какая скважина считается вертикальной

Какая скважина считается вертикальной

Одной из главных задач большинства скважин является попадание в назначенную точку проектного пласта, при этом, иногда, необходимо обеспечить и требуемый угол входа в пласт и заданную траекторию в пласте. Для решения этой задачи нужно уметь управлять трассой скважины, избегать или сводить к минимуму осложнения, которые могут проявляться в процессе проводки скважины в силу влияния различных геологических и технических причин. Практикой бурения освоено большое количество технических и технологических средств качественного строительства наклонно направленных и горизонтальных скважин, важнейшие из которых описываются в настоящем методическом пособии. В процессе подготовки пособия, кроме научно–технической и учебной литературы, использовались и обязательные к исполнению при строительстве скважин на нефть и газ инструкции и правила безопасности.

Понятие о вертикальной, наклонно направленной и горизонтальной скважинах

В практике бурения скважин существуют понятия «вертикальная скважина» и «наклонно направленная (горизонтальная) скважина».

Вертикальными называются скважины, при бурении которых предпринимаются меры по ограничению естественного искривления и не используются методы искусственного искривления её оси. Обычно, в подавляющем большинстве случаев, все скважины искривлены. Поэтому, если максимальный зенитный угол скважины не превышает 5°, её принято считать условно вертикальной. Скважины с большим зенитным углом считаются естественно искривленными. В процессе бурения, скважины подверженные естественному искривлению, могут не попасть в заданную на кровле продуктивного пласта точку и, следовательно, не выполнить своего проектного назначения. Однако использование накопленных знаний о закономерностях искривления, результатов исследований влияния комплекса горно-геологических и технико-технологических факторов на характер искривления позволяют проводить скважины в заданном направлении. Такие скважины получили название наклонно направленных. В последние десятилетия получили широкое распространение наклонно направленные скважины с горизонтальным окончанием – горизонтальные скважин, разветвлено-наклонные, разветвлено-горизонтальные многозабойные скважины.

Цель и задачи направленного бурения скважин

Целью направленного бурения является попадание конечного забоя скважины в предварительно заданную точку продуктивного пласта. Как правило, эта точка задаётся на кровле продуктивного пласта и является центром круга допуска. При попадании забоя в этот круг проектное задание считается выполненным. Для различных горно-геологических условий, назначения скважины, ёе глубины (по вертикали) величина радиуса круга допуска колеблется в пределах 15-60м. Для горизонтальных скважин проект считается выполненным, если горизонтальная часть ствола не вышла за пределы проектных значений коридора, ограниченного двумя вертикальными и двумя горизонтальными плоскостями. Иногда направленное бурение производится с целью пересечения ствола аварийной, фонтанирующей нефтью или газом скважины для ее глушения.

Задачами, решаемыми с помощью направленного бурения, могут быть:

1) снижение затрат на разработку месторождения при бурении наклонно направленных скважин с кустовых площадок (кустовое бурение);

2) вскрытие продуктивного пласта под определенным углом для увеличения площади фильтрации;

3) проводка нескольких скважин с эстакад, платформ, расположенных в море или на озере;

4) проводка скважин до продуктивных пластов, расположенных под участками земли с сильно пересеченным рельефом (овраги, холмы, горы);

5) вскрытие продуктивных пластов под дном океанов, морей, озер, рек и болот;

6) уход в сторону из аварийной или малопродуктивной скважины путем забуривания бокового ствола;

7) вскрытие продуктивных пластов, залегающих под пологим сбросом или между двумя параллельными сбросами;

8) отклонение ствола от сбросовой зоны (зоны разрыва) в направлении продуктивного горизонта;

9) вскрытие продуктивных пластов под соляными куполами в связи со сложностью бурения через них.

Направленное бурение может осуществляться и без применения специальных искусственных отклонителей – только на основе учета известных для данного района закономерностей искривления, но чаще оно производится с использованием таких устройств.

