Конструкция газовой скважины и технологический режим их эксплуатации

Конструкция газовых скважин

Скважиной называется цилиндрическая горная выработка, имеющая при малом поперечном сечении значительную длину. Начало скважины называется устьем, ее конец — забоем. Все полое пространство скважины от устья до забоя называется стволом.

Назначение скважины — извлечение пластового флюида на дневную поверхность, т. е. скважина является каналом, соединяющим газовый пласт с поверхностью земли.

Весь фонд скважин, предназначенный для добычи газа называется эксплуатационным фондом. Кроме эксплуатационных имеются еще и контрольные (наблюдательные) скважины.

Каждая скважина за время ее эксплуатации должна иметь устойчивые стенки и надежное разобщение пластов и пропластков друг от друга по всей пройденной скважиной толще пород. Для чего по окончании бурения всего ствола или же после завершения проходки определенного интервала пород в скважину опускают обсадную колонну, которая собирается из высокопрочных стальных труб на резьбовых соединениях и закрепляется в скважине путем заливки цементного раствора в кольцевое пространство между стенками скважины и трубами.

Совокупность данных, характеризующих диаметр пробуренной скважины на разных глубинах, количество, диаметр и длину обсадных колонн, спущенных в скважину, а также интервалы пространства за колоннами, закреплённые цементным кольцом, называется конструкцией скважины. Наиболее простой является одноколонная конструкция, когда в скважину опускается только одна колонна труб, не считая кондуктора и направления.

При любой конструкции скважины последняя обсадная колонна спускается до проектной глубины, называется эксплуатационной колонной, через которую производится эксплуатация скважины.

Устье скважины обвязывается колонной головкой ГКК (головка колонная клиновая) — и фонтанной арматурой.

Скважины месторождения Медвежье оснащаются фонтанными арматурами (ФА) отечественного и зарубежного производства. ФА рассчитаны для работы при температуре до минус 40 °C и пластовых давлениях 21 и 35 МПа.

На месторождении принята следующая конструкция скважин (рисунок 3.1):

• — кондуктор диаметром 324 мм и проектной глубиной 550 м;
• — эксплуатационная колонна диаметром 219 мм и проектной глубиной Н=1250 м;
• — НКТ в основном диаметром 168 мм.

Для оборудования скважин используются колонные головки ОКК -1 -210 — 219×324 и фонтанная арматура АФК-150/100−210ХЛ.

1 — однофланцевая колонная головка, 2 — клиновидный трубодержатель, 3 — уплотнительный элемент, 4 — задвижка межколонного давления, 5 — трубная головка, 6 — задвижка затрубного давления, 7 — подвесной барабан, 8 — коренная задвижка, 9 — надкоренная задвижка, 10 — буферная задвижка, 11 — буфер, 12 — рабочие задвижки струн, 13 — контрольные задвижки струн, 14 — штуцер регулируемый угловой.

Рисунок 3.1 — Схема обвязки устья газовых скважин фонтанной арматурой АФКб 150×100×210.

Устьевое оборудование скважин предназначено для герметизации устья скважины, контроля и регулирования режима ее эксплуатации и регулирования проведения различных технологических операций.

В комплект устьевого оборудования входят колонная головка и фонтанная арматура, которая включает в себя трубную головку и «фонтанную елку «с запорными и регулирующими устройствами.

Фонтанные арматуры предназначены для каптажа и регулирования дебита смеси нефти, газа и воды на устье скважины при естественном фонтанировании при рабочем давлении до 70 МПа, и температуре окружающего воздуха до минус 40 °C; имеют наружную защиту для условий умеренного холодного климата, согласно техническим условиям контракта.

Колонные головки предназначены для подвешивания и обвязки обсадных колонн (эксплуатационных и промежуточных), для герметизации кольцевого зазора между ними на устье скважин и установки запорного оборудования в процессе бурения и эксплуатации скважин.

Устройство и назначение составных частей комплекса скважинного оборудования КСО-168/219−21.

В техническом описании приняты следующие обозначения :

1) комплекс скважинного оборудования КСО 168/219−21.

Комплекс скважинного оборудования предназначен для оснащения вертикальных и наклонно-направленных газовых скважин.

где 168- условный диаметр лифтовых труб, мм.

• 219-условный диаметр эксплуатационной колонны, мм
• 21 — рабочее давление, МПа
• 2) пакер стационарно — съемный гидравлический ПССГ 219−21.

Пакер стационарно — съемный гидравлический предназначен для герметичного разобщения затрубного пространства от пласта и внутренней полости лифтовой колонны с целью защиты эксплуатационной колонны от воздействия скважиной среды .

3) клапан циркуляционный КЦ 168−21.

Клапан циркуляционный предназначен для сообщения и герметичного разобщения внутренней полости лифтовой колонны от затрубного пространства при проведении различных технологических операций в процессе освоения и эксплуатации скважин, оборудованных пакером;

Рабочее положение клапана при эксплуатации — закрытое.

4) клапан забойный КЗ 168 — 21.

Клапан забойный предназначен для перекрытия проходного сечения лифтовых труб. Клапан забойный включает клапан — отсекатель КО 168−21 и замок 3 — 102.

Клапан — отсекатель предназначен для автоматического перекрытия проходного сечения лифтовой колонны при аварийном дебите газа и состоит из переводника, корпуса, удлинителя, лимба и наконечника, соединенных между собой на резьбе.

Замок предназначен для установки клапана забойного в ниппеле посадочном НП 168.146−21.