Adâncimea sondei de petrol. Construcția sondelor de petrol și gaze

Pe scurt, există două procese principale care se desfășoară în interior:
separarea gazului de lichid- gazul care intră în pompă poate perturba funcționarea acesteia. În acest scop se folosesc separatoare de gaze (sau un separator-dispersant de gaze, sau pur și simplu un dispersant, sau un separator dublu de gaze, sau chiar un separator-dispersant dublu de gaze). În plus, pentru operatie normala pompa, este necesar să se filtreze nisipul și impuritățile solide conținute în lichid.
ridicarea lichidului la suprafață- pompa este formata din mai multe rotoare sau rotoare care, la rotire, accelereaza fluidul.

Așa cum am mai scris, pompele electrice submersibile centrifuge pot fi folosite în puțuri de petrol adânci și înclinate (și chiar orizontale), în puțuri puternic udate, în puțuri cu ape iod-bromură, cu salinitate mare a apelor de formare, pentru ridicarea de sare și acid. solutii. În plus, au fost dezvoltate și produse pompe centrifuge electrice pentru funcționarea simultană și separată a mai multor orizonturi într-un singur puț. Uneori, pompele centrifuge electrice sunt, de asemenea, folosite pentru a injecta apă mineralizată de formare într-un rezervor de petrol pentru a menține presiunea din rezervor.

ESP-ul asamblat arată astfel:

Odată ce lichidul este adus la suprafață, acesta trebuie pregătit pentru transferul pe conductă. Venind din petrol și puţuri de gaze produsele nu reprezintă petrol și, respectiv, gaz pur. Apa produsă, gazul asociat (petrol) și particulele solide de impurități mecanice (roci, ciment întărit) provin din puțuri împreună cu petrolul.
Apa produsă este un mediu foarte mineralizat, cu un conținut de sare de până la 300 g/l. Conținutul de apă de formare în ulei poate ajunge la 80%. Apa minerală provoacă distrugeri corozive crescute ale conductelor și rezervoarelor; particulele solide care vin odată cu fluxul de petrol din sondă cauzează uzura conductelor și echipamentelor. Gazul asociat (petrol) este folosit ca materie primă și combustibil. Este fezabil din punct de vedere tehnic și economic să se supună uleiului unei pregătiri speciale înainte de a intra în conducta de petrol principală în scopul desalinării, deshidratării, degazării și îndepărtarii particulelor solide.

În primul rând, uleiul intră în unitățile automate de măsurare în grup (AGMU). Din fiecare sondă, petrolul împreună cu gazul și apa produsă sunt furnizate către AGSU printr-o conductă individuală. AGZU înregistrează cantitatea exactă de petrol care provine din fiecare sondă, precum și separarea primară pentru separarea parțială a apei de formare, a gazelor petroliere și a impurităților mecanice cu direcția gazului separat printr-o conductă de gaz către GPP (instalație de procesare a gazelor).

Toate datele de producție - debitul zilnic, presiunea etc. sunt înregistrate de către operatori în standul cultural. Apoi aceste date sunt analizate și luate în considerare la alegerea unui mod de producție.
Apropo, cititori, știe cineva de ce se numește standul cultural așa?

În continuare, uleiul, parțial separat de apă și impurități, este trimis la o unitate integrată de tratare a uleiului (IUP) pentru purificarea finală și livrarea la conducta principală. Cu toate acestea, în cazul nostru, uleiul trece mai întâi la stația de pompare de rapel (BPS).

De regulă, stațiile de pompare de rapel sunt utilizate în câmpuri îndepărtate. Necesitatea utilizării stațiilor de pompare de rapel se datorează faptului că, adesea, în astfel de câmpuri, energia formațiunii de țiței și gaze nu este suficientă pentru a transporta amestecul de petrol și gaze la unitatea de tratare.
Stațiile de pompare de amplificare îndeplinesc, de asemenea, funcțiile de separare a petrolului de gaz, de purificare a gazului din picurarea lichidului și de transport separat ulterior al hidrocarburilor. În acest caz, uleiul este pompat de o pompă centrifugă, iar gazul este pompat sub presiune de separare. DNS diferă în tipuri în funcție de capacitatea de a trece diferite lichide prin ele. Stație de pompare de rapel ciclu complet constă dintr-un rezervor tampon, o unitate pentru colectarea și pomparea scurgerilor de ulei, unitatea de pompare în sine, precum și un grup de bujii pentru eliberarea de urgență a gazului.

În câmpurile petroliere, după trecerea prin grupuri de dozare, uleiul este preluat în rezervoare tampon și, după separare, intră în rezervorul tampon pentru a asigura o alimentare uniformă cu ulei pompei de transfer.

UKPN este o plantă mică în care uleiul este supus pregătirii finale:

• Degazare(separarea finală a gazului de petrol)
• Deshidratare(distrugerea emulsiei apă-ulei formată în timpul ridicării produselor din puț și transportării acestora la UKPF)
• Desalinizarea(eliminarea sărurilor prin adăugarea de apă proaspătă și deshidratare repetată)
• Stabilizare(înlăturarea fracțiilor ușoare pentru a reduce pierderile de ulei în timpul transportului său ulterioară)

Pentru mai mult pregătire eficientă Sunt adesea folosite metode chimice și termochimice, precum și deshidratarea și desalinizarea electrică.
Uleiul preparat (comercializat) este trimis către o flotă de mărfuri, care include rezervoare de diferite capacități: de la 1000 m³ la 50.000 m³. Apoi, uleiul este alimentat prin stația principală de pompare în conducta principală de petrol și trimis pentru procesare. Dar despre asta vom vorbi în următoarea postare :)

În versiunile anterioare:
Cum să-ți forezi propriul puț? Elementele de bază ale forării de petrol și gaze într-un singur post -

Vladimir Homutko

Timp de citire: 5 minute

A A

Ce este un puț de petrol?

Este greu de imaginat fără produse petroliere viața modernă. Sunt fabricate din ulei, care este extras cu ajutorul unor lucrări speciale de mine. Mulți dintre noi am auzit termenul „puț de petrol”, dar aproape toată lumea știe ce este de fapt. Să încercăm să ne dăm seama ce este această clădire și care sunt acestea.

O fântână este o mină cilindrică care lucrează, al cărei diametru este de multe ori mai mic decât lungimea totală a puțului său (adâncimea).

Pe lângă fântână, există și astfel de lucrări miniere, precum o fântână și o mină. Cum diferă ele de definiția noastră? De fapt, totul este destul de simplu. O persoană poate intra într-o mină sau într-o fântână, dar nu într-o fântână. Astfel, o definiție suplimentară a acestei structuri este următoarea - o mină, a cărei schemă și formă exclud accesul omului la ea.

Partea superioară a unei astfel de lucrări se numește gura, iar partea inferioară se numește față. Pereții care coboară formează așa-numitul trunchi.

