Обсадна колона свердловини

Обсадна колона свердловини

Обсадна колона для свердловини застосовується під час її буріння. Завдання цього елемента полягають у тому, щоб стримувати обсипання ґрунту всередину. Встановлюють колону в отвір, який спочатку буриться.

На заключному етапі в простір між стінкою свердловини і обсадною колоною заливається бетон. Про що ви докладніше зможете дізнатися нижче. Подальша установка обладнання супроводжується монтажем пристроїв в обсадну трубу, яка повинна вибиратися з урахуванням умов проекту. У ньому буде прописаний діаметр і розмір отвору.

Як підібрати діаметр

Діаметри обсадних колон впливають на продуктивність свердловини. Чим цей параметр більший, тим більший обсяг води вдасться отримати. Для зниження витрати слід визначити найменший діаметр, який буде здатний задовольнити потреби сім 'ї у воді. Ці параметри необхідні для правильного вибору обсадних труб.

Пікову витрату води для заміського будинку або дачі можна буде визначити, розрахувавши кількість точок споживання. Це може бути кухня, полив дільниці, пральна машина і санвузол. При такому розкладі пік споживання води складе приблизно 3 м3/год. Якщо ж мова йде про будинок або котеджі, то цей параметр буде змінюватися в межах від 4 до 8 м3/год.

Підрахунок діаметра

Розрахунок обсадних колон необхідно здійснювати, намагаючись вирахувати діаметр, який буде залежати від використовуваного занурного насосного обладнання. Якщо колона розташовується на дачі, де водорозхід приблизно становить 3 м3/год, то слід використовувати 75-мм насос. Якщо ж витрата буде збільшена до 8 м3/год, то діаметр насоса повинен скласти 102 мм. Іноді трапляється так, що водоносний шар відрізняється підвищеним динамічним або статичним рівнем води, в цьому випадку насос в трубі повинен висіти.

Вибір діаметра труби для 75-мм насоса повинен здійснюватися наступним чином: 75 + 4 + 8 = 87. Де 4 - це зазор між колоною і обладнанням, тоді як 8 - це товщина стінки труби. З тієї причини, що обсадна колона має стандартні розміри, необхідно підбирати параметри, найбільш близькі до розрахункових. Наприклад, до 87 мм найбільш підходять 89, 108 або 114 мм.

Під обраний діаметр необхідно буде облаштувати свердловину, цей варіант і буде вважатися найбільш економічним. Якщо ж ви обрали 102-мм насос, то розрахунки для нього необхідно проводити за вищеописаною методикою. До цього параметра слід додати 4 і 8 мм, що дозволить отримати 114 мм.

Вибираючи труби обсадної колони для даного випадку, можна віддати перевагу 114 мм, проте фахівці рекомендують купувати труби з запасом по діаметру, в результаті можна придбати обсадну колону, діаметр якої змінюється від 127 до 133 мм.

Цементування обсадної труби

Цементування обсадних колон може вестися за однією з декількох схем. Перша називається прямою і передбачає закачування суміші всередину колони з проходженням до башмака. Розчин потрапляє в затрубний простір і заповнюється знизу вгору. Друга схема називається зворотною і відрізняється подачею суміші з поверхні. Закачуваний склад переміщується зверху вниз.

Якщо мова йде про промислові масштаби, то найбільш часто використовується перший спосіб. У цьому випадку цементування здійснюється в один прийом, під час якого обсяг розчину продавлюється відразу. Коли обсадна колона має значну довжину, вдаються до двоступеневого цементування. Фронт робіт у цьому випадку ділиться на інтервали, що виконуються за допомогою обладнання по черзі.

Додатковим способом цементування виступає манжетний, який застосовується при необхідності захисту частини стовбура від проникнення розчину. Манжета ізолює область, розташовану в інтервалі продуктивного пласта. Існують способи заповнення розчином потаємних колон і секцій, які виділяються в окрему групу.

