Фактори, що впливають на конструкцію

Свердловини

На вибір конструкції свердловини впливає цілий ряд геологічних, технічних, технологічних, організаційних та економічних факторів, головними з яких слід вважати:

– призначення свердловини (розвідувальна, експлуатаційна на нафту або газ, нагнітальна та ін);

– проектну глибину свердловини;

– особливості геологічної будови родовища (наявність тектонічних порушень, соляних штоків, кількість продуктивних об’єктів та їх характеристика);

– ступінь вірогідності даних про геологічну будову родовища;

– характер зміни з глибиною коефіцієнтів аномальності пластових тисків та індексів тисків поглинання;

– хімічний склад і стан пластових флюїдів (крапельна рідина, газ, газорідинна суміш);

– місце розташування устя свердловини (на суші або в акваторії водного басейну);

– спосіб буріння і профіль свердловини;

– метод входження в продуктивний пласт;

– температурний режим в період буріння та експлуатації свердловини;

– дебіт і способи експлуатації свердловини на різних етапах розробки родовища;

– вимоги законів з охорони надр і довкілля;

– економічність та ряд інших.

Розглянемо детальніше вплив окремих факторів на конструкцію свердловини. Гірничо-геологічні фактори об’єктивні і переважно незмінні для певного родовища. Вони впливають на кількість обсадних колон та інтервали їх спуску, інтервали цементування та в деякій мірі на діаметр обсадних колон і свердловини.

Наприклад, нестійкі породи повинні перекриватися обсадною колоною відразу після їх розкриття, оскільки вони здатні осипатися та обвалюватися, що значно ускладнює процес буріння. За наявності в розрізі пластів, схильних до поглинання промивальної рідини та до флюїдопроявлень, їх необхідно розмежовувати шляхом спуску обсадних колон і заповненням затрубного простору тампонажним розчином.

Підвищена схильність свердловини до викривлення пов’язана з негоризонтальністю залягання порід та частим чергуванням їх за твердістю. Це спричиняє перегини ствола свердловини, утворення жолобів, які можуть стати причиною недопуску обсадних колон до проектної глибини. Крім того, в інтервалах похилих ділянок свердловини створюються умови для підвищеного одностороннього зношування проміжних колон бурильним інструментом при СПО і його обертанні при роторному бурінні.

Очікуваний дебіт свердловини безпосередньо впливає на діаметр експлуатаційної колони. При проектуванні конструкції газових та газоконденсатних свердловин необхідно враховувати їхні особливості, а саме:

– тиск газу на усті близький до тиску на вибої;

– низька в’язкість газу обумовлює його високу проникаючу здатність. Тому до обсадних колон для кріплення газових свердловин ставляться підвищені вимоги до герметичності їх з’єднань і затрубного простору;

– раціональне використання пластової енергії вимагає зменшення втрат на транспортування газу, і тому діаметр експлуатаційних колон в газових свердловинах більший, ніж у нафтових;

– коефіцієнт аномальності пластового тиску в газоносному пласті, який має велику товщину, змінюється з глибиною настільки суттєво, що в інтервалі його залягання можуть виникнути зони з несумісними умовами буріння.

Так у пошукових свердловинах діаметр експлуатаційної колони залежить від необхідної кількості проміжних обсадних колон, включаючи резервні діаметри, від можливості проведення електрометричних робіт, відбору керна і випробування пластів. Для кріплення таких свердловин допускається використання експлуатаційних колон зменшеного діаметра (наприклад, 114мм).

В розвідувальних свердловинах конструкція має забезпечувати умови для випробування пластів і наступної експлуатації промислових об’єктів. В експлуатаційних свердловинах зазори між стінкою та обсадною колоною вибираються меншими, ніж у розвідувальних свердловинах, що стає можливим унаслідок накопичення інформації про умови буріння. Діаметр експлуатаційної колони розраховується чи підбирається згідно з умовами експлуатації свердловини (виду флюїду, очікуваного дебіту, можливості проведення ремонтних робіт тощо).

Діаметр експлуатаційної колони нагнітальної свердловини залежить від тиску, при якому закачується робочий агент (вода, газ, повітря) у пласт і від його приймальності.

Тому при проектуванні конструкції свердловини в кінцевому варіанті необхідно виходити з умов досягнення максимальної швидкості буріння, мінімального обсягу робіт з кріплення, вибору мінімально допустимих зазорів між обсадними колонами і стінками свердловини, максимально можливого виходу колони, що спускається, з башмака попередньої, а також з умови мінімізації діаметра експлуатаційної колони. Тоді конструкція свердловини буде найекономічнішою.