20. Podział kolumn rur w zależności od ich przeznaczenia

• Kolumna wstępna

Umożliwia ona uzyskanie krążenia płuczki w otworze oraz zapewnia stabilność ściany i wylotu otworu po przewierceniu skał słabo zwięzłych (gliny, piaski, żwiry) występujących w pobliży powierzchni terenu. Przy wierceniu głębokich otworów na kolumnę wstępną stosuje się rury okładzinowe o średnicach: 406,4;473,1;508,0 mm. Głębokość zapuszczania kolumny wstępnej uzależniona jest od przekroju geologicznego i wynosi od kilku do 60m. (w przypadku miękkich i słabo zwięzłych skał głębokość ta dochodzi do 90 m.).

• Kolumna prowadnikowa

Stosuje się ją w celu:

• ochrony przed wypłukiwaniem i kawernowaniem słabo zwięzłych skał występujących przy powierzchni terenu,

• zapewnia krążenie płuczki w otworze,

• izolacji poziomów wodonośnych zawierających wodę słodką aby chronić te wody przed zanieczyszczeniami (ropą, gazem, solanką) pochodzącymi z niżej zalegających poziomów,

• stworzenia warunków do założenia głowicy przeciwerupcyjnej, więźby rur i zasuw wysokociśnieniowych.

Długość kolumny prow. jest różna (głębokość zapuszczania od 60 do 900 m i głębiej).Zależy to od wytrzymałości skał na rozwarstwianie i szczelinowanie hydrauliczne, wielkości ciśnienia płynu złożowego w poziomie udostępniającym w czasie wiercenia otworu poniżej buta rur kolumny prowadnikowej.

• Kolumna techniczna (pośrednia)

Służy do orurowania otworu w strefach, w których wystąpiły komplikacje wiercenia otworu spowodowane:

• zmianą właściwości i parametrów reologicznych płuczki wskutek przedostawania się do otworu solanki oraz zanieczyszczeń w postaci soli kuchennej, gipsu, anhydrytu, lub występowania w otworze wysokiej temperatury,

• trudnością kontroli parametrów płuczki, która prowadzi do nadmiernych kosztów wiercenia,

• trudnością wiercenia otworu wskutek częstych przechwyceń przewodu, tworzenia się kawern, obwałów, zmniejszenia średnicy otworu przez plastyczne lub pęczniejące łupki,

• zanikiem i ucieczką płuczki w szczelinowate lub porowate skaly,

• koniecznością uszczelniania poziomów solankowych, ropnych i gazowych.

W miarę potrzeby stosuje się jedną lub więcej kolumn technicznych.

• Kolumna eksploatacyjna

Przeznaczona jest do oddzielania poziomu produktywnego od wszelkich pozostałych warstw, uszczelniania tegoż poziomu oraz eksploatacji płynu złożowego (wody, ropy, gazu). But tej kolumny może być usytuowany nad stropem, w środku lub poniżej spągu poziomu produktywnego w zależności od tego, jaki będzie wybrany sposób dowiercania do złoża. Kolumnę eksploatacyjną zapuszcza się:

• w przypadku gdy opróbowanie wykazało produktywność poziomu na skalę przemysłową,

• dla uzyskania bardziej wiarygodnych wyników opróbowań,

• dla dokładniejszej oceny wartości przemysłowej poziomu perspektywicznego (gdy nie udało się opróbować poziomu próbkami złożowymi).

Czasami do przepływu płynu złożowego zamiast rur wydobywczych stosuje się kolumnę eksploatacyjną.

• Kolumna tracona

Stosowana jest jako końcowa kolumna w otworach eksploatacyjnych i poszukiwawczych. Może być podwieszona powyżej buta rur kolumny przedniej albo zacementowana na zakładkę. Często kolumna ta jest perforowana i wykorzystana jako filtr.

