Анализ конструкций нефтяных и газовых скважин с целью выявления перспективных направлений дальнейших исследований

Abstract

Актуальность. С каждым годом, ввиду истощения легкодоступных запасов углеводородов, возникает потребность в повышении темпов разработки месторождений, расположенных в сложных горно-геологических условиях. Строительство и эксплуатация скважин в сложных геологических условиях часто сопровождаются различными осложнениями и авариями, такими как флюидопроявления, открытые фонтаны, возникновение межколонных давлений, негерметичность обсадной колонны, протаивание и обрушение мерзлых пород в околоствольном пространстве скважин и т. д. Все это приводит к значительному увеличению стоимости строительства скважин, а также к росту затрат на их содержание и эксплуатацию. При проектировании скважин на месторождениях со сложными горно-геологическими условиями особое внимание уделяется конструкции скважины ввиду того, что помимо дополнительных финансовых затрат неправильный выбор конструкции может привести к полной потере скважины. Актуальным вопросом является выбор конструкции скважин, позволяющей достичь высоких экономических показателей при отсутствии сопутствующих осложнений при строительстве и эксплуатации нефтяных и газовых скважин в сложных горно-геологических условиях. Цель: определить перспективные направления совершенствования конструкций нефтяных и газовых скважин и обсадных колонн. Методы: оценка и анализ действующих конструкций нефтяных и газовых скважин и обсадных колонн на возможность дальнейшей оптимизации и применимости к строительству скважин в сложных горно-геологических условиях. Результаты. Авторами разработаны классификации конструкций нефтяных и газовых скважин и обсадных колонн. Выделены основные классификационные признаки для конструкций нефтяных и газовых скважин и обсадных колонн. Определены перспективные направления дальнейших исследований.

The relevance. Every year, the demand for increasing the pace of developing deposits located in complex subsurface conditions is becoming more and more urgent due to the depletion of soft hydrocarbon reserves. The construction and operation of wells in complex subsurface conditions are often accompanied by various complications and accidents, such as fluid kicks, blowouts, occurrence of intercasing pressures, leakage of the casing, thawing and collapse of permafrost in the borehole space of wells, etc. All this leads to a significant increasing of well construction costs, as well as to the increase in the costs of their maintenance and operation. When designing wells in fields with complex subsurface conditions, special attention is paid to the well casing design, due to the fact that in addition to ancillary financial costs, the wrong choice of well casing design can lead to loss of the well. An urgent issue is the choice of well casing design that allows achieving high economic performance in the absence of concomitant complications during the construction and operation of oil and gas wells in complex subsurface conditions. The main aim: identify promising areas for improving oil and gas well casing designs and well casings. Methods: evaluation and analysis of existing oil and gas well casing designs and well casings for the possibility of further optimization and applicability to the construction of wells in complex subsurface conditions. Results. The authors have developed classifications of oil and gas well casing designs and well casings. The main classification features for the oil and gas well casing designs and well casings were highlighted. Promising areas of further research were identified.