Забой скважины что это

Забой скважин: особенности

Во время бурения пролет проходит немало пластов, каждый из которых имеет свои особые требования. Виды забоев скважин также сильно различаются и сильно зависят от того, какой именно продукт требуется извлечь. Данные участки имеют свои особенности устройства и используемых функциональных элементов.

Забой нефтяной скважины: общее определение

Нефтяная скважина проходит через несколько пластов различных почв, каждая из которых имеет свои эксплуатационные особенности. Весь пролет можно разделить на составные части, которые нередко взаимосвязаны с окружающим грунтом. Итак, существуют следующие элементы:

Кондуктор – часть шахты, которая несет функциональную нагрузку направления скважины. От окружающей почвы отделяется за счет обсадной трубы, пустоту между ними заполняют скрепляющим раствором вроде цемента.

Суть промежуточной колонны в том, чтобы изолировать промежуточные породы. Они устанавливаются по мере необходимости и ограничений по их количеству нет.

Эксплуатационная колонна – это участок непосредственной разработки пласта. Она начинается от дна шахты и заканчивается у устья.

Что представляет собой конструкция забоя

Независимо от того, планируется нефтяная скважина или же водяная, забой является главным элементом. Конструкция забоя скважины подразумевает поддержание следующих функций скважины:

Последняя гарантирует надежность продуктивного пласта, что дает возможность без какого-либо риска осуществить спуск необходимого оборудования.

В целом, вышеприведенный список является признаком функциональной и надежной нефтяной или любой другой скважины, готовой к разработке.

Условия последней могут существенно варьироваться, и, для обеспечения максимальной продуктивности процесса, существует несколько конструктивных типов:

Каждый из них имеет свои особенности функционирования и помогает обеспечить наиболее качественную и безопасную добычу целевого ресурса с помощью разрабатываемой скважины.

Кроме того, важно упомянуть, что нередко создаются многоствольные или многозабойные скважины. Они предназначены для повышения выработки и снижения затрат, что позитивно сказывается на общей эффективности работы скважины нефтяного, водяного или любого другого типа.

Оборудование забоев различных видов

Открытый забой применяется в случаях, когда сам пласт достаточно однороден и не содержит в себе структур глинистого типа, способных спровоцировать обрушение. Также, условием для использования открытого забоя является:

Также, разработка скважины не должна подразумевать разработку или любое иное воздействие на изолированные слои пластов.

При забое открытого вида эксплуатационная колонна опускается вплоть до пласта разработки, после чего фиксируется. В целях повышения надежности проводится укрепление цементом. Вскрытие пласта производится инструментом.

Из-за своих ограничений такой тип используется редко.

Забой с фильтром характерен тем, что обсадная колонна опускается до разрабатываемого пласта. Внутри этого пространства располагается фильтр: обрезанная по размеру труба с отверстиями круглого или щелевидного типа. Они служат для очищения добываемого ресурса от песчаных примесей.

Фильтры различаются по своему виду:

Данный вид забоя скважины не пользуется популярностью, особенно в нефтяной разработке.

К наиболее распространенным типам забоев относятся только два вида. Одним из наиболее широко применяемых является забой, который подразумевает перекрытие перфорированным хвостовиком эксплуатационной колонны. Суть в том, что сама колонна опускается до самого дна слоя разработки. После этого вся часть, находящаяся выше пласта добычи, цементируется. Открытая перфорированная часть остается нетронутой и служит фильтром.

Другой, не менее распространенный вид забоя – перфорированный. Он обладает рядом преимуществ перед другими видами:

Кроме этого, появляется возможность задействовать разнообразные способы для воздействия на прилегающие к разрабатываемому пласту слои.

Во время непосредственного бурения происходит геофизический анализ, который дает подробную картину всех находящихся на пути следования слоев. Среди них отбираются продуктивные и водоносные пласты и выбираются объекты для эксплуатации.