Toată lumea știe că puțurile se fac prin foraj. Cu toate acestea, a spune că sunt doar buriați ar fi greșit. Aceste structuri de capital, complexe în structura lor, sunt mai susceptibile de a fi construite în subteran, în legătură cu care sunt clasificate drept active fixe ale organizației, iar costurile de foraj și echipare a acestora sunt investiții de capital.

Construcția sondelor de petrol și gaze

Proiectarea sondei este selectată în etapa de proiectare și trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

• proiectarea ar trebui să ofere posibilitatea accesului liber la fundul instrumentelor geofizice și al echipamentelor de fund;
• designul trebuie să prevină prăbușirea pereților trunchiului;
• trebuie, de asemenea, să asigure o separare fiabilă unul de celălalt a tuturor straturilor traversabile și să împiedice curgerea fluidelor de la un strat la altul;
• dacă este necesar, proiectarea acestei lucrări ar trebui să permită sigilarea gurii sale în cazul unei astfel de necesități.

Construcția și instalarea puțurilor de petrol și gaze se realizează după cum urmează:

1. Primul pas este să găuriți gaura inițială cu un diametru mare. Adâncimea sa este de aproximativ 30 de metri. Apoi, o țeavă metalică, care se numește direcție, este coborâtă în gaura forată, iar spațiul care o înconjoară este căptușit cu țevi speciale de carcasă și cimentat. Sarcina direcției este de a preveni eroziunea stratului superior de sol în procesul de forare ulterioară.
2. Mai departe, la o adâncime de 500 până la 800 de metri, este forat un arbore cu un diametru mai mic, în care este coborât un șir de țevi, numit conductor. Spațiul dintre pereții țevii și stâncă este, de asemenea, umplut cu mortar de ciment până la toată adâncimea.
3. Numai după aranjarea direcției și a conductorului, puțul este forat la adâncimea specificată de proiect și un șir de țevi cu un diametru și mai mic este coborât în ​​el. Această coloană se numește operațională. Dacă adâncimea de formare este mare, atunci este posibil să se utilizeze așa-numitele șiruri de tuburi intermediare. Întregul spațiu dintre sondă și roca înconjurătoare este umplut cu ciment.

Care este scopul principal al unui dirijor? Faptul este că la adâncimi de până la 500 de metri există o zonă de apă dulce activă, iar sub această adâncime (în funcție de regiunea de dezvoltare) începe o zonă cu schimburi dificile de apă, în care există multă apă sărată și alte fluide mobile (inclusiv gaze și ulei). Deci, sarcina principală a conductorului este protecția suplimentară, care împiedică salinizarea apei proaspete de suprafață și nu permite substanțelor nocive care sunt concentrate în straturile inferioare să pătrundă în ele.

Ce sunt fântânile?

În funcţie de condiţiile geologice în care se află campuri petroliere, forează tipuri diferite asemenea lucrari.

Principalele tipuri de puțuri:

• vertical;
• îndreptat oblic;
• orizontală;
• multilateral sau multilateral.

O sondă se numește verticală dacă unghiul de abatere al sondei de la verticală nu este mai mare de cinci grade.

Dacă acest unghi este mai mare de cinci grade, atunci acesta este deja un tip direcționat oblic.

O sondă se numește orizontală dacă unghiul de abatere de la verticala sondei este aproximativ egal cu 90 de grade. Cu toate acestea, această definiție are câteva nuanțe. Deoarece „liniile drepte” se găsesc rar în viața sălbatică, iar rezervoarele dezvoltate se află cel mai adesea cu o anumită pantă, atunci din punct de vedere practic, forarea puțurilor strict orizontale, de regulă, nu are sens.

Este mai ușor și mai eficient să direcționați trunchiul de-a lungul traiectoriei optime de apariție. Pe baza acesteia, este posibil să se definească tipul orizontal al unor astfel de lucrări ca o sondă, care are un puț prelungit, forat cât mai aproape de direcția formațiunii productive țintă, menținând în același timp azimutul optim.

Sondele cu două sau mai multe sonde se numesc puțuri multilaterale sau multilaterale. Diferența lor unul față de celălalt constă în locația punctului de ramificare, în care altele se îndepărtează de la masa principală. Dacă acest punct este situat deasupra nivelului orizontului productiv, atunci acest tip de dezvoltare se numește multilateral. Dacă acest punct este situat în orizontul productiv, atunci acesta este un tip multilateral de fântână.

Mai simplu spus, dacă sonda principală este forată în rezervorul în curs de dezvoltare și în interiorul acestuia sunt forate ramuri suplimentare, atunci acesta este un tip multilateral (zăcământul productiv se sparge la un moment dat). Toate celelalte lucrări cu mai mulți arbori sunt denumite multilaterale (mai multe puncte de penetrare a formațiunii). De asemenea, acest tip de puțuri este tipic în cazurile în care straturile sunt situate la orizonturi diferite.

În plus, există puțuri de grupare. În acest caz, mai multe trunchiuri diverg în unghiuri diferite și la adâncimi diferite, iar gura lor sunt aproape una de alta (ca un tufiș plantat cu capul în jos).

Această clasificare prevede următoarele categorii de astfel de lucrări miniere:

Forajul exploratoriu se desfășoară în zone al căror conținut de petrol sau gaze a fost deja stabilit pentru a clarifica volumele de zăcăminte de hidrocarburi descoperite și pentru a clarifica parametrii inițiali ai câmpului, care sunt necesari la proiectarea unei metode de dezvoltare a câmpului, de aceea o atenție deosebită se acordă. plătit pentru explorare.

Forajul de producție creează lucrări de următoarele tipuri:

• principal (producere și injectare);
• rezervă;
• Control;
• evaluare;
• duplicare;
• fântâni motiv special(absorbant, aport de apă și așa mai departe).

Extracția materiilor prime în sine se realizează prin lucrări miniere, care sunt pompare, lift și fântână.

Scop puţuri de injecţie– impact asupra formațiunii dezvoltate prin injectarea de abur, gaz sau apă în aceasta, precum și alte medii de lucru. Sunt intra-contur, aproape de contur și contur.

Rezervele sunt necesare pentru dezvoltarea zonelor separate și stagnante, precum și a zonelor de acoperire care nu sunt incluse în conturul puțurilor principale.

Cele de control sunt necesare pentru a monitoriza poziția actuală a zonelor de contact dintre resursa extrasă și apă și alte modificări ale rezervorului în curs de dezvoltare. În plus, controlează presiunea în formațiunile productive.

Cele estimate sunt necesare pentru o evaluare preliminară a zăcămintelor în curs de pregătire pentru dezvoltare. Ele ajută la determinarea limitelor și dimensiunilor rezervelor, precum și a altor parametri preliminari necesari.

Cele duplicate sunt folosite în timpul înlocuirii puțurilor din stocul principal care sunt lichidate din cauza uzurii fizice sau a accidentelor.

