0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Обсадная колонна скважины

Обсадная колонна

Бурение скважин является обязательным этапом работ во многих промышленных сферах. Скважины необходимы как для добычи полезных ископаемых, так и для обеспечения водой жилых домов. В зависимости от предназначения, скважина имеет свое определенное строение, которое начинается с устья. Насколько безопасно и эффективно будет осуществляться эксплуатация скважины, зависит от качества ее крепления. Целью крепления скважины является формирование надежных ее стенок, благодаря которым можно предотвратить нежелательные обвалы. Само скважинное крепление представляет собой систему, основными конструктивными элементами которой являются обсадные колонны и цементные кольца. Конструкция обсадной колонны формируется путем скручивания между собой определенного количества обсадных труб. Стоит сказать, что по всей своей протяженности скважина не во всех местах крепится одинаково. В каждом отдельном месте ее крепление происходит разными способами, с использованием разных колонн.

Таким образом, каждая обсадная колонна имеет свое название и предназначение:

Стоит заметить, что нельзя для крепления, например, начала скважины и ее завершения использовать одни и те же обсадные колонны.

Технологическая оснастка обсадных колонн

Она представляет собой специальные приспособления и устройства, благодаря которым обсадные колонны, секции и потайные колонны погружаются в скважину.

К таким устройствам и приспособлениям относятся:

  1. Башмачные направляющие пробки. Их установка осуществляется на нижней части обсадной колонны, во время погружения которой в скважину пробки играют роль направления. Если проигнорировать установку башмачной пробки или осуществить ее с нарушением технологии, то это может привести к нежелательным последствиям, заключающимся в загрязнении ствола скважины и закупорку нижней части колонны. Если это произойдет, то в дальнейшем колонну будет невозможно зацементировать. Для изготовления башмачных пробок может использоваться различный материал. На сегодняшний день применяются башмачные пробки из дерева, бетона и чугуна. Деревянные башмачные пробки, в свою очередь, могут быть крестообразными или точечными. Наиболее популярными выступают чугунные пробки.
  2. Башмак. Имеет вид толстостенного короткого патрубка. Монтируется на первой трубе. Башмак имеет такой же наружный диаметр, как и муфта. Без башмака может смяться торец нижней трубы обсадной колонны во время ее погружения в скважину.
  3. Обратные клапаны. Предотвращают самозаполнение обсадной колонны раствором во время ее погружения. Это способствует существенному сокращению нагрузки на вышку. Монтаж обратных клапанов осуществляется с четким соблюдением расстояния, которое составляет от 2 до 12 м от башмака.
  4. Упорные стоп-кольца. Позволяют установить цементировочную пробку. Их толщина колеблется в пределах 10-20 мм. Материалом для их изготовления, главным образом, служит чугун.
  5. Турбулизаторы. Используются при недостаточно хорошем центрировании колонны. Основной целью турбулизаторов является замена бурового раствора на цементный. Их конструкция представляет собой плотно закрепленный на обсадной трубе корпус с упругими лопастями.
  6. Центрирующие фонари. Участвуют в процессе вытеснения бурового раствора. Применяется два вида данных фонарей – пружинные разборные и жесткие неразборные.
  7. Скребки. С помощью их применения счищается со скважинных стенок глинистая корка во время погружения обсадной колонны, тем самым улучшая взаимодействие цементного раствора и породы. Местом установки скребков служат те же, что и для центрирующих фонарей.
  8. Пакеры. В случае разделения нефтегазовых пластов от водоносных малыми пропластками глинистых включений, толщина которых колеблется в пределах 6-8 м, существует опасность их прорыва в результате воздействия разных давлений. Именно в таких местах устанавливаются пакеры.

Цементирование обсадных колонн

Чтобы осуществить цементирование обсадных колонн, нужно наличие соответствующей цементной смеси, получаемой путем соединения тампонажного цемента и воды. В результате этого получается жидкая масса, способная легко и равномерно распределятся по поверхности в силу своей текучести. Разновидность тампонажного цемента напрямую зависит от температуры скважины, которую она имеет на забое.

