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 1 • Забой скважины (2) – дно буровой 6 скважины, перемещающееся в результате 3 воздействия породоразрушающего инструмента на породу 7 4 • Стенки скважины (3) – боковые поверхности буровой скважины 2 • Ось скважины (4) — воображаемая линия, соединяющая центры поперечных сечений 5 буровой скважины • Ствол скважины (5) – пространство в недрах, занимаемое буровой скважиной. • Обсадная колонна (6) – колонна соединенных между собой обсадных труб. Если стенки скважины сложены из устойчивых пород, то в скважину обсадные колонны не спускают

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 нефтегазовых 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)

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

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, добычи нефти, газа и газового газа) с целью поддержания пластового давления и продления фонтанного периода разработки месторождений, увеличения дебита эксплуатационных скважин, снабженных насосами и воздушными подъемниками. • конденсата 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.

В нефтегазовой отрасли бурят скважины следующего назначения: • Разведочные – для выявления продуктивных горизонтов, оконтуривания, испытания и оценки их промышленного значения. • Нагнетательные – для закачки в Эксплуатационные – для добычи нефти, газа и газового конденсата. • продуктивные горизонты воды, с целью Нагнетательные – для закачки в продуктивные горизонты воды (реже воздуха, газа) с целью поддержания пластового давления и продления фонтанного поддержания пластового давления и периода разработки месторождений, увеличения дебита эксплуатационных скважин, снабженных насосами и воздушными подъемниками. продления фонтанного периода разработки • Специальные - опорные, параметрические, оценочные, контрольные – для изучения геологического строения малоизвестного района, определения месторождений, увеличения дебита изменения коллекторских свойств продуктивных пластов, наблюдения за пластовым давлением и фронтом движения водонефтяного контакта, степени эксплуатационных скважин 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.

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

В нефтегазовой отрасли бурят скважины следующего назначения: • Разведочные – для выявления продуктивных горизонтов, оконтуривания, испытания и оценки их промышленного значения. • • Структурно-поисковые – для Эксплуатационные – для добычи нефти, газа и газового конденсата. Нагнетательные – для закачки в продуктивные горизонты воды (реже воздуха, уточнения положения газа) с целью поддержания пластового давления и продления фонтанного периода разработки месторождений, увеличения дебита эксплуатационных • перспективных нефтегазоносных скважин, снабженных насосами и воздушными подъемниками. Специальные - опорные, параметрические, оценочные, контрольные – для изучения геологического строения малоизвестного района, определения структур 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.

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

Скважины соединяют продуктивный пласт с дневной поверхностью долговечным каналом

В результате бурения скважины и ее 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 сведения о диаметрах, толщинах стенок и марках сталей обсадных труб по интервалам, о типах обсадных труб, оборудовании низа обсадной колонны.

СПОСОБЫ БУРЕНИЯ СКВАЖИН Бурить скважины можно механическим, термическим, электроимпульсным и другими способами (несколько применение находят Промышленное десятков) только способы механического бурения – ударное и вращательное

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.

При роторном бурении углубление долота в породу происходит при движении вдоль оси скважины вращающейся бурильной колонны При бурении с забойным двигателем – бурильная колонна не вращается 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 Первая скважина на нефть была поверхность пробурена ручным вращательным • Со второй половины 19 века спрос на нефть стал возрастать в связи с широким использованием паровых способом на Апшеронском машин и развитием на их основе промышленности, которая требовала больших количеств смазочных полуострове (Россия) в 1847 г. по веществ и более мощных , чем сальные свечи , источников света инициативе В. Н. Семенова • Первая 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 (25 м) была пробурена в Пенсильвании Эдвином Дрейком в 1959 г. • Рождение российской нефтяной промышленности В США первая скважина на принято отсчитывать от 1964 г. , когда на Кубани в долине реки Кудако А. Н. Новосильцев начал бурить нефть (25 м) была пробурена в первую скважину на нефть (глубиной 55 м) с применением механического ударно-канатного бурения Пенсильвании Эдвином • На рубеже 19 -20 веков были изобретены дизельный и бензиновый двигатели внутреннего сгорания. Внедрение Дрейком в 1859 г. их в практику привело к бурному развитию мировой нефтедобывающей промышленности

• В США первая скважина на нефть (25 м) была пробурена в Пенсильвании Эдвином Дрейком в 1959 г. Рождение российской нефтяной • Рождение российской нефтяной промышленности принято отсчитывать от 1964 г. , когда на Кубани в отсчитывать от 1864 г. , когда на долине реки Кудако А. Н. Новосильцев начал бурить первую скважину на нефть (глубиной 55 м) с Кубани в долине реки Кудако А. Н. применением механического ударно-канатного бурения • На рубеже 19 -20 веков начал бурить первую Новосильцев были изобретены дизельный и бензиновый двигатели внутреннего сгорания. Внедрение скважину на нефть (глубиной 55 м) с их в практику привело к бурному развитию мировой применением механического ударно- нефтедобывающей промышленности канатного бурения