Apa tehnică este extrasă prin unele speciale, apa comercială este evacuată, fântânile deschise sunt eliminate cu ajutorul lor și așa mai departe.

Procesul de forare a unui puț de petrol, în funcție de natura impactului acestuia asupra rocilor, este:

• mecanic;
• termic;
• fizice și chimice;
• electrice și așa mai departe.

Construcția sondei de petrol

Dezvoltarea industrială a zăcămintelor presupune utilizarea numai a metodelor mecanice care utilizează moduri diferite foraj Toate celelalte metode de foraj sunt în curs de dezvoltare experimentală.

Metodele mecanice de foraj sunt împărțite în rotative și percuție.

Metoda de impact este distrugerea mecanică a rocii, care este efectuată de o unealtă specială suspendată pe o frânghie - o daltă. Structura unui astfel de complex de foraj include, de asemenea, un blocaj de frânghie și o tijă de șoc. Acest dispozitiv este suspendat pe o frânghie, care este aruncată peste un bloc montat pe un catarg de foraj. Mișcarea alternativă a bitului este asigurată de o mașină specială de găurit. Butoiul capătă o formă cilindrică datorită rotației bitului în timpul funcționării.

Procesul de construire a unui puț prin distrugerea rocilor se numește foraj. O gaură de foraj este o deschidere de mină cu o secțiune transversală circulară, construită fără acces la oameni și a cărei lungime este de multe ori mai mare decât diametrul său.

Orez. 3.1. Elementele de bază ale unei fântâni

Partea superioară a puțului, situată pe pământ, se numește gură, bine jos față, suprafața laterală este un perete, iar spațiul limitat de perete este butoi puțuri (Fig. 3.1). Lungimea sondei este distanța de la gura până la fund de-a lungul axei sondei, iar adâncimea este proiecția lungimii pe axa verticală. Lungimea și adâncimea sunt egale numeric numai pentru puțurile verticale, dar pentru puțurile înclinate și curbate nu coincid.

Sonda de foraj este asigurată cu ajutorul unor coloane carcasă conducte de diferite diametre, amplasate concentric una în alta (Fig. 3.2).

Deoarece capul sondei se află de obicei într-o zonă cu roci ușor erodate, acesta trebuie consolidat. Pentru a face acest lucru, forează mai întâi o groapă - un puț de 4...8 m lungime până la adâncimea stâncilor stabile. O țeavă este instalată în puț, iar spațiul dintre țeavă și peretele de piatră este umplut cu moloz și umplut cu mortar de ciment. Această zonă se numește direcţie.

Orez. 3.2. Schema de fixare a sondei cu coloane de tubaj:

4 – șir de producție; 5 – rezervor de ulei

Apoi, o secțiune este forată la o adâncime de 50 până la 400 m cu un diametru de până la 900 mm. Această secțiune a puțului este asigurată cu ajutorul unui șir de tubaj numit conductor. Inelul conductorului este cimentat. Cu ajutorul unui conductor se blochează acviferele superioare, precum și rocile instabile, moi și fracturate, care complică procesul de foraj.

După instalarea tubului, nu este întotdeauna posibilă forarea unui puț până la adâncimea proiectată din cauza trecerii de noi orizonturi complexe sau din cauza necesității de a izola formațiuni productive care nu sunt planificate a fi exploatate de această sondă. În astfel de cazuri, un alt șir de carcasă a apelat intermediar. Dacă formațiunea productivă este foarte adâncă, atunci numărul coloanelor intermediare poate fi mai mare de unul.

Se numește ultimul șir de carcasă cel mai lung operațională coloană. Este proiectat să acopere formația productivă și să permită pătrunderea uleiului în conductele de producție. Pentru a evita curgerea petrolului și gazelor în orizonturile supraiacente și a apei în formațiunile productive, spațiul dintre carcasa de producție și peretele puțului este, de asemenea, umplut cu mortar de ciment.

Sunt folosite diferite metode pentru extragerea uleiului dintr-un rezervor. În majoritatea cazurilor (mai mult de 90%), puțul este forat până la fundul formațiunii productive. Apoi este produs deschiderea formațiunii.

Orez. 3.3. Schema fluxului de petrol în sondă după deschiderea formațiunii:

1 – șir de producție; 2 – inel de ciment; 3 – rezervor de ulei;

4 – fundul formațiunii

Pentru a face acest lucru, în partea inferioară a șirului de producție situat în rezervorul de ulei, folosind dispozitive speciale de perforare, o serie de găuri sunt făcute în peretele conductei și în inelul de ciment. Aceste găuri servesc drept canale pentru pătrunderea uleiului în conductele de producție (Fig. 3.3).

Dacă rezervorul de petrol este compus din roci dense, atunci zona fundului găurii nu este cimentată sau șirul de producție este coborât doar în partea de sus a rezervorului (gaura de jos deschisă).

Se numesc puțuri proiectate pentru producția de petrol și gaze operațională.

La căutarea, explorarea și dezvoltarea câmpurilor petroliere se folosesc și alte tipuri de puțuri. Pentru injectarea de apă și gaz într-un rezervor sunt utilizate injectare fântâni. A sustine puțurile sunt concepute pentru a studia compoziția și vârsta rocilor. Parametric sunt puse sonde pentru a clarifica structura geologică și perspectivele de petrol și gaze ale zonei. Structural sunt forate sonde pentru a identifica zonele promițătoare și a le pregăti pentru foraj de explorare Motoare de căutare se forează sonde pentru a descoperi noi zăcăminte. Explorare sunt forate sonde pentru a studia dimensiunea și structura zăcământului, pentru a calcula rezervele de petrol și gaze și pentru a proiecta dezvoltarea acestuia. Observațional se forează sonde pentru a controla dezvoltarea zăcămintelor.

Informații generale despre foraj uleiȘi gaz fântâni

1.1. TERMENI ȘI DEFINIȚII DE BAZĂ

Orez. 1. Elemente de design bine

O gaură de foraj este o deschidere de mină cilindrică, construită fără acces uman și având un diametru de multe ori mai mic decât lungimea sa (Fig. 1).

Principalele elemente ale unui foraj:

Cap de sondă (1) – intersecția traseului sondei cu suprafața

Fundul găurii (2) – fundul găurii, care se mișcă ca urmare a impactului sculei de tăiere a rocii asupra stâncii

Pereții puțului (3) – suprafețe laterale instalație de foraj fântâni

Axa sondei (6) - o linie imaginară care conectează centrele secțiunilor transversale ale găurii de foraj

*Forajul sondei (5) este spațiul din subsolul ocupat de o gaură de sondă.

Siruri de carcasă (4) – șiruri de țevi de carcasă interconectate. Dacă pereții puțului sunt făcuți din roci stabile, atunci șirurile de tubaj nu sunt coborâte în puț

Sondele se adâncesc, distrugând roca pe toată suprafața feței (cu față continuă, Fig. 2 a) sau de-a lungul părții periferice a acesteia (cu față inelară, Fig. 2 b). În acest din urmă caz, o coloană de rocă - un miez - rămâne în centrul puțului, care este ridicată periodic la suprafață pentru studiu direct.