Для скважин с более низкой температурой (как правило, до 40 градусов) применяется раствор, время застывания которого колеблется от 3 до 7,5 часов с момента его замешивания. Таким образом, при работе с такими скважинами, на цементирование обсадных колонн отводится не более 2,5 часов.

Схватывание раствора для скважин с температурой от 40 до 70 градусов происходит на протяжении от двух до трех часов. На цементирование обсадных труб в таких скважинах отводится всего лишь 1 час времени.

Обсадные трубы в глубоких скважинах с температурой от 100 градусов и выше должны быть зацементированы менее, чем за 1 час.

Как видим, в горячих скважинах раствор застывает быстрее, что, в свою очередь, требует более быстрой работы с ним.

Цементирование обсадных колонн может быть произведено одним из двух способов — прямым или обратным.

  1. Суть первого заключается в заливании сразу всего объема раствора в колонну, где он проходит до башмака. Таким образом, раствором заполняются пустоты между труб, в которых он распределяется равномерно снизу вверх.
  2. Обратный. В отличие от предыдущего способа, раствор закачивается в колонну сверху вниз, начиная с поверхности.

В основном используется первый способ. Колонна цементируется за один раз, в результате чего весь раствор продавливается сразу. Однако, бывают случаи, когда целесообразно использовать двухступенчатое цементирование. В таком случае, работа подразделяется на интервалы и выполняется в два этапа.

Существует еще один, так называемый, промежуточный способ цементирования – манжетный. Он используется в случаях, когда следует защитить некоторую часть ствола от проникновения раствора.

После того, как скважина полностью сформирована, осуществляется опрессовка обсадной колонны. Другими словами, обсадные колонны проверяются на прочность и герметичность. Для этого устанавливается цементирующая головка, после чего буровые насосы воздействуют на устье большим давлением. Опрессовка производится в течении получаса. Именно за это время давление должно снизиться не более чем на 5 атмосфер, что является абсолютной нормой.

Сюжеты по теме

Турбобур – вариант бурового устройства, состоящего из электрогидравлического движка, принцип действия работы которого, основан на превращении энергии движения буровой смеси в энергию движения вала. Назначение такого агрегата – разработка скважинных отверстий для добычи газовых и нефтяных месторождений.

Россия предоставит подтверждения для получения морского права на арктические области.

Выход из этой ситуации предлагает совместная операционная компания, получившая название «Вьетгазпром»

Обсадная колонна нефтяной скважины – формулы расчета

Важную роль в бурении скважин по добыче нефти и газа играет создание обсадной колонны – элемента, необходимого для фиксации горизонтов по разработке и удержанию в правильном положении всей скважины. При создании данного элемента крайне важны все параметры для установления правильной длины, диаметра, толщины стенок, поэтому предварительно проводится расчет обсадной колонны, который включает вычисление давления, проверку прочности и герметичности, а также ряд других действий. Правильно выполненная работа позволит создать колонну, максимально защищенную от внешних воздействий и способную обеспечить продуктивный забор нефти и газа.

Читать еще:  Бункерная кормушка для кроликов своими руками

Назначение обсадных колонн в бурении

Основная задача данного элемента заключается в надежной фиксации скважин бурового типа и герметизации продуктивных слоев от попадания шлака и внешних элементов в момент разработки. Обсадная колонна имеет составную структуру: ее делают из труб, скрепляя друг с другом последовательно при помощи винтов либо сварки (последний метод применяется реже, когда скважину планируется разрабатывать в течение долгого времени, не внося в конструкцию изменений). Резьба труб для обсадных колонн может иметь форму конуса, треугольника или идти по трапеции, при необходимости создать максимально герметичное соединение используют элементы уплотнения. Толщина стенки трубы для обсадочной колонны варьируется в пределах 0,5-1,6 см. сами трубы классифицируются в зависимости от пределов прочности и текучести.

