Общие сведения о нефтяных и газовых скважинах

Общие сведения о нефтяных и газовых скважинах

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Скважиной называется цилиндрическая горная выработка, сооружаемая без доступа в нее человека и имеющая диаметр во много раз меньше длины

Элементы буровой скважины

• Устье скважины (1) – пересечение трассы скважины с дневной поверхностью
• Забой скважины ( 2 ) – дно буровой скважины, перемещающееся в результате воздействия породоразрушающего инструмента на породу
• Стенки скважины ( 3 ) – боковые поверхности буровой скважины
• Ось скважины (4) — воображаемая линия, соединяющая центры поперечных сечений буровой скважины
• Ствол скважины (5) – пространство в недрах, занимаемое буровой скважиной.
• Обсадн ая колонн а (6) – колонн а соединенных между собой обсадных труб. Если стенки скважины сложены из устойчивых пород, то в скважину обсадные колонны не спускают

1

6

3

7

4

2

5

Элементы скважины

Бескерновое бурение - бурение, при котором горная порода разрушается на всей площади забоя, представляющего собой круг

Элементы скважины

Колонковое бурение — бурение, при котором горная порода разрушается по кольцевому забою с столбика выбуриваемой породы - керна

Начальный диаметр нефт е газовых скважин обычно не превышает 900 мм , а конечный редко бывает меньше 165 мм

Глубины скважин достигают нескольких тысяч метров

Пространственное расположение скважин

1

2

3

4

5

6

Нефтяные и газовые скважины бурят при помощи буровых установок ( на суше и на море , зимой и летом)

Б уровые установки монтируются на земле, эстакадах, плавучих буровых платформах или судах

В нефтегазовой отрасли бурят скважины следующего назначения:

• Разведочные – для выявления продуктивных горизонтов, оконтуривания, испытания и оценки их промышленного значения.
• Эксплуатационные – для добычи нефти, газа и газового конденсата.
• Нагнетательные – для закачки в продуктивные горизонты воды (реже воздуха, газа) с целью поддержания пластового давления и продления фонтанного периода разработки месторождений, увеличения дебита эксплуатационных скважин, снабженных насосами и воздушными подъемниками.
• Специальные - опорные, параметрические, оценочные, контрольные – для изучения геологического строения малоизвестного района, определения изменения коллекторских свойств продуктивных пластов, наблюдения за пластовым давлением и фронтом движения водонефтяного контакта, степени выработки отдельных участков пласта, термического воздействия на пласт, обеспечения внутрипластового горения, газификации нефтей, сброса сточных вод в глубокозалегающие поглощающие пласты и др.
• Структурно-поисковые – для уточнения положения перспективных нефте-газоносных структур по повторяющим их очертания верхним маркирующим (определяющим) горизонтам, по данным бурения мелких, менее дорогих скважин небольшого диаметра.

Разведочные – для выявления продуктивных горизонтов, оконтуривания, испытания и оценки их промышленного значения

В нефтегазовой отрасли бурят скважины следующего назначения:

• Разведочные – для выявления продуктивных горизонтов, оконтуривания, испытания и оценки их промышленного значения.

• Эксплуатационные – для добычи нефти, газа и газового конденсата.
• Нагнетательные – для закачки в продуктивные горизонты воды (реже воздуха, газа) с целью поддержания пластового давления и продления фонтанного периода разработки месторождений, увеличения дебита эксплуатационных скважин, снабженных насосами и воздушными подъемниками.
• Специальные - опорные, параметрические, оценочные, контрольные – для изучения геологического строения малоизвестного района, определения изменения коллекторских свойств продуктивных пластов, наблюдения за пластовым давлением и фронтом движения водонефтяного контакта, степени выработки отдельных участков пласта, термического воздействия на пласт, обеспечения внутрипластового горения, газификации нефтей, сброса сточных вод в глубокозалегающие поглощающие пласты и др.
• Структурно-поисковые – для уточнения положения перспективных нефте-газоносных структур по повторяющим их очертания верхним маркирующим (определяющим) горизонтам, по данным бурения мелких, менее дорогих скважин небольшого диаметра.

