«Разберемся в мире добычи нефти вместе: в нашей новой серии ‘Процесс бурения нефтяных скважин: понимание устройства и добычи нефти. Часть 1’ вы узнаете, как бурят скважину и как работает процесс добычи. Получите глубокие знания о технологиях и методах, лежащих в основе этой индустрии!»
В этой статье я хочу вкратце написать про устройство нефтяной скважины. Про это я уже упоминал в предыдущих статьях, но не было цельного изложения.
Верхняя часть скважины называется устье, нижняя – забой. Стенки скважины – это ствол скважины.
При проектировании конструкции нефтяной скважины исходят из следующих основных требований:
• конструкция скважины должна обеспечивать свободный доступ к забою глубинного оборудования и геофизических приборов;
• конструкция скважины должна предотвращать обрушение стенок скважины;
• конструкция скважины должна обеспечивать надежное разобщение всех пластов друг от друга, то есть она должна предотвращать перетекание флюидов (пластовое содержимое, нефть, газ, вода) из одного пласта в другой;
• кроме того, она должна обеспечивать возможность герметизации устья скважины при необходимости.
Бурят скважину с помощью буровых установок. Для этого на буровую трубу устанавливают породоразрушающий инструмент (долото), его вращают вместе с трубой с помощью ротора или системы верхнего привода. Либо с помощью турбины, которая также закреплена на трубе. Выбуренная порода (шлам), вымывается на поверхность глинистым раствором, который закачивают мощными насосами.
Буровая установка
Шарошечное долото
При этом скважина имеет ступенчатую конструкцию, и ее диаметр уменьшается от устья к забою. После бурения каждой ступени в скважину спускают трубу определенного диаметра для закрепления стен скважины. После пространство между стенками трубы и горной породой цементируют.
Конструкция скважины
Первая труба, самого большого диаметра, например 324 мм называется направление. Она нужна для защиты устья и верхнего слоя почвы от размывания.
Затем продолжают бурить ствол долотом меньшего диаметра до глубины порядка 500-700 метров. Затем спускают трубу меньшего диаметра, чаще всего 168 мм диаметром. Эта труба и часть скважины называется кондуктором. Кондуктор перекрывает водоносные слои и предохраняет их от попадания соленых вод и углеводородов.
Затем идет колонна еще меньшего диаметра, которая заходит в нефтеносный пласт. Она называется эксплуатационной. Если скважина глубокая, то между кондуктором и колонной спускается еще промежуточная (техническая) колонна.
Обсадная труба. 168 мм
В зависимости от геологических и технологических условий, скважина может быть пробурена различным образом:
Вертикальная скважина – это скважина, у которой угол отклонения ствола от вертикали не превышает 5°.
Если угол отклонения от вертикали больше 5°, то это уже наклонно-направленная скважина.
Горизонтальной скважиной (или горизонтальным стволом скважины) называют скважину, у которой угол отклонения ствола от вертикали составляет 80-90°. Но здесь есть один нюанс. Пласты не пролегают в недрах по идеальной горизонтали. Поэтому смысла бурить скважину под углом в 90% нет смысла, да и эксплуатировать ее труднее. Поэтому горизонтальной считается скважина, которая пробурена в азимутальном направлении пласта (внутри пласта по углу наклона пласта)
Скважины с двумя и более стволами называют многоствольными (многозабойными). Тут есть тоже один нюанс. Если основной ствол скважины пробурен до пласта, а уже внутри пласта забурены дополнительные стволы, то скважина многозабойная. Если разветвление начинается до пласта – то скважина многоствольная.
Типы скважин
После того, как скважина пробурена и ее стенки зацементированы, на устье обсадные колонны обвязываются колонной головкой. Точнее сказать, что она устанавливается во время бурения и на ней устанавливают противовыбросовое оборудование. Она жестко соединяет в единую систему все обсадные колонны скважины, воспринимает усилия от их веса и передает всю нагрузку кондуктору. Она обеспечивает изоляцию и герметизацию межколонных пространств и одновременно доступ к ним для контроля состояния стволовой части скважины и выполнения необходимых технологических операций. Колонная головка служит пьедесталом для монтажа эксплуатационного оборудования, спущенного в скважину.
Колонная головка
На верхний фланец катушки колонной головки монтируется фонтанная арматура. Она необходима для обвязки и герметизации устья, а также для:
• перекрытия добываемой нефти и газа и направления их в трубопровод;
• подвески колонны (подъемной) насосно-компрессорных труб;
• осуществления на скважине различных технологических процедур;
• регулирования и контроля работы скважины;
• монтажа глубинного насоса
Она состоит из двух частей – трубной головки (обвязки) и фонтанной елки. Бывает несколько типов фонтанных арматур, они делятся на тройниковые и крестовые, с кранами и задвижками, однорядные и двурядные (используются редко).
Верхняя часть колонной головки и трубная головка
Фонтанная елка тройникового типа
Планировал написать одну статью, но материала хватит на две. В следующей части рассмотрю подземное оборудование, типы скважин, может еще что вспомню.
PS. Вспомнил забавную историю. В одной из КРС-бригад был мастер, которого звали Фидан Андреевич (сам в ахуе, мама башкирка, папа русский). Инициалы были ФА, как аббревиатура фонтанной арматуры. Так в бригаде, да и везде его за глаза звали Фонтан Арматурыч. Куда поехал? Да к Фонтан Арматурычу
Отредактировано DELETED 3 года назад
Где лучше бурить скважину в доме или на улице?
Решение о том, где лучше бурить скважину, зависит от нескольких факторов, таких как тип почвы, климатические условия, наличие подземных вод и конструктивные особенности здания.
Если вы планируете использовать скважину для питьевой воды, то важно убедиться, что она находится достаточно далеко от источников загрязнения, таких как септики, скотный двор или химические удобрения. Также следует учитывать, что подземные воды на уровне грунта могут содержать бактерии и другие загрязнения, которые могут попадать в скважину.
Если вы бурите скважину на улице, то это может быть более удобным вариантом, поскольку вы можете обеспечить доступ к скважине извне и не мешать поверхностным конструкциям здания. Однако, если вы живете в холодном климате, где зимы суровые, то следует убедиться, что скважина имеет достаточную глубину, чтобы избежать замерзания.
Если вы решите бурить скважину внутри дома, то следует убедиться, что это не повредит конструкции здания. Кроме того, важно учитывать, что скважина может создавать шум и вибрации, поэтому следует принимать меры для шумоизоляции и уменьшения вибраций.
В целом, выбор места бурения скважины зависит от конкретных условий и требует оценки различных факторов. Поэтому, если вы не уверены, где лучше бурить скважину, лучше проконсультироваться с профессионалами в этой области.