Чаще всего обсадная колонна делается из стальных ниппельных либо безниппельных труб: они отличаются толщиной стенок и внутренним диаметром. Резьбовое соединение имеет защиту от механических повреждений, поэтому готовая конструкция отличается высокой степенью прочности. Безниппельные трубы имеют диаметр от 3,3 до 8,9 см, а ниппельные – от 2,5 до 14,5 см (изделия подбираются, исходя из глубины залегания плодородных пластов, продуктивности и назначения, для чего необходимо выполнять расчет обсадной колонны.

Особенности устройства колонны

Диаметр обсадной колонны высчитывается, начиная с габаритов последнего сегмента (эксплуатационная труба), расчет которых, в свою очередь, производится, исходя из предполагаемой продуктивности скважины. Увеличение внутреннего диаметра делает возможным работать с более мощным оборудованием, в том числе разрабатывать несколько горизонтов и осуществить ремонт ствола. Тем не менее, большой диаметр колонны предпочтителен не всегда, поскольку при большом объеме возрастают и затраты на буровой раствор, цементирование и другие работы и материалы.

Формулы расчета обсадных труб

Расчет обсадной колонны – это комплекс процедур, направленных на установление габаритов, особенностей конструкции и других факторов, которые могут влиять на качество скважины, продуктивность и эффективность эксплуатации. Готовая конструкция должна полностью соответствовать нормам ГОСТ и правилам техники безопасности.

Одной из главной задач в расчете обсадной колонны является определение сминающего давления, для чего специалисты используют формулу Саркисова:

В данной формуле Рси – это показатель давления, D – внешний диаметр труб, amin – толщина стенок обсадной колонны, Е – показатель степени упругости материала, из которого сделана труба.

Собственно расчет обсадной колонны производится на этапе проектирования скважины, чтобы сразу выбрать толщину трубочных стенок, вид материала, общий диаметр и учесть другие аспекты. Процесс может отличаться в зависимости от типа колонны. Так, для наклонных газовых или нефтяных скважин с соответствующими обсадными колоннами следует брать в расчет параметр прочности на растяжение (запас делается в зависимости от того, какую форму имеет ствол и под каким углом он уходит в глубину). Также важно учесть давление внутри трубы и снаружи, осевые нагрузки.

Расчеты производятся с учетом профиля на этапе планирования, в них должны также учитываться прочностные характеристики конкретных материалов, определяются конкретные испытания перед опусканием трубы в ствол. Основные методы по расчету складываются из учета разности давлений, дополнительных нагрузок и свойств цементирующего состава.

Основные данные для проведения расчета обсадных труб:

  • Глубина спуска.
  • Интервал проведения перфорирования.
  • Степень опорожненности колонны.
  • Давление на пласты.
  • Температурный режим.
  • Показатели кавернометра.
  • Средняя температура нейтрального пласта.
  • Особенности жидкости для осуществления промывки.

При проведении расчета обсадной колонны необходимо принимать во внимание усилия на растяжение, сминающее давление (формула рассмотрена выше)¸ а также общую нагрузку на сжатие. После того, как работы будут завершены, потребуется провести испытания готовой колонны на прочность, для чего могут применяться различные типы механического и химического воздействия.

Выводы

Обсадная колонна является неотъемлемым элементом любой скважины для добычи полезных ископаемых. Грамотно проведенные расчеты позволят соорудить оптимальную по функциональности и стоимости конструкцию, которая будет требовать минимального обслуживания.

Строение обсадной колоны

Скважины на воду диаметром 125 мм

Фильтровая конструкция скважины на воду с обсадными трубами диаметром 125 мм одно из наиболее распространенных решений во Владимирской области. Такая скважина на воду позволяет использовать бюджетные насосы, дает достаточно воды и обладает ограниченной ремонтопригодностью. Ниже мы рассмотрим конструкцию подобных скважин для воды подробнее.

Фильтровая конструкция предполагает установку в ствол скважины обсадной колонны оснащенной фильтровальным участком. Фильтровальный участок располагается на уровне водоносного слоя. В зависимости от потребности в воде фильтровальный участок может быть один или их может быть несколько. Под фильтровальным участком располагается отстойник нижний торец которого перекрывается пробкой или отсыпкой.

Внимание! Заявку на бесплатную консультацию специалиста про скважины на воду диаметром 125 мм можно оставить тут.

