Конструкція свердловин

Конструкція і обладнання газових свердловин мають багато спільного з нафтовими свердловинами які експлуатуються фонтанним способом.

На гирлі встановлені ніпелі і вентилі, до яких підключають манометри для вимірювання тиску у свердловині, а на лінії відводу газу – кишені для термометрів. Гирло обв'язують так, щоб була можливість попередити утворення гідратів і корозію та продувати і глушити свердловину під час ремонтних робіт.

Вибій газових, як і нафтових свердловин, обладнують як правило виходячи з геолого-механічних властивостей продуктивного пласта. Фільтри, що перекривають нестійкі породи, застосовують рідко через складність їх установки і ненадійність роботи. Щоб уникнути руйнування пласта-колектора знижують депресію на пласт.

Після визначення діаметра фонтанних труб встановлюють розміри експлуатаційної колони (діаметр і довжину), а потім усієї свердловини. Внутрішній діаметр свердловини приймають на 20 мм більшим від зовнішнього діаметра муфт або висаджених кінців фонтанних труб.

Діаметр фонтанних труб визначають з урахуванням: 1) забезпечення очищення вибою від води, конденсату і часток породи; 2) зниження втрат тиску.

Конструкція свердловини залежно від складу газу, умов експлуатації, призначення її як джерела енергії може бути одноколонною, що складається з кондуктора і фонтанних труб, або складною.

Високопродуктивні свердловини, пробурені на глибокі пласти, що містять газ з корозійними компонентами (Н₂S, СO₂, меркаптани), а також свердловини, що експлуатують одночасно і окремо два продуктивних об'єкти, для збереження експлуатаційної колони і колони фонтанних труб обладнують пакером, що перекриває затрубний простір у нижній частині стовбура або між двома об'єктами.

Технологія експлуатації газових свердловин передбачає використання глибинних клапанів, призначених для забезпечення пуску свердловин та їх експлуатації, за допомогою яких встановлюється або припиняється зв'язок між затрубним простором і фонтанними трубами.

Застосовуються глибинні клапани наступних конструкцій.

1. Клапани механічної дії. Для їх відкриття у свердловину спускають на канаті пристосування, яке під час пуску свердловини утримує клапан відкритим до виходу рідини із труб. По мірі її видалення пристосування опускається до наступних клапанів і підтримує їх відкритими до пуску свердловини.

Потім пристосування витягують на поверхню і свердловина експлуатується в заданому режимі.

2. Клапани гідравлічної дії, засновані на принципі перепаду тисків у затрубному просторі і у фонтанних трубах.

На рис. 17.13 а показана схема циркуляційного клапана, який встановлюють над пакером. Для його спрацьовування у труби кидають кулю, яка, дійшовши до розташованого нижче клапана звуження, «замикає» фонтанні труби. Після виконання операції куля може бути продавлена на вибій або вимита на поверхню прямим потоком.

На рис. 17.13 б показаний інгібіторний клапан, який перепускає закачувані в затрубний простір речовини у фонтанні труби. Він нормально закритий і спрацьовує в результаті накопичення рідини у затрубному просторі.

 

а – циркуляційний клапан: 1 – пружина; 2 – ковзаюча втулка; 3 – сідло з отвором; 4 – фонтанна труба;

б – інгібіторний клапан: 1 – корпус; 2 – перепускний отвір; 3 – резинова манжета; 4 – цангова пружина;

в – клапан-відсікач: 1 – ковзаючи муфта; 2 – пружина; 3 – висяча заслінка

 

Рис. 17.13. Елементи глибинного технологічного обладнання газових свердловин

На рис. 17.13 в показана одна з конструкцій клапана-відсікача. При збільшенні потоку газу понад розрахункові значення ковзаюча муфта 1 стискує пружину 2 і звільняє висячу заслінку 3, яка закриває свердловину. Після усунення причини надмірної витрати газу клапан-відсікач повертається в початковий стан.