Забой скважин: особенности
Во время бурения пролет проходит немало пластов, каждый из которых имеет свои особые требования. Виды забоев скважин также сильно различаются и сильно зависят от того, какой именно продукт требуется извлечь. Данные участки имеют свои особенности устройства и используемых функциональных элементов.
Забой нефтяной скважины: общее определение
Нефтяная скважина проходит через несколько пластов различных почв, каждая из которых имеет свои эксплуатационные особенности. Весь пролет можно разделить на составные части, которые нередко взаимосвязаны с окружающим грунтом. Итак, существуют следующие элементы:
- устье – начальная точка;
- стенка – это вся внутренняя поверхность;
- ствол – весь объем скважины;
- забой – представляет собой дно скважины.
Устье, как правило, немного больше по диаметру, чем основной ствол. Само бурение этого участка происходит до границы с более прочными породами, а стенки укрепляются с помощью трубы. Это предотвращает обрушение рыхлой почвы в шахту. Устье относится к такому элементу скважины, как направление. Кроме этого, существуют ещё и следующие определения:
- кондуктор;
- промежуточная колонна;
- эксплуатационная колонна;
- забой.
Кондуктор – часть шахты, которая несет функциональную нагрузку направления скважины. От окружающей почвы отделяется за счет обсадной трубы, пустоту между ними заполняют скрепляющим раствором вроде цемента.
Суть промежуточной колонны в том, чтобы изолировать промежуточные породы. Они устанавливаются по мере необходимости и ограничений по их количеству нет.
Эксплуатационная колонна – это участок непосредственной разработки пласта. Она начинается от дна шахты и заканчивается у устья.
Что представляет собой конструкция забоя
Независимо от того, планируется нефтяная скважина или же водяная, забой является главным элементом. Конструкция забоя скважины подразумевает поддержание следующих функций скважины:
- доступ к нецелевым пластам;
- изолированное влияние на конкретные участки;
- дренаж продуктивного слоя;
- гидравлическая проницаемость;
- механическая прочность.
Последняя гарантирует надежность продуктивного пласта, что дает возможность без какого-либо риска осуществить спуск необходимого оборудования.
В целом, вышеприведенный список является признаком функциональной и надежной нефтяной или любой другой скважины, готовой к разработке.
Условия последней могут существенно варьироваться, и, для обеспечения максимальной продуктивности процесса, существует несколько конструктивных типов:
- открытый;
- перекрытый хвостовиком эксплуатационной колонны;
- с фильтром;
- перфорированный.
Каждый из них имеет свои особенности функционирования и помогает обеспечить наиболее качественную и безопасную добычу целевого ресурса с помощью разрабатываемой скважины.
Кроме того, важно упомянуть, что нередко создаются многоствольные или многозабойные скважины. Они предназначены для повышения выработки и снижения затрат, что позитивно сказывается на общей эффективности работы скважины нефтяного, водяного или любого другого типа.
Оборудование забоев различных видов
Открытый забой применяется в случаях, когда сам пласт достаточно однороден и не содержит в себе структур глинистого типа, способных спровоцировать обрушение. Также, условием для использования открытого забоя является:
- четко обозначенные координаты границ уровня;
- прочные типы пород пласта;
- устойчивость грунта к обрушениям.
Также, разработка скважины не должна подразумевать разработку или любое иное воздействие на изолированные слои пластов.
При забое открытого вида эксплуатационная колонна опускается вплоть до пласта разработки, после чего фиксируется. В целях повышения надежности проводится укрепление цементом. Вскрытие пласта производится инструментом.
Из-за своих ограничений такой тип используется редко.
Забой с фильтром характерен тем, что обсадная колонна опускается до разрабатываемого пласта. Внутри этого пространства располагается фильтр: обрезанная по размеру труба с отверстиями круглого или щелевидного типа. Они служат для очищения добываемого ресурса от песчаных примесей.
Фильтры различаются по своему виду:
- Металлокерамические. Имеют небольшое гидросопротивление, хорошо выполняют функцию очистки. Имеют вид кольца из дроби.
- Гравийные. Элементом, осуществляющим фильтрацию, является 5-миллиметровый слой гравия. Сама конструкция подразумевает две перфорированные трубы разного диаметра. В свободном пространстве между ними и расположена гравийная подушка.
- Кольцевые. Уровень фильтрации регулируется за счет расстояния между кольцами. Он достигается с помощью специальных лент. Сам фильтр надевается на перфорированную трубу.
Данный вид забоя скважины не пользуется популярностью, особенно в нефтяной разработке.
К наиболее распространенным типам забоев относятся только два вида. Одним из наиболее широко применяемых является забой, который подразумевает перекрытие перфорированным хвостовиком эксплуатационной колонны. Суть в том, что сама колонна опускается до самого дна слоя разработки. После этого вся часть, находящаяся выше пласта добычи, цементируется. Открытая перфорированная часть остается нетронутой и служит фильтром.
Другой, не менее распространенный вид забоя – перфорированный. Он обладает рядом преимуществ перед другими видами:
- возможность разработки других продуктивных пластов;
- комфортная и эффективная геологическая разведка;
- относительная простота создания скважины;
Кроме этого, появляется возможность задействовать разнообразные способы для воздействия на прилегающие к разрабатываемому пласту слои.
Во время непосредственного бурения происходит геофизический анализ, который дает подробную картину всех находящихся на пути следования слоев. Среди них отбираются продуктивные и водоносные пласты и выбираются объекты для эксплуатации.