Эксплуатационные – для добычи нефти, газа и газового конденсата

В нефтегазовой отрасли бурят скважины следующего назначения:

• Разведочные – для выявления продуктивных горизонтов, оконтуривания, испытания и оценки их промышленного значения.
• Эксплуатационные – для добычи нефти, газа и газового конденсата.

• Нагнетательные – для закачки в продуктивные горизонты воды (реже воздуха, газа) с целью поддержания пластового давления и продления фонтанного периода разработки месторождений, увеличения дебита эксплуатационных скважин, снабженных насосами и воздушными подъемниками.
• Специальные - опорные, параметрические, оценочные, контрольные – для изучения геологического строения малоизвестного района, определения изменения коллекторских свойств продуктивных пластов, наблюдения за пластовым давлением и фронтом движения водонефтяного контакта, степени выработки отдельных участков пласта, термического воздействия на пласт, обеспечения внутрипластового горения, газификации нефтей, сброса сточных вод в глубокозалегающие поглощающие пласты и др.
• Структурно-поисковые – для уточнения положения перспективных нефте-газоносных структур по повторяющим их очертания верхним маркирующим (определяющим) горизонтам, по данным бурения мелких, менее дорогих скважин небольшого диаметра.

Нагнетательные – для закачки в продуктивные горизонты воды , с целью поддержания пластового давления и продления фонтанного периода разработки месторождений, увеличения дебита эксплуатационных скважин

В нефтегазовой отрасли бурят скважины следующего назначения:

• Разведочные – для выявления продуктивных горизонтов, оконтуривания, испытания и оценки их промышленного значения.
• Эксплуатационные – для добычи нефти, газа и газового конденсата.
• Нагнетательные – для закачки в продуктивные горизонты воды (реже воздуха, газа) с целью поддержания пластового давления и продления фонтанного периода разработки месторождений, увеличения дебита эксплуатационных скважин, снабженных насосами и воздушными подъемниками.

• Специальные - опорные, параметрические, оценочные, контрольные – для изучения геологического строения малоизвестного района, определения изменения коллекторских свойств продуктивных пластов, наблюдения за пластовым давлением и фронтом движения водонефтяного контакта, степени выработки отдельных участков пласта, термического воздействия на пласт, обеспечения внутрипластового горения, газификации нефтей, сброса сточных вод в глубокозалегающие поглощающие пласты и др.
• Структурно-поисковые – для уточнения положения перспективных нефте-газоносных структур по повторяющим их очертания верхним маркирующим (определяющим) горизонтам, по данным бурения мелких, менее дорогих скважин небольшого диаметра.

Специальные ( опорные, параметрические, оценочные, контрольные ) – для изучения геологического строения малоизвестного района, определения изменения коллекторских свойств продуктивных пластов, наблюдения за пластовым давлением, степен ью выработки отдельных участков пласта, газификации нефтей, сброса сточных вод в глубокозалегающие поглощающие пласты и др .

В нефтегазовой отрасли бурят скважины следующего назначения:

• Разведочные – для выявления продуктивных горизонтов, оконтуривания, испытания и оценки их промышленного значения.
• Эксплуатационные – для добычи нефти, газа и газового конденсата.
• Нагнетательные – для закачки в продуктивные горизонты воды (реже воздуха, газа) с целью поддержания пластового давления и продления фонтанного периода разработки месторождений, увеличения дебита эксплуатационных скважин, снабженных насосами и воздушными подъемниками.
• Специальные - опорные, параметрические, оценочные, контрольные – для изучения геологического строения малоизвестного района, определения изменения коллекторских свойств продуктивных пластов, наблюдения за пластовым давлением и фронтом движения водонефтяного контакта, степени выработки отдельных участков пласта, термического воздействия на пласт, обеспечения внутрипластового горения, газификации нефтей, сброса сточных вод в глубокозалегающие поглощающие пласты и др.

