Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [ 12 ] 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66

транспорта. Запасы категории С, предварительно оцененные, служат , основанием для постановки разведочных работ на конкретном месторождении.

Кроме указанных категорийных запасов выделяются перспективные - Cj и прогнозные - D (D + D) ресурсы. Они количественно характеризуют перспективы нефтегазоносности различных комплексов пород и отдельных горизонтов.

БУРЕНИЕ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН

Бурение - это процесс строительства (возведения) нефтяных и газовых скважин. Конструкции нефтяных и газовых скважин в прин ципе одинаковы. Скважина представляет собой вертикальный или нак лонный цилиндрический суживающийся книзу ступенчатый канал Причем диаметр ступеней (Dj -О) уменьшается с глубиной скважи ны (рис. 8). Верхняя часть скважины называется устьем, а дно - за боем. Длина скважины - это расстояние от устья до забоя по оси ство ла, а глубина - расстояние от устья до забоя по проекции оси на вер тикаль. Для вертикальной скважины эти понятия идентичны. По глу бине (длине) скважина распределяется на участки со специфическими названиями. Самый верхний участок устья скважины лежит в зоне легкоразмываемых пород. Поэтому бурение скважины начинают с сооружения начального колодца - шурфа глубиной 4-8 м квадратного сечения. В этот шурф до глубины залегания устойчивых горных пород устанавливают трубу соответствующей длины и диаметра. Пространство между стенками шурфа и трубой заполняют бутовым камнем и заливают цементным раствором. Этот начальный участок / скважины называют направлением. Он обеспечивает устойчивость самого верхнего участка скважины. На трубе, опущенной в шурф, в верхней части предварительно вырезают окно для пропуска лотка-желоба, по которому из скважины в систему очистки при бурении вытекает буровой раствор. Нижележащие участки скважины - цилиндрические. Сразу за направлением пробуривается участок скважины на глубину от 50 до 400 м диаметром до 900 мм. Этот участок скважины закрепляют обсадной трубой 2, которую называют кондуктором. Пространство между стенкой скважины и наружной поверхностью обсадной трубы заполняют под давлением цементным раствором для разобщения пористых (слабых) пластов со скважиной. После этого пробуривается следующий участок скважины меньшего диаметра. Этот участок также закрепляют обсадными трубами. Колонну 3 этих труб называют промежуточной. Причем в скважине в зависимости от ее глубины, вида проходимых горных пород и других факторов может быть различное число промежуточных колонн. Тогда эти колонны обсадных труб соот-

Рис. 8. Конструкция скважин

ветственно называют первой промежуточной колонной, второй промежуточной колонной и т.д. Зазор между стенкой скважины и наружной поверхностью каждой промежуточной обсадной колонны заполняют цементным раствором не на полную вьюоту колонны. Число промежуточных колонн может доходить до трех, а в отдельных случаях - до четырех. Наконец, последняя ступень скважины заканчивается на забое (на проектной отметке) и имеет диаметр минимум 75 мм. После окончания бурения последней ступени скважины на всю глубину скважины опускают последнюю колонну 4 обсадных труб, называемую эксплуатационной. Пространство между стенкой эксплуатационной колонны и стенкой скважины 6 заполняют цементным раствором 5 на определенную высоту. Совокупность данных о расположенииоб-садных труб с указанием глубины их спуска в скважину и диаметра, о глубинах перехода с большего диаметра на меньший, об интервалах цементирования затрубного пространства составляет понятие конструкция скважины. В любой скважине имеются направление, кондуктор и эксплуатационная колонна. Скважина бывает одноколонной (рис. 8, а), двухколонной (рис.8, б)или трехколонной (рис. 8,в) конструкции. При одноколонной конструкции в скважину опускают только эксплуатационную колонну, а промежуточные колонны отсутствуют. При наличии одной промежуточной и эксплуатационной колонн скважина имеет двухколонную конструкцию, при наличии двух промежуточных и одной эксплуатационной - трехколонную конструкцию.

Скважины на нефть или газ имеют различное назначение. В зависимости от назначения все скважины разделяют на пять категорий: опорные, параметрические, поисковые, разведочные и добывающие (экслуа-" тационные). Опорные скважины предназначены для установления общих закономерностей залегания горных пород в недрах земли и выявления возможности нахождения в этих пластах нефти и газа (примером такой скважины может служить известная скважина на Кольском полуострове, забой которой находится на глубине более 12 км, а процесс бурения продолжается). Параметрические скважины предназначены для изучения глубинного строения горных пород в зонах, где предполагается наличие условий для образования нефтяных и газовых месторождений. Поисковые скважины пробуривают по данным результатов, полученных на параметрических скважинах, а также по данным геофизических исследований. Параметрические скважины обеспечивают данными, подтверждающими или отвергающими предположения о наличии в данных пластах нефти или газа. Разведочные скважины пробуривают после того как с помощью поисковых скважин будет установлено наличие в данном районе нефтяного или газового месторождения. Назначение разведочных скважин - оценка промышленного значения месторождения нефти или газа и накопление данных для составления проектов разработки месторождения. J

При бурении всех описанных скважин на нужных глубинах отбирают и поднимают на поверхность пробы пород - керны в виде столбика-цилиндра.

Добывающие или эксплуатационные скважины предназначены для извлечения нефти или газа из продуктивных пластов. В настоящее время в СССР все скважины на нефть или газ выполняют только вращательным способом. Вращательное бурение широко применяется во всех странах, где ведется разработка нефтяных или газовых месторождений. Разрушение породы на забое скважины при вращательном бурении производится с помощью специального породоразрушающего инструмента - долота. На забое скважины долото приводится во вращательное движение - отсюда и название вращательное бурение. Вращение долота на забое может осуществляться с поверхности земли через колонну бурильных труб. Колонну бурильных труб приводят во вращательное движение с помощью специального механизма- ротора. Этот метод бурения получил название роторное бурение. Однако более прогрессивным является метод вращательного бурения с применением забойных двигателей. Забойный двигатель - это двигатель, вписывающийся в габариты скважины и находящийся на ее забое. К валу этого двигателя непосредственно присоединяют долото. В качестве забойного двигателя применяют гидравлический двигатель - турбобур или специальный электродвигатель, получивший название электробура. В первом случае бурение называют турбинным, а во втором -