Классификация скважин по функциональному назначению и пространственному положению.

Экзаменационный билет № 1

Классификация скважин по функциональному назначению и пространственному положению.

Скважина – горная выработка в земной коре, длина которой существенно превышает ее поперечный диаметр.

Целью бурения СЖ (скважина) является выявления, вскрытия, исследование и освоение продуктивных горизонтов – пластов проницаемых горных пород, содержащих различные флюиды: нефть, газ, воду, а также получение информации о параметрах пластов и св-вах пластового флюида.

Сейсморазведочные СЖ – для расположения зарядов, при взрыве которых генерируются сейсмические волны. По результатам отраженных пластами горных пород сейсмических волн геологоразведочные организации определяют перспективные площади для дальнейшего проведения глубокого разведочного бурения.

Опорные СЖ – для изучения черт глубинного строения малоисследованных крупных регионов, определения общих закономерностей стратиграфического и территориального расположения отложений благоприятных для нефтегазонакопления. По окончании бурения в скважинах производится комплекс исследований, предусмотренных специальной инструкцией. По результатам опорного бурения даётся оценка прогнозных запасов нефти и газа.

Параметрические CЖ- для изучения глубинного строения и сравнительной оценки перспектив нефтегазоносности возможных зон нефтегазонакопления. В отличие от опорных для ускорения поисковых работ и снижения их стоимости без ущерба решению основных геологических задач эти скважины бурятся с сокращённым отбором керна. В результате бурения параметрических скважин могут быть уточнены прогнозные запасы и выявлены запасы нефти и газа.

Поисковые СЖ проектируются по данным параметрического бурения и геофизических работ для выяснения наличия или отсутствия залежей нефти и газа на новых площадях, выявления новых залежей на разрабатываемых месторождениях. При проводке скважины предусматривается полный отбор керна в пределах возможно продуктивных горизонтов и на границах стратиграфических разделов, а также проведение комплекса промыслово-геофизических исследований и апробирование возможно продуктивных горизонтов.

Разведочные СЖ бурятся на площадях после выявления при поисковом бурении их нефтегазоносности. На первой стадии (предварительная разведка) цель бурения таких скважин - оценка промышленного значения месторождений (залежей) и составление технико-экономических докладов (ТЭДов) об экономической целесообразности их разведки. Задача второй стадии (детальная разведка) после утверждения ТЭДов - подготовка запасов промышленных категорий (A+B+C2) и сбор исходных данных для составления проектов разработки месторождений (залежей). При бурении разведочных скважин предусматривается отбор керна в пределах продуктивных горизонтов, проведение комплекса промыслово-геофизических исследований, в том числе отбор керна боковым грунтоносом и опробование горизонтов, включая пробную эксплуатацию. Продуктивные разведочные скважины на месторождениях, вводимых в разработку, передаются в фонд эксплуатационных.

Эксплуатационные СЖ бурятся в соответствии с проектами разработки нефтяных и газовых месторождений. В эту же категорию входят нагнетательные, оценочные, наблюдательные и пьезометрические скважины. Эксплуатационные СЖ предназначаются для извлечения нефти и газа из разрабатываемой залежи; нагнетательные - для закачки в продуктивный пласт воды, газа или воздуха; оценочные - для оценки коллекторов продуктивных горизонтов; наблюдательные и пьезометрические - для систематического наблюдения за изменениями давления, водонефтяного такта в процессе эксплуатации залежи.

Специальные СЖ предназначены для нагнетания жидкости и газа, сброса промысловых вод, ликвидации открытых фонтанов нефти и газа, подготовки структур для подземных газохранилищ и закачки в них газа, разведки и добычи технических вод.

По форме профиля скважины подразделяются на:

· вертикальные;

· наклонные;

· горизонтальные.

Профиль скважины состоит из направляющей и эксплуатационной частей. Направляющей является часть профиля от устья скважины до точки в кровле или в верхней части продуктивного пласта, называемой точкой вскрытия пласта, а эксплуатационная часть - от точки вскрытия пласта до проектного забоя скважины. Верхняя точка участка начального искривления наклонного ствола называется точкой забуривания.

