Конструкция эксплуатационных забоев нефтяных и газовых скважин. Область их примене- ния.

Конструкция забоя скважины – один из важнейших элементов бурения. Его конструкция разрабатывается для обеспечения таких функций скважины, как:

механическая прочность продуктивного пласта, обеспечивающая возможность погружения необходимого оборудования, в зависимости от назначения скважины;

хорошая гидравлическая проницаемость конструкции призабойной части;

возможность дополнительного доступа к другим продуктивным слоям, которые не планировалось разрабатывать первоначально или их надежная изоляция;

раздельное воздействие на различные прилегающие слои или отдельные части продуктивного горизонта;

возможность проведения дренажа всего продуктивного слоя.

Вследствие различий условий разработки, забойная часть бурения может иметь один из нескольких конструктивных типов:

открытый забой;

забой, перекрытый хвостовиком эксплуатационной колонны, перфорированный предварительно;

забой с фильтром;

перфорированный забой.

Открытый забой

Открытый забой обустраивается таким образом, что эксплуатационная колонна доводится до начала разрабатываемого горизонта и в таком состоянии укрепляется раствором цемента. После этого пласт вскрывают инструментом меньшего диаметра, оставляя ствол отверстия открытым.

Подобная конструкция забоя возможна только в случае, если:

известно точное расположение границ разрабатываемого горизонта;

толщина горизонта небольшая;

пласт состоит из пород, устойчивых против обрушения;

пласт однороден и не содержит глинистых структур, подверженных обрушению вследствие разбухания;

в процессе разработки необходимость в воздействии на отдельные пропластки отсутствует.

Важно! Открытый забой характеризуется самой высокой гидродинамической эффективностью относительно других конструкций и по коэффициенту гидродинамического сопротивления принимается за единицу.

Забой, перекрытый перфорированным хвостовиком эксплуатационной колонны

Этот тип забоя используется на тех же условиях, что и открытый тип забоя, но лишен недостатков в виде обрушения пород, уменьшающих рабочий диаметр скважины.

В случае использования этого типа конструкции забоя, скважина опускается до подошвы разрабатываемого слоя и укрепляется эксплуатационной колонной с просверленной перфорацией, находящейся по всей высоте продуктивного слоя. После этого она цементируется до начала продуктивного пласта, а перфорированная часть остается открытой.

Забой с фильтром

Забои с фильтром служат для фильтрации от добываемого продукта песчаных примесей при разработке горизонтов с возможным образованием песчаных пробок. Забои с фильтром не имеют особого распространения в практике бурения. При строительстве забоя с фильтром обсадная колонна устанавливается до верхней границы разрабатываемого пласта и заливается раствором цемента. По ней в пласт опускается фильтр, имеющий небольшие щелевидные или круглые отверстия.

Промежуток между фильтром и трубой перекрывается сальником. Фильтры могут иметь различную конструкцию.

Перфорированный забой

Перфорированный забой строится следующим образом. Отверстие бурится до необходимой отметки и до установки обсадной трубы исследуется с помощью специальных геофизических средств. В результате исследования с большой точностью определяются отметки продуктивных и водоносных слоев и намечаются объекты для эксплуатации.

После опускания обсадной трубы производится ее цементирование от забоя до необходимой отметки и перфорирование в районе продуктивного пласта.

Бурение с перфорированным забоем получили самое широкое распространение благодаря своим преимуществам:

простота строительства скважины и проведения геологических исследований;

хорошая изоляция пропластов;

последующая возможность разработки пропущенных или отложенных продуктивных пластов;

возможность применения различных способов воздействия на слои, прилегающие к продуктивному пласту;

сохранение рабочего сечения скважины в

течение долгого времени.

Важно! В том случае если продуктивный слой содержит не цементированные песчаные слои, применяется установка фильтрующего элемента в зоне разработки.

При этом возрастает гидродинамическое сопротивление. Но даже без фильтра перфорированный забой имеет гораздо большее сопротивление в сравнении с открытым забоем