В обычной жизни мы довольно часто сталкиваемся с термином "скважина". И связано это, в основном, со скважинами для добычи воды в садах, на даче, в деревне. Для добычи нефти и газа также применяются скважины. Отличаются ли эти скважины от скважин для добычи воды? Можно ли обойтись без этих скважин и как строятся эти скважины? Давайте разберемся в этом вопросе подробнее.
История добычи нефти 🏺🛢️
Строительство нефтяных и газовых скважин для добычи нефти и газа началось сравнительно недавно, приблизительно около 100 лет назад. Хотя известно, что добыча нефти велась ещё до нашей эры. Тогда процесс добычи нефти заключался в следующем: выкапывалась яма глубиной 6-10 метров, и из этой ямы с помощью ведер или бурдюков на поверхность извлекалась нефть.
Удивительно, что подобный способ добычи можно было встретить ещё лет 50 назад на земном шаре. Сейчас такой способ добычи встретишь крайне редко (например поселок Ярега республика Коми). С чем же это связано?
Во-первых, это связано с тем, что за последние 100 лет добыча и потребление нефти увеличилось в 5000 раз. И, во-вторых, так называемой неглубокой нефти на земном шаре практически не осталось. И поэтому, для того чтобы удовлетворить тот спрос, который есть на нефть сейчас, добыча нефти и газа без строительства скважин невозможна.
Что такое скважина ⚙️
Так что же такое скважина? В общем понимании, в профессиональной литературе дается следующие определение: скважина — это горная выработка в земле чаще всего цилиндрического сечения, у которой диаметр в разы меньше длины, а сооружение ведется без доступа в неё человека. Скважина состоит из следующих элементов:
- устье скважины (это место пересечения скважины с поверхностью земли)
- ствол скважины (пространство без горной породы, разделенное цилиндрической поверхностью от горных пород, называемая стенкой скважины)
- и забой скважины, это плоскость, разделяющая ствол скважины от невыбранной горной породы внизу скважины.
Отличия нефтяных и газовых скважин от водяных 💧🆚🛢️
Основное отличие связано с глубиной скважины. Нефтяная или газовая скважина имеет глубину в десятки раз превышающую глубину водяной скважины, и как следствие, более сложная конструкция скважины. Сегодняшняя нефтяная скважина представляет из себя ступенчатую конструкцию, где самая большая по диаметру труба спущена на небольшую глубину, а по мере углубления скважины диаметр спущенных в неё труб уменьшается.
Таким образом, нефтяная скважина — это не просто горная выработка в земной коре, это целое капитальное сооружение, состоящее из нескольких конструктивных элементов: собственно, самих отверстий в земной коре, обсадных колонн, спущенных в эти отверстия, цементного камня, заполняющего пространство между стенками скважины и обсадными колоннами, и фильтра, служащего для того, чтобы флюид из продуктивного пласта попадал внутрь скважины. Информация о том, что представляет собой скважина и из каких конструктивных элементов она состоит, называется конструкцией скважины.
Конструкция скважины 🛠️
Каждая колонна, спущенная в скважину, имеет своё предназначение. Первая колонна, называемая направлением, служит для предотвращения размыва устья скважины в процессе бурения. Обычно она спускается на глубину не более 50-100 метров. Следующая колонна меньшего диаметра спускается на глубину от 300 приблизительно до 1000 метров и предназначена для укрепления верхнележащих неустойчивых горизонтов, а также для изоляции пресноводного горизонта. Последняя колонна называется эксплуатационной и служит для создания герметичного канала связи между устьем скважины и продуктивным пластом для возможности извлечения нефти с забоя на поверхность.
Между эксплуатационной колонной и кондуктором также могут спускаться промежуточные колонны или так называемые технические колонны, которые предназначены для предотвращения осложнений, осыпей, обвалов и так далее.
Как строят скважину 🚜
Как же строится современная нефтегазовая скважина? Если говорить упрощенно, процесс строительства нефтяной газовой скважины можно представить следующим образом: в земле с помощью породоразрушающего инструмента (на профессиональном языке его называют долотом) пробуривается отверстие глубиной где-то 50-100 метров. После чего в эту скважину спускают обсадную колонну, и пространство между обсадной колонной и стенками скважины заполняют цементным раствором. Как только цементный раствор превратился в камень, в эту колонну опускают породоразрушающий инструмент меньшего диаметра и продолжают бурение уже под этой колонной.
После того как отверстие под этой колонной сделано, в него спускается следующая колонна уже меньшего диаметра, и также пространство между этой колонной и стенками скважины заполняется цементным раствором. И так продолжается до тех пор, пока мы не спустим эксплуатационную колонну, которая и является тем каналом связи, который служит для подъема нефти из пласта на поверхность.
Морские скважины 🌊⛽
Как известно, строительство нефтяных и газовых скважин осуществляется не только на суше. Мы довольно часто слышим о так называемых морских скважинах. Принцип строительства этих скважин не отличается от строительства скважин на суше. Однако выделяются два существенных момента, связанных с тем, что устье скважины и буровое оборудование разделены между собой толщей воды. Первое — это наличие водоотделяющей колонны между буровым оборудованием и устьем скважины, называемое райзером. И второе — это то, что обвязка устья скважины, в отличие от строительства скважин на суше, находится не под буровой установкой, а на дне океана.
Заключение ✍️
Вот, собственно, мы познакомились с вами с термином "скважина", для чего эта скважина нужна, как она строится и можем ли мы без скважины обойтись.
А вы сталкивались со скважинами — на даче или, может, работали на буровой?
Пишите в комментариях, что было для вас неожиданным в этой статье, и задавайте вопросы! 👇
#нефть #газ #скважина #энергетика #добыча #наука #интересныефакты #ЯндексДзени