Зачистка забоя скважины

Источник

Забой скважины

Существуют различные конструкции забоев для осложненных и неосложненных условий

Требования к забою скважины:

Конструкции забоя скважины включает оборудование забоя и призабойной зоны, обеспечивающее связь с пластом, при котором:

Параметры конструкции забоя:

Конструкция забоя должна обеспечивать:

Классификация типовых конструкций забоев скважин

Скважины с забойным фильтром

Скважины с открытым забоем

Открытый забой

В случае заканчивания скважины при grad р_пл > 0,1 МПа/10 м, к_п > 0,1 мкм 2 или к_т > 0,01 мкм 2 вскрытие продуктивного объекта осуществляют совместно с вышележащими отложениями, до забоя спускают эксплуатационную колонну, оборудованную в нижней части фильтром, и скважину цементируют с подъемом тампонажного раствора от кровли продуктивного пласта, для чего используют пакеры типа ПДМ.

При создании конструкции такого забоя с устойчивым коллектором технология идентична, но не нужно коллектор перекрывать хвостовиком.

Забой смешанного типа

Конструкции забоя этого типа используют в однородном коллекторе порового, трещинного, трещинно-порового или порово-трещинного типа; при наличии близко расположенных напорных горизонтов или газовой шапки около кровли пласта, а также при низких значениях поровой или трещинной проницаемости пород (соответственно к_п 2 или к_т 2 ); если коллектор сложен из прочных пород, сохраняющих устойчивость при создании депрессии на пласт во время эксплуатации скважины, а также при раздельном способе эксплуатации продуктивных объектов.

Технологии создания конструкций изображенных забоев аналогичны:

Закрытый забой

Конструкции с таким забоем применяют для крепления неоднородных коллекторов с целью изолировать близко расположенные пласты в неоднородном коллекторе порового, трещинного, трещинно-порового или порово-трещинного типа, в котором отмечается чередование устойчивых и неустойчивых пород, водо- и газосодержащих пропластков с разными пластовыми давлениями, в случае если коллектор характеризуется высокими значениями поровой или трещинной проницаемости пород (к_п > 0,1 мкм 2 или к_т > 0,01 мкм 2 ), а также для обеспечения совместной, раздельной или совместно-раздельной эксплуатации объектов.

При выборе конструкции закрытого забоя устанавливают соответствие условий залегания и эксплуатации продуктивного объекта общепринятым положениям.

Расчет основных элементов конструкции закрытого забоя проводят в соответствии с действующими руководящими документами.

При заканчивании скважины с конструкцией забоя, продуктивный объект вскрывают совместно с вышележащими отложениями с использованием бурового раствора, не ухудшающего коллекторских свойств пласта, до забоя спускают эксплуатационную колонну, скважину цементируют, а гидродинамическую связь с пластом осуществляют, применяя кумулятивную, пулевую или гидропескоструйную перфорацию.

Конструкции забоя для предотвращения выноса песка

Эту конструкцию забоев применяют для предотвращения выноса песка в слабосцементированном коллекторе, представленном мелко-, средне- и крупнозернистыми песчаниками и характеризующемся разрушением призабойной зоны пласта и выносом песка при эксплуатации скважины, а также при раздельном способе эксплуатации продуктивных объектов.

Материал включает состав ТС-10, уротропин, наполнитель ШРС-С, получаемый при совместном помоле шлака, руды и соли (хлористого натрия), и водный раствор едкого натра.

Выбор конструкции забоя для предотвращения выноса песка предусматривает соответствие условий залегания и эксплуатации продуктивного объекта; при этом определяют средний фракционный состав пластового песка. В скважинах со средне- и крупнозернистыми песчаниками используют конструкцию забоя, показанную на рисунке выше.

Конструкция забоя, изображенная на рисунке выше, включает зацементированную эксплуатационную колонну и забойный фильтр (щелевой, с проволочной обмоткой, металлокерамический, титановый), установленный в интервале перфорации.

В скважинах с мелкозернистым песчаником применяют только конструкцию забоя на рисунке справа, которую можно использовать в скважинах со средне- и крупнозернистыми песчаниками.

Конструкция забоя на рисунке справа отличается от предыдущей тем, что забойный фильтр не устанавливают, а вынос песка предотвращают путем создания в перфорационных каналах искусственного фильтра из проницаемого тампонажного материала.

Для этого после перфорации колонны осуществляют вызов притока, отрабатывают скважину в течение 1-5 суток, проверяют приемистость пласта и закачивают на поглощение тампонажный состав.

