Скважины их назначение и классификация

 

Конспект

лекцій з дисципліни: «Геотехнологія гірництва»

для напряму підготовки 0903 «Гірництво»

спеціальність «Розробка родовищ корисних копалин»

спеціалізація «Технологія акумулювання та транспорту газу»

Дніпропетровськ 2006

 

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

Начало скважины называется устьем, цилиндрическая поверхность - стенкой или стволом, дно — забоем. Длина от устья до забоя по оси ствола определяет глубину скважины.

Скважины бурят вертикальные и наклонные. В последнем случае скважину принудительно искривляют по заранее запроектиро­ванному профилю.

Скважины бурят, как правило, ступенчато, уменьшая ее диаметр от интервала к интервалу. Начальный диаметр обычно не превышает 760 мм, а конечный не меньше 93 мм.

Глубины нефтяных и газовых скважин изменяются в широких пределах: от нескольких сот до нескольких тысяч метров.

Углубление скважины осуществляется путем разрушения породы по всей площади забоя (сплошное бурение) или по его периферийной части (колонковое бурение). В последнем случае в центре скважины остается колонка породы (керн), которая периодически поднимается на поверхность для изучения пройденного разреза пород.

Нефтяные и газовые скважины бурят на суше и на море при по­мощи специальных буровых установок, мощность которых достигает 1500 кВт и более.

По назначению все скважины, бурящиеся с целью геологического исследования района, поисков, разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений, классифицируются на опорные, параметри­ческие, структурные, поисковые, разведочные, эксплуатационные и специальные.

Опорные скважины бурят для изучения геологического строения и гидрогеологических условий залегания осадочной толщи пород и выявления закономерностей распространения комплексов отло­жений, благоприятных для нефтегазонакоплений. Результаты опорного бурения всесторонне исследуют и в комплексе с другими геолого-геофизическими данными, получен­ными ранее, используют для выяснения общих закономерностей гео­логического строения района, предварительной оценки перспектив его нефтегазоносности, составления перспективного плана геолого­разведочных работ и подсчета прогнозных запасов нефти и газа.

Параметрические скважины предназначены для более детального изучения геологического строения разреза, особенно на больших глубинах, и выявления наиболее перспективных площадей с точки зрения проведения на них геологопоисковых работ. По результатам бурения параметрических скважин уточняют стратиграфический разрез и наличие благоприятных для скопления нефти и газа структур, корректируют данные о нефтегазоносности района и прогнозные запасы нефти и газа.

Структурные скважины служат для тщательного изучения вы­явленных при бурении опорных и параметрических скважин струк­тур и для подготовки проекта поисково-разведочного бурения на эти структуры. Результаты структурного бурения и геофизических иссле­дований используют для изучения характера залегания, определе­ния возраста и физических свойств пород, слагающих разрез, точной отбивки опорных (маркирующих) горизонтов и построения структур­ных карт.

Поисковые скважины сооружают на подготовленных в результате бурения предыдущих скважин и геолого-геофизических исследований площадях с целью открытия новых месторождений нефти и газа или на ранее открытых месторождениях для поисков новых залежей нефти и газа. При бурении поисковых скважин детально изучают разрез и его нефтегазоносность с отбором проб пород, воды, газа и нефти, а при вскрытии продуктивной толщи испытывают скважины на приток нефти и газа с помощью специальных механизмов и аппа­ратуры.

Разведочные скважины бурят на площадях с установленной промышленной нефтегазоносностью с целью оконтуривания место­рождения и сбора исходных данных для составления проекта его разработки. В процессе разведочного бурения продолжают исследо­вание разреза и его нефтегазоносности примерно в таком же объеме, как и при поисковом бурении.

Эксплуатационные скважины бурят на полностью разведанном и подготовленном к разработке месторождении. В категорию эксплуатационных скважин входят не только скважины, с помощью которых добывается нефть или газ (эксплуатационные скважины), но и сква­жины, позволяющие организовать эффективную разработку место­рождения (оценочные, нагнетательные, наблюдательные).

Оценочные скважины предназначены для уточнения режима работы пласта и степени выработки интересуемых участков залежи, выявления и уточнения границ продуктивных полей.

Нагнетательные скважины служат для организации законтурного и внутриконтурного нагнетания в эксплуатационный пласт воды, газа или воздуха в целях поддержания пластового давления.

Наблюдательные скважины сооружают для осуществления систематического контроля за изменением давления, положением водо-нефтяного, газоводяного и газонефтяного контактов в процессе эксплуатации пласта.

Специальные скважины бурят для сброса промысловых вод в непродуктивные поглощающие пласты, разведки и добычи воды, подготовки структур для подземных газохранилищ и закачки в них газа, ликвидации открытых фонтанов нефти и газа.

Кроме нефтяной и газовой промышленности, бурение скважин широко применяется и в других отраслях народного хозяйства.

В угольной и горнорудной промышленности скважины бурят для:

поисков и разведки твердых полезных ископаемых;

вентиляции горных выработок;

откачки воды из горных выработок;

спуска в горные выработки крепежного материала;

замораживания грунта при проходке шахт;

подземной газификации углей;

тушения подземных пожаров;

взрывных работ при карьерной и подземной разработках полезных ископаемых.

Химическая промышленность. Источниками сырья для химической промышленности являются рассолы, залегающие в коллекторах земной коры и содержащие иногда в значитель­ных количествах различные соли, бром, йод и другие химические вещества. Добывают такие рассолы с помощью буровых скважин.

Медицина. Всем известны целебные свойства различных минеральных вод. В целях удовлетворения потребностей в лечебных водах ежегодно бурят большое число разведочных и эксплуатацион­ных скважин.

Промышленное и гражданское строитель­ство. Без буровых работ немыслимо изыскание трасс шоссейных и железных дорог, исследование грунтов на месте предполагаемого возведения плотин, мостов, заводов, домов. Кроме того, очень много скважин бурят в целях водоснабжения промышленных и граждан­ских объектов.