Diametrul puțurilor, de regulă, scade de la gură la fund în trepte la anumite intervale. Diametrul initial uleiȘi gaz puțurile de obicei nu depășesc 900 mm, iar cea finală rareori este mai mică de 165 mm. Adâncimi uleiȘi gaz puțurile variază în câteva mii de metri.

În funcție de locația lor spațială în scoarța terestră, forajele sunt împărțite (Fig. 3):

1. Verticală;

2. Înclinat;

3. Curbat rectiliniu;

4. Curbat;

5. Curbat rectiliniu (cu secțiune orizontală);

Orez. 3. Amenajarea spațială a puțurilor

Complex curbat.

Ulei și gaz Sondele sunt forate pe uscat și în larg cu ajutorul platformelor de foraj. În acest din urmă caz, instalațiile de foraj sunt montate pe rafturi, platforme de foraj plutitoare sau nave (Fig. 4).

Orez. 4. Tipuri de foraje

ÎN ulei si gaz industriile forează puțuri în următoarele scopuri:

1. Operațional- Pentru productie de ulei, gazȘi gaz condens

2. Injectare - pentru pomparea apei în orizonturi productive (mai rar aer, gaz) pentru a menține presiunea rezervorului și a extinde perioada de curgere a dezvoltării câmpului, crește producția operațională puţuri echipate cu pompe şi ascensoare de aer.

3. Explorare – pentru a identifica orizonturile productive, a delimita, a testa și a evalua semnificația industrială a acestora.

4. Special - referință, parametri, evaluare, control - pentru studierea structurii geologice a unei zone puțin cunoscute, determinarea modificărilor proprietăților rezervorului de formațiuni productive, monitorizarea presiunii rezervorului și a frontului de mișcare a contactului ulei-apă, gradul de producere a secțiunilor individuale ale formațiunii, efectele termice asupra formațiunii, asigurarea arderii in situ, gazeificarea petrolului, resetare Ape uzateîn straturi de absorbție adânci, etc.

5. Căutare structurală – pentru a clarifica poziția promițătorului ulei-purtător de gaz structuri conform marcajului superior (definitiv) orizonturilor repetându-și contururile, conform datelor de foraj puțuri mici, mai puțin costisitoare, cu diametru mic.

Astăzi uleiȘi gaz sondele sunt structuri capitale, scumpe, care durează multe decenii. Acest lucru se realizează prin conectarea formațiunii productive la suprafață cu un canal etanș, puternic și durabil. Cu toate acestea, sonda forată nu reprezintă încă un astfel de canal, din cauza instabilității rocilor, a prezenței unor straturi saturate cu diverse fluide (apă, ulei, gazși amestecuri ale acestora), care sunt sub diferite presiuni. Prin urmare, atunci când se construiește o sondă, este necesar să se asigure trunchiul acestuia și să izolați (izolați) straturile care conțin diferite fluide.

Carcasa

Fig.5. Conductă de tub într-un puț

Sonda de foraj este fixată prin coborârea în el a unor țevi speciale, numite conducte de tub. O serie de țevi de carcasă conectate în serie între ele formează șirul de carcasă. Țevile din oțel sunt folosite pentru a securiza puțurile (Fig. 5).

Straturile saturate cu diverse fluide sunt separate de roci impenetrabile - „anvelope”. La forarea unui puț, aceste etanșări impermeabile de izolare sunt rupte și există posibilitatea de curgere interstrat, scurgerea spontană a fluidelor de formare la suprafață, udarea formațiunilor productive, poluarea surselor de alimentare cu apă și a atmosferei și coroziunea șirurilor de tubaj coborâte în puț. este creat.

În timpul procesului de forare a unui puț în roci instabile, sunt posibile formarea intensivă de caverne, sâmburi, alunecări de teren etc. În unele cazuri, adâncirea în continuare a sondei devine imposibilă fără a se asigura mai întâi pereții acestuia.

Pentru a elimina astfel de fenomene, canalul inelar (spațiul inelar) dintre peretele puțului și șirul de tubaj coborât în ​​el este umplut cu material de astupare (izolant) (Fig. 6). Acestea sunt compoziții care includ un liant, umpluturi inerte și active și reactivi chimici. Ele sunt preparate sub formă de soluții (de obicei apoase) și pompate în puț cu pompe. Dintre lianți, cimenturile de ciment Portland sunt cele mai utilizate. Prin urmare, procesul de separare a straturilor se numește cimentare.

Astfel, ca urmare a forării unui arbore, a prinderii și izolării ulterioare a straturilor, se creează o structură subterană stabilă cu un anumit design.

Proiectarea sondei este înțeleasă ca un set de date privind numărul și dimensiunile (diametrul și lungimea) șirurilor de tubaj, diametrele sondei pentru fiecare șir, intervalele de cimentare, precum și metodele și intervalele de conectare a sondei la formațiunea productivă (Fig. 7). ).

Informații privind diametrele, grosimile pereților și clasele de oțel ale țevilor de carcasa la intervale, despre tipurile de țevi de carcasa, echipamente Partea inferioară a carcasei este inclusă în conceptul de proiectare a carcasei.

Coardele de tubaj pentru un scop specific sunt coborâte în puț: direcție, conductor, coloane intermediare, operațională Coloană.

Direcția este coborâtă în puț pentru a preveni eroziunea și prăbușirea rocilor în jurul gurii atunci când se forează sub conductor, precum și pentru a conecta puțul la sistemul de curățare a fluidului de foraj. Spațiul inelar din spatele direcției este umplut pe toată lungimea cu mortar de ciment sau beton. Direcția coboară la o adâncime de câțiva metri în stânci stabile, la zeci de metri în mlaștini și soluri noroioase.

Conductorul acoperă de obicei partea superioară a secțiunii geologice, unde există roci instabile, straturi care absorb instalație de foraj soluție sau dezvoltare, furnizând fluide de formare la suprafață, de ex. toate acele intervale care vor complica procesul de forare ulterioară și vor provoca poluarea mediului mediul natural. Conductorul trebuie să acopere toate straturile saturate cu apă dulce.

Orez. 7. Diagrama de proiectare bine

Conductorul servește, de asemenea, la instalarea unui cap de puț pentru prevenirea erupțiilor echipamenteși suspendarea șirurilor de carcasă ulterioare. Conductorul este coborât la o adâncime de câteva sute de metri. Pentru a asigura o separare fiabilă a straturilor și pentru a conferi suficientă rezistență și stabilitate, conductorul este cimentat pe toată lungimea sa.