• Kolumna dodatkowa

Jest to cementowana kolumna rur okładzinowych, stosowana łącznie z kolumną traconą. Usytuowuje się ją między górną częścią kolumny traconej a wylotem otworu.

21. Cementowanie rur okładzinowych - cele i metody cementowania

Głównym celem cementowania rur okładzinowych o otworach wiertniczych jest zapewnienie kontroli przepływu płynu złożowego np. wody słodkiej, solanki, gazu ziemnego, ropy naftowej, który zawierają skały zbiornikowe udostępniane podczas wiercenia otworów.

Cementowanie otworów naftowych wykonuje się w celu

• uzyskania połączenia kolumny rur okładzinowych ze skałą płonną i zbiornikową,

• ochrony i uszczelnienia poziomów skał zbiornikowych,

• ochrony przed zanieczyszczeniem przestrzeni porowej, wodonośnej skały zbiornikowej,

• uszczelnienia i ochrony innych poziomów, np. węgla

• przeciwdziałanie pozarurowym przepływom gazu ziemnego i jego erupcją ze stref o wysokim ciśnieniu złożowym,

• ochrony kolumny rur okładzinowych przed korozją siarczanową i złożowymi wodami agresywnymi

• uszczelniania sfer ucieczek płuczki i innych odcinków otworu, w których występują komplikacje wiercenia otworu,

• ochrony prowadnikowej kolumny rur okładzinowych w okresie wiercenia otworów

• Kombinowane sposoby cementowania

W szeregu przypadków stosuje się w otworze kombinowane sposoby cementowania:

• górnego odcinka przestrzeni półpierścieniowej między dwiema kolumnami rur okładzinowych lub między otworem a kolumną rur okładzinowych, przy użyciu rur płuczkowych o małej średnicy,

• górnego odcinka przestrzeni pierścieniowej otworu przez instalację powierzchniowa,

• dolnej sekcji traconej kolumny rur okładzinowych,

• jednostopniowe cementowanie górnej sekcji dwusekcyjnej kolumny,

• cementowanie z manszetem,

• cementowanie przy stosowaniu kompleksowej metody prac zakończeniowych w otworze,

• cementowanie koncentrycznie usytuowanych w otworze kolumn rur wydobywczych,

• cementowanie w przypadku jednoczesnej, oddzielnej eksploatacji kilku poziomów produktywnych, bez zapuszczania rur wydobywczych,

• cementowanie w przypadku remontu rur okładzinowych,

• cementowanie pod cisnieniem

• Cementowanie przez kolumnę rur okładzinowych

Cementowanie jednostopniowe rur okładzinowych wykonuje się przez przetłaczanie zaczynu cementowego do przestrzeni pierścieniowej otworu przez but rur okładzinowych, przy użyciu dolnego i górnego klocka cementacyjnego oraz głowicy cementacyjnej

• Cementowanie dwustopniowe

Zabieg cementowania dwustopniowego można wykonać jako nieprzerwany zabieg lub po wytłoczeniu pierwszej porcji zaczynu cementowego otworzyć przeloty mufy cementacyjnej i płukać przez nie otwór.

Do zalet tej metody zaliczamy:

• możliwość cementowania rur okładzinowych do wylotu otworu,

• możliwość pozostawienia niezacementowanego odcinka otworu w dowolnym interwale,

• zmniejszenie ciśnienia wywieranego przez agregaty cementacyjne

• przeciwdziałanie utratom krążenia zaczynu cementowego lub jego ucieczkom w porowate poziomy skał.

Możliwe jest również trzystopniowe cementowanie technicznej lub eksploatacyjnej kolumny rur okładzinowych.

• Korki cementowe

Wykonuje się je w celu umożliwienia wtłoczenia materiałów tamponujących w strefę ucieczki płuczki, w przypadku likwidacji otworu oraz w celu uzyskania podparcia klina odchylającego użytego do skrzywienia osi otworu kierunkowego lub dla ominięcia przeszkody w otwrze, np. pozostawienie części przewodu wiertniczego.

---