Предельно допустимая депрессия на пласт после крепления призабойной зоны тампонажным составомне должна превышать 3 МПа.

Источник

Что такое забой скважины?

Для того чтобы понимать, что такое забой скважины, необходимо иметь общее представление о процессе, его составных частях их назначении и полном производственном цикле. Скважина применяется в различных областях и представляет собой геологическую выработку длиной большей, чем диаметр. Состоящая из нескольких элементов, вне зависимости от целевых особенностей сооружения, конструкция искусственного типа часто применяется для добычи воды.

Конструкция скважины

Конструктивные элементы скважины такие:

Конструкции забоев скважин – важнейший элемент бурения, разработанный для обеспечения следующего функционала:

В зависимости от различий в условиях разработки, забойная часть может иметь следующий конструктивный тип:

Открытый забой

Открытый забой показан в следующих случаях:

Подобная конструкция не показана в случае, когда в процессе разработки возникает необходимость воздействия на отдельные пропластки нужного слоя.

Совет! Конструкция открытого забоя характерна своей повышенной гидродинамической эффективностью.

Недостаток конструкции – невозможность разрабатывать отдельные участки пласта или грунта, а также раздельно воздействовать на пропластки, опасаясь обвала в результате уменьшения давления внутри слоя.

Забой, перекрытый хвостовиком колонны

Такое сооружение скважины предусматривает опускание до подошвы разрабатываемого слоя, укрепление тела шахты посредством колонны, оснащенной перфорацией, расположенной на высоте продуктивного пласта. После этого колонна закрепляется цементным раствором до верхнего уровня грунтового слоя, при этом перфорированная часть остается свободной.

Такие виды забоев показаны для использования на тех же условиях, что и обычные, открытые, но при этом перфорированная труба уменьшает риски обрушения пластов и уменьшения диаметра рабочей шахты.

Забой с фильтром

Обустройство забоя с фильтром предполагает расположение обсадной колонны от верхней границы нужного грунтового водоносного пласта и последующее закрепление колонны. По ней в грунт опускается фильтровальная конструкция, оснащенная отверстиями, их может быть столько, сколько нужно и форма также допускается любая. Промежуточный слой между трубой и фильтром перекрывается сальником.

Самые популярные модели фильтров кольцевые, гравийные или металлокерамические с щелевидными отверстиям, однако, их никто не регламентирует, как и форму конструкции. Подобные забои служат для фильтрации жидкости или продукта от посторонних примесей, но при этом отсутствие призабойной зоны, а также сложность в оборудовании скважины обусловили нечастое применение конструкций в жизни.

Перфорированные забои

Это система, оборудуемая следующим образом: отверстие пробуривается до нужной отметки, но в процессе бурения обозначается залегание всех продуктивных слоев, при этом намечаются объекты для разработки (их может быть достаточно много). После заглубления обсадной трубы, расстояние от границ трубы до тела шахты цементируется, но только до перфорационного слоя, находящегося в области залегания нужного пласта. Преимущества подобного бурения очевидны:

При необходимости и для сохранения чистоты поступающего продукта, скважина оборудуется фильтром. Но только в том случае, когда нет вкраплений цементированных песчаных залежей.

В заключение

Выбор конструктивных особенностей зависит от характеристик пород, назначения бурения, глубине залегания продуктивного пласта, наличии или отсутствии осыпных пород и их способности к напитыванию влагой, а также от необходимости и возможности оборудования призабойной части.

Источник

Конструкция, виды и характеристики забоя скважины

Скважины могут рыться для различных целей и представляют собой геологические выработки, длина которых больше, чем диаметр их окружности. Чтобы понимать, что такое скважинный забой, нужно детально разобраться с элементами скважины, ее видами и принципом функционирования.

Конструкция скважины

Скважина – это специальная выработка круглой формы, длина которой значительно превышает ее диаметр. Бурение их происходит при помощи специального оборудования. Они могут создаваться для самых различных целей, могут быть добывающие, нагнетательные, газовые, водяные, нефтяные, геологоразведочные.

Перед тем как делать скважину, рекомендуется выполнить ее чертеж на бумаге

Диаметр выработки может колебаться от 25 мм до 3 м. При этом подобные сооружения могут иметь как горизонтальные, так и вертикальные стволы.

