Понятие и факторы качества крепи скважины

В процессе бурения скважин на нефть и газ происходит вскрытие пластов. В свою очередь пласты, характеризуются различной прочностью и устойчивостью к обвалам, осыпям, имеют различные коэффициенты аномальности и разную степень насыщенности различными флюидами (вода, нефть, газ).

В естественном состоянии эти пласты изолированы друг от друга плотными, непроницаемыми породами, а вскрытие пласта влечет за собой нарушение изоляции, что в последствии может стать причиной межпластовых перетоков, неконтролируемого выхода флюидов на поверхность и т.п. Поэтому важно искусственно воссоздавать нарушенную во время пробуривания изоляцию пластов, чтобы избежать осложнений и аварий.

Крепь скважины – это искусственное сооружение в скважине, включающее в себя колонну обсадных труб, цементное кольцо и стенку скважины, представленную породами различного химико-минералогического состава, травмированную при обнажении долотом и трубами и характеризующуюся наличием каверн и выступов, наклоном к вертикали и формой [1].

При креплении скважин достигаются следующие цели:

1) создание долговечного прочного и герметичного канала для транспортировки жидкости или газа из пласта на поверхность или наоборот;

2) герметичное разобщение всех проницаемых пластов друг от друга;

3) укрепление стенок скважины, сложенных недостаточно устойчивыми породами;

4) защита эксплуатационного канала от коррозии при контакте с агрессивными средами (пластовыми жидкостями, газами и др.);

5) создание условий для прочного закрепления на устье скважины противовыбросового и эксплуатационного оборудования [2].

Отказ от крепления скважины может привести к серьезным последствиям, таким как:

1) обрушение стенок скважины: без крепления стенки скважины могут обрушиться, что приведет к потере бурового раствора, оборудования и времени на повторное бурение;

2) попадание грунтовых вод в скважину: без крепления скважина может заполниться грунтовыми водами, что затруднит дальнейшую работу и может привести к загрязнению воды;

3) ухудшение качества добычи: если скважина не закреплена должным образом, то это может привести к ухудшению качества добычи, поскольку вода может проникать в скважину и снижать ее производительность;

4) риск аварийных ситуаций: без крепления скважины возможны аварийные ситуации, например, обрушение стенок или пробоины, что может привести к серьезным травмам и потере жизней.

В целом, отказ от крепления скважины является небезопасным и неэффективным подходом, который может привести к серьезным последствиям, людским и материальным потерям. Поэтому крепь скважины – очень важный и нужный элемент в сооружении скважины.

Качество крепления скважины зависит от многих факторов, включая:

1) геологические условия: различные типы грунтов и пород требуют различных методов крепления;

2) глубина скважины: чем глубже скважина, тем более сложные условия крепления;

3) диаметр скважины: большие диаметры скважин требуют более прочной крепи;

4) тип бурового раствора: некоторые растворы могут оказывать коррозионное воздействие на крепежные элементы;

5) качество крепежных элементов: качество используемых крепежных элементов (болтов, гайок, анкеров и т.д.) должно быть высоким для обеспечения надежности крепления;

6) методы крепления: существует множество методов крепления, каждый из которых имеет свои преимущества и ограничения.

7) условия эксплуатации: условия эксплуатации скважины (например, давление, температура, вибрация) также влияют на качество крепления.

Все вышеперечисленные факторы можно разделить на три группы: геологические, технико-технологические и организационно-экономические. При креплении крепи скважины важно уделять особое внимание всем этим факторам, чтобы избежать неприятных последствий. В случае некачественного крепления скважины могут возникать различного рода аварии и осложнения, которые происходят по следующим причинам:

1) Состояние оборудования: Аварии могут произойти из-за неисправности оборудования, такого как крепежные элементы, болты, гайки и т.д. Причиной этого может быть некачественное оборудование или неправильная установка.

2) Недостаточная глубина крепления: Крепление должно быть достаточно глубоким, чтобы обеспечить надежность и безопасность скважины. Если крепление недостаточно глубокое, то это может привести к авариям.

3) Неправильный выбор материалов: Материалы, используемые для крепления, должны соответствовать условиям эксплуатации скважины. Неправильный выбор материалов может привести к коррозии и разрушению крепежных элементов.

4) Неправильная установка: Неправильная установка крепежных элементов может привести к их ослаблению и разрушению. Это может произойти из-за недостаточной затяжки, неправильной ориентации или неправильного расстояния между элементами.

5) Неправильное использование: Неправильное использование скважины может привести к авариям, связанным с креплением. Это может включать в себя перегрузки, неправильное направление нагрузки и т.д.

6) Нарушение правил эксплуатации: Нарушение правил эксплуатации скважины может привести к авариям, связанным с креплением. Например, если крепление не обслуживается в соответствии с рекомендациями производителя, то это может привести к его ослаблению и разрушению.

7) Негативное воздействие окружающей среды: Некоторые факторы окружающей среды, такие как влажность, коррозия и т.д., могут негативно влиять на крепление скважины. Если эти факторы не учитываются при проектировании и эксплуатации скважины, то это может привести к авариям.

Таким образом, можно сделать вывод, что крепь скважины – это важный элемент в сооружении скважины. Главным образом, крепь должна обеспечивать герметичность скважины. От качества крепи зависит срок службы эксплуатируемого объекта, а также объем и качество извлекаемой продукции.