• Структурно-поисковые – для уточнения положения перспективных нефте-газоносных структур по повторяющим их очертания верхним маркирующим (определяющим) горизонтам, по данным бурения мелких, менее дорогих скважин небольшого диаметра.

Структурно-поисковые – для уточнения положения перспективных нефтегазоносных структур

Сегодня н ефтяные и газовые скважины представляют собой капитальные дорогостоящие сооружения, служащие много десятилетий

Скважины соедин яют продуктивн ый пласт с дневной поверхностью долговечным каналом

В результате бурения скважины и е е последующего крепления и разобщения пластов создается устойчивое подземное сооружение определенной конструкции

Под конструкцией скважины понимается совокупность данных о числе и размерах (диаметр и длина) обсадных колонн, диаметрах ствола скважины под каждую колонну, интервалах цементирования, а также о способах и интервалах соединения скважины с продуктивным пластом

В понятие конструкции обсадной колонны входят с ведения о диаметрах , толщинах стенок и марках сталей обсадных труб по интервалам, о типах обсадных труб, оборудовании низа обсадной колонны.

СПОСОБЫ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

П ромышленное применение находят только способы механического бурения – ударное и вращательное

Бурить скважины можно механическим , термическим , электроимпульсным и другими способами (несколько десятков)

ВРАЩАТЕЛЬНОЕ БУРЕНИЕ СКВАЖИН

При вращательном бурении разрушение породы происходит в результате одновременного воздействия на долото осевой нагрузки и крутящего момента . Под действием нагрузки долото внедряется в породу, а под влиянием крутящего момента скалывает ее.

Характерной особенностью вращательного бурения является промывка скважины потоком жидкости (или продувка)

Существует две разновидности вращательного бурения – роторный и с забойными двигателями .

П ри роторном бурении углубление долота в породу происходит при движении вдоль оси скважины вращающейся бурильной колонны

П ри бурении с забойным двигателем – бурильн ая колонн а не враща ет ся

Схема вращательного бурения скважин

ИСТОРИЯ БУРЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН

• До середины 19 века нефть добывалась в небольших количествах, в основном из неглубоких колодцев вблизи естественных выходов ее на дневную поверхность

• Со второй половины 19 века спрос на нефть стал возрастать в связи с широким использованием паровых машин и развитием на их основе промышленности, которая требовала больших количеств смазочных веществ и более мощных , чем сальные свечи , источников света
• П ервая скважина на нефть была пробурена ручным вращательным способом на Апшеронском полуострове (Россия) в 1847 г. по инициативе В.Н. Семенова

П ервая скважина на нефть была пробурена ручным вращательным способом на Апшеронском полуострове (Россия) в 1847 г. по инициативе В.Н. Семенова

• В США первая скважина на нефть (25м) была пробурена в Пенсильвании Эдвином Дрейком в 1959 г.
• Рождение российской нефтяной промышленности принято отсчитывать от 1964 г., когда на Кубани в долине реки Кудако А.Н. Новосильцев начал бурить первую скважину на нефть (глубиной 55 м) с применением механического ударно-канатного бурения
• На рубеже 19-20 веков были изобретены дизельный и бензиновый двигатели внутреннего сгорания . Внедрение их в практику привело к бурному развитию мировой нефтедобывающей промышленности

В США первая скважина на нефть (25м) была пробурена в Пенсильвании Эдвином Дрейком в 1 8 59 г.

• В США первая скважина на нефть (25м) была пробурена в Пенсильвании Эдвином Дрейком в 1959 г .