Основные элементы конструкции скважинной выработки:

Также помимо этих понятий, существует еще несколько, основанных на том, через какие именно пласты земли приходится проходить при бурении.

Каждый такой этап имеет свое название и конструкцию:

Кондуктор и направление – это обязательные конструктивные элементы.

Что касается промежуточной колонны, то она может быть потайной, именуемой хвостовик, и выполнять роль эксплуатационной колонны, то есть служить для улучшения подачи жидкостей или твердых частей из забоя при благоприятных условиях и если в этом есть необходимость.

Имеет значение также нормализация, которая заключается в надлежащей подготовке к работе в зависимости от вида и предназначения скважинного бурения.

Выполняемые функции

Забой – это самая последняя часть скважины, которая служит для извлечения необходимого ресурса из недр земли.

Независимо от того, какая именно будет скважина — водная или, к примеру, нефтяная — забой считается одним из главных ее элементов.

Конструкция и строение этого элемента предполагает выполнение таких функций:

Особое значение приобретает именно обеспечение прочности и надежности всей скважины, что дает возможность без риска опускать в нее оборудование, необходимое для работы.

Виды и характеристики

Забой может принадлежать к одному из нескольких типов:

Самое большое распространение получил именно последний тип благодаря простоте монтажа, хорошей изоляции слоев, а также возможности разработки законсервированных или пропущенных пластов.

Есть также такое понятие, как закрытый (глухой) забой. Таким называют тип, при котором ресурсный слой состоит из неоднородных пород с прослойками глины, песка или весьма неустойчивых песчаников.

Особенности искусственного забоя

Иногда в процессе бурения образуются многоствольные или многозабойные выработки. Обычно это происходит для снижения затрат или более детального изучения места ископаемого. Скважины с несколькими стволами имеют ответвления от основной проходки до входа в ресурсный слой, а с множеством забоев – разветвления в границах ресурсного пласта.

Для бурения скважины зачастую применяется тяжелая техника

Для создания таких сооружений используется искусственный забой, создаваемый ниже будущего ответвления от основного ствола и перекрывающий его.

Создается он такими методами:

При этом нужно знать, что первый способ подходит только для вновь созданных скважин, а второй может применяться для буровых работ любой степени разработки и возраста.

Таким образом, конструкция забоя зависит от назначения самой скважины, характера пород, находящихся в ресурсном слое, вида добываемого ресурса и многих других факторов, влияющих на функциональность выработки.

Источник

Забой скважины: оборудование и конструкция

Забой скважины – что это

Скважины используются в разных сферах. Это конструкция геологической выработки, которая имеет длину большую, чем диаметр. Скважина имеет различные назначения, но независимо от этого, имеет в конструкции одинаковые элементы. Искусственные устройства используются, чтобы добывать воду.

Существуют технические особенности, которые помогают понять устройство забоя в источнике, оборудование для него. Во время бурения оборудование вынимает разные пласты почвы.

Особенности конструкции

У конструкции любого типа скважины есть постоянные для всех детали. Скважина состоит из:

2.Стенок – шахта внутри в форме цилиндра.

3.Ствола – всего тела шахты.

4.Забоя – основание скважины.

Элементы конструкции стандартные. Любая скважина состоит из:

1.направления – начала устья, которое состоит из пород рыхлого типа, легко размываемых. Укрепляют начало с помощью выбуривания источника с большим диаметром, доходя до пластов с прочными породами. Отверстие сверху закрывают с помощью трубы, подходящего размера, зазор между шахтным телом и трубой заливается цементным раствором, либо смесью из гравия.

2.кондуктора – участка, на который приходится функциональная нагрузка начала скважины. Его укрепляют, устанавливая обсадную трубу. Ее создают скручиванием нескольких трубопрокатов, на их число влияет глубина скважины. Между стенками источника и кондуктором заливают цементную смесь.

3.промежуточной колонны, которая проходит ниже кондуктора. Она служит для того, чтобы перекрывать слабые пласты грунта, также слои почвы продуктивного типа, но, которые не подлежат разработке. Глубина скважины влияет на число колонн. Чтобы изоляция была надежной, надо конструкцию залить цементом.

