Обустройство забоя скважины

Скважина с зацементированной обсадной колонной для соединения ее внутренней поверхности с продуктив­ным пластом подвергается перфорации.

Перфорация скважины - создание радиальных от­верстий в цилиндрической поверхности обсадных труб и цементном камне в зоне расположения продуктивного пласта. Через полученные в процессе перфорации ради­альные отверстия продукция поступает из пласта внутрь скважины и по ней может подниматься на поверхность.

В зависимости от назначения скважины можно подразделить на две группы: поисково-разведочные и эксплуатационные.

Группа поисково-разведочных скважин включает скважины следующих категорий: опорные, параметриче­ские, поисковые, разведочные. Назначение этой группы скважин - получение фактических данных о структуре залегания горных пород, оценке запасов месторождений, сведений по разработке проектов месторождений. Группа эксплуатационных скважин включает скважины двух категорий: добывающие и нагнетательные.

Нагнетательные скважины предназначены для нагнетания воды или газа с поверхности в продук­тивные пласты на месторождениях, разрабатываемых с поддержанием пластового давления. Использование на­гнетательных скважин позволяет продлить фонтанную эксплуатацию нефтедобывающих скважин.

Самым массовым видом скважин на месторождениях являются добывающие скважины. Число их на месторож­дениях во много раз превосходит скважины других видов.

Добывающие скважины предназначены для промышленного подъема (извлечения) нефти и газа из продуктивных пластов. Добывающие скважины по роду извлекаемой продукции подразделяются на нефтяные и газовые.

Добывающие нефтяные скважины в зависимости от способа эксплуатации подразделяются на фонтанные, газлифтные, глубинно-насосные.

Глубинно-насосные скважины по типу спускаемого в них погружного насоса принято подразделять:

на скважины, эксплуатируемые установкой штанго­вого скважинного насоса (УШСН);

скважины, эксплуатируемые погружными электро­центробежными насосами (УЭЦН); электровинтовыми насосами (УЭВН);

скважины, эксплуатируемые погружными гидро­поршневыми насосами (УГГШ).

Наибольшее распространение среди глубинно-насосных скважин получили скважины, эксплуатируемые УШСН. Число их составляет около 70% всех глубинно-насосных скважин в нашей стране.

Фонтанная скважина. Фонтанной скважиной называется добывающая скважина, в которой подъем нефти от забоя до устья осуществляется за счет естественной энергии продук­тивного пласта. Эксплуатация такой скважины является наиболее экономически выгодной. Объясняется это тем, что обустройство скважины ввиду простоты конструкции требует минимальных затрат и не требует дополнитель­ных затрат энергии на подъем нефти.

Фонтанная скважина отличается от скважины, закон­ченной бурением, следующими особенностями. Для обеспе­чения подъема нефти в обсадную колонну спускают спе­циальную колонну труб, получивших название насосно-компрессорных (НКТ). Колонна НКТ подвешивается на специальном устьевом оборудовании скважины, полу­чившим название фонтанной арматуры. Фон­танная арматура устанавливается на устье скважины. Она служит для подвески колонны НКТ, спущенных в скважи­ну, герметизации устья скважины, направления добытой нефти в наземные трубопроводы и регулирования режима эксплуатации скважины.

Колонна НКТ является каналом для подъема нефти от забоя скважины до устья. Спуск и подъем колонны НКТ осуществляются спе­циальной техникой, получившей название эксплуатацион­ных подъемников и подъемных агрегатов.

Фонтанная арматура представляет собой сталь­ные толстостенные трубные конструкции, тройники, кре­стовины и запорные устройства, соединяемые между собой посредством фланцевых болтовых.

Скважина, эксплуатируемая установкой штангового скважинного насоса. Установка штангового скважинного насоса представляет собой скважину, в которую на колонне НКТ спущен глубинный насос объемного действия с возвратно-поступательным движением плунжера. Плунжер насоса колонной стальных штанг, размещенных внутри колонны НКТ, соединен с наземным приводом, установ­ленным на поверхности земли около устья скважины. На­земный привод через колонну штанг передает возвратно-поступательное движение плунжеру скважинного насоса, в результате чего насос добываемую нефть по колонне НКТ подает на поверхность.

Устьевое оборудование такой скважины обеспечивает
подвеску в скважине колонны НКТ, направление добытой
нефти в наземный трубопровод и герметизацию верхней
части колонны штанг, соединенной с наземным приводом.
В качестве наземного привода УШСН широкое распростра­нение получил механический привод, названный стан­ком-качалкой.

Станок-качалка представляет собой кривошипно-коромысловый механизм одностороннего действий, преоб­разующий вращательное движение точки подвеса штанг. Конструктивно станок-качалка состоит из рамы с верти­кальной стойкой, на которой подвижно установлен балан­сир (коромысло). К переднему плечу балансира (со стороны устья скважины) на канатной подвеске крепится верхний конец колонны штанг, спущенных в скважину и передаю­щих возвратно-поступательное движение плунжеру скважинного насоса.

Для обслуживания и ремонта станков-качалок исполь­зуется специальная техника, получившая название агрегатов наземного ремонта.

Скважина, эксплуатируемая установкой погружного электроцентробежного насоса.

Установка погружного электроцентробежного насоса (УЭЦН) представляет собой нефтедобывающую скважину, в которую на колонне НКТ под уровень нефти спущен погружной насосный агрегат, состоящий из много­ступенчатого скважинного насоса и погружного электро­двигателя, получившего название ЭЦН.

Штанговые скважинные насосы -малогабаритные плунжерные насосы объемного действия, имеющие цилиндрическую наружную поверхность диамет­рами от 48,2 до 114 мм, длину цилиндров от 2 до 7 м. Спуск и подъем насосов в скважины осуществляют на колонне НКТ или колонне штанг в зависимости от модели скважинного насоса.

Штанги насосные предназначены для пере­дачи возвратно-поступательного движения от наземного привода к штанговому скважинному насосу, установленно­му в скважине. Штанги между собой соединяются на резь­бовых муфтах, образуя штанговую колонну. Для транспортировки штанг на промысле используются специальные агрегаты перевозки штанг (АПШ). Спуск и подъем штанг в скважину осуществляют подъемники, ис­пользуемые для работы с НКТ.

Скважина, эксплуатируемая установкой электровинтовых насосов

Установка погружного электровинтового насоса пред­назначена для добычи нефти повышенной вязкости и газо­содержания. Отличительной особенностью УЭВН является наличие в погружном насосном агрегате винтового одно- или двух­секционного насоса (вместо многоступенчатого центробеж­ного), приводимого в работу погружным тихоходным элек­тродвигателем. Наземное энергетическое оборудование станции управ­ления, автотрансформатор, кабельные линии и кабель скважинных установок винтовых электронасосов идентичны применяемым для УЭЦН.

Скважина, эксплуатируемая установкой " погружного гидропоршневого насосного агрегата.

Установка погружного гидропоршневого насосного агрегата (УГПН) представляет собой скважину, в ко­торой внутри колонны насосно-компрессорных труб, в нижней ее части, размещен гидропоршневой насосный агрегат. Устьевое оборудование посредством наземных трубопроводов соеди­нено с наземным оборудованием установки.

В качестве рабочей жидкости используется сырая нефть из скважины предварительно очищенная от механи­ческих примесей. Принцип действия установки основан на использовании потока рабочей жидкости в качестве носите­ля энергии к погружному гидропоршневому насосному аг­регату, установленному на забое нефтедобывающей скважи­ны.

Газлифтная скважина. Газлифтный способ эксплуатации нефтяных скважин - способ механизированной добычи, при котором жидкость из скважины поднимается на поверхность за счет энергии газа, нагнетаемого под давлением с поверхности. Если в качестве нагнетаемого газа используется воздух, скважина называется эрлифтной, если нефтяной -газлифтной. В практике нефтедобычи в основном используется газлифтный способ, так как при закачке воздуха в нефтяную скважину ухудшается качество добываемой нефти и усили­ваются окислительные процессы со скважинным оборудова­нием.

Газлифтный способ добычи нефти позволяет эффек­тивно эксплуатировать наклонно-направленные скважины с высокой температурой, с большим содержанием газа, песка, воды в продукции скважины.