• Рождение российской нефтяной промышленности принято отсчитывать от 1964 г., когда на Кубани в долине реки Кудако А.Н. Новосильцев начал бурить первую скважину на нефть (глубиной 55 м) с применением механического ударно-канатного бурения
• На рубеже 19-20 веков были изобретены дизельный и бензиновый двигатели внутреннего сгорания . Внедрение их в практику привело к бурному развитию мировой нефтедобывающей промышленности

Рождение российской нефтяной промышленности принято отсчитывать от 1 8 64 г ., когда на Кубани в долине реки Кудако А.Н. Новосильцев начал бурить первую скважину на нефть (глубиной 55 м) с применением механического ударно-канатного бурения

• В США первая скважина на нефть (25м) была пробурена в Пенсильвании Эдвином Дрейком в 1959 г.

• Рождение российской нефтяной промышленности принято отсчитывать от 1964 г., когда на Кубани в долине реки Кудако А.Н. Новосильцев начал бурить первую скважину на нефть (глубиной 55 м) с применением механического ударно-канатного бурения

• На рубеже 19-20 веков были изобретены дизельный и бензиновый двигатели внутреннего сгорания . Внедрение их в практику привело к бурному развитию мировой нефтедобывающей промышленности

На рубеже 19-20 веков были изобретены дизельный и бензиновый двигатели внутреннего сгорания . Внедрение их в практику привело к бурному развитию мировой нефтедобывающей промышленности

• В 1901 г в США впервые было применено вращательное роторное бурение с промывкой забоя циркулирующим потоком жидкости
• В Росси роторным способом первая скважина была пробурена в 1902 г. на глубину 345 м в Грозненском районе
• В 1906 г. русский инженер А.А. Богушевский разработа л и запатентова л способ закачки цементного раствора в обсадную колонну с последующим вытеснением его через низ (башмак) обсадной колонны в затрубное пространство. Этот способ цементирования быстро распространился в отечественной и зарубежной практике бурения

В 1901 г в США впервые было применено вращательное роторное бурение с промывкой забоя циркулирующим потоком жидкости

• В 1901 г в США впервые было применено вращательное роторное бурение с промывкой забоя циркулирующим потоком жидкости

• В Росси роторным способом первая скважина была пробурена в 1902 г. на глубину 345 м в Грозненском районе
• В 1906 г. русский инженер А.А. Богушевский разработа л и запатентова л способ закачки цементного раствора в обсадную колонну с последующим вытеснением его через низ (башмак) обсадной колонны в затрубное пространство. Этот способ цементирования быстро распространился в отечественной и зарубежной практике бурения

В Росси роторным способом первая скважина была пробурена в 1902 г. на глубину 345 м в Грозненском районе

• В 1901 г в США впервые было применено вращательное роторное бурение с промывкой забоя циркулирующим потоком жидкости

• В Росси роторным способом первая скважина была пробурена в 1902 г. на глубину 345 м в Грозненском районе

• В 1906 г. русский инженер А.А. Богушевский разработа л и запатентова л способ закачки цементного раствора в обсадную колонну с последующим вытеснением его через низ (башмак) обсадной колонны в затрубное пространство. Этот способ цементирования быстро распространился в отечественной и зарубежной практике бурения

В 1906 г. русский инженер А.А. Богушевский разработа л и запатентова л способ закачки цементного раствора в обсадную колонну с последующим вытеснением его через низ (башмак) обсадной колонны в затрубное пространство. Этот способ цементирования быстро распространился в отечественной и зарубежной практике бурения

• В 1923 г. выпускник Томского технологического института М.А. Капелюшников в соавторстве с С.М. Волохом и Н.А. Корнеевым изобрели гидравлический забойный двигатель – турбобур , определивший принципиально новый путь развития технологии и техники бурения нефтяных и газовых скважин.
• В 1924 г. в Азербайджане была пробурена первая в мире скважина с помощью одноступенчатого турбобура, получившего название турбобура Капелюшникова.
• В 1937-40 гг. А.П. Островским, Н.Г. Григоряном, Н.В. Александровым и другими была разработана конструкция принципиально нового забойного двигателя – электробура
• В США в 1964 г. был разработан однозаходный гидравлический винтовой забойный двигатель, а в 1966 в России разработан многозаходный винтовой двигатель, позволяющий осуществлять бурение наклонно-направленных и горизонтальных скважин на нефть и газ

