ТИПЫОБСАДНЫХ КОЛОНН
При бурении нефтяных и газовых скважин необходимо крепить их стенки, в результате:
· укрепляются стенки скважин, сложенные недостаточно устойчивыми горными породами;
· разобщаются нефтеносные или газоносные пласты друг от друга, а также от водоносных пород.
Это позволяет создать долговечный и герметичный канал, по которому нефть или газ поднимаются с забоя до устья скважины без потерь. Пласты разобщают при помощи специальных труб, которые называются обсадными. Так как одно крепление стенок скважины обсадными трубами не создает разобщения пластов, то затрубное пространство заполняют цементным раствором при помощи специального цементировочного оборудования и приспособлений. Этот процесс называется цементированием скважины.
Понятие о конструкции скважины. Расположение обсадных колонн с указанием их диаметра, глубины установки, высоты подъема закачанного цементного раствора, диаметра долот, которыми ведется бурение под каждую колонну, а иногда и других данных называется конструкцией скважины.
Конструкция скважины должна обеспечить высокое качество строительства скважины, предотвращение аварий и осложнений в процессе бурения, создание условий для снижения затрат времени и материально-технических средств на бурение.
Число обсадных колонн, необходимых для обеспечения перечисленных требований, определяется исходя из несовместимости условий бурения отдельных интервалов скважины.
|
| Рис.1. Конструкция скважин: |
| а — профиль; б — концентрическое расположение колонн в стволе; в — графическое изображение конструкции скважины; г — рабочая схема конструкции скважины |
В конструкции скважины используются следующие типы обсадных колонн:
- направление — для крепления верхнего интервала, сложенного неустойчивыми отложениями. Предназначено для предотвращения размыва устья скважины;
- кондуктор — для крепления верхних неустойчивых интервалов разреза, изоляции водоносных горизонтов от загрязнения, установки на устье противовыбросового оборудования, а также для подвески последующих обсадных колонн;
- промежуточная обсадная колонна — для крепления и изоляции вышележащих зон геологического разреза, несовместимых по условиям бурения с нижележащими. Служит для предотвращения осложнений и аварий в скважине при бурении последующего интервала. В благоприятных условиях промежуточная колонна может быть использована в качестве эксплуатационной;
- эксплуатационная колонна — для крепления и разобщения продуктивных горизонтов и изоляции их от других горизонтов геологического разреза скважины. Предназначена для извлечения нефти или газа на поверхность любыми известными способами.
Основными исходными данными для выбора числа обсадных колонн и глубины их спуска являются:
· цель бурения и назначение скважины;
· проектный горизонт (пласт), глубина скважины, диаметр эксплуатационной колонны;
· пластовые давления;
· способы заканчивания скважины и ее эксплуатации;
· профиль скважины (вертикальная, наклонно-направленная) и его характеристика (величина отклонения от вертикали, темп изменения угла и азимута искривления);
· характеристика пород по крепости.
Тема: Обсадные трубы, соединение
Обсадные трубы и муфты к ним изготавливаются по ГОСТ 632 — 80 следующих размеров (условный диаметр трубы, мм):
114; 127; 140; 146; 168; 178; 194; 219; 245; 273; 299; 324; 340; 351; 377; 406; 426; 473; 508.
Поставляют трубы длиной от 9,5 до 13,0 м, однако в поставляемой партии труб допускается до 20 % труб длиной 8... 9,5 и до 10 % — длиной 5... 8 м. На один конец трубы навинчена и закреплена муфта, резьба другого конца защищена предохранительным кольцом.
На каждой трубе на расстоянии 0,4...0,6 м от конца, свободного от муфты, выбивают следующие клейма: условный диаметр, мм; номер трубы; группу прочности; длину резьбы («удл»); толщину стенки, мм; товарный знак завода-изготовителя; месяц и год выпуска. Клеймо «удл» выбивается только на трубах с удлиненной резьбой. Рядом с клеймами вдоль трубы светлой устойчивой краской наносятся следующие данные: условный диаметр, мм; группа прочности стали; толщина стенки, мм; товарный знак завода — изготовителя труб. Каждая партия труб, отгружаемая потребителю, снабжается сертификатом, удостоверяющем качество труб и соответствие их ГОСТу. Кроме указанных в ГОСТ 632 — 80 труб, заводы выпускают толстостенные обсадные трубы по специальным техническим условиям (ТУ).
Обсадные трубы соединяются на резьбе, которая может быть короткой и удлиненной. В обсадных трубах используется треугольная и трапецеидальная резьбы. Обсадные трубы с трапецеидальной резьбой труб и муфт к ним получили шифр ОТТМ. Трапецеидальный профиль резьбы обеспечивает прочное и высокогерметичное соединение.
|
| Рис. 1. Конструкции обсадных труб ОТТМ, ОТТГ, ТБО: |
| а — резьбовое соединение; б — уплотнительная часть соединения |
В трубах марки ОТТГ прочность достигается трапецеидальной резьбой, а герметичность — специальными коническими уплотнительными поверхностями, расположенными со стороны торца труб. Трубы обсадные и безмуфтовые (ТБО) идентичны и взаимозаменяемы с трубами ОТТГ. Отличаются они только способом выполнения. Трубы ОТТГ соединяются с помощью муфт, а трубы ТБО являются безмуфтовыми, резьбы у них выполнены по наружной высадке (рис. 1.).