Скважины играют важнейшую роль в добыче полезных ископаемых. Но не все знают, что существует целая классификация скважин в зависимости от их назначения, особенностей конструкции и условий эксплуатации.
Классификация скважин по назначению
По назначению скважины подразделяются на следующие основные категории:
- Поисковые - для поиска новых залежей нефти и газа
- Разведочные - для подготовки запасов к промышленной разработке
- Эксплуатационные - для добычи полезных ископаемых
Категории эксплуатационных скважин
Эксплуатационные скважины в свою очередь делятся на несколько категорий:
- Добывающие (нефтяные и газовые) - для извлечения нефти, газа и других полезных ископаемых
- Нагнетательные - для закачки в пласт воды, газа и других агентов с целью повышения нефтеотдачи
- Контрольные (наблюдательные и пьезометрические) - для контроля разработки месторождения
- Оценочные - для уточнения параметров пласта
- Специальные (водозаборные, поглощающие) - для решения вспомогательных задач
Классификация скважин по степени опасности
Помимо назначения, скважины классифицируются по категориям опасности при их эксплуатации и ремонте. Выделяют три основные категории:
- Первая (наиболее опасная) - сероводородсодержащие скважины, скважины с аномально высоким пластовым давлением
- Вторая - скважины с повышенным пластовым давлением
- Третья (наименее опасная) - скважины с нормальным пластовым давлением, без сероводорода
Классификация по категориям опасности нужна для выбора мер безопасности при обслуживании скважин.
Требования к обустройству скважин
К скважинам различных категорий предъявляются определенные требования по их обустройству, эксплуатации и ремонту.
Например, наиболее жесткие требования предъявляются к скважинам 1 категории опасности. Перед ремонтом таких скважин обязательно должен проводиться комплекс мероприятий по обеспечению безопасности.
К скважинам 2 и 3 категорий требования более мягкие, но также есть ряд правил, которые необходимо соблюдать.
Особенности обустройства нефтяных скважин
Нефтяные скважины также имеют свои конструктивные особенности.
В зависимости от способа добычи различают:
- Фонтанные скважины
- Газлифтные скважины
- Насосные скважины
Каждый из этих способов требует определенного обустройства устья скважины и применения специального оборудования.
Ликвидация нефтяных скважин
Отдельно стоит упомянуть процедуру ликвидации нефтяных и газовых скважин. Согласно требованиям по категориям ликвидации, различают:
- Временную ликвидацию
- Консервацию
- Окончательную ликвидацию
Каждая процедура имеет свои особенности и строго регламентирована.
Требования к освоению скважин
После бурения скважин проводится комплекс работ по их освоению и вводу в эксплуатацию. Эти работы также регламентированы в зависимости от категорий скважин.
Например, освоение скважин 1 и 2 категории по опасности должно проводиться с соблюдением дополнительных мер безопасности из-за риска возникновения осложнений.
Крепление скважин обсадными трубами
Важный этап в обустройстве скважин - их крепление колоннами обсадных труб. Существуют разные категории обсадных труб по маркам сталей, диаметрам, толщине стенки.
Выбор типа обсадных труб зависит от глубины скважины, особенностей геологического разреза, давления и агрессивности среды.
Осложнения при бурении скважин
Процесс бурения скважин сопряжен с риском возникновения различных осложнений и аварийных ситуаций.
Наиболее опасные из них:
- Выбросы пластовых флюидов
- Газонефтеводопроявления
- Поглощения бурового раствора
- Обвалы стенок скважины
Причины осложнений могут быть как геологическими, так и технологическими. В любом случае, возникновение осложнений чревато серьезными последствиями вплоть до необходимости аварийной ликвидации скважины.
Предупреждение осложнений
Для минимизации рисков осложнений предусмотрен целый комплекс превентивных мероприятий:
- Тщательное изучение геологии участка бурения
- Герметизация устья скважины
- Контроль параметров бурового раствора
- Применение противовыбросового оборудования
Выполнение этих и других мер позволяет существенно снизить вероятность инцидентов при строительстве скважин.
Ликвидация аварийных скважин
Если предотвратить осложнение не удалось, приступают к ликвидации его последствий и аварийному закрытию скважины.
Для скважин категорий А, Б и В предусмотрены типовые схемы по ликвидации осложнений и аварий. Особый порядок действий предусмотрен при возникновении аварий и осложнений на скважинах, например при газонефтеводопроявлениях. Процедуры ликвидации таких аварийных скважин также регламентированы.
Утилизация буровых растворов
Отдельная задача - экологически безопасная утилизация отработанных буровых растворов и шлама после бурения. Существуют различные технологии переработки и обезвреживания этих отходов бурения.
Восстановление нарушенных земель
На заключительном этапе должна проводиться рекультивация временно занимаемых земель, ликвидация последствий строительства, восстановление плодородного слоя почвы.
Требования к персоналу при бурении скважин
Бурение и эксплуатация скважин требуют наличия высококвалифицированного персонала. Существуют определенные требования и категории допуска для различных специалистов:
- Бурильщики
- Помощники бурильщика
- Операторы по подземному ремонту скважин
- Операторы котельной
- Электромонтеры
Все специалисты должны регулярно проходить аттестацию, повышение квалификации, инструктажи по охране труда и промышленной безопасности.
Системы контроля бурения скважин
Для контроля параметров бурения и своевременного обнаружения возможных осложнений используется комплекс систем:
- Измерение устьевого и забойного давления
- Контроль расхода бурового раствора
- Геофизические исследования
- Видеонаблюдение
Автоматизация процессов бурения позволяет повысить скорость реагирования на нештатные ситуации.
Экологическая безопасность в бурении
Негативное воздействие на окружающую среду при сооружении скважин связано, в первую очередь, с обращением с отходами бурения, химреагентами, горюче-смазочными материалами.
Для минимизации экологического ущерба предусмотрен комплекс природоохранных мероприятий и соответствующих инженерных систем.
Типичные нарушения при бурении скважин
Несмотря на все предпринимаемые меры, на практике нередки случаи нарушений правил ведения работ или несоблюдения технологических регламентов.
Типичными примерами таких нарушений являются низкая квалификация персонала, отсутствие необходимых приборов контроля, использование некачественных химреагентов и расходных материалов, нарушение герметичности оборудования и трубопроводов, игнорирование требований промышленной безопасности и охраны труда.