Рекомендуем по теме

Заказать скважину на воду с трубами 125 мм во Владимирской области:

Скважина на воду – конструкция обсадной колонны диаметром 125 мм

Как устроена скважина под воду:

Обсадная колонна монтируется из нПВХ труб длиной 3 метра. Монтаж обсадной колонны начинается с монтажа отстойника. В нашей бригаде принято перекрывать нижний торец отстойника пластиковой пробкой. Такое решение обеспечивает максимальную защиту от заиливания скважины и дает определенные преимущества при монтаже колонны. Размер отстойника обычно бывает порядка 1 метра. Для увеличения периода между чистками скважины размер отстойника может быть увеличен, но это приводит к увеличению метража скважины и расходов на этапе бурения.

Примечание. В некоторых случаях нижний торец отстойника оборудуют фильтровальной сеткой. В этом случае отстойник отчасти является рабочим объемом колонны. Кроме этого перекрыть нижний торец можно отсыпкой из мелкого гравия или мелкого природного камня. В этом случае для колонны диаметром 125 мм бывает достаточно 10 литров засыпки. Такой объем засыпки позволяет сформировать слой отсыпки толщиной порядка 1 метра. Обратите внимание, что использование отсыпки в отличие от использования пластиковой пробки приводит к тому, что часть отстойника скважины оказывается изначально занята отсыпкой.

Следом за отстойником монтируется фильтровая колонна или фильтровальный участок. Данный участок скважины на воду в нашей бригаде специалисты изготавливают самостоятельно. Конечно затраты времени на самостоятельное изготовление фильтра значительные. Однако такой подход позволяет нам без опасений давать гарантию на наши скважины.

Для изготовления фильтровального участка используется такая же обсадная труба диаметром 125 мм. Труба перфорируется. После этого на фильтровальный участок размещается фильтровой элемент – нержавеющая сетка галунного плетения. Сетка фиксируется с помощь саморезов из нержавейки. Длина фильтровой части скважины на воду составляет 2 погонных метра. После фильтровального участка выполняется дальнейший монтаж обсадной колонны. При необходимости эта часть так же может быть дополнена фильтрами.

Читать еще:  Автоматические ворота с дистанционным открытием своими руками

Обсадные трубы нПВХ монтируются друг к другу на резьбовом соединении. Такое решение обеспечивает высокий уровень герметичности колонны. Для повышения герметичности специалисты нашей бригады обязательно используют уплотнительные кольца.

К сведению: 1 погонный метр столба жидкости в такой скважине содержит порядка 10 литров воды.

Устанавливать обсадные колонны из труб диаметром 125 мм с толщиной стенки 5 мм можно в скважины глубиной до 66 м. При использовании обсадных труб диаметром 125 мм с толщиной стенки 6 мм обсадную колонну можно поставить в скважину глубиной до 116 м. Для труб данного типоразмера с толщиной стенки 7,5 мм глубина скважин может достигать 230 м (расчетное значение).

Техническая (промежуточная) обсадная колонна

Промежуточная обсадная колонна, хотя она и не всегда устанавливается, предохраняет скважину от потерь бурового раствора в пластах неглубокого залегания. При бурении в зонах с пластовым давлением, превышающим норму, или содержащих отложения, склонные к осыпям и обвалам, а также в зонах поглощения бурового раствора может потребоваться установка обсадной колонны для минимизации риска перед более глубоким бурением. Для этого служит промежуточная обсадная колонна. Строго говоря, она не нужна для правильного функционирования скважины, так что это скорее часть операции бурения, чем заканчивания скважины.

Промежуточные обсадные колонны подвешиваются и герметизируются на поверхности на подвеске обсадной колонны. Нижняя часть заполняется цементом, циркулирующим вниз, вокруг забойной зоны скважины, и вверх, сквозь те пласты, где он нужен. Цементирование более подробно будет рассмотрено ниже.

Обсадная колонна-хвостовик

В отличие от обсадной трубы, проходящей с поверхности до заданной глубины и перекрывающейся с предыдущей обсадной трубой, труба-хвостовик проходит только от конца предыдущей колонны до дна открытой скважины. Колонны-хвостовики подвешиваются с предыдущей колонны на подвеске. Они часто цементируются по всему стволу, но могут быть и подвешены в скважине без цементирования.

