее);

– специальные (водозаборные, поглощающие и прочие) скважины – необходимы для сброса промысловых вод или добычи технических, ликвидации открытых фонтанов и прочего.

Источник: xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai