Виды нефтяных скважин и способом бурения
Нефтяной скважиной называется капитальное цилиндрическое сооружение горной выработки большой глубины. Ее диаметр значительно меньше длины, а доступ человека является ограниченным. Верхнюю часть скважины называют устьем, а нижнюю – забоем. Ствол скважины – это ее стенки.
Требования к созданию нефтяной скважины
Во-первых, она должна обеспечить доступ к забою глубинных механизмов и приборам, использующимся в сфере геофизики. Во-вторых, ее стенки не должны разрушаться со временем. Также необходимо обеспечить исключение перетекания флюидов из пласта. В-третьих, в некоторых случаях может возникнуть необходимость в герметизации устья.
Классификация скважин для добычи нефти
В зависимости от своей конструкции они делятся на такие виды:
- Вертикальные.
- Горизонтальные.
- Направленные наклонно.
- Многоствольные/многозабойные.
Скважина будет называться вертикальной, если ствол отклоняется на угол, не превышающий 5 градусов. Если он больше, то такую скважину называют наклонно-направленной. В горизонтальных скважинах этот угол находится в пределах 80-90 градусов. Бурить в данном случае лучше вдоль пласта. При наличии не только основного ствола, но также и дополнительных, скважину называют многоствольной.
Кроме этого, существует также классификация нефтяных скважин по категориям:
- поисковые;
- разведочные;
- эксплуатационные.
Как понятно из названия, поисковые скважины создают для выявления нефтегазовых залежей. Для сбора и уточнения данных с целью создания проекта по разработке месторождений создают разведочную скважину. В свою очередь эксплуатационные скважины делятся на добывающие, специальные, контрольные, основные и резервные. Также есть так называемые скважины-дублеры.
Добывающая скважина создается для добычи нефти и газа. Они могут быть насосными, газлифтными и фонтанными. Наиболее экономичными являются последние.
Для периодического наблюдение за тем, как меняется состояние водогазонасыщеннго и водонефтяного пласта используются контрольные наблюдательные устройства. Также необходимо регулярно измерять давление в пласте. Для этого используются пьезометрические элементы.
Специальные скважины применяются для выброса промысловых вод, добычи технической воды или глушения фонтанов. Они бывают поглощающие и водозаборные.
Нагнетательные скважины используют для того, чтобы воздействовать на продуктивный пласт методом нагнетания газа, пара или воды. Они делятся на законтурные, приконтурные и внутриконтурные. Для уточнения режима работы пласта или параметров, а также анализа выработки запасов нефти используются оценочные скважины.
Если скважина из основного фонда изношена или возникли некоторые технические условия, то может потребоваться скважина-дублер.
Способы бурения нефтяных скважин
Существует 2 главных способа бурения: механический и немеханический.
Механические способы бурения
Существует несколько подвидов бурения:
- Ударное.
- Вращательное.
- Комплексное (ударно-вращательное или вращательно-ударное).
Ударное бурение
Оно осуществляется с помощью долота, которое подвешено на канате. Также в работе участвует ударная штанга и замок, который подвешен на канате и перекинут через блок, установленный на мачте. Взаимодействуя между собой, механизмы осуществляют возвратно-поступательное движение. В соответствии с углублением скважины увеличивается и длина каната. Цилиндрическая форма скважины обеспечивается поворотом долота. Для того чтобы очищать скважину буровой инструмент время от времени достают из скважины, а в саму скважину после очистки будет установлена обсадная труба.
Вращательное бурение
Долото при данном методе бурения вращается. Над долотом установлен забойный двигатель. Может использоваться турбобур, электробур или винтовой двигатель. Турбобур – это гидротурбина, вращающаяся благодаря промывочной жидкости. Электробур защищен от попадания жидкости. Он нуждается в питании с поверхности. Особенностью применения винтового двигателя является трансформация энергия протекания промывочной жидкости во вращательное движение.
Бурение нефтяных и газовых скважин может быть колонковым или сплошным. В первом случае вся площадь не охватывается. Колонковое бурение осуществляется кольцевым способом для извлечения керна, необходимого для анализа состава и свойств горной породы. Сплошное бурение характеризуется охватом всей площади.