Основные понятия и определения

Искривлением скважины называется отклонение ее оси от вертикали или другого заданного направления в процессе бурения в силу естественных или искусственно созданных причин. Естественными причинами искривления скважин являются неоднородность по твердости разрушаемых долотом горных пород и наклонное залегание анизотропных по буримости пластов. Искусственно созданными причинами являются применение при бурении особых «отклоняющих» компоновок низа бурильной колонны (КНБК) и соответствующих режимов бурения.

Положение скважины в пространстве, можно изобразить, спроектировав ее ось на вертикальную и горизонтальную плоскость. Длину ствола обычно измеряют по мере бурового инструмента и при контрольных измерениях, проводимых геофизическими партиями по мере углубления скважины. Под осью скважины могут подразумеваться два понятия:

1) действительная ось — это геометрическое место точек центра разрушаемого забоя, перемещающегося при углублении скважины. Она представляет собой плоскую или пространственную кривую с локальными перегибами, отображающую фактическую форму ствола скважины;

2) приближенная ось, фиксируемая измерительной (инклинометрической) аппаратурой. Она отображает общее пространственное искривление ствола и носит название трассы скважины и представляет собой сглаженную по сравнению с действительной осью плоскую или пространственную линию, состоящую из отрезков прямых и простых дуг, имеющих общие касательные и примыкающих друг к другу. В дальнейшем под термином «ось» или «трасса» будет подразумеваться приближенная ось.

Вертикальная плоскость, касательная к оси наклонной скважины в данной точке оси, называется апсидальной плоскостью скважины. Изменение только зенитных углов в процессе бурения скважины вызывает ее зенитное искривление, оно происходит только в одной — вертикальной — плоскости, и через ось такой скважины можно провести только одну апсидальную плоскость. Изменение только азимутальных углов вызывает азимутальное искривление скважин. Практически, при искривлении скважин происходит совместное изменение зенитных и азимутальных углов, что вызывает пространственное искривление скважины. Положение её криволинейной оси в пространстве называется трассой скважины, которую иначе на практике называют профилем. Все скважины, пробуренные по плоскостной или пространственной криволинейной оси, являются искривленными. Таким образом, под искривлением скважины следует понимать изменение направления оси скважины в пространстве по отношению к ее начальному положению. Иногда под термином «искривление» неверно понимают расхождение между фактической и проектной трассами скважины. В результате при бурении скважины строго по проектной криволинейной трассе она оказывается якобы не искривленной. Расхождение между действительным положением (осью) скважины и ее проектным профилем следует называть отклонением скважины от проектной трассы.

Искривление скважин подчиняются определенным зависимостям. Многие из них имеют достаточно стабильный, постоянно повторяющийся характер и могут считаться закономерными; другие имеют случайный, не постоянный характер, их повторяемость и величины не стабильны, т. е. устанавливаются лишь с низкой степенью вероятности и являются незакономерными.

В общем случае, любое непреднамеренное искривление скважин, происходящее из-за непостоянства физико-механических, структурных и других свойств горных пород (геологические факторы) и технологических режимов их бурения (технологические факторы), действующих раздельно или совместно, может быть названо естественным искривлением скважин. Изменение положения оси скважины в пространстве с применением специальных средств (отклонителей), или в результате зара¬нее заданного изменения технологических режимов бурения и состава компоновок низа бурильной колонны и т. п. называется искусственным искривлением скважины. Изменение трассы скважины характеризуется ее кривизной, что количественно определяется по изменению ее зенитных и азимутальных углов. Степень происходящего при этом искривления скважины характеризуется интенсивностью искривления i, которая представляет собой приращение величины зенитного, или азимутального углов на единицу длины определенного интервала S ствола скважины.

На практике принято: для интервалов, где происходит интенсивное изменение зенитного угла, интенсивность выражать в градусах на 10 метров (обычно от 0.5 град/10м и выше) и для интервалов с малоинтенсивным изменением зенитного угла – в градусах на 100 метров (менее 0.5град /10м).

Источник

10. Понятие скважина. Типы скважин

10. Понятие скважина. Типы

Так что же такое скважина?

При проектировании конструкции нефтяной скважины исходят из следующих основных требований:

Давайте разберем, как строят скважины и какова их типовая конструкция на примере нефтяных скважин, которые бурят на месторождениях Удмуртии.