Профиль скважины определяет относительное положение трех точек:

· устье скважины;

· точку вскрытия продуктивного пласта;

· забой скважины.

Вертикальной называется скважина, у которой устье, точка вскрытия пласта и забой расположены на одной вертикальной прямой. Основной целью технологии при бурении вертикальной скважины является предупреждение искривления ее ствола.

Искривление ствола вертикальной скважины осложняет дальнейшее бурение и последующую эксплуатацию:

· в искривленном стволе более интенсивно изнашиваются бурильные трубы, что увеличивает число аварий с бурильной колонной;

· осложняются спуско-подъемные работы из-за затяжек бурильной колонны;

· обуславливает интенсивное трение бурильной колонны о стенку скважины, образование желобов и обвалы горной породы;

· увеличивается расход мощности на вращение бурильной колонны;

· интенсивно истираются обсадные трубы промежуточных колонн;

· затрудняется спуск обсадных колонн в скважину;

· увеличивается опасность смятия обсадных труб в местах резкого искривления ствола скважины;

· осложняется цементирование обсадных колонн из-за эксцентричного расположения обсадной колонны в скважине в интервалах искривления ствола;

· при отклонении ствола от вертикали сверх допустимых значений необходимо проводить дополнительные работы по корректированию траектории бурения;

· увеличивается объем инклинометрических измерений.

У наклонной скважины точка вскрытия продуктивного пласта смещена относительно вертикальной прямой, проходящей через устье, а эксплуатационная часть профиля пересекает продуктивный пласт в поперечном направлении.

Профиль ствола наклонной скважины включает вертикальный участок, участок начального искривления, сопряженные между собой тангенциальные и искривленные интервалы.

Профиль наклонно направленной скважины должен обеспечить:

· минимальные нагрузки на буровое оборудование при спуско-подъёмных операциях;

· безаварийное бурение и крепление;

· минимальные затраты на строительство скважины;

· свободное прохождение по стволу скважины приборов и устройств;

· надежную работу внутрискважинного эксплуатационного оборудования;

· возможность применения методов одновременной эксплуатации нескольких горизонтов при разработке многопластовых месторождений нефти;

· высокое качество скважины как объекта последующей эксплуатации.

По форме завершающего интервала направляющей части все профили скважины разделяются на три типа:

· S-образный;

· J-образный;

· тангенциальный.

S-образный вид профиля наклонной скважины применяется преимущественно в тех случаях, когда вскрытие продуктивного пласта предусматривается вертикальным стволом, а также при проектировании глубоких наклонных скважин.

J-образный профиль наклонной скважины целесообразно применять:

· в целях уменьшения зенитного утла ствола скважины в интервале установки и работы внутрискважинного эксплуатационного оборудования;

· для вскрытия и пересечения продуктивного пласта под большим утлом;

· при строительстве кустовых скважин, в целях обеспечения проектного смещения забоя скважины от вертикали и, соответственно, рационального количества скважин в кусте при выполнении требований к величине зенитного утла в интервале расположения внутрискважинного оборудования для добычи нефти;

Тангенциальный профиль наклонно направленной скважины может эффективно использоваться при строительстве скважин только на таких нефтегазовых месторождениях, где обеспечивается устойчивая работа КНБК при бурении наклонной части профиля скважины.

В отличие от наклонных скважин эксплуатационная часть профиля горизонтальной скважины расположена вдоль продуктивного пласта. По величине радиуса кривизны ствола различают три вида профиля горизонтальной скважины: с большим, средним и малым радиусами кривизны.

С большим (более 190 м) радиусом кривизны проектируют скважины, которые имеют значительное проектное смещение и длину горизонтального участка (600... 1500 м и более).

Профиль со средним радиусом кривизны применяют при строительстве новых скважин, а также боковых стволов. Проектирование профиля скважины осуществляют по радиусу 60... 190 м при длине горизонтального участка соответственно 450...900 м.

Горизонтальные скважины с малым радиусом кривизны применяют при разбуривании месторождений, находящихся на поздней стадии эксплуатации, а также для бурения боковых стволов. При этом радиус кривизны ствола скважины составляет 10...30 м при длине горизонтального участка от 90 до 250 м.