Преимущество использования колонны-хвостовика заключается в том, что не нужно пропускать обсадную трубу до самой поверхности. Обсадные колонны стоят дорого, поэтому, используя меньшее число таких колонн, можно заметно сократить расходы.

Иногда колонны-хвостовики устанавливаются в скважине в качестве защитных обсадных труб, выполняя ту же функцию, что промежуточная колонна.

Эксплуатационная обсадная колонна

Эксплуатационная обсадная колонна известна под названием нефтяной колонны или последней колонны. Она отделяет нефть и/или газ от нежелательных флюидов продуктивного пласта и от других зон, через которые проходит ствол скважины. Эта обсадная труба служит также защитным кожухом для насосно-компрессорной колонны и другого оборудования, используемого в скважине.

Эксплуатационная обсадная колонна — последнее звено обсадной колонны, вводимое в скважину. Это непрерывная труба, идущая от поверхности до продуктивных пластов.

Вспомогательное оборудование обсадной колонны

При введении обсадной колонны в скважину используется много инструментов и приспособлений (рис. 8.4). Рассмотрим некоторые из них.

Направляющий башмак

Направляющий башмак представляет собой тяжелый тупой предмет, располагаемый на нижней части обсадной трубы, который предотвращает деформацию нижнего конца трубы. Направляющий башмак имеет закругленный нос, чтобы направлять обсадную трубу сквозь или мимо любых препятствий, которые могут встретиться в скважине. Он также снабжен цементировочной муфтой внутри основания, которая помогает закреплению цемента на обсадной колонне. Его внутренний диаметр меньше, чем диаметр обсадной колонны, чтобы ограничить подъем бурового раствора в колонну, а также обеспечить некоторую плавучесть.

Муфта с обратным клапаном

Муфта с обратным клапаном представляет собой многоцелевое приспособление, позволяющее опускать обсадные трубы в ствол скважины. Обратный клапан запирается за счет давления снаружи столба флюида. Этот клапан предотвращает попадание жидкости в процессе погружения обсадной трубы в скважину. Он также служит запорным клапаном, не позволяющим цементу стекать обратно после закачивания вверх по кольцевому зазору снаружи колонны труб. Это приспособление важно, так как плотность жидкого цементного раствора всегда выше плотности бурового раствора.

Кроме того, обратный клапан также предупреждает прорыв по обсадной колонне, если в ходе цементирования произойдет выброс. Это средство безопасности очень важно, когда пласты высокого давления выходят в открытую скважину.

Муфта с обратным клапаном может служить для остановки верхней цементировочной пробки при вытеснении цементного раствора. Преимущество такого варианта состоит в том, что известное количество цементного раствора останется внутри обсадной колонны между муфтой и башмаком. Если циркуляция цементного раствора происходит внутри обсадной колонны, цемент хорошего качества заполняет кольцевое пространство выше башмака колонны. Это позволяет некоторому количеству цементного раствора оставаться внутри колонны труб у башмака и дает разработчику месторождения чувство уверенности, что в этой точке снаружи обсадной колонны оказался высококачественный цемент.

Центраторы и скребки

Центраторы и скребки присоединяются к обсадной колонне для облегчения цементирования. Центраторы представляют собой неподвижные пружины, держащие трубу в центре скважины, и не контактируют с ее стволом. Это гарантирует правильность распределения цемента вокруг трубы. Скребки представляют собой механические приспособления с проволочными пальцами, присоединенными к трубе вместе с центраторами. Скребки обдирают ствол скважины при возвратно-поступательных или вращательных движениях обсадной колонны. Это позволяет удалять глинистую корку — слой бурового раствора и обломков выбуренной породы, откладывающиеся на стенках. К такой поверхности цемент прилипает лучше.