Operațional coloana este coborâtă în puț pentru a extrage ulei, gaz sau injectarea apei în orizontul productiv sau gaz pentru a menține presiunea din rezervor. Înălțimea de ridicare a nămolului de ciment deasupra acoperișului orizonturilor productive, precum și dispozitivul pentru cimentarea pe scenă sau unitatea de conectare pentru secțiunile superioare ale șirurilor de carcasă în uleiȘi gaz puțurile ar trebui să fie de cel puțin 150-300 m și, respectiv, 500 m.

Coloanele intermediare (tehnice) trebuie coborâte dacă este imposibil să forați până la adâncimea proiectată fără a izola mai întâi zonele de complicații (spectacole, prăbușiri). Decizia de a le coborî se ia în urma analizării raportului de presiune care apare în timpul forajului în sistemul puț-rezervor.

Dacă presiunea din sondă Рс este mai mică decât formația Рpl (presiunea fluidelor care saturează formația), atunci fluidele din formațiune vor curge în puț și va avea loc manifestarea. În funcție de intensitate, manifestările sunt însoțite de auto-ieșire de lichid ( gaz) la capul sondei (deversări), emisii, curgere deschisă (necontrolată). Aceste fenomene complică procesul de construcție a puțurilor și creează amenințarea de otrăvire, incendii și explozii.

Când presiunea din puț crește până la o anumită valoare, numită presiunea de început a absorbției Rpogl, fluidul din puț intră în formațiune. Acest proces se numește absorbție foraj soluţie. Рgl poate fi aproape sau egal cu presiunea rezervorului și uneori se apropie de valoarea presiunii verticale a rocilor, determinată de greutatea rocilor situate deasupra.

Uneori, absorbția este însoțită de fluxuri de fluide de la o formațiune la alta, ceea ce duce la contaminarea rezervelor de apă și a orizontului productiv. O scădere a nivelului lichidului din puț datorită absorbției într-una dintre formațiuni determină o scădere a presiunii în cealaltă formațiune și posibilitatea manifestărilor din aceasta.

Presiunea la care fisurile naturale închise se deschid sau se formează altele noi se numește presiune hidraulică de fracturare Pgrp. Acest fenomen este însoțit de o absorbție catastrofală foraj soluţie.

Este caracteristic că în multe rulment de petrol și gaz zone presiunea rezervorului Ppl este aproape de presiunea hidrostatică a coloanei de apă dulce Pg (denumită în continuare pur și simplu presiune hidrostatică) cu o înălțime Hj egală cu adâncimea Hp la care se află formațiunea dată. Acest lucru se explică prin faptul că presiunea fluidului din formațiune este adesea cauzată de presiunea apelor marginale, a căror zonă de alimentare este conectată cu suprafața zilei la distanțe semnificative de câmp.

Deoarece valorile absolute ale presiunilor depind de adâncimea H, este mai convenabil să se analizeze rapoartele lor folosind valorile presiunilor relative, care sunt raporturile dintre valorile absolute ale presiunilor corespunzătoare și presiunea hidrostatică Pr. , adică:

Rpl* = Rpl / Rg;

Рgr* = Рgr / Рг;

Rpogl* = Ppogl / Pr;

Rgrp* = Rgrp / Rg.

Aici Рпл – presiunea rezervorului; Рgr – presiunea hidrostatică a fluidului de foraj; Рpgl – presiunea de debut a absorbției; Pgrp – presiunea hidraulica de fracturare.

Presiunea relativă a rezervorului Ppl* este adesea numită coeficientul de anomalie Ka. Când Rpl* este aproximativ egal cu 1,0, presiunea rezervorului este considerată normală, când Rpl* este mai mare de 1,0 este considerată anormal de mare (ABPD), iar când Rpl* este mai mică de 1,0 este considerată anormal de scăzută (ANPD).

Una dintre condițiile pentru un proces normal de foraj necomplicat este raportul

a) Rpl*< Ргр* < Рпогл*(Ргрп*)

Procesul de foraj devine mai complicat dacă, din anumite motive, presiunile relative ajung în următorul raport:

b) Rpl* > Rgr*< Рпогл*

sau

c) Rpl*< Ргр* >Rpogl* (Rgrp*)

Dacă relația b) este adevărată, atunci se observă numai manifestări, dacă c), atunci se observă atât manifestările, cât și absorbțiile.

Coloanele intermediare pot fi solide (sunt coborâte de la gură în jos) sau nesolide (nu ajung la gură). Acestea din urmă se numesc cioburi.

Este în general acceptat că o sondă are o structură cu o singură coloană dacă nu sunt coborâte coloane intermediare în ea, deși atât direcția, cât și conductorul sunt coborâte. Cu un șir intermediar, puțul are un design cu două șiruri. Când există două sau mai multe șiruri tehnice, puțul este considerat multi-string.

Proiectarea sondei este specificată astfel: 426, 324, 219, 146 – diametrele carcasei în mm; 40, 450, 1600, 2700 – adâncimi de rulare a carcasei în m; 350, 1500 – nivel de nămol de ciment în spatele tijei și operațională coloană în m; 295, 190 – diametre bit în mm pentru forarea unui puț pentru coloane de 219 și 146 mm.

1.2. METODE DE FORĂRI PENTRU FUTURI

Puțurile pot fi forate folosind metode mecanice, termice, electrice și alte metode (câteva zeci). in orice caz aplicație industrială Se găsesc doar metode mecanice de foraj - impact și rotativ. Restul nu au părăsit încă stadiul de dezvoltare experimentală.

1.2.1. FORAREA DE IMPACT

Foraj cu impact. Dintre toate soiurile sale, găurirea cu frânghie cu percuție este cea mai răspândită (Fig. 8).

Orez. 8. Schema forajului cu percuție-frânghie a puțurilor

Burghiul, care constă dintr-un burghiu 1, o tijă de impact 2, o tijă de foarfecă glisantă 3 și un dispozitiv de blocare a frânghiei 4, este coborât în ​​puț pe o frânghie 5, care, îndoindu-se în jurul blocului 6, rola de tracțiune 8 și rola de ghidare 10 este derulată din tamburul 11 ​​al instalaţiei de foraj. Viteza de coborâre a instalației de foraj este controlată de frâna 12. Blocul 6 este instalat pe partea superioară a catargului 18. Amortizoarele 7 sunt utilizate pentru a amortiza vibrațiile care apar în timpul forajului.

Manivela 14, cu ajutorul tijei de legătură 15, pune în mișcare oscilatoare cadrul de echilibrare 9. Când cadrul este coborât, rola de tracțiune 8 trage frânghia și ridică burghiul deasupra fundului. Când cadrul este ridicat, frânghia este coborâtă, proiectilul cade, iar când bitul lovește stânca, aceasta din urmă este distrusă.

Pe măsură ce puțul se adâncește, frânghia se prelungește prin desfășurarea acesteia din tamburul 11. Cilindricitatea puțului este asigurată prin rotirea burghiei ca urmare a derulării frânghiei sub sarcină (în timpul ridicării burghiului) și răsucirea acesteia când sarcina este îndepărtată (în timpul lovirii bitului de stâncă).

