Vrtný vrt je kruhový důl pracující s hloubkou nad 5 m a průměrem obvykle 75 – 300 mm, prováděný pomocí vrtné soupravy. S. přecházejí z povrchu země a z podzemních důlních děl v libovolném úhlu k horizontu. Jsou zde začátek studny (ústa), dno (dno) a stěny studny (kmen). Hloubka studní se pohybuje od několika metrů do 9 i více kilometrů. Při vrtání průzkumných vrtů na pevné nerosty bývá jejich průměr 59 a 76 mm, na ropu a plyn 100 – 400 mm.
Při návrhu konstrukce ropného vrtu vycházíme z následujících základních požadavků:
- konstrukce vrtu musí poskytovat volný přístup ke dnu hlubinných zařízení a geofyzikálních přístrojů;
- návrh studny musí zabránit zřícení stěn studny;
- konstrukce studny musí zajistit spolehlivou izolaci všech vrstev od sebe, to znamená, že musí zabránit proudění tekutin z jedné vrstvy do druhé;
- navíc musí v případě potřeby poskytovat schopnost utěsnit ústí vrtu.
Podívejme se, jak se vrty staví a jaký je jejich typický design, na příkladu ropných vrtů, které se vrtají na polích Udmurtia.
Nejprve se vyvrtá velkoprůměrová šachta s hloubkou asi 30 metrů. Spustí se kovová trubka o průměru 324 mm, nazývaná směrovka, a prostor mezi stěnami trubky a stěnami skály se zacementuje. Potřebujeme nasměrování, aby vrchní vrstva zeminy při dalším vrtání neerodovala. Dále pokračují vrtáním šachty o menším průměru do hloubky cca 500-800 m. Potrubní kolona o průměru 168 mm je opět spuštěna a prostor mezi trubní kolonou a skalními stěnami po celé délce je rovněž cementované. Toto je náš dirigent. Poté je vrtání obnoveno a vrt je vyvrtán do cílové hloubky. Řetězec trubek o průměru 146 mm, který se nazývá výrobní řetězec, se opět spustí. Prostor mezi stěnami potrubí a horninou je opět od dna vrtu až po ústí zacementován.
Proč potřebujeme dirigenta? Do hloubky asi 500 metrů se nachází zóna sladké vody s aktivní výměnou vody. Pod hloubkou 500 m (hloubka se může v různých regionech lišit) se nachází zóna obtížné výměny vody se slanými vodami, ale i jinými tekutinami (ropa, plyny). Potřebujeme vodič jako doplňkovou ochranu, která zabrání možnosti zasolování sladkých vod a vnikání škodlivých látek z podložních vrstev do nich.
V některých případech (např. když je studna hluboká) je mezi vodič a výrobní struna spuštěna mezilehlá (technická) struna.
V závislosti na geologických podmínkách ropného pole se vrtají různé typy vrtů. Ropný vrt lze vyvrtat takto:
- vertikální;
- šikmý směrový;
- horizontální
- vícehlavňový nebo víceotvorový
Vertikální studna je studna, ve které úhel odklonu kmene od svislice nepřesahuje 5°.
Pokud je úhel odchylky od svislice větší než 5°, jedná se již o šikmou studnu.
Horizontální vrt (nebo horizontální vrt) je studna, ve které je úhel odklonu vrtu od vertikály 80-90°. Ale je tu jedna nuance. Protože „v přírodě neexistují žádné přímé linie“ a produktivní vrstvy nasycené olejem leží v útrobách Země zpravidla s určitým sklonem a často s poměrně strmým sklonem, v praxi se ukazuje, že nemá smysl při vrtání vodorovné studny pod úhlem přibližně 90° . Je logičtější vyvrtat studnu podél formace po nejoptimálnější trajektorii. Horizontální studna je proto v širším slova smyslu chápána jako studna, která má rozšířenou filtrační zónu – kmen vrtaný primárně podél podloží cílové formace v určitém azimutálním směru.
Studny se dvěma nebo více kmeny se nazývají mnohostranné (mnohostranné).
Jaký je rozdíl mezi mnohostrannou studnou a mnohostrannou studnou?
Mnohostranné studny, stejně jako mnohostranné studny, mají hlavní kmen a jeden nebo více dalších. Klíčovým rozdílem je umístění místa větvení kmenů. Pokud se bod nachází nad produktivním horizontem, ke kterému je vrt vrtán, pak se vrt nazývá vícehlavňové (MCS). Pokud je bod rozvětvení kmenů umístěn v produktivním horizontu, pak se nazývá studna víceotvorové (MZS).
Jinými slovy, pokud je hlavní vrt vrtán až k produktivnímu horizontu a jeden nebo více dalších vrtů je z něj vrtáno v nejproduktivnějším horizontu, pak se jedná o multilaterální vrt (MBW). V tomto případě studna protíná horní hranici produktivního horizontu pouze v jednom bodě.
Pokud jsou další vrty vrtány z hlavního vrtu nad produkčním horizontem, a má tedy vrt více než jeden průsečík s produkčním horizontem, nebo jsou alternativně vrtány další vrty do různých horizontů, jedná se o mnohostranný vrt (MSB ).
No kategorie
Podle účelu jsou studny rozděleny do následujících kategorií:
- vyhledávače;
- průzkum;
- provozní.
Průzkumné vrty jsou vrty, které se vrtají za účelem hledání nových ložisek ropy a plynu.
Průzkumné vrty jsou vrtány v oblastech s již vytvořeným potenciálem ropy a zemního plynu za účelem objasnění zásob ropy a zemního plynu, jakož i ke sběru a objasnění výchozích dat nezbytných pro vypracování projektu (technologického schématu) rozvoje pole.
Při