Устье скважины

Устье скважины — соединение обсадной трубы с противовыбросовым устройством или с фонтанной арматурой. Это несъемное устройство, которое крепится болтами или приваривается к направляющей трубе или кондуктору. Устье скважины располагается в устьевой шахте в случае скважин на суше или на устьевой палубе домкратных или других морских платформенных бурильных установок. Баржи, полупогружные суда и буровые суда устанавливают устья скважин на морском дне.

Кондукторная обсадная труба почти всегда приваривается к устью скважины. Последующие обсадные колонны вставляются внутрь кожуха устья скважины и поддерживаются подвеской обсадной колонны, которая запирает и герметизирует внутренность кожуха. Защитные втулки или протекторы бура защищают уплотняемую поверхность при прохождении бура через устье скважины.

Цементирование

Устье скважины не может удерживать вес тысяч фунтов обсадных труб. Начиная с определенного места, обсадную трубу для дополнительной стабильности закрепляют на стенке ствола скважины. Для этого ее цементируют.

Цементирование нефтяных скважин представляет собой процесс смешивания и вытеснения цементного раствора по обсадной колонне и вверх по кольцевому зазору снаружи трубы. После схватывания цемента образуется связка между трубой и породой.

Цементирование преследует несколько целей:

• прикрепляет трубу к скальной породе;

• защищает трубу и продуктивные пласты;

Читать еще:  Котел на опилках и древесных отходах

• герметизирует пласты, создающие неудобства, перед продолжением бурения;

• предохраняет зоны высокого давления от выбросов;

• обеспечивает опору для обсадной трубы;

• предотвращает коррозию труб;

• создает уплотнение на случай резкого скачка давления при продолжении бурения.

Цементирование делится на первичное и вторичное. Первичное цементирование проводится сразу после введения обсадной колонны в скважину, для того чтобы эффективно герметизировать и разделить каждую зону и защитить трубу. Вторичное цементирование выполняется после первичного. Обычно это часть ремонтных или восстановительных работ.

Рис. &5. Общий вид скважины при проведении цементирования

Первичное цементирование

Существует семь методов цементирования:

• одностадийное цементирование по обсадной колонне, называемое нормальной технологией вытеснения’,

многоступенчатое цементирование, применяемое на скважинах с критическими градиентами давления гидравлического разрыва пласта или если требуется тщательное цементирование последней обсадной колонны;

• внутриколонное цементирование через бурильную трубу (используется для колонн большого диаметра);

• многорядное цементирование (применяется для труб малого диаметра);

• обратная циркуляция в критических пластах;

• замедленное схватывание для критических пластов и для улучшения установки на место;

• цементирование снаружи кольцевого зазора по рабочей колонне для кондуктора и других труб большого диаметра.

Из приведенных методов основными являются одностадийное и ступенчатое цементирование.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Обсадная колонна (труба)

Обсадную колонну устанавливают в скважине, если имеются признаки наличия коммерческих количеств углеводородов. Обсадную колонну обычно пропускают сквозь самый нижний продуктивный участок, затем ее Цементируют по стволу.

Обсадная колонна выполняет следующие функции:
• сдерживает давление пласта и предотвращает растрескивание верхней, менее прочной зоны;
• предохраняет скважину от обрушения;

удерживает добываемые жидкости в стволе скважины;
• служит якорем наземному оборудованию;
• служит якорем газлифтному оборудованию;
• Разделяет пласты и обеспечивает приток только из тех зон, которые определены инженером-нефтяником.

Поскольку обсадная колонна выполняет несколько различных функций, обычно устанавливают более одной колонны обсадных труб. Колонны делятся на пять категорий:
• направляющая труба;
• кондуктор;
• техническая (промежуточная) обсадная колонна;
• обсадная колонна-хвостовик;
• эксплуатационная обсадная колонна.
Направляющая труба

На некоторых участках из-за состояния почвы на поверхности может потребоваться установка короткой направляющей трубы длиной обычно не более 6—15 м во избежание избыточного обрушения краев скважины. Направляющая труба служит также трубопроводом для подъема бурового раствора на достаточную высоту над уровнем земли, чтобы вернуть его в амбар. Кроме того, она предотвращает подмыв основания вышки.

