Методические понятия скважины. Чертежи, конструкции и схемы крепления скважин

Как известно, буровая скважина есть условно цилиндрическая горная выработка, у которой диаметр во много раз меньше её длины. Начало скважины называют устьем, конец скважины ‒ забоем, полость скважины принято называть стволом, поверхность горных пород, ограничивающая ствол скважины с боков, называется стенками скважины (Рисунок 20).

Рисунок 20. Пример скважины в разрезе в горной породе

Скважину бурят вдоль по расчётной траектории в соответствии с пунктом 1.3 до тех пор, пока не наступит большая опасность обвалов стенок скважины или каких-нибудь других осложнений (Рисунок 21). Затем спускают обсадную колонну (Рисунок 22), цементируют затрубное пространство обсадной колонны (Рисунок 23) и ждут, пока цементный раствор превратится в твёрдый камень. Затем бурят дальше, но уже с меньшим диаметром скважины (Рисунок 24). И так далее (Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28, Рисунок 29), до тех пор, пока скважину не пробурят до проектного забоя.

Рисунок 21

Рисунок 22

Рисунок 23

Рисунок 24

Рисунок 25

Рисунок 26

Рисунок 27

Рисунок 28

Рисунок 29

После того, как будет спущена и зацементирована последняя обсадная колонна, эту колонну перфорируют (пробивают отверстия) в продуктивный пласт, для соединения его с внутренней полостью скважины. Эта колонна называется эксплуатационной.

По такому принципу проектируется и строится буровая скважина со своей конструкцией, состоящей из обсадных колонн и цементного камня, который может полностью или частично заполнять полости затрубного пространства обсадных колонн.

Для удобства восприятия различных особенностей конструкций скважин их изображают в виде условной схемы воображаемой вырезанной по оси четверти скважины (Рисунок 30). Это позволяет проектировщикам и исполнителям работ сосредотачиваться на принципах устройства, особенностях и сути конструкции конкретной скважины, а не блуждать взглядом среди множества штриховок классического чертежа.

Например, на Рисунок 31, позиция 1, показана схема конструкция скважины, состоящая из трёх колонн, с цементированием затрубного пространства до устья.

Рисунок 30

Рисунок 31

На позиции 2 показана схема, состоящая из трёх колонн, причём первая и вторая колонны зацементированы до устья, а третья колонна, в целях экономии цемента, зацементирована не до устья.

На позиции 3 показана схема, состоящая из четырёх колонн, причём первые три зацементированы до устья, а четвёртая не зацементирована и является фильтром с заранее проделанными отверстиями.

На позиции 4 показана схема, состоящая из четырёх колонн, причём первые две зацементированы до устья, третья колонна является потайной, она зацементирована полностью, при использовании потайной колонны экономится металл. Четвёртая колонна зацементирована до устья.

При проектировании числа обсадных колонн и выбора глубины их спуска руководствуются геологическими условиями и осложнениями при бурении. Если в каком-либо интервале бурения по прогнозу весьма вероятно возникнет осложнение, которое не позволит бурить дальше, то этот интервал подлежит креплению отдельной обсадной колонной с её цементированием. Если по прогнозу придётся бурить интервалы с несовместимыми условиями бурения, из-за чего может возникнуть, например, гидроразрыв пластов, то такие интервалы бурения тоже должны быть разделены обсадной колонной.

Схема конструкции скважины кроме прочего должна содержать обозначение величин спуска обсадных колонн по глубине и по длине ствола. А также расчётные величины диаметров этих колонн.