Крепление скважин. Конструкция скважин применяемых на месторождении.

Основные Скважиной называется цилиндрическая горная выработка, имеющая при малом поперечном сечении значительную длину. Начало скважины называется устьем, ее конец - забоем. Все полое пространство скважины от устья до забоя называется стволом.

Назначение скважины - извлечение пластового флюида на дневную поверхность, т.е. скважина является каналом, соединяющим газовый пласт с поверхностью земли.

Весь фонд скважин, предназначенный для добычи газа называется эксплутационным фондом. Кроме эксплутационных имеются еще и контрольные (наблюдательные) скважины.

Каждая скважина за время ее эксплуатации должна иметь устойчивые стенки и надежное разобщение пластов и пропластков друг от друга по всей пройденной скважиной толще пород. Для чего по окончании бурения всего ствола или же после завершения проходки определенного интервала пород в скважину опускают обсадную колонну, которая собирается из высокопрочных стальных труб на резьбовых соединениях и закрепляется в скважине путем заливки цементного раствора в кольцевое пространство между стенками скважины и трубами.

Cовокупность данных, характеризующих диаметр пробуренной скважины на разных глубинах, количество, диаметр и длину обсадных колонн спущенных в скважину, а также интервалы пространства за колоннами, закреплённые цементным кольцом, называется конструкцией скважины. Наиболее простой является одноколонная конструкция, когда в скважину опускается только одна колонна труб, не считая кондуктора и направления.

При любой конструкции скважины последняя обсадная колонна спускается до проектной глубины, называется эксплуатационной колонной, через которую производится эксплуатация скважины. Скважины месторождения Медвежье оснащаются фонтанными арматурами (ФА) отечественного и зарубежного производства. ФА рассчитаны для работы при температуре до минус 40 0С и пластовых давлениях 21 и 35 МПа.

Исходя из добычных возможностей продуктивного пласта на месторождении Медвежье предусмотрена следующая конструкция скважин.

Для предотвращения обвалов рыхлого слоя почвы в начале бурится направление. Труба диаметром 520 мм спускается на глубину 5-6 м.

Кондуктор диаметром 324 мм спускается на глубину 550 м для перекрытия участка многолетней мерзлоты и комплектуется из труб марки «Д». На кондуктор наворачивается колонная головка, через которую бурится и опускается эксплуатационная колонна до глубины 1250 м по вертикали и перекрывает всю продуктивную часть. С учетом того, что значение абсолютной отрицательной температуры ММП достигает 4-5 ⁰С, 300 м приустьевой части эксплуатационной колонны комплектуется из труб марки «Д» c толщиной стенки 10,6 мм. Остальная часть колонны комплектуется из труб марки «Д» с толщиной стенки 8,9 мм и оборудуется башмаком и обратным клапаном. Колонна перфорируется в районе продуктивного пласта от 10 до 50 м в зависимости от мощности пропластков. В дальнейшем после продвижения ГВК вверх производят дополнительную перфорацию. Кондуктор и эксплуатационная колонна цементируются до устья во избежание смятия вечно-мерзлыми грунтами.

Лифтовая колонна НКТ диаметром 168 мм спускается в обсадную колонну на подвесном «барабане», который закрепляется планшайбой на трубной головке. На глубине 900 м установлен пакер с проходным сечением 102 мм, служащий для защиты обсадной колонны и НКТ от воздействия высокого давления и агрессивных компонентов, а также для установки клапана – отсекателя. Пакер марки ПСС-219х140х210 съемный и извлекается из скважины инструментом извлечения типа ИИП-500. Пакер фирмы «Бейкер» несъемный и извлекается методом разбуривания, а затем специальным ловителем его достают на поверхность. На месторождении также производится работа по беспакерной эксплуатации скважин с разрешения контролирующих органов при низких пластовых давлениях.

Клапан – отсекатель в пакере ПСС установлен в пакере, на специальном посадочном седле. А в пакере «Бейкер» посадочное седло находится в хвостовике. Назначение клапана – отсекателя заключается в том, чтобы перекрыть выход газа в случае резкой разгерметизации скважины (порыв шлейфа, размораживание фонтанной арматуры, эрозионный износ и другие

непредвиденные случаи, связанные с большими утечками газа). Срабатывание клапана – отсекателя задается в зависимости от дебита скважины и, как правило, при превышении допустимого дебита в 1,5 раза он срабатывает.

Над пакером через одну трубу (10 м) устанавливается циркуляционный клапан. Его назначение - сообщение между затрубным пространством и НКТ. Клапан дает возможность заменить раствор на воду или более легкий раствор при освоении скважины. При работающей скважине циркуляционный клапан закрывается. В зоне вечной мерзлоты в затрубное пространство закачивается антифризная жидкость (хлористый кальций, солярка, конденсат).

После пакера идет хвостовик диаметром 168 мм, который опускается в

скважину до середины перфорации или до верхних дыр перфорации.

Устье скважины оборудуется следующим образом. Как уже указывалось, на кондуктор наворачивается колонная головка, на которой крепится трубная головка. Далее, на трубной головке устанавливается коренная задвижка, на нее ставится надкоренная задвижка. Затем идет крестовина. Над крестовиной ставится буферная задвижка, на которой устанавливается буфер. Боковые отводы (струны) оборудуются контрольной и рабочей задвижками, за ними ставятся угловые регулируемые штуцеры.

Марки фонтанной арматуры, применяемой на месторождении Медвежье:

ФА-150х100х210Хл с колонной головкой ОКК1-324х219х168х210Хл по стволу имеют задвижки с проходным сечением 150 мм, по струнам - 100 мм;

ФА-100х100х210Хл с колонной головкой ОКК1-245х168х114х210Хл имеют по стволу и по струнам проходное сечение 100 мм.

Так же имеются фонтанные арматуры импортного производства: «Хюбнер Вамаг» (Австрия), «Бреда Фучини» (Италия), «Европа» (Франция-США), «DKG-EAST» (Венгрия). Все перечисленные фонтанные арматуры имеют маркировки 150х100, а «DKG-EAST» - 150х100 и 100x100.

Рис. 2 Конструкция скважины