Направляющая труба устанавливается после того, как буровая площадка спрофилирована и подготовлена под вышку. Если будут делаться амбары для бурового раствора, они должны быть вырыты. Отверстие под направляющую трубу бурится буром, установленным на грузовом автомобиле. Затем труба вводится в скважину, а пространство вокруг нее заливается цементом. На болотах и при морской добыче трубу устанавливают с помощью сваебойной машины. При бурении с морских платформ диаметр направляющей трубы может составлять 750—1080 мм, а на суше диаметр обычно меньше — 400-500 мм.

Кондуктор

Следующая устанавливаемая обсадная колонна называется кондуктором. Она защищает пресноводные пласты от загрязнения нефтью, газом или соленой водой из более глубоких продуктивных слоев. Поскольку водоносные слои, как правило, встречаются на небольших глубинах, обычно необходимая высота кондукторной колонны не превышает 600 м.

Важная вспомогательная функция кондуктора заключается в подготовке места для размещения противовыб-росового устройства (ПВУ), которое монтируется в процессе бурения, чтобы противостоять ударам или скачкам давления в стволе скважины. После заканчивания скважины ПВУ заменяет добывающий коллектор или фонтанную арматуру. Кондуктор следует устанавливать довольно глубоко, чтобы достать до скальных пород, которые не будут растрескиваться или разламываться под максимальным ожидаемым весом бурового раствора на той глубине, где предполагается установить следующую колонну. Наружный диаметр кондуктора немного меньше диаметра направляющей трубы. (Кондуктор спускается внутри направляющей трубы.) Минимальная глубина обычно составляет 10% от ожидаемой суммарной глубины скважины или 150 м (выбирается большая из этих величин). Когда достигается требуемая глубина, эту колонну цементируют в окружающей направляющей трубе и таким образом фиксируют ее на месте.

Техническая (промежуточная) обсадная колонна

Промежуточная обсадная колонна, хотя она и не всегда устанавливается, предохраняет скважину от потерь бурового раствора в пластах неглубокого залегания. При бурении в зонах с пластовым давлением, превышающим норму, или содержащих отложения, склонные к осыпям и обвалам, а также в зонах поглощения бурового раствора может потребоваться установка обсадной колонны для минимизации риска перед более глубоким бурением. Для этого служит промежуточная обсадная колонна. Строго говоря, она не нужна для правильного функционирования скважины, так что это скорее часть операции бурения, чем заканчивания скважины.

Промежуточные обсадные колонны подвешиваются и герметизируются на поверхности на подвеске обсадной колонны. Нижняя часть заполняется цементом, циркулирующим вниз, вокруг забойной зоны скважины, и вверх, сквозь те пласты, где он нужен. Цементирование более подробно будет рассмотрено ниже.

Обсадная колонна-хвостовик

В отличие от обсадной трубы, проходящей с поверхности до заданной глубины и перекрывающейся с предыдущей обсадной трубой, труба-хвостовик проходит только от конца предыдущей колонны до дна открытой скважины. Колонны-хвостовики подвешиваются с предыдущей колонны на подвеске. Они часто цементируются по всему стволу, но могут быть и подвешены в скважине без цементирования.

Преимущество использования колонны-хвостовика заключается в том, что не нужно пропускать обсадную трубу до самой поверхности. Обсадные колонны стоят дорого, поэтому, используя меньшее число таких колонн, можно заметно сократить расходы. Иногда колонны-хвостовики устанавливаются в скважине в качестве защитных обсадных труб, выполняя ту же функцию, что промежуточная колонна.

Эксплуатационная обсадная колонна

Эксплуатационная обсадная колонна известна под названием нефтяной колонны или последней колонны. Она отделяет нефть и/или газ от нежелательных флюидов продуктивного пласта и от других зон, через которые проходит ствол скважины. Эта обсадная труба служит также защитным кожухом для насосно-компрессорной колонны и другого оборудования, используемого в скважине. Эксплуатационная обсадная колонна — последнее звено обсадной колонны, вводимое в скважину. Это непрерывная труба, идущая от поверхности до продуктивных пластов.

Ссылка на основную публикацию