​

Зачем нам нужен кондуктор? До глубины порядка 500 метров расположена зона пресных вод с активным водообменном. Ниже глубины 500 м (глубина может быть различна для разных регионов) идет зона затрудненного водообмена с солеными водами, а также другими флюидами (нефтью, газами). Кондуктор нам необходим в качестве дополнительной защиты, предотвращающей возможность засолонения пресных вод и попадания в них вредных веществ с нижележащих пластов.

Между кондуктором и эксплуатационной колонной в некоторых случаях (например, при большой глубине скважины) спускают промежуточную (техническую) колонну.

В зависимости от геологических условий нефтяного месторождения бурят различные типы скважин. Нефтяная скважина может быть пробурена как:

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.

Скважины с двумя и более стволами называют многоствольными (многозабойными).

Чем отличается многоствольная скважина от многозабойной?

Если же дополнительные стволы скважины забурены из основного ствола выше продуктивного горизонта и, таким образом, скважина имеет больше одной точки пересечения с продуктивным горизонтом или, как вариант, дополнительные стволы пробурены на разные горизонты, то это многоствольная скважина (МСС).

Категории скважин

По своему назначению скважины подразделяются на следующие категории:

Поисковые скважины – это скважины, которые бурят с целью поиска новых залежей (месторождений) нефти и газа.

Разведочные скважины бурят на площадях с уже установленной нефтегазоносностью для уточнения запасов нефти и газа, а также для сбора и уточнения исходных данных, необходимых для составления проекта (технологической схемы) разработки месторождения.

При проектировании и разработке нефтяных месторождений выделяются следующие группы эксплуатационных скважин:

Добывающие (нефтяные и газовые) скважины предназначены для извлечения из залежи нефти, нефтяного и природного газа, газоконденсата и других сопутствующих компонентов. В зависимости от способа подъема жидкости добывающие скважины подразделяются на фонтанные, газлифтные и насосные.

Нагнетательные скважины предназначены для воздействия на продуктивные пласты путем нагнетания в них воды, газа, пара и других рабочих агентов. В соответствии с принятой системой воздействия нагнетательные скважины могут быть законтурными, приконтурными и внутриконтурными. В процессе разработки в число нагнетательных скважин в целях переноса нагнетания, создания дополнительных и развития существующих линий разрезания, организации очагового заводнения могут переводиться добывающие скважины.

Часть нагнетательных скважин может временно использоваться в качестве добывающих.

Резервный фонд скважин предусматривается с целью вовлечения в разработку отдельных линз, зон выклинивания и застойных зон, которые не вовлекаются в разработку скважинами основного фонда в пределах контура их размещения. Количество резервных скважин обосновывается в проектных документах с учетом характера и степени неоднородности продуктивных пластов (их прерывистости), плотности сетки скважин основного фонда и т. д.

Контрольные (наблюдательные и пьезометрические) скважины предназначаются:

Оценочные скважины бурятся на разрабатываемых или подготавливаемых к пробной эксплуатации месторождениях (залежах) с целью уточнения параметров и режима работы пластов, выявления и уточнения границ обособленных продуктивных полей, оценки выработки запасов нефти отдельных участков залежи в пределах контура запасов категории А+В+С1.

Специальные скважины предназначаются для добычи технической воды, сброса промысловых вод, подземного хранения газа, ликвидации открытых фонтанов. К специальным относятся водозаборные, поглощающие скважины:

Скважины-дублеры предусматриваются для замены фактически ликвидированных из-за старения (физического износа) или по техническим причинам (в результате аварий при эксплуатации) добывающих и нагнетательных скважин.

1. Норман Дж. Хайн. Геология, разведка, бурение и добыча нефти. М.: ЗАО «Олимп-Бизнес», 2008г. – 752 стр.

2. Грей Форест. Добыча нефти. Переведено с английского М.: ЗАО «Олимп-Бизнес», 2001г. – 416 стр.: ил. – (Серия «Для профессионалов и неспециалистов»).

Подготовил: Легковский А.А.

Статья создана исключительно в информационно-познавательных целях и может быть удалена по просьбе автора или правообладателя входящих в нее материалов.