Eficiența distrugerii rocii în timpul forării cu frânghie de percuție este direct proporțională cu masa burghiului, înălțimea căderii acestuia, accelerația căderii, numărul de impacturi ale burghiei pe fund pe unitatea de timp și este invers proporțională cu pătratul diametrului găurii de foraj.

În timpul forării rocilor fracturate și vâscoase, bitul se poate bloca. Pentru a elibera bitul în burghiu, se folosește o tijă de foarfecă, realizată sub forma a două inele alungite legate între ele ca niște zale de lanț.

Procesul de foraj va fi mai eficient cu cât burghiul are mai puțină rezistență față de burghiul care se acumulează în fundul puțului, amestecat cu fluidul de formare. Dacă nu există sau nu există un flux suficient de fluid de formare în puț din capul sondei, se adaugă periodic apă. Distribuția uniformă a particulelor de rocă forată în apă se realizează prin stimulare periodică (ridicare și coborâre) foraj proiectil. Pe măsură ce roca distrusă (nămol) se acumulează la fund, apare necesitatea curățării puțului. Pentru a face acest lucru, cu ajutorul unui tambur, ei ridică burghiul din puț și coboară în mod repetat dispozitivul de curățare 13 în el pe o frânghie 17, înfășurată din tamburul 16. Există o supapă în partea inferioară a căsuței. Când dispozitivul de evacuare este scufundat în lichidul de suspensie, supapa se deschide și dispozitivul de evacuare este umplut cu acest amestec; atunci când dispozitivul de evacuare este ridicat, supapa se închide. Lichidul încărcat cu nămol ridicat la suprafață este turnat într-un recipient de colectare. Pentru a curăța complet puțul, trebuie să coborâți de câteva ori la rând boilerul.

După curățarea fundului, un burghiu este coborât în ​​gaură și procesul de găurire continuă.

Cu șoc foraj fântâna nu este de obicei umplută cu lichid. Prin urmare, pentru a evita prăbușirea rocii de pe pereții acesteia, se coboară un șir de carcasă, format din țevi de carcasă metalice legate între ele prin filetare sau sudură. Pe măsură ce puțul se adâncește, carcasa este avansată până la fund și extinsă (mărește) periodic cu o țeavă.

Metoda impactului nu a fost folosită de mai mult de 50 de ani ulei si gaz industriile Rusiei. Cu toate acestea, în explorare forajîn depozite de placeri, în timpul studiilor inginerești-geologice, foraj fântâni de apă etc. își găsește aplicația.

1.2.2. FORAREA ROTALĂ A FÂNTURILOR

În timpul forajului rotativ, distrugerea rocii are loc ca urmare a impactului simultan al sarcinii și al cuplului asupra burghiului. Sub influența sarcinii, bitul pătrunde în rocă, iar sub influența cuplului, îl rupe.

Există două tipuri de foraj rotativ - rotativ și cu motoare de fund.

În timpul forării rotative (Fig. 9), puterea de la motoarele 9 este transmisă prin troliul 8 către rotorul 16 - un mecanism special de rotație instalat deasupra capului sondei în centrul turnului. Rotorul se rotește foraj coloană și un pic înșurubat pe ea 1. Coșul de foraj este alcătuit dintr-o țeavă de conducere 15 și țevi de foraj 5 înșurubate cu ajutorul unui sub 6 special.

În consecință, în timpul forajului rotativ, burghia se adâncește în rocă atunci când garnitura de foraj rotativă se mișcă de-a lungul axei sondei și când foraj cu motor de fund – nerotativ foraj coloane. trăsătură caracteristică forajul rotativ este spălat

La foraj cu un motor de fund, bitul 1 este înșurubat pe arbore, iar garnitura de foraj este înșurubată pe carcasa motorului 2. Când motorul funcționează, arborele său cu burghiul se rotește, iar garnitura de foraj primește cuplul reactiv al carcasei motorului. , care este amortizat de un rotor care nu se rotește (un dop special este instalat în rotor).

Pompa de noroi 20, acționată de motorul 21, pompează fluidul de foraj prin colector (conductă presiune ridicata) 19 în conducta 17, instalată vertical în colțul din dreapta al turnului, apoi în furtunul flexibil de foraj (manșon) 14, pivotați 10 și în foraj coloană. După ce a ajuns la burghie, fluidul de spălare trece prin găurile din acesta și se ridică la suprafață prin spațiul inelar dintre peretele sondei și garnitura de foraj. Aici, în sistemul de rezervoare 18 și mecanisme de curățare (nu este prezentat în figură) instalație de foraj soluția este curățată de roca forată, apoi intră în rezervoarele de primire a 22 de pompe de noroi și este pompată înapoi în puț.

În prezent, se folosesc trei tipuri de motoare de fund - turbo burghiu, motor cu șurub și burghiu electric (cel din urmă este folosit extrem de rar).

La găurirea cu un turboburător sau un motor cu șurub, energia hidraulică a fluxului de fluid de foraj care se deplasează în jos pe garnitura de foraj este convertită în energie mecanică pe arborele motorului de foraj la care este conectat burghia.

Când găuriți cu un burghiu electric Energie electrica furnizat prin cablu, ale cărui secțiuni sunt montate în interior foraj coloană și este convertită de un motor electric în energie mecanică pe arbore, care este transmisă direct bitului.

Pe măsură ce fântâna se adâncește foraj o coloană suspendată de un sistem de scripete constând dintr-un bloc de coroană (neprezentat în figură), un bloc de călătorie 12, un cârlig 13 și o frânghie de deplasare 11 este introdusă în puț. Când conducta de conducere 15 intră în rotorul 16 pe toată lungimea sa, porniți troliul, ridicați garnitura de foraj la lungimea conductei de conducere și agățați garnitura de foraj folosind pene pe masa rotorului. Apoi conducta de conducere 15 este deșurubată împreună cu pivotul 10 și coborâtă într-o groapă (țeavă de carcasă preinstalată într-un puț înclinat special forat) cu o lungime egală cu lungimea conductei de conducere. O gaură pentru groapă este forată în avans în colțul din dreapta al turnului, la jumătatea distanței de la centru până la picior. După aceasta, șirul de foraj este extins (mărește) prin înșurubarea unui suport cu două sau trei țevi (două sau trei țevi de foraj înșurubate împreună) pe acesta, scoțându-l din pene, coborându-l în puț până la lungimea stați, agățați-l folosind pene pe masa rotorului, ridicându-l, găuriți țeava principală cu un pivot, înșurubați-o pe garnitura de foraj, eliberați garnitura de foraj de pene, aduceți burghiul în jos și continuați foraj.

