Конструкция скважины. 
Заканчивание скважин

Наиболее распространенным способом крепления скважин является спуск в скважину колонны обсадных труб, заполнение заколонного пространства растворами, способными со временем затвердевать и создавать герметичную и прочную связь между трубами и горными породами.

Понятие о конструкции скважины Под конструкцией скважины понимается совокупность сведений о количестве и глубинах спуска обсадных колонн, их диаметрах, диаметрах ствола скважины под каждую из колонн и интервалах цементирования (глубинах верхней и нижней границ каждого интервала).

Виды обсадных колонн

Процесс строительства скважины, как правило, сопровождается предупреждением, а зачастую и ликвидацией различного рода осложнений — обвалы, осыпи, поглощения, нефтеводогазопроявления и т. д. Поэтому при составлении проекта конструкции скважины, в зависимости от геологических условий бурения, особенностей залегания горных пород, их физико-механических свойств, величин пластовых температур и давлений, давлений гидроразрыва пород, назначения и цели бурения, предполагаемого метода заканчивания скважины, способа бурения, способа и техники освоения и эксплуатации скважины, уровня организации техники и технологии бурения, предусматривается разделение зон (интервалов) с несовместимыми условиями бурения, обсадными колоннами.

Все обсадные колонны по своему назначению именуются следующим образом.

Направление — первая колонна обсадных труб с наибольшим диаметром, служащая для предотвращения размыва и обрушения горных пород вокруг устья скважины, изоляции верхних водоносных пластов, перекрытия избыточно льдистых мерзлых горных пород, а также для соединения скважины с желобной системой. В скважинах сооружаемых в акваториях, направление необходимо для укрепления ствола в толще донных осадков. Глубина ее спуска от 20 до 60 м (реже до 100−150 м), определяется конкретными геолого-техническими условиями региона (месторождения).

Направление, как правило, одно. Однако могут быть случаи крепления скважин двумя, когда верхняя часть разреза представлена насыпным песком или имеет другие особенности. Обычно направление спускают в заблаговременно подготовленную шахту или скважину и цементируют до устья.

Наличие направления — обязательно (исключение его из конструкции скважины должно быть технологически обосновано).

Кондуктор — колонна обсадных труб, спускаемая в скважину после направления, и служащая для разобщения верхнего интервала разреза горных пород, изоляции пресноводных горизонтов от загрязнений, монтажа противовыбросового оборудования и подвески последующих обсадных колонн. Кондуктор является обязательным элементом конструкции скважины. Глубина спуска кондуктора определяется из условия перекрытия верхних неустойчивых отложений, изоляции водоносных горизонтов, зон МГП с обязательным размещением башмака в плотных глинистых породах. Рекомендуется для месторождений Западной Сибири перекрывать кондуктором неустойчивые отложения люлинворских глин.

Промежуточная обсадная колонна служит для разобщения несовместимых по условиям бурения зон при углублении скважины до намеченной глубины, они могут быть следующих видов:

Сплошные — перекрывающие весь ствол скважины от забоя до устья независимо от условий крепления предыдущего интервала.

Хвостовики — для крепления только необсаженного, интервала скважины с перекрытием предыдущей обсадной колонны на некоторую величину.

Летучки — специальные промежуточные обсадные колонны, служащие только для перекрытия интервала осложнений и не имеющие связи с предыдущими или последующими обсадными колоннами.

Эксплуатационная колонна — самая последняя колонна обсадных труб, которой крепят скважину для разобщения продуктивных горизонтов от всех остальных пород и извлечения из скважины нефти или газа, или, наоборот для нагнетания в пласты жидкости или газа. Иногда в качестве эксплуатационной колонны может быть использована, частично или полностью, последняя промежуточная колонна.

В технической литературе конструкцию скважин изображают следующим образом (рисунок 8а): сплошными жирными линиями показывают обсадные колонны; число у верхнего концаозначает наружный диаметр колонны, у нижнего — глубину спуска.

Если колонна перекрывает лишь нижний интервал скважины и не доходит до устья, то число у верхнего конца жирной линии означает глубину нахождения верхнего сечения колонны, диаметр же колонны показывают числом на уровне верхних концов остальных колонн (рисунок 8б).

Когда верхний участок обсадной колонны составлен из труб большего диаметра, чем нижний, ее изображают ломаной жирной линией (рисунок 8в). У верхнего конца указывают оба диаметра, а у места излома линии — глубину стыковку участков. Такую колонну называют «комбинированной».

Рисунок 8 — Графическое изображение конструкции скважины: а) — со сплошными колоннами; б) — с хвостовиком; в) — с комбинированной колонной и хвостовиком.

Интервалы цементирования показывают штриховкой; числа у верхней и нижней границ заштрихованного участка означают глубины интервала цементирования.