Цели и способы крепления скважин.

План темы.

1. ЦЕЛИ И СПОСОБЫ КРЕПЛЕНИЯ СКВАЖИН.

2. ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ СКВЖИНЫ.

3. ОБСАДНЫЕ ТРУБЫ И ИХ СОЕДИНЕНИЯ.

4. ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ИХ СОЕДИНЕНИЯ.

5.УСЛОВИЯ РАБОТЫ ОБСАДНЫХ КОЛОНН В СКВАЖИНАХ.

6. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ СПУСКА ОБСАДНЫХ КОЛОНН В СКВАЖИНУ.

 

ЦЕЛИ И СПОСОБЫ КРЕПЛЕНИЯ СКВАЖИН.

Основные цели крепления скважин:

а) создание долговечного, прочного и герметичного канала для транспорта жидкости от эксплуатационных горизонтов к дневной поверхности или в противоположном направлении;

б) герметичное разобщение всех проницаемых горизонтов друг от друга;

в) укрепление стенок скважины, сложенных недостаточно устойчивыми породами;

г) защита эксплуатационного канала от коррозии пластовыми жидкостями.

Наиболее распространенным способом крепления скважин и разобщения проницаемых горизонтов является спуск колонн, составленных из специальных труб, называемых обсадными, и цементирование пространства между колонной труб и стенками скважины. Для разобщения горизонтов с разными коэффициентами аномальности пластовых давлений, а также для предотвращения газрнефтепроявления из горизонтов с повышенными коэффициентами аномальности используют также пакеры.

 

 

3. ОБСАДНЫЕ ТРУБЫ И ИХ СОЕДИНЕНИЯ.

Обсадную колонну составляют из стальных цельнокатаных труб, соединенных друг с другом с помощью резьбы или сварки. Обсадные трубы для нефтяных и газовых скважин изготовляют в состветствии с ГОСТ 632-80. По конструкции все трубы можно разделить на две группы. Основную группу составляют трубы, изготовляемые в виде полого цилиндра круглого поперечного сечения с постоянной по длине толщиной стенки. Вторую группу - трубы изготовляемые в форме цилиндра такого же сечения, утолщенного на одном конце наружу. Трубы с постоянной по длине толщиной стенки соединяют друг с другом в колонну
муфтами. Трубы с утолщенными концами соединяют без помощи муфт, ввинчивая неутолщенный конец одной трубы а утолщенный конец другой. Стандартом предусмотрено 5 разновидностей соединений обсадных труб, четыре из которых - муфтовые: с короткой треугольной резьбой; с удлиненной треугольной резьбой, с трапецеидальной резьбой (ОТТМ); высокогерметичные с трапецеидальной резьбой (ОТТГ). Пятая разновидность - высокогерметичные безмуфтовые соединения ТБО с трапецеидальной резьбой. Согласно ГОСТ 632-80 обсадные трубы с короткой треугольной резьбой могут быть 19 размеров с условным диаметром в диапазоне от 114 до 508 мм. Ассортимент труб с соединениями других разновидностей меньше. По точности и качеству трубы могут быть двух исполнений - А и Б; исполнение "А" более точное. Трубы могут иметь небольшую овальность. ГОСТом предусмотрено изготовление труб одного условного диаметра с разными толщинами стенок (от 5.2 до 16.5 мм - в зависимости от диаметра, группы прочности и конструкции соединения). Наиболее широк ассортимент труб из стали группы прочности "Д". С увеличением группы прочности, как и с увеличением сложности конструкции соединения, а также стоимости трубы ассортимент сокращается. Согласно стандарту обсадные трубы должны изготовляться из сталей 7 групп прочности. После изготовления трубы с навинченными муфтами и безмуфтовые трубы подвергают гидравлическому испытанию. Давление гидравлического испытания рассчитывают так, чтобы приведенное напряжение в теле труб с условным диаметром по 219 мм исполнения "Б" было равно 80% от предела текучести, а в теле труб большего диаметра - 60 %.

Варианты обсадных труб.

Одним из важнейших элементов формирования скважины является обсадка трубами. Она необходима для того, чтобы грунт не обрушивался в скважину. Как правило, для формирования скважин используются стальные, асбестоцементные или пластиковые трубы ПВХ. От выбора трубы зависит качество поставляемой воды, а кроме того, срок службы скважины. Стальные трубы для обсадки скважины изготавливаются из черной стали и имеют стенки толщиной не менее 6 мм. Такой вариант труб достаточно долговечен и служит не менее 50 лет. Как правило, стальные обсадные трубы считаются экологически чистыми, но все же могут выделять ржавчину, поэтому необходима дополнительная фильтрация воды. В настоящее время такие трубы используются крайне редко из-за сложностей в установке и дороговизны труб. Такой трубой целесообразно обсаживать артезианские скважины в местах с сильно подвижным грунтом, так как смещение тяжелой стальной трубы будет минимальным.

