Produkcyjna obudowa studni - dlaczego jest potrzebna?

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Wszyscy wiedzą, że aby wydobyć ropę, konieczne jest wywiercenie studni na znaczną głębokość. To skomplikowana budowla górniczo-techniczna, która wcale nie przypomina dziury w górotworze. W budowę studni zaangażowane są setki specjalistów o różnych profilach.

Aby zapewnić trwałość studni, jej ściany wzmocniono stalowymi rurami: prowadnicą, przewodem powierzchniowym, strunami osłonowymi.

Symbole: 1 - rury osłonowe, 2 - kamień cementowy, 3 - zbiornik, 4 - perforacje.

Strumień produkcyjny prowadzony jest wyłącznie w odwiertach wierconych na polach o potwierdzonych zasobach węglowodorów i przeznaczonych do zagospodarowania złoża. Wyróżnij studnie:

• produkcja - wydobywanie węglowodorów na powierzchnię;
• wtrysk - w celu utrzymania ciśnienia w zbiorniku na optymalnym poziomie;
• szacowany - w celu określenia rezerw ropy naftowej lub gazu;
• obserwacyjne - do kontrolowania reżimu pola.

Projekt budowy szybu naftowego

W celu otwarcia produktywnego horyzontu naftowego podczas wiercenia konieczne jest uwzględnienie budowy geologicznej odcinka, głębokości złoża ropy, technologii jego otwarcia, możliwości zastosowanego sprzętu, spodziewane komplikacje podczas wiercenia i wiele innych geologicznych i technologicznych niuansów przy projektowaniu odwiertu. Wszystko to znajduje odzwierciedlenie w projekcie studni.

Etapy budowy studni

Warunkowo można wyróżnić sześć etapów. Na etapie przygotowawczym wyznaczane są dokładne współrzędne geograficzne punktu wiertniczego, przygotowywany jest teren robót, układane są wodociągi, linie energetyczne, komunikacja, droga dojazdowa, budowany jest obóz rotacyjny.

Następnie wiertnica i cały sprzęt wiertniczy są montowane na przygotowanym miejscu.

Następnym krokiem jest urządzenie prowadzące, łączące je z systemem oczyszczania płuczki wiertniczej ze zrzezów. Próbne uruchomienie zamontowanej wiertnicy.

Następnie wiercenie, otwieranie otworów zaciskowych i fugowanie, otwieranie formacji produkcyjnej i uzyskiwanie dopływu węglowodorów podczas testu. W studniach, które nie dawały dopływu podczas badania podczas wiercenia, ciąg produkcyjny nie jest obniżany.

Wiercenie studni

Na podstawie projektu opracowywany jest numer GTN - zlecenie prac geologiczno-technicznych (lub dzienny plan ekipy wiertniczej). Wszystkie roboty budowlane studni prowadzone są w ścisłej zgodności z tym dokumentem. Właściwości płuczki wiertniczej, średnica wiertła, odstępy między wierceniami i badaniami geofizycznymi - wszystkie parametry wiercenia studni muszą być zgodne z określonymi w porządku geologiczno-technicznym.

Najważniejsze dla udanej penetracji do docelowej głębokości są parametry płuczki wiertniczej. Powinien chronić ściany studni przed zniszczeniem pod naporem zalegających skał, nie komplikować nadmiernie wiercenia, a przy otwieraniu produkcyjnego horyzontu zapobiegać wydostawaniu się węglowodorów na powierzchnię lub spływaniu.

Naprawianie otwartego otworu za pomocą kolumny

Podczas wiercenia odsłonięte są formacje geologiczne o różnych właściwościach fizycznych, które nie pozwalają na dalsze wiercenie bez dodatkowego mocowania ścian studni:

• słabo zacementowane skały, które mogą pękać pod naciskiem krążącej płuczki wiertniczej;
• Zbiorniki nasycone wodą, ropą, gazem lub ich mieszaninami, które muszą być odizolowane od otwartego otworu.

Podczas otwierania takich odstępów studnia jest cementowana: metalowe rury są opuszczane na dno, a między ścianami rur a studnią pompowana jest mieszanina zasypki cementu potlandzkiego i różnych wypełniaczy.

W zależności od projektowanej głębokości i budowy geologicznej obszaru wiercenia dodatkowopośrednie struny okrywowe.

Projekt każdego szybu naftowego składa się z następujących ciągów: kierunek, przewód powierzchniowy, co najmniej jedna obudowa i ciąg produkcyjny.

Ukończenie budowy

Po otwarciu złoża, przetestowaniu go i uzyskaniu dopływu węglowodorów, wiercenie kończy się wprowadzeniem ciągu produkcyjnego do odwiertu i zatkaniem go. Głównym celem tej kolumny jest wydobycie węglowodorów na powierzchnię (jeśli jest to otwór produkcyjny). Lub pompowanie wody do zagospodarowanego zbiornika, aby utrzymać ciśnienie w zbiorniku dla optymalnego rozwoju pola. Dlatego ta kolumna nosi nazwę produkcja.

Głębokość opadania kolumny zależy od właściwości zbiornika, z którego planuje się wydobywać ropę. Jeżeli skały zbiornikowe są silnie zacementowane i stabilne, strefa dna nie jest zacementowana. Zainstalowane są tam filtry, które w przypadku zatkania należy wymienić. Ciąg produkcyjny w takich przypadkach jest opuszczany do góry zbiornika.

Jeżeli zbiornik składa się z luźnych skał, produkcja ropy naftowej z otwartą strefą denną jest niemożliwa. Przenoszone wraz z nim drobiny skalne zatkają otwartą część szybu, a dopływ węglowodorów ustanie. W takim przypadku sznurek produkcyjny jest opuszczany do dna i cementowany. Po stwardnieniu cementu strefa zbiornika dennego zostaje przedziurawiona, przywracając komunikację między odwiertem a formacją roponośną.

Średnica kolumny

Dla szybów naftowych empirycznieustalono następujące optymalne stosunki średnic struny i dobowego natężenia przepływu:

• mniej niż 40 m3/dzień – 114,3 mm;
• 40 do 100m3/dzień – 127,0-139,7 mm;
• 100 do 150m3/dzień – 139, 7-146, 1mm;
• 150 do 300m3/dzień – 168, 3-177, 8mm;
• >300m3/dzień – 177,8-193,7 mm.

Średnica ciągu produkcyjnego jest ustalana przez klienta podczas projektowania konstrukcji szybu i zależy od oczekiwanej dziennej szybkości wydobycia ropy lub gazu. To właśnie te parametry leżą u podstaw wszystkich obliczeń dotyczących wiercenia, ponieważ obliczanie wierteł i przewodów rurowych odbywa się od dna do głowicy.