4.эксплуатационной колонны, которая предназначена для разработок, имеет длину от устья до дна.

5.забоя – конец скважины, с помощью него извлекается вода из водоносных слоев. Строение пласта с водой такое: верхняя граница, нижняя, кровля.

Важным конструктивным элементом скважины считается забой, который обеспечивает устройство такими функциями, как:

1.обеспечивает механическую прочность необходимого слоя.

2.повышает гидравлическую проходимость устройства зона призабойного типа.

3.обеспечивает доступ к другим пластам, которые требуют разработки, но остаются в резерве.

4.разделяет нагрузку на слои, находящиеся рядом, либо зону пласта продуктивного типа.

5.дает возможность проведения дренажа по всему пласту.

Условия разработки бывают разными. Это влияет на конструкцию забойной части:

1.забой открытого типа.

2.забой перфорированного типа.

3.забой с перекрытием хвостовой части колонны эксплуатационного типа.

4.забой, имеющий фильтр.

5.забой перфорированного типа.

Процесс

Открытый тип забоя

Забой открытого типа необходим, когда известно, как проходят слои грунта, его границы. Также, если породы устойчивы, если толщина горизонта небольшая, если пласт однороден, не содержит структур, которые могут обрушиться, когда набухнут от воды. Данную конструкцию нельзя строить, если при разработке нужно прорабатывать пропластки необходимого пласта.

Внимание! Открытый забой имеет высокий уровень гидродинамической эффективности.

К недостаткам относят то, что невозможно разработать конкретные участки горизонта, либо почвы, при этом отдельно влиять на пропластки, потому что может возникнуть обвал при уменьшении давления в самом пласте.

Тип забоя, при котором делают перекрытие с помощью хвостовика колонны

В данном случае опускание происходит до дна разрабатываемого горизонта. При этом тело источника укрепляют с помощью колонны, которая имеет перфорацию, расположенную на уровне нужного пласта. Далее колонну укрепляют с помощью цемента до самого края скважины, а перфорированную зону оставляют свободной.

Данная разновидность забоя показана к применению в таких же условиях, что и открытые забои. Однако труба с перфорацией снижает возможность обрушения слоев почвы, не уменьшая диаметр рабочего ствола.

Тип забоя, который имеет фильтр

В этом случае обсадная колонна располагается от верха водоносного слоя, с последующим закреплением колонны. С помощью колонны опускают внутрь фильтровальное устройство, которое имеет отверстия. Форма и количество отверстий может быть разным. Слой в промежутке между фильтрующим устройством и трубой перекрывают с помощью сальника.

Внимание! К популярным видам фильтров относят кольцевые конструкции, гравийные, из металлокерамики, имеющие отверстия в форме щелей.

С помощью этих типов забоев можно фильтровать воду, либо любую среду от ненужных включений. Конструкция не подразумевает наличия призабойного участка, сложности в оборудовании источника не способствуют частому применению данного типа забоя.

Забой перфорированного типа

Конструкция оборудуется таким образом, что пробуривают отверстие до необходимого уровня, все продуктивные слои обозначаются при бурении. Также намечают будущие разработки. Далее заглубляют обсадную трубу, промежуток между трубой и грунтом заливают цементом до уровня перфорации, который находится на высоте продуктивного слоя. Данный забой предполагает хорошую изоляцию пропластов, можно одновременно разрабатывать несколько пластов, эксплуатационные качества шахты сохраняются длительное время, пока не исчезнет полностью вода.

Чтобы сохранить чистоту жидкости, источник оснащают фильтром. Это возможно при отсутствии в воде примесей цемента и песка.

Выводы

Конструкция забоев может иметь совершенно разную конструкцию, включать скважины с несколькими стволами. Разветвления могут быть в одном продуктивном пласте. Разветвлений может быть от пяти до семи штук, сколько требует разработка. Чтобы создать систему надо иметь забой искусственного типа, который имеет призабойную часть, расположенную ниже уровня, на котором находятся разветвления от главного ствола источника. Забой, который создают искусственно, служит перекрытием ствола. Характеристики пород, глубина залегания нужных слоев, необходимость создания призабойной зоны влияют на особенности конструкции.

Источник