Výrobní plášť studny – proč je potřeba?

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Každý ví, že k těžbě ropy je nutné vyvrtat vrt do značné hloubky. Jedná se o složitou těžební a technickou stavbu, která vůbec není jako díra ve skalním masivu. Na stavbě vrtu se podílejí stovky specialistů různých profilů.

Pro zajištění odolnosti studny jsou její stěny vyztuženy ocelovými trubkami: vedením, povrchovým vodičem, pažnicí.

Symboly: 1 - plášťové trubky, 2 - cementový kámen, 3 - nádrž, 4 - perforace.

Výrobní řetězec je provozován pouze ve vrtech, které jsou vrtány v polích s prokázanými zásobami uhlovodíků a jsou určeny pro rozvoj oboru. Rozlišení studní:

• produkující - k těžbě uhlovodíků na povrch;
• vstřik – pro udržení tlaku v zásobníku na optimální úrovni;
• odhadem – k určení zásob ropy nebo plynu;
• pozorovací – pro kontrolu režimu v terénu.

Projekt výstavby ropného vrtu

Aby se při vrtání otevřel produktivní ropný horizont, je nutné vzít v úvahu geologickou stavbu úseku, hloubku ložiska ropy, technologii jeho otevření, možnosti použitého zařízení, očekávané komplikace při vrtání a mnoho dalších geologických a technologických nuancí při projektování studny. To vše se odráží v designu studny.

Fáze výstavby studny

Podmíněně je možné rozlišit šest fází. V přípravné fázi jsou vyznačeny přesné zeměpisné souřadnice místa vrtání, připravuje se pracovní místo, pokládá se vodovod, elektrické vedení, komunikace, přístupová cesta a staví se rotační tábor.

Potom se vrtná souprava a veškeré vrtné zařízení namontují na připravené místo.

Dalším krokem je vodicí zařízení, které se připojuje k systému čištění vrtné kapaliny od odřezků. Zkušební provoz namontované vrtné soupravy.

Následovalo vrtání, upnutí otevřeného otvoru a injektáž, otevření produktivní formace a získání přítoku uhlovodíků během testu. U vrtů, které během testu během vrtání neumožňovaly přítok, se těžební řetězec nesníží.

Vrtání studny

Na základě projektu je sestaven GTN - geologický a technický pracovní příkaz (nebo denní plán pro vrtnou četu). Veškeré stavební práce na studni jsou prováděny v přísném souladu s tímto dokumentem. Vlastnosti vrtné kapaliny, průměr korunky, intervaly vrtání a geofyzikální průzkumy – všechny parametry vrtání musí odpovídat parametrům uvedeným v geologické a technické objednávce.

Nejdůležitější pro úspěšný průnik do cílové hloubky jsou parametry vrtné kapaliny. Měla by chránit stěny vrtu před destrukcí pod tlakem nadložních hornin, nekomplikovat nadměrně vrtání a při otevírání produkčního horizontu zabránit uvolňování uhlovodíků na povrch nebo proudění.

Oprava otevřené díry pomocí sloupku

Při vrtání jsou odkryty geologické útvary s různými fyzikálními vlastnostmi, které neumožňují další vrtání bez dodatečného upevnění stěn studny:

• slabě stmelené horniny, které se mohou pod tlakem cirkulující vrtné kapaliny zlomit;
• Nádrže nasycené vodou, olejem, plynem nebo jejich směsí, které musí být izolovány od otevřeného otvoru.

Při otevírání takových intervalů se studna zacementuje: kovové trubky se spouštějí na dno a mezi stěny trubek a studnu se čerpá směs zásypových cementů a různých plniv.

V závislosti na konstrukční hloubce a geologické struktuře vrtné oblasti, dalšístřední pouzdrové struny.

Konstrukce každého ropného vrtu se skládá z následujících řetězců: směr, povrchový vodič, alespoň jeden plášť a výrobní řetězec.

Dokončení stavby

Po otevření nádrže, jejím otestování a získání přítoku uhlovodíků je vrtání dokončeno spuštěním těžební kolony do vrtu a jeho uzavřením. Hlavním účelem této kolony je zvedání uhlovodíků na povrch (pokud se jedná o těžební vrt). Nebo čerpání vody do vyvíjené nádrže pro udržení tlaku v nádrži pro optimální rozvoj pole. Proto se tento sloupec nazývá výroba.

Hloubka sestupu sloupu závisí na vlastnostech ložiska, ze kterého se plánuje těžba ropy. Pokud jsou horniny rezervoáru silně stmelené a stabilní, zóna dna není stmelena. Jsou tam instalovány filtry, které je v případě ucpání nutné vyměnit. Výrobní řetězec je v takových případech spuštěn na horní část nádrže.

Pokud se nádrž skládá z volných hornin, je těžba ropy s otevřenou zónou dna nemožná. Částice hornin nesené spolu s ním ucpou otevřenou část šachty a příliv uhlovodíků se zastaví. V tomto případě se výrobní struna spustí na dno a zacementuje. Po ztuhnutí cementu je zóna spodního vrtu perforována, čímž se obnoví spojení mezi vrtem a formací obsahující ropu.

Průměr sloupce

Pro ropné vrty empirickybyly stanoveny následující optimální poměry průměrů struny a denního průtoku:

• méně než 40 m3/den – 114,3 mm;
• 40 až 100 mil.3/den – 127,0–139,7 mm;
• 100 až 150 mil.3/den – 139, 7-146, 1 mm;
• 150 až 300 mil.3/den – 168, 3-177, 8 mm;
• >300 m3/den – 177,8–193,7 mm.

Průměr těžební kolony je stanoven zákazníkem při navrhování konstrukce vrtu a závisí na očekávané denní rychlosti těžby ropy nebo plynu. Právě tyto parametry jsou základem všech výpočtů pro vrtání, protože výpočet vrtných korunek a pažnicových kolon se provádí ode dna k ústí vrtu.