Pentru a înlocui un burghiu uzat, întregul șir de foraj este ridicat din puț și apoi coborât din nou. Lucrările de ridicare și ridicare se efectuează și cu ajutorul unui sistem de scripete. Când tamburul troliului se rotește, funia de deplasare este înfășurată pe sau din tambur, ceea ce asigură ridicarea sau coborârea blocului de deplasare și a cârligului. Coarda de foraj care este ridicată sau coborâtă este suspendată de acesta din urmă cu ajutorul chingilor și a unui lift.

La ridicare, BC este deșurubat pe lumânări și instalat în interiorul turnului cu capetele inferioare pe sfeșnice, iar capetele superioare sunt așezate în spatele degetelor speciale pe balconul muncitorului călăreț. BC este coborât în ​​puț în ordine inversă.

Astfel, procesul de funcționare a burghiului din fundul puțului este întrerupt de extinderea șirului de foraj și operațiunile de declanșare (HRO) pentru schimbarea burghiului uzat.

De regulă, secțiunile superioare ale secțiunii puțului sunt depozite ușor erodate. Prin urmare, înainte de forarea unui puț, se construiește un puț (groapă) pe roci stabile (3-30 m) și o conductă de 7 sau mai multe țevi înșurubate (cu o fereastră decupată în partea superioară) cu 1-2 m lungime mai mare. decât adâncimea gropii este coborâtă în ea. Inelul este cimentat sau betonat. Ca rezultat, capul sondei este consolidat în mod fiabil.

Un șanț scurt metalic este sudat pe fereastra din țeavă, prin care, în timpul procesului de foraj, fluidul de foraj este direcționat în sistemul rezervoarelor 18 și apoi, după trecerea prin mecanismele de curățare (neprezentate în figură), acesta intră în rezervorul de primire 22 al pompelor de noroi.

Conducta (coloana de conducte) 7 instalată în groapă se numește direcție. Stabilirea direcției și o serie de alte lucrări efectuate înainte de începere foraj, sunt considerate pregătitoare. După finalizarea acestora se întocmește un act de punere în funcțiune exploatare instalație de foraj și începeți să forați puțul.

Forarea prin roci instabile, moi, fracturate și cavernoase care complică procesul foraj(de obicei 400-800 m), acoperiți aceste orizonturi cu un conductor 4 și cimentați spațiul inelar 3 de gură. Odată cu adâncirea în continuare, pot fi întâlnite orizonturi care trebuie, de asemenea, izolate; astfel de orizonturi sunt acoperite cu coloane de carcasă intermediare (tehnice).

După ce a forat puțul până la adâncimea de proiectare, acesta este coborât și cimentat operațională coloana (EC).

După aceasta, toate șirurile de tubaj de la capul sondei sunt legate între ele folosind un material special echipamente. Apoi, câteva zeci (sute) de găuri sunt perforate împotriva formării productive din EC și piatra de ciment, prin care, în timpul testării, dezvoltării și ulterioare. exploatarea petrolului (gaz) va curge în fântână.

Esența dezvoltării sondei este de a se asigura că presiunea coloanei de fluid de foraj situată în sondă devine mai mică decât presiunea de formare. Ca urmare a diferenței de presiune create, uleiul ( gaz) din formațiune va începe să curgă în puț. După complex muncă de cercetare fântâna este predată exploatare.

Se creează un pașaport pentru fiecare puț, în care designul său, locația gurii, fundul și poziția spațială a trunchiului sunt notate cu precizie în funcție de măsurătorile inclinometrului ale abaterilor sale de la verticală (unghiuri zenit) și azimut (unghiuri azimutale). Cele mai recente date sunt deosebit de importante atunci când se forează puțuri direcționale în grup, pentru a evita ca butoiul unei sonde forate să cadă în butoiul unui puț forat anterior sau deja în funcțiune. Abaterea reală a feței de la design nu trebuie să depășească toleranțele specificate.

Operațiunile de foraj trebuie efectuate cu respectarea legislației privind protecția muncii și a mediului. Construcția unui șantier de foraj, trasee pentru mutarea instalației de foraj, drumuri de acces, linii electrice, comunicații, conducte pentru alimentarea cu apă, colectare uleiȘi gaz, gropile de pământ, instalațiile de tratare, haldele de nămol trebuie efectuate numai în zone special desemnate de organizațiile relevante. După finalizarea construcției unui puț sau a unui grup de puțuri, toate gropile și șanțurile trebuie umplute, iar întregul loc de foraj trebuie restaurat (recuperat) în măsura maximă posibilă pentru utilizare economică.

1.3. SCURT ISTORIC AL FORĂRII ULEIȘI GAZ Fântâni

Primele puțuri din istoria omenirii au fost forate folosind metoda frânghiei de percuție 2000 î.Hr. pt producție murături în China.

Până la mijlocul secolului al XIX-lea ulei a fost exploatat cantități mici, în principal din puțurile de mică adâncime din apropierea ieșirilor sale naturale la suprafață. Din a doua jumătate a secolului al XIX-lea, cererea de ulei a început să crească datorită utilizării pe scară largă a motoarelor cu abur și dezvoltării industriei bazate pe acestea, care necesita cantități mari de lubrifianți și surse de lumină mai puternice decât lumânările cu seu.

Cercetările din ultimii ani au stabilit că prima fântână în ulei a fost forat folosind o metoda rotativa manuala in Peninsula Absheron (Rusia) in 1847 la initiativa lui V.N. Semenov. În SUA, prima fântână ulei(25m) a fost forat în Pennsylvania de către Edwin Drake în 1959. Acest an este considerat începutul dezvoltării producătoare de petrol industria SUA. Nașterea rusului ulei industria este de obicei numărată din 1964, când în Kuban din valea râului Kudako A.N. Novosiltsev a început să foreze primul puț ulei(adâncime 55 m) folosind foraj mecanic cu percuție-frânghie.

La începutul secolelor al XIX-lea și al XX-lea, au fost inventate motoarele cu combustie internă diesel și pe benzină. Introducerea lor în practică a dus la dezvoltarea rapidă a lumii producătoare de petrol industrie.

În 1901, în SUA, s-a folosit pentru prima dată forajul rotativ cu spălare a fundului cu un flux de fluid circulant. Trebuie remarcat faptul că îndepărtarea rocii forate printr-un curent de apă circulant a fost inventată în 1848 de inginerul francez Fauvelle și a folosit pentru prima dată această metodă la forarea unei fântâni arteziane în mănăstirea Sf. Dominica. În Rusia, primul puț a fost forat folosind metoda rotativă în 1902 la o adâncime de 345 m în regiunea Grozny.

Una dintre cele mai dificile probleme care au apărut la forarea puțurilor, în special prin metoda rotativă, a fost problema etanșării spațiului inelar dintre țevile de tub și pereții puțului. Inginerul rus A.A. a rezolvat această problemă. Bogushevsky, care a dezvoltat și brevetat în 1906 o metodă de pompare a șlamului de ciment într-un șir de carcasă și apoi deplasarea acestuia prin partea de jos (pantof) a șirului de carcasă în interiorul inelar. Această metodă de cimentare s-a răspândit rapid în practica națională și străină. foraj.