Второй вариант - это асбестобетонные трубы. Такие трубы имеют практически неограниченный срок службы, не подвержены коррозии. Несмотря на видимые преимущества, данный вид труб имеет и ряд недостатков. Дело в том, что сама труба достаточно хрупкая, что в значительной мере усложняет процесс установки, к тому же толщина стенок достигает 5 см, а это требует бурения скважины большего диаметра. Асбестобетонные труды, как правило, используют для глубоких артезианских скважин, так как для неглубоких это будет неоправданно дорого. Пластиковые трубы для обсадки скважин являются прекрасным вариантом при бурении скважин глубиной не более 50 м.

Как правило, используются трубы из полиэтилена, полипропилена и ПВХ. Трубы данного вида не подвержены коррозии, имеют практически неограниченный срок службы, герметичны, имеют удобные крепления, практичны в установке. Как правило, для формирования обсадки скважины берутся трубы с внутренним диаметром от 125 мм и выше. Диаметр обсадной трубы подбирается в зависимости от потребностей в воде, к примеру, для коттеджа на одного хозяина вполне достаточно будет установить трубу диаметром в 125-135 мм, хотя здесь, помимо всего прочего, нужно учесть планируемую глубину залегания водоносного слоя.

 

 

План темы.

1. ЦЕЛИ И СПОСОБЫ КРЕПЛЕНИЯ СКВАЖИН.

2. ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ СКВЖИНЫ.

3. ОБСАДНЫЕ ТРУБЫ И ИХ СОЕДИНЕНИЯ.

4. ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ИХ СОЕДИНЕНИЯ.

5.УСЛОВИЯ РАБОТЫ ОБСАДНЫХ КОЛОНН В СКВАЖИНАХ.

6. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ СПУСКА ОБСАДНЫХ КОЛОНН В СКВАЖИНУ.

 

ЦЕЛИ И СПОСОБЫ КРЕПЛЕНИЯ СКВАЖИН.

Основные цели крепления скважин:

а) создание долговечного, прочного и герметичного канала для транспорта жидкости от эксплуатационных горизонтов к дневной поверхности или в противоположном направлении;

б) герметичное разобщение всех проницаемых горизонтов друг от друга;

в) укрепление стенок скважины, сложенных недостаточно устойчивыми породами;

г) защита эксплуатационного канала от коррозии пластовыми жидкостями.

Наиболее распространенным способом крепления скважин и разобщения проницаемых горизонтов является спуск колонн, составленных из специальных труб, называемых обсадными, и цементирование пространства между колонной труб и стенками скважины. Для разобщения горизонтов с разными коэффициентами аномальности пластовых давлений, а также для предотвращения газрнефтепроявления из горизонтов с повышенными коэффициентами аномальности используют также пакеры.

 

 

3. ОБСАДНЫЕ ТРУБЫ И ИХ СОЕДИНЕНИЯ.

Обсадную колонну составляют из стальных цельнокатаных труб, соединенных друг с другом с помощью резьбы или сварки. Обсадные трубы для нефтяных и газовых скважин изготовляют в состветствии с ГОСТ 632-80. По конструкции все трубы можно разделить на две группы. Основную группу составляют трубы, изготовляемые в виде полого цилиндра круглого поперечного сечения с постоянной по длине толщиной стенки. Вторую группу - трубы изготовляемые в форме цилиндра такого же сечения, утолщенного на одном конце наружу. Трубы с постоянной по длине толщиной стенки соединяют друг с другом в колонну
муфтами. Трубы с утолщенными концами соединяют без помощи муфт, ввинчивая неутолщенный конец одной трубы а утолщенный конец другой. Стандартом предусмотрено 5 разновидностей соединений обсадных труб, четыре из которых - муфтовые: с короткой треугольной резьбой; с удлиненной треугольной резьбой, с трапецеидальной резьбой (ОТТМ); высокогерметичные с трапецеидальной резьбой (ОТТГ). Пятая разновидность - высокогерметичные безмуфтовые соединения ТБО с трапецеидальной резьбой. Согласно ГОСТ 632-80 обсадные трубы с короткой треугольной резьбой могут быть 19 размеров с условным диаметром в диапазоне от 114 до 508 мм. Ассортимент труб с соединениями других разновидностей меньше. По точности и качеству трубы могут быть двух исполнений - А и Б; исполнение "А" более точное. Трубы могут иметь небольшую овальность. ГОСТом предусмотрено изготовление труб одного условного диаметра с разными толщинами стенок (от 5.2 до 16.5 мм - в зависимости от диаметра, группы прочности и конструкции соединения). Наиболее широк ассортимент труб из стали группы прочности "Д". С увеличением группы прочности, как и с увеличением сложности конструкции соединения, а также стоимости трубы ассортимент сокращается. Согласно стандарту обсадные трубы должны изготовляться из сталей 7 групп прочности. После изготовления трубы с навинченными муфтами и безмуфтовые трубы подвергают гидравлическому испытанию. Давление гидравлического испытания рассчитывают так, чтобы приведенное напряжение в теле труб с условным диаметром по 219 мм исполнения "Б" было равно 80% от предела текучести, а в теле труб большего диаметра - 60 %.