Забой скважины это


Забой скважины это:оборудование и конструкция

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

Схема устройства скважины на воду с обсадной трубой

Конструктивные элементы скважины такие:

  • Устье – начало;
  • Стенки – внутренняя шахта цилиндрической формы;
  • Ствол – все тело шахты;
  • Забой – дно скважины.

Кроме этих понятий есть несколько технических особенностей, помогающих понять, из чего состоит конструкция забоя скважины и ее оборудование. При бурении, установка проходит через много разных пластов грунта. Это могут быть залежи, требующие укрепления, от которых ствол скважины нужно изолировать или наоборот, содержимое водоносного слоя, например, обязательно должно попасть непосредственно в саму скважину. Поэтому важна конструкция оборудования забоев скважин. В общем, элементы достаточно стандартны, их просто запомнить:

  • Направление – это начало устья, состоящее из достаточно рыхлых или быстро размываемых пород. Укрепление происходит посредством выбуривания скважины большего диаметра, доходящей до нужной глубины (залежей более прочных пород). Отверстие закрывается трубой показанного размера, промежуток между трубой и телом шахты бетонируется или засыпается гравийной смесью.
  • Кондуктор – участок, несущий функциональную нагрузку направления скважины. Требует укрепления посредством обсадной трубы, которая создается путем скручивания нескольких труб, количество которых зависит от глубины скважины. Также как и в первом случае, пространство между кондуктором и породными слоями заливается цементным раствором.
  • Колонна промежуточного типа – это участок, проходящий глубже, чем направление и кондуктор, служащий для перекрытия трудных/слабых пластов пород, а также продуктивных, но не подлежащих разработке слоев грунта. В зависимости от глубины скважины, промежуточных колонн может быть несколько. Для надежности изоляции конструкцию нужно цементировать.
  • Колонна эксплуатационная – участок, предназначенный для разработки. Длина от дна до устья.
  • Забой – это конечная часть скважины, функция которой – извлечение воды из пластов грунта. Сам пласт водоносного грунта имеет верхнюю границу, нижнюю и кровлю.
Схема устройства телескопической артезианской скважины

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

  1. обеспечение механической прочности нужного пласта;
  2. повышенная гидравлическая проходимость конструкции призабойной зоны;
  3. доступность к другим слоям, показанным для разработки, но пока зарезервированным;
  4. разделение воздействия на прилегающие слои или зоны горизонта продуктивного слоя;
  5. при необходимости возможность дренажных работ по всему слою.

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

  • открытый забой;
  • предварительно перфорированный забой, перекрытый хвостовой частью колонны эксплуатационного свойства;
  • забой с фильтром;
  • перфорированный забой.

Открытый забой

Варианты обустройства забоя скважины

Это конструкция, обустроенная так, что колонна эксплуатационная доведена до начала водоносного уровня и в этом состоянии укреплена посредством цементного раствора или другого способа. После этого нужный пласт грунта вскрывается приборами меньшего диаметра, при этом ствол остается полностью открытым.

Открытый забой показан в следующих случаях:

  1. при известном пролегании расположения и границ грунтового слоя;
  2. при необходимой устойчивости пород;
  3. при невеликой толщине горизонта;
  4. при однородности пласта, без содержания структур, способных к обрушению после набухания влагой.

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

Устройство открытого и закрытого типа забоев

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

Устройство скважины с забойным 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

Схема перфорированного типа забоя скважины

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:

  • хорошая изоляция пропластов;
  • возможность одновременной разработки нескольких продуктивных слоев;
  • сохранение эксплуатационных качеств скважины предельно долго (до полного иссякания водоносных слоев.

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

В заключение

Разнообразная по своим особенностям конструкция забоев скважин включает также многоствольные скважины. Это системы, оснащенные разветвлениями в пределах одного продуктивного слоя. Разветвления отходят в разные стороны по пласту, и их может быть более 5-7 штук, в зависимости от необходимости разработки. Для создания системы нужен искусственный забой с призабойной частью, сооружаемый ниже отсеков предполагаемых разветвлений от основного ствола шахты. При этом, искусственно созданный забой перекрывает ствол.

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.

Помогите нам стать лучше, оцените подачу материала и труд автора

Загрузка... Рассказать друзьям и коллегам в социальных сетях

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:

  • устье – начальная точка;
  • стенка – это вся внутренняя поверхность;
  • ствол – весь объем скважины;
  • забой – представляет собой дно скважины.