În 1923, un absolvent al Institutului Tehnologic din Tomsk M.A. Kapelyushnikov în colaborare cu S.M. Volokh și N.A. Korneev a inventat un motor hidraulic de fund - un turboforator, care a determinat o cale fundamental nouă pentru dezvoltarea tehnologiei și a echipamentelor foraj ulei și gaz fântâni În 1924, primul puț din lume a fost forat în Azerbaidjan folosind un turboforator cu o singură etapă, numit turboforinator Kapelyushnikov.

Burghiile turbo ocupă un loc special în istoria dezvoltării foraj fântâni înclinate. Prima sondă înclinată a fost forată folosind metoda turbinei în 1941 în Azerbaidjan. Îmbunătățirea unor astfel de foraje a făcut posibilă accelerarea dezvoltării zăcămintelor situate sub fundul mării sau sub terenuri foarte accidentate (mlaștini). Vestul Siberiei). În aceste cazuri, mai multe puțuri înclinate sunt forate dintr-un loc mic, a cărui construcție necesită costuri semnificativ mai mici decât construirea de șantiere pentru fiecare loc de foraj. foraj puţuri verticale. Această metodă de construire a puțurilor se numește foraj în cluster.

În 1937-40. A.P. Ostrovsky, N.G. Grigoryan, N.V. Aleksandrov și alții au dezvoltat designul unui motor fundamental nou pentru fundul gropii - un burghiu electric.

În SUA, în 1964, a fost dezvoltat un motor hidraulic cu o singură aruncare, iar în 1966 în Rusia a fost dezvoltat un motor cu filet multiplu, care permite forarea puțurilor direcționale și orizontale pentru petrol și gaz.

În Siberia de Vest, prima fântână care a produs o fântână puternică de natural gaz La 23 septembrie 1953 a fost forat lângă sat. Berezovo în nordul regiunii Tyumen. Aici, în districtul Berezovsky, a apărut în 1963. producerea de gaze industria Siberiei de Vest. Prima sondă de petrol din Siberia de Vest a curmat pe 21 iunie 1960 în zona Mulyminskaya din bazinul râului Konda.

În procesul de forare adâncă a puțurilor de petrol, apare nevoia de a le asigura pereții. Acest lucru trebuie făcut pentru a atinge următoarele obiective:

Figura 1. Diagrama proiectării puțului.

• consolidarea și cimentarea rocilor instabile;
• separarea acviferelor;
• separarea formațiunilor purtătoare de petrol și gaze ale unui puț;
• crearea unui canal etanș pentru creșterea nestingherită a petrolului și gazelor la suprafață;
• reducerea pierderilor hidraulice.

Separarea și fixarea pereților puțului se realizează folosind țevi de tubulare, iar spațiul dintre țevile de tub și peretele de excavare este cimentat cu o soluție specială. Acest proces se numește cimentare.

Amplasarea țevilor de tubaj în puț, diametrul lor, adâncimea de coborâre, înălțimea de cimentare și diametrele burghiilor determină proiectarea sondei. Designul propriu-zis este un set de elemente de susținere a puțului care indică dimensiunile laterale, adâncimea și lungimea, ceea ce asigură explorarea, evaluarea, forajul, producția și exploatarea corectă a acestuia. Se acordă o atenție sporită sacrificării.

Dezvoltare și proiectare

Proiectarea sondei este determinată de proiectul tehnic de dezvoltare, construcție și foraj pentru o anumită regiune. Scopul său principal este forarea nestingherită la o anumită adâncime pentru a deschide formațiuni productive de petrol și gaze în sistem comun minerit şi dezvoltarea câmpului. Schema de proiectare depinde direct de o serie de factori, și anume:

• structura geologică;
• metode si metode de operatii de foraj;
• scopul direct al puțului;
• tehnologii de deschidere a formațiunilor productive;
• cerințe de siguranță.

Fiabilitatea, costul bugetar, rata de debit și funcționarea pe termen lung a unei sonde de petrol sau gaze depind de corectitudinea deciziilor de proiectare. Proiectul de lucru trebuie să conțină o gamă completă de decizii și justificări cu privire la problemele legate de tubularea sondei, ținând cont de locația geografică a regiunii și de condițiile geologice ale operațiunilor de foraj.

Aceasta este, în primul rând, justificarea pentru proiectarea diferitelor secțiuni ale puțului, metode și intervale de cimentare a tubului, calculul și selecția materialelor pentru tubulare, adoptare solutii tehnice asupra metodelor de deschidere a formațiunilor de petrol și gaze, creșterea stabilității puțului, impermeabilizare.

Datele inițiale pentru proiectarea și justificarea structurii ar trebui să includă:

• coordonatele locației gurii;
• adâncimi și metode de foraj;
• diametrele coloanei la intervale și în funcție de debitul așteptat;
• date privind geologia regiunii și secțiunile geologice;
• caracteristicile rocii aplicabile metodelor de foraj;
• prezența și compoziția fluidelor de formare;
• tipul și scopul puțului;
• profil;
• date privind intervalele de strat productiv;
• metode de operare;
• presiune în interiorul formațiunilor;
• presiune pentru fracturarea hidraulică.

Înapoi la index

Caracteristici structurale

Pe fig. 1 prezintă diferite diagrame de proiectare a puțurilor:

• a - profilul puţului;
• b - dispunerea concentrică a coloanelor;
• c - schema grafică a proiectului săpăturii;
• d - diagrama de lucru.

La întocmirea unei diagrame de lucru, diametrul fiecărui rând de coloane de carcasă în milimetri este indicat în partea superioară, iar adâncimea de instalare în metri este indicată în partea inferioară. Înălțimea de ridicare a mortarului de ciment este indicată prin umbrire, indicând punctul final în metri. Diagrama indică, de asemenea, numărul bitului pentru operațiunile de foraj.

Proiectarea puțului poate include următoarele coloane:

1. Direcţie. Această coloană este mai întâi coborâtă, are o adâncime mică și este instalată înainte de începerea forării. Funcția sa este de a proteja gura de distrugere, prăbușire și eroziune prin fluidul de foraj.
2. Conductor. Această coloană este instalată după direcție și servește la reținerea acviferelor și a straturilor superioare de rocă slab rezistente. În continuare, pantoful este montat. Aceasta este o țeavă îngroșată în partea de jos a conductorului. La foraj în zone temperaturi scăzute cu roci înghețate, direcția și conductorul sunt selectate ținând cont de creșterea temperaturii în interiorul rocii.
3. Pentru a preveni complicațiile în timpul forajului, coloanele intermediare, dintre care pot fi mai multe, sunt coborâte în puț.
4. Coloana de producție completează acest lanț. Este destinat direct exploatării formațiunilor productive.
5. Căptușeala este o coloană ascunsă în structură, care este necesară pentru securizarea puțurilor cu adâncimi mari.