2. Цілі та способи кріплення свердловин.
З поглибленням стовбура свердловини при необхідності проводять роботи з його кріплення. Поняття кріплення свердловини охоплює роботи зі спуску до свердловини обсадної колони та її цементування. Спущена в стовбур обсадна колона - складовий елемент конструкції свердловини. Під конструкцією свердловини розуміється її ствол з усіма габаритними розмірами та його технічне оснащення, що є невід'ємним оформленням свердловини як гірничо-технічної споруди у масиві гірських порід.
Поняття конструкції свердловини включають такі характеристики: глибину свердловини; діаметр стовбура свердловини, який можна оцінювати по діаметру породоруйнуючого інструменту (долота, бурильні головки тощо), що застосовується для буріння кожного окремого інтервалу, та уточнювати на основі вимірів профілеметрії та кавернометрії; число обсадних колон, що спускаються в свердловину, глибину їхнього спуску, протяжність, номінальний діаметр обсадних колон та інтервали їх цементування.
Конструкцію свердловини розробляють та уточнюють у відповідності з конкретними геологічними умовами буріння у заданому районі. Вона має забезпечити виконання поставленого завдання, тобто. досягнення запроектованої глибини та виконання всього наміченого комплексу досліджень та робіт у свердловині.
Конструкція свердловини залежить від рівня вивченості геологічного розрізу, способу буріння, призначення свердловини, способу розтину продуктивного горизонту та інших факторів. При її розробці необхідно враховувати вимоги щодо охорони надр та захисту навколишнього середовища.
Кріплення свердловини проводять із різними цілями: закріплення стінок свердловини в інтервалах нестійких порід; ізоляція зон катастрофічного поглинання промивної рідини та зон можливих перетікань пластової рідини постовбуру; поділ інтервалів, де геологічні умови вимагають застосування промивної рідини з дуже різною щільністю; роз'єднання продуктивних горизонтів та ізоляція їх від водоносних пластів; утворення надійного каналу в свердловині для вилучення нафти або газу або подачі рідини, що закачується в пласт; створення надійної основи для встановлення гирлового обладнання.
На практиці у глибокі свердловини зазвичай спускають кілька обсадних колон, які різняться за призначенням та глибиною спуску (рис. 9.1):
1 - напрямок - служить для закріплення гирла свердловини і відведення бурового розчину, що виходить зі свердловини, в циркуляційну систему, зазвичай спускається на глибину 3-10м;
2 - кондуктор - встановлюється для закріплення стінок свердловини в інтервалах, представлених зруйнованими і вивітрілими породами, та запобігання водоносних горизонтів - джерел водопостачання та від забруднення; глибина спуску до кількох сотень метрів;
3 -проміжна колона - служить для ізоляції інтервалів слабозв'язаних нестійких порід і зон поглинання рідини для промивання; глибина спуску колони залежить від розташування ускладнених інтервалів;
4 - експлуатаційна колона - утворює надійний канал у свердловині для вилучення пластових флюїдів або закачування агентів у пласт; глибина її спуску визначається положенням продуктивного об'єкта. В інтервалі продуктивного пласта експлуатаційну колону перфорують чи оснащують фільтром;
5- потаємна колона - служить для перекриття деякого інтервалу в стовбурі свердловини; верхній кінець колони не досягає поверхні і розміщується всередині розташованої вище колони обсадної. Якщо вона не має зв'язку з попередньою колоною, то називається "летучкою".
Спущену обсаднуколону цементують у стовбурі свердловини по всій довжині або деякому інтервалі, що починається від нижнього кінця колони. Якщо необхідно, то в окремих інтервалах проти продуктивного пласта обсадна колона може залишатися незацементованою. Проміжна колона в окремих випадках, коли є небезпека надмірного її зносу при бурінні інтервалу нижче, може бути знімною або провертається. І тут її не цементують.
При бурінні свердловин на морських акваторіях з опорних або плавучих засобів від водяної поверхні до донного гирла свердловини встановлюють підвісну водоізолюючу колону, яка служить для підйому рідини для промивання до поверхні і є напрямом для бурильної колони під час її спуску в свердловину.
У проектно-технічній документації існує певний порядок представлення конструкції свердловини на схемі [рис. 9.2).