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

• В 1901 г в США впервые было применено вращательное роторное бурение с промывкой забоя циркулирующим потоком жидкости В 1901 г в США впервые было • В Росси роторным способом первая скважина была пробурена в 1902 г. на глубину 345 м в Грозненском применено вращательное роторное районе бурение с промывкой забоя • В 1906 г. русский инженер А. А. Богушевский разработал и запатентовал способ закачки цементного раствора в циркулирующим потоком жидкости 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 Росси роторным способом первая • В Росси роторным способом первая скважина была пробурена в 1902 г. на глубину 345 м в Грозненском скважина была пробурена в 1902 г. районе на глубину 345 м в Грозненском • В 1906 г. русский инженер А. А. Богушевский разработал и запатентовал способ закачки цементного раствора в районе 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 В Росси роторным способом первая скважина была 1906 г. русский инженер А. А. Богушевский разработал и г. на глубину 345 мспособ закачки пробурена в 1902 запатентовал в Грозненском районе цементного раствора в обсадную колонну с • В 1906 г. русский инженер А. А. Богушевский разработал и последующим вытеснением его через низ запатентовал способ закачки цементного раствора в (башмак) обсадной колонны в затрубное обсадную колонну с последующим вытеснением его через пространство. Этот способ затрубное низ (башмак) обсадной колонны в цементирования пространство. Этот способ цементирования быстро распространился в отечественной и зарубежной практике бурениязарубежной 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 В 1923 г. выпускник Томского техники бурения нефтяных и газовых скважин. • В 1924 г. в технологического института скважина с Азербайджане была пробурена первая в мире помощью одноступенчатого турбобура, получившего название М. А. Капелюшников в соавторстве с турбобура Капелюшникова. С. М. Волохом и Н. А. Корнеевым изобрели • В 1937 -40 гг. А. П. Островским, Н. Г. Григоряном, Н. В. Александровым и другими была разработана конструкция принципиально нового гидравлический забойный двигатель – забойного двигателя – электробура • турбобур, был разработан однозаходный гидравлический В США в 1964 г. определивший принципиально винтовой забойный двигатель, а в 1966 в России разработан новый путьвинтовой двигатель, позволяющий осуществлять многозаходный развития технологии и техники бурение наклонно-направленныхи горизонтальных скважин на нефть бурения нефтяных и газовых скважин 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 В 1924 г. в Азербайджане была техники бурения нефтяных и газовых скважин. пробурена первая в мире скважина с • В 1924 г. в Азербайджане была пробурена первая в мире скважина с помощью одноступенчатого турбобура, получившего название помощью одноступенчатого турбобура, турбобура Капелюшникова. • В 1937 -40 гг. А. П. Островским, Н. Г. Григоряном, Н. В. Александровым и получившего название турбобура другими была разработана конструкция принципиально нового забойного двигателя – электробура Капелюшникова • 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 В 1937 -40 гг. А. П. Островским, Н. Г. техники бурения нефтяных и газовых скважин. Григоряном, Н. В. Александровым и • В 1924 г. в Азербайджане была пробурена первая в мире скважина с помощью одноступенчатого турбобура, получившего название другими была разработана конструкция турбобура Капелюшникова. • В 1937 -40 гг. А. П. Островским, Н. Г. Григоряном, Н. В. Александровым и принципиально нового забойного 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 В США в 1964 г. был разработан техники бурения нефтяных и газовых скважин. однозаходный гидравлический • В 1924 г. в Азербайджане была пробурена первая в мире скважина с помощью одноступенчатого турбобура, получившего название винтовой забойный двигатель, а в 1966 турбобура Капелюшникова. • В 1937 -40 гг. А. П. Островским, Н. Г. Григоряном, Н. В. Александровым и в России разработан многозаходный другими была разработана конструкция принципиально нового забойного двигателя – электробура винтовой двигатель, позволяющий • В США в 1964 г. был разработан однозаходный гидравлический осуществлять бурение наклонно- винтовой забойный двигатель, а в 1966 в России разработан многозаходный винтовой двигатель, позволяющий осуществлять направленных и горизонтальных бурение наклонно-направленных и горизонтальных скважин на нефть и газ скважин на нефть и газ

В Западной Сибири первая скважина, давшая мощный фонтан природного газа Первая в Западной Сибири была пробурена 23 сентября 1953 г. у пос. Березово на севере Тюменской области. нефтяная скважина зафонтанировала 21 1963 г. зародилась Здесь, в Березовском районе, в июня 1960 г. газодобывающая промышленность Западной на Мулымьинской площади Сибири.