Устье, как правило, немного больше по диаметру, чем основной ствол. Само бурение этого участка происходит до границы с более прочными породами, а стенки укрепляются с помощью трубы. Это предотвращает обрушение рыхлой почвы в шахту. Устье относится к такому элементу скважины, как направление. Кроме этого, существуют ещё и следующие определения:

  • кондуктор;
  • промежуточная колонна;
  • эксплуатационная колонна;
  • забой.

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:

  • доступ к нецелевым пластам;
  • изолированное влияние на конкретные участки;
  • дренаж продуктивного слоя;
  • гидравлическая проницаемость;
  • механическая прочность.

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:

  • открытый;
  • перекрытый хвостовиком эксплуатационной колонны;
  • с фильтром;
  • перфорированный.
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:

  • четко обозначенные координаты границ уровня;
  • прочные типы пород пласта;
  • устойчивость грунта к обрушениям.

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:

  1. Металлокерамические. Имеют небольшое гидросопротивление, хорошо выполняют функцию очистки. Имеют вид кольца из дроби.
  2. Гравийные. Элементом, осуществляющим фильтрацию, является 5-миллиметровый слой гравия. Сама конструкция подразумевает две перфорированные трубы разного диаметра. В свободном пространстве между ними и расположена гравийная подушка.
  3. Кольцевые. Уровень фильтрации регулируется за счет расстояния между кольцами. Он достигается с помощью специальных лент. Сам фильтр надевается на перфорированную трубу.

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:

  • возможность разработки других продуктивных пластов;
  • комфортная и эффективная геологическая разведка;
  • относительная простота создания скважины;

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

Типы оборудования забоев скважин

Для того чтобы понять, что такое забой скважины, необходимо иметь общее представление о том, что представляет собой этот процесс и его составные части. Скважиной называется геологическая выработка, у которой длина гораздо больше ее диаметра. Она состоит из нескольких элементов, независимо от цели ее сооружения:

  • устье — начало скважины;
  • стенка — внутренняя цилиндрическая поверхность;
  • ствол — все внутреннее пространство скважины;
  • забой — дно скважины.

Схемы конструкций забоев при заканчивании скважин.

Кроме этих терминов, имеются еще несколько технических понятий, которые объясняют рассматриваемую конструкцию и ее оборудование, необходимых для понимания вопроса — что такое конструкции забоев скважин.

Дело в том, что при бурении пролет проходит множество различных пластов. Это могут быть пласты, которые необходимо укреплять, от которых ствол скважины необходимо изолировать или, наоборот, содержимое слоя должно попасть непосредственно в скважину. Поэтому различные участки бурения имеют свою конструкцию и свое наименование. В общем случае скважина может состоять из таких элементов, как:

  1. Направление — начальная часть устья, состоящая из рыхлых или легко размываемых пород. Для укрепления направления бурят скважину большого диаметра до необходимой глубины, на которой залегают более твердые породы. Как правило, эта глубина составляет 4-8 метров. В отверстие помещают трубу соответствующих размеров, а промежуток между трубой и породой бетонируют.
  2. Кондуктор — участок скважины, следующий за «направлением». Он укрепляется обсадной трубой, состоящей из скрученных между собою труб, количество которых зависит от глубины бурения. Пространство между кондуктором и породой заливается цементным раствором.
  3. Промежуточная колонна — участок, проходящий направление, кондуктор и следующий глубже, для того чтобы перекрыть трудные или слабые пласты породы и продуктивные слои, не планирующиеся к разработке. В случае большой глубины скважины таких колонн может быть несколько. Они также цементируются для надежной изоляции.
  4. Эксплуатационная колонна — участок бурения от ее дна до устья. Именно по этому участку транспортируется добываемый материал. Эксплуатационная колонна также подвергается цементированию.
  5. Забой — последняя часть скважины, служащая для извлечения продукта из пластов. Сам продуктивный пласт имеет кровлю, верхнюю границу и подошву — нижнюю границу.

Конструкция артезианской скважины.

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.

Читайте также:

Как делается скважина на воду своими руками.

Шнек — что это такое и как его сделать.

О долоте и его применении читайте здесь.

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.

Схема заканчивания скважины открытым забоем.

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.

Коэффициент гидродинамического сопротивления скважин других типов измеряется относительно бурения с открытым забоем.

Недостатком такой конструкции считается отсутствие возможности разработки отдельных участков пласта или раздельное воздействие на них и возможность обвалов пластов при откачке в результате уменьшения давления внутри пласта. Из-за этих недостатков скважины с открытым забоем используются редко, и их количество составляет не более пяти процентов от всех разрабатываемых скважин.

Забой, перекрытый перфорированным хвостовиком эксплуатационной колонны

Схема скважины с песчаной пробкой на забое.

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.

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

Забой с фильтром

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. Наибольшее применение получили фильтры со щелевидными отверстиями, кольцевые фильтры, гравийные и металлокерамические фильтры.

Схема устройства скважины и фильтра.

  1. Кольцевые фильтры состоят из колец, надетых на трубу с перфорацией. Между кольцами с помощью ленты определенной толщины создается необходимый зазор, позволяющий производить требуемую фильтрацию.
  2. Гравийный фильтр представляет собой две концентрические трубы с перфорацией, между которыми находится слой гравия с фракциями 5-6 миллиметров, являющийся фильтрующим элементом.
  3. Металлокерамические фильтры представляют собой кольца из спекаемой под высоким давлением керамической дроби, надеваемые на трубу с перфорацией.
  4. Наибольшую эффективность имеют металлокерамические фильтры, вследствие небольшого гидродинамического сопротивления и хорошей степени очистки.

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.

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.

Скважинный фильтр.

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.

Типовое оборудование скважины.

Иногда в практике бурения требуется создание многоствольных или многозабойных скважин. Как правило, бурения подобного типа используются в геологоразведке с целью снижения затрат или более тщательного изучения уже разведанного месторождения. Многоствольными называются скважины, имеющие ответвление от основного ствола до входа в продуктивный слой.

Многозабойные отверстия имеют разветвление в пределах продуктивного пласта. Для создания пролетов такого типа используется искусственный забой, который сооружается ниже места предполагаемого ответвления от основного ствола и перекрывает его. Искусственный забой используется и при раздельной добыче из разных продуктивных пластов одной скважины.

Как правило, есть два основных способа создания искусственного забоя. Это установка специальных пробок, перекрывающих диаметр скважины и заполнение отверстия вяжущими или инертными материалами. Преимущество второго способа заключается в том, что он подходит для бурения любого возраста и любой степени разработанности, так как со временем диаметр может измениться. Механическая установка пробки подходит только для новых скважин.

Таким образом, различные конструкции забоев выбираются в зависимости от назначения бурения, от характеристики пород, имеющихся в продуктивном пласте, наличия или отсутствия напорных горизонтов и расстояния до них и множества других факторов, влияние которых зачастую определяется расчетным путем.

Забой скважины: конструкция и очистка

Чтобы понимать, что такое забой скважины, нужно иметь общее представление о процессе, компонентах конструкции, их функциях.

Подобную технологию очень часто применяют, поскольку скважины используются в различных областях. Это геологическая выработка, у которой длина больше, чем диаметр. Часто такая система искусственного типа, включающая несколько составных компонентов, создается для добычи воды.

Особенности конструкции

Прежде чем разобраться с забоем, нужно выяснить, где он располагается. Скважина представляет собой геологическую выработку. Ее составляющие:

  • устье – самое начало;
  • стенка – поверхность внутри, имеет форму цилиндра;
  • ствол – все пространство внутри;
  • забой – дно скважины.

В целом скважина включает такие элементы:

  • Направление. Это первая часть устья, которая включает рыхлые породы, они легко размываются. Чтобы укрепить, делают широкую скважину до того слоя, где находятся более твердые породы. Обычно это примерно от 4 до 8 м. В отверстие ставят трубу, а промежуток заливают бетоном.
  • Кондуктор. Это часть, которая идет следом за направлением. Кондуктор укрепляют обсадной трубкой, которая состоит из множества более мелких. Пространство между ним и цементом тоже заливают цементом.
  • Промежуточная колонна. Участок, который проходит через направление, и кондуктор, чтобы перекрыть собой слабые либо трудные слои, а также те, которые не планируется в дальнейшем разрабатывать. Если скважина очень глубокая, то промежуточных колонн может быть несколько.
  • Эксплуатационная колона. Это участок от дна до устья. Именно по нему и транспортируют материал.
  • Забой. Это самая последняя зона скважины. Она предназначается для извлечения продукта из слоев. Сам пласт имеет верхнюю и нижнюю границу (кровля и подошва).
  • Это главные компоненты, без которых не бывает ни одной скважины.

    Функции забоя

    Конструкция забоев скважин является одной из главных составляющих бурения. Она выполняет такие функции:

    • Поддерживает механическую прочность продуктивного слоя, за счет чего можно погружать требуемое оборудование забоев скважин.
    • Поддерживает достаточную гидравлическую проницаемость механизма перед забоем.
    • Дает возможность доступа к остальным пластам продуктивного типа, которые изначально не планировалось использовать.
    • Возможность воздействовать на различные рядом расположенные прослойки либо отдельные участки продуктивного слоя.
    • Поддерживание дренажа всего используемого пласта.

    Так как условия разработки могут быть разными, то и конструкция забоя скважины бывает нескольких типов: открытая, с фильтром, перфорированная, перекрытая.

    Открытый забой

    Забой открытого типа обустраивают так, чтобы эксплуатационная колонна доходила до начала используемого слоя. В таком состоянии она фиксируется цементом. После этого пласт разделывают уже оборудованием с меньшим диаметром. Ствол будет оставаться открытым.

    Вам будет интересно:  Красивый деревенский забор: идеи оформления и фото

    Такую конструкцию можно использовать в следующих случаях:

    • выяснены точные границы используемого слоя;
    • толщина пласта небольшая;
    • прослойка включает породы, которые не обрушатся;
    • пласт является однородным и не включает глинистую массу, которая может обрушиваться из-за набухания;
    • нет необходимости воздействовать на отельные подпрослойки.

    У открытого забоя наиболее высокий показатель эффективности гидродинамического типа по сравнению с другими видами конструкций. Вот почему коэффициенты гидродинамического бурения у других типов измеряют относительно забоя открытого типа, который берется за единицу.

    Минусом является то, что нет возможности разрабатывать отдельные зоны пласта либо раздельно влиять на них. Кроме того, есть вероятность обвала слоя во время откачки, из-за того, что уменьшается давление внутри него. Поэтому скважины с забоем открытого типа применяют редко – примерно в 5 % случаев.

    Забой, перекрытый перфорированным хвостовиком эксплуатационной колонны

    Если планируется использовать такой тип забоя, то скважину углубляют до подошвы выбранного слоя и фиксируют эксплуатационной колонной с перфорацией просверленного типа, которая находится на уровне продуктивного пласта. После этого ее цементируют до того места, где начинается используемый слой.

    Перфорированная зона будет оставаться открытой. Этот вариант не имеет таких недостатков, как уменьшение рабочего диаметра, риск обрушения пород. Такой способ забоя скважин применяют в тех же случаях, что и открытый тип.

    Забой с фильтром

    Если выбран забой с фильтром, то обсадная колонна ставится до верхнего края используемой прослойки и заливается цементом. По ней в пласт помещают фильтр, который имеет отверстия в виде круга либо щели. Участки между фильтром и трубой закрывают сальником.

    Подходят барьеры различных конструкций. К примеру, используют такие:

  • Кольцевой фильтр. Он включает кольца, надетые на перфорированную трубку. Между ними есть ленты такой толщины, чтобы формировался требуемый зазор, который и необходим для фильтрации.
  • Гравийный фильтр. Это 2 перфорированные трубки концентрического типа. Между ними располагается гравий размером в 0,5-0,6 см. Именно он и является фильтрующим элементом.
  • Металлокерамический фильтр. Это кольца из керамической дроби, которая запекается под высоким давлением. Изделие надевают на перфорированную трубку.
  • Последняя разновидность фильтров является наиболее эффективной, так как гидродинамическое сопротивление низкое, обладает хорошей очистительной способностью.

    В целом забои с фильтром применяют для защиты добываемого продукта от примесей песка во время разработки слоев, где могут быть подобные образования.

    Перфорированный забой

    Такой вариант конструкции считается наиболее распространенным. Он обладает такими плюсами:

  • Простота монтажа.
  • Высокое качество изоляции.
  • Есть возможность дальнейшей разработки других слоев.
  • Есть возможность влиять на рядом расположенные пласты.
  • Сечение скважины остается неизменным в течение продолжительного времени.
  • Чтобы сделать перформированный забой, требуется пробурить отверстие от выбранной отметки. До места установки обсадной трубы все исследуется посредством специального оборудования. В итоге, можно сделать отметки водоносного слоя, причем результат будет максимально точным.

    Когда опускается труба, ее цементируют от забоя и до определенных отметок, а также перфорируют в области используемого пласта.

    Очистка: гидравлический метод

    Важной рабочей операцией является очистка забоя скважины во время ее бурения. При этом требуется удалять шлак, транспортируя его наверх. Если не делать это, то накопленные массы будут мешать дальнейшему углублению. А если их будет слишком много, то могут спровоцировать прихват бурового снаряда, что приведет к аварии и разрушению забоя скважины.

    Важно учитывать и способы очистки. Она осуществляется разными методами. Одним из них является гидравлический. То есть промывка забоя скважины. Это самый распространенных вариант.

    Он предполагает использование жидкости на забое скважины. Обычно используют техническую воду, специальные средства – солевые, глинистые и безглинистые, эарированные. Кроме того, задействуют растворы естественного происхождения. Они образуются непосредственно в процессе забоя скважины во время ее бурения.

    Если породы являются слабоустойчивыми, то во время вращения бура применяют глинистые растворы. Они выполняют следующие функции:

    • Фиксируют породу в стенках скважины за счет глинизации и формирования повышенного гидростатического давления на забое скважины.
    • Временно изолируют водоносный пласт.
    • Удерживают частицы освобожденной породы во взвешенном состоянии, когда прекращает циркулировать жидкость.
    • Уменьшают потерю жидкости, когда полагается проходить через водопоглощающие слои.
    • Значительно улучшают условия чистки забоя и транспортировки шлама.

    Жидкости аэрированного типа применяют. Это нужно, чтобы уменьшить гидростатическое давление на забое скважины и проникновения жидкости в слои. При этом меньше засоряются водоносные пласты, уменьшается потеря жидкости.

    Прямая схема промывки

    Прямая промывка очень проста, но имеет ряд минусов. Сюда относится повышение затрат жидкости, особенно если диаметр скважины большой.

    Связано с тем, что нужно иметь значительную скорость восходящей струи, которая обеспечивает выведение шлама. Кроме того, влияет повышение вероятности появления аварии из-за обвалов стенок, которые выполнены из неустойчивой породы.

    Обратная схема промывки

    Обратное промывание осуществляется за счет того, что нагнетается жидкость либо она откачивается специальным насосом. Используется оборудование вакуумного, центробежного, поршневого, водоструйного типа либо эрлифты. При таком методе промывания циркулирование раствора бывает локальным либо внутрискваженным, полным либо нет.

    Подобная схема обладает следующими преимуществами:

    • повышается скорость восходящей струи и при этом расход жидкости небольшой;
    • можно транспортироваться массы без бурового снаряда.

    Эти нюансы обязательно нужно учитывать.

    Очистка: пневматический метод

    При этом методе очистки вместо раствора применяют воздух либо газ. Последний используют во время бурения скважин с нефтью. В газоносных регионах тоже его применяют. Это связано с тем, что воздух использовать там запрещено, так как это может привести к пожару. Например, можно использовать газы отработанного типа от двигателей внутреннего сгорания.

    А вот продувание воздухом является более распространенным методом. Его применяют даже чаще, чем промывание. К плюсам относится следующее:

    • не требуется готовить раствор;
    • не понадобится специальное оборудование для чистки жидкости;
    • можно бурить в районах неводоносного типа, а также в местах с вечной мерзлотой;
    • скорость бурения становится выше;
    • санитарно-гигиенические условия для бригады лучше, особенно зимой.

    Но у такого метода есть и недостатки. Главным является то, что при попадании в скважину воды могут быть спровоцированы аварии. К примеру, небольшой водоприток приводит к тому, что шлам превращается в массу наподобие теста, которая облепляет оборудование. В более сложных случаях уменьшается глубина бурения.

    Очистка: механический способ

    Такой метод предполагает шнековый и ударный способы. Причем так называются типы и бурения, и одновременно очистки. Оба метода одинаково популярны.

    В первом случае применяется специальный шнековый транспортер, который представляет собой полую трубку со спиральной лентой. При ее трении разрушается порода и поднимается наверх из-за движения аппарата.

    При ударном методе после разрушения породы буровой установкой применяют специальные механизмы, которые опускается в скважину и транспортируют из нее шлам. Такое оборудование называют желонкой. Она большое количество раз поднимается на поверхность и сбрасывает собранный материал, который имеет взвешенное состояние. Для этого и подливают в скважину немного раствора.

    Очистка: комбинированный метод

    Комбинированный метод очистки предполагает сочетание гидравлического либо пневматического способа с механическим. Такой вариант считается более эффективным. Часто его применяют, когда скважины имеют форму колонок, либо у них большой диаметр.

    Источник


    Смотрите также