В 1923 г. выпускник Томского технологического института М.А. Капелюшников в соавторстве с С.М. Волохом и Н.А. Корнеевым изобрели гидравлический забойный двигатель – турбобур , определивший принципиально новый путь развития технологии и техники бурения нефтяных и газовых скважин

• В 1923 г. выпускник Томского технологического института М.А. Капелюшников в соавторстве с С.М. Волохом и Н.А. Корнеевым изобрели гидравлический забойный двигатель – турбобур , определивший принципиально новый путь развития технологии и техники бурения нефтяных и газовых скважин.

• В 1924 г. в Азербайджане была пробурена первая в мире скважина с помощью одноступенчатого турбобура, получившего название турбобура Капелюшникова.
• В 1937-40 гг. А.П. Островским, Н.Г. Григоряном, Н.В. Александровым и другими была разработана конструкция принципиально нового забойного двигателя – электробура
• В США в 1964 г. был разработан однозаходный гидравлический винтовой забойный двигатель, а в 1966 в России разработан многозаходный винтовой двигатель, позволяющий осуществлять бурение наклонно-направленных и горизонтальных скважин на нефть и газ

В 1924 г. в Азербайджане была пробурена первая в мире скважина с помощью одноступенчатого турбобура, получившего название турбобура Капелюшникова

• В 1923 г. выпускник Томского технологического института М.А. Капелюшников в соавторстве с С.М. Волохом и Н.А. Корнеевым изобрели гидравлический забойный двигатель – турбобур , определивший принципиально новый путь развития технологии и техники бурения нефтяных и газовых скважин.
• В 1924 г. в Азербайджане была пробурена первая в мире скважина с помощью одноступенчатого турбобура, получившего название турбобура Капелюшникова.

• В 1937-40 гг. А.П. Островским, Н.Г. Григоряном, Н.В. Александровым и другими была разработана конструкция принципиально нового забойного двигателя – электробура
• В США в 1964 г. был разработан однозаходный гидравлический винтовой забойный двигатель, а в 1966 в России разработан многозаходный винтовой двигатель, позволяющий осуществлять бурение наклонно-направленных и горизонтальных скважин на нефть и газ

В 1937-40 гг. А.П. Островским, Н.Г. Григоряном, Н.В. Александровым и другими была разработана конструкция принципиально нового забойного двигателя – электробура

• В 1923 г. выпускник Томского технологического института М.А. Капелюшников в соавторстве с С.М. Волохом и Н.А. Корнеевым изобрели гидравлический забойный двигатель – турбобур , определивший принципиально новый путь развития технологии и техники бурения нефтяных и газовых скважин.
• В 1924 г. в Азербайджане была пробурена первая в мире скважина с помощью одноступенчатого турбобура, получившего название турбобура Капелюшникова.
• В 1937-40 гг. А.П. Островским, Н.Г. Григоряном, Н.В. Александровым и другими была разработана конструкция принципиально нового забойного двигателя – электробура

• В США в 1964 г. был разработан однозаходный гидравлический винтовой забойный двигатель, а в 1966 в России разработан многозаходный винтовой двигатель, позволяющий осуществлять бурение наклонно-направленных и горизонтальных скважин на нефть и газ

В США в 1964 г. был разработан однозаходный гидравлический винтовой забойный двигатель, а в 1966 в России разработан многозаходный винтовой двигатель, позволяющий осуществлять бурение наклонно-направленных и горизонтальных скважин на нефть и газ

В Западной Сибири первая скважина, давшая мощный фонтан природного газа была пробурена 23 сентября 1953 г. у пос. Березово на севере Тюменской области. Здесь, в Березовском районе , в 1963 г. зародилась газодобывающая промышленность Западной Сибири.

Первая в Западной Сибири нефтяная скважина зафонтанировала 21 июня 1960 г . на Мулымьинской площади