Источник

Все о нефти

Скважины в нефтяной промышленности

В этой статье хотелось бы вкратце пробежаться по теме нефтяных скважин. Разберемся с вопросами: Что такое скважина? Какие они бывают в нефтяной промышленности? Разберем типовую конструкцию скважин, категории скважин по назначению и т.п. Профессионалы-нефтяники могут эту статью благополучно пропустить, так как ничего нового вы здесь не найдете. А вот тем, кто еще не очень хорошо разбирается в нефтяных скважинах, статья может оказаться весьма полезной.

Ну что ж, с введением закончили, теперь давайте перейдем напосредственно к скважинам. Начнем с элементарного вопроса:

Что такое скважина?

Верхняя часть скважины называется устье, нижняя – забой. Стенки скважины – это ствол скважины.

Конструкция скважины

При проектировании конструкции нефтяной скважины исходят из следующих основных требований:

Давайте разберем, как строят скважины и какова их типовая конструкция на примере нефтяных скважин, которые бурят на месторождениях Удмуртии.

Зачем нам нужен кондуктор? До глубины порядка 500 метров расположена зона пресных вод с активным водообменном. Ниже глубины 500 м (глубина может быть различна для разных регионов) идет зона затрудненного водообмена с солеными водами, а также другими флюидами (нефтью, газами). Кондуктор нам необходим в качестве дополнительной защиты, предотвращающей возможность засолонения пресных вод и попадания в них вредных веществ с нижележащих пластов.

Между кондуктором и эксплуатационной колонной в некоторых случаях (например, при большой глубине скважины) спускают промежуточную (техническую) колонну.

Типы скважин

В зависимости от геологических условий нефтяного месторождения бурят различные типы скважин. Нефтяная скважина может быть пробурена как:

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.

Скважины с двумя и более стволами называют многоствольными (многозабойными).

вертикальная	наклонно-направленная	горизонтальная	многоствольная

Чем отличается многоствольная скважина от многозабойной?

Если же дополнительные стволы скважины забурены из основного ствола выше продуктивного горизонта и, таким образом, скважина имеет больше одной точки пересечения с продуктивным горизонтом или, как вариант, дополнительные стволы пробурены на разные горизонты, то это многоствольная скважина (МСС).

Многоствольная скважина (МСС)	Многозабойная скважина (МЗС)

Категории скважин

По своему назначению скважины подразделяются на следующие категории:

Поисковые скважины – это скважины, которые бурят с целью поиска новых залежей (месторождений) нефти и газа.

Разведочные скважины бурят на площадях с уже установленной нефтегазоносностью для уточнения запасов нефти и газа, а также для сбора и уточнения исходных данных, необходимых для составления проекта (технологической схемы) разработки месторождения.

При проектировании и разработке нефтяных месторождений выделяются следующие группы эксплуатационных скважин:

Добывающие (нефтяные и газовые) скважины предназначены для извлечения из залежи нефти, нефтяного и природного газа, газоконденсата и других сопутствующих компонентов. В зависимости от способа подъема жидкости добывающие скважины подразделяются на фонтанные, газлифтные и насосные.

Нагнетательные скважины предназначены для воздействия на продуктивные пласты путем нагнетания в них воды, газа, пара и других рабочих агентов. В соответствии с принятой системой воздействия нагнетательные скважины могут быть законтурными, приконтурными и внутриконтурными. В процессе разработки в число нагнетательных скважин в целях переноса нагнетания, создания дополнительных и развития существующих линий разрезания, организации очагового заводнения могут переводиться добывающие скважины.

Часть нагнетательных скважин может временно использоваться в качестве добывающих.

Резервный фонд скважин предусматривается с целью вовлечения в разработку отдельных линз, зон выклинивания и застойных зон, которые не вовлекаются в разработку скважинами основного фонда в пределах контура их размещения. Количество резервных скважин обосновывается в проектных документах с учетом характера и степени неоднородности продуктивных пластов (их прерывистости), плотности сетки скважин основного фонда и т. д.

Контрольные (наблюдательные и пьезометрические) скважины предназначаются:

Оценочные скважины бурятся на разрабатываемых или подготавливаемых к пробной эксплуатации месторождениях (залежах) с целью уточнения параметров и режима работы пластов, выявления и уточнения границ обособленных продуктивных полей, оценки выработки запасов нефти отдельных участков залежи в пределах контура запасов категории А+В+С₁.

Специальные скважины предназначаются для добычи технической воды, сброса промысловых вод, подземного хранения газа, ликвидации открытых фонтанов. К специальным относятся водозаборные, поглощающие скважины:

Скважины-дублеры предусматриваются для замены фактически ликвидированных из-за старения (физического износа) или по техническим причинам (в результате аварий при эксплуатации) добывающих и нагнетательных скважин.

Источник

Вертикальная скважина Определение 2021

Table of Contents:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ «Вертикальной скважины»

Колодец, который не поворачивается горизонтально на глубину, что позволяет получить доступ к запасам нефти и газа, расположенным непосредственно под поверхностью. Исторически, разведка природного газа и нефти включала использование вертикальных скважин, поскольку технология направленного бурения была дорогостоящей и сложной. Вертикальное бурение скважин считается обычным методом.

РАЗРЕШЕНИЕ «Вертикальная скважина»

Вертикальные скважины отличаются от наклонных скважин, таких как горизонтальные скважины, на глубине, потому что они не требуют использования направленного бурения. Это делает их менее дорогими для развития, хотя и менее продуктивными из-за их ограниченного диапазона.

В то время как вертикальные скважины могут быть менее сложными для приведения в действие, чем направленные скважины, их ограниченные углы делают их менее способными охватить более широкий участок подземной территории. Поскольку вертикальная скважина может иметь доступ только к запасам нефти и природного газа, расположенным ниже, что делает большую добычу на месторождении необходимой для бурения многих вертикальных скважин. Они особенно непрактичны в случаях, когда тонкие слои резерва расположены на широкой территории. Поскольку вертикальная скважина может быть пробурена только в одном направлении, геологоразведочная компания должна с самого начала оценить наиболее продуктивную часть резерва; вертикально просверленная скважина может идти прямо через резерв, нажимая только часть доступной энергии.

Горизонтальные скважины обычно начинаются с бурения вертикальной скважины. Бурение вертикально позволяет инженерам исследовать фрагменты породы на разных слоях, чтобы определить, где можно найти резервы. Горизонтальные скважины затем «отталкиваются» от первичного вертикального вала.

Добыча нефти и газа из нетрадиционных источников, таких как сланцевые породы, часто требует использования технологий горизонтального бурения, поскольку источник может работать горизонтально. Если запасы расположены в жилом районе, вертикальное бурение скважин потребует либо перемещения жителей, либо потребует, чтобы они жили рядом с вышкой.

Источник

Скважина. Этапы строительства, виды, назначение

Скважина – вертикально или наклонная горная выработка круглого сечения небольшого диаметра (75 – 350мм) глубиной от 100 – 150 до 5000 – 8000м и боле

Конструкция скважины должна отвечать следующим требованиям:

предоставлять возможность свободного доступа к забою геофизических приборов и глубинного оборудования;

не допускать обрушения стенок ствола;

обеспечивать надежное разделение друг от друга всех проходимых пластов и не допускать перетекания флюидов из пласта в пласт;

давать возможность герметизировать устье в случае нештатных ситуаций.

Этапы строительства скважин:

Скважины могут быть по направленности:

Категории скважин, которые бурят с целью извлечения нефти, газа или воды из недр, а так же с целью поиска, разведки, выявления нефтегазоносных структур и т.д:

— для выявления продуктивных объектов;

— для оконтуривания уже разрабатываемых нефтяных и газоносных пластов;

Скважины по количеству стволов могут быть:

многоствольные, которые имеют более 2 стволов и точка разветвления расположена выше уровня продуктивного горизонта;

многозабойные, которые имеют более 2 стволов и точка разветвления расположена в пределах продуктивного горизонта;

кустовые скважины, устья которых находятся близко друг к другу и несколько стволов расходятся под разными углами и на разную глубину.

По глубине скважины делятся:

По дебиту скважины делятся:

Различают 3 основных способа добычи нефти:

Источник