Підготовка обладнання для цементування

Для проведення робіт з цементування колони може знадобитися наступне обладнання:

  • цементувальні пристрої;
  • цементно-змішувальне обладнання;
  • цементувальна головка;
  • заливні пробки.

Цементувальні агрегати потрібні для підготовки цементу і продавлювання розчину в свердловину під впливом тиску. Цементно-змішувальні машини застосовуються для тих же цілей, а ось цементувальна головка потрібна для промивання стовбура і цементування стінок.

Пробки використовуються, якщо ви бажаєте вдатися до двоступеневого цементування. Іноді для проведення робіт потрібно ще й дрібне обладнання, а саме:

  • гнучкі металеві шланги;
  • крани високого тиску;
  • пристрої для розподілу розчину.

Які цілі переслідує цементування

Цементування виконується для витіснення бурового розчину з затрубного простору. Тампонажний розчин піднімається до певної висоти, яка прописана в попередніх розрахунках. Технологія цементування забезпечує:

  • витіснення промивальної рідини;
  • захист розчину від потрапляння промивної рідини;
  • заповнення розчином інтервалу стовбура по всій його протяжності;
  • відмінне зчеплення цементного каменю зі стінками свердловини.

Якщо обсадна колона свердловини буде якісно зацементована, то це збільшить довговічність глибинних споруд і термін видобутку, а також експлуатації.

Спуск обсадної труби: підготовка

За кілька днів до спуску обсадної труби її обходимо доставити на бурову. Розвантаження слід здійснювати за спеціальними накатами або за допомогою автокрана. Категорично заборонено скидати при розвантаженні обсадні труби.

Під час огляду перед початком монтажу труби слід перевірити на деформацію муфт, кривизну, розшарування матеріалу, наявність зазубрин і нарізаних кінців. Труби повинні бути перевірені на овальність, а потім покладені на мосту в порядку послідовності спуску. Спуск обсадних колон повинен здійснюватися після нумерації елементів, а також заміру сталевою рулеткою.

Підготовка стовбура

Для того щоб виключити ускладнення при спуску колони, необхідно підготувати ствол свердловини. Види та обсяг робіт залежатимуть від стану стовбура, протяжності відкритої частини та складності геологічного розрізу. Необхідно визначити інтервали, де позначаються труднощі при спуску інструменту. Це можуть бути утворення поступів, зони звуження стовбура і ділянки перегину.

До вирівнювання властивостей промивної рідини свердловину необхідно промити. Тривалість цього процесу повинна скласти два цикли або більше. На завершення в промивальну рідину додають графіт або нафту для полегшення спуску обсадної труби.

Спуск обсадної труби

На наступному етапі обсадна колона опускається в свердловину, для цього використовуються: центратори, скребки і турбулизатори. Під час спуску важливо здійснювати контроль за дотриманням порядку комплектування колони, враховуючи план по групах міцності сталі і товщини стінок труб.

У свердловину спочатку йде нижня частина обсадної колони, яка включає башмак. Елементи нижньої частини колони необхідно обробляти, застосовуючи твердішу мастильність на базі епоксидної смоли. Використання зворотного клапана в цьому випадку обов 'язково, що вірно, якщо в свердловині є газопрояви.

До гирла свердловини в порядку черговості подають труби, а перед нарощуванням їх шаблонують. Жорсткий циліндричний шаблон повинен входити в трубу з боку муфти. Спускаючи обсадну колону, необхідно вести облік нарощуваних труб, вказуючи номер елемента, групу міцності сталі, довжину труби, товщину стінки. Важливо відзначити кінцеву довжину труби і її загальну масу.

Ув 'язнення

В якості обсадних колон використовуються труби з різних матеріалів, це можуть бути пластикові, дерев 'яні, металеві та азбестоцементні вироби. Пластикові елементи останнім часом набирають популярності, цьому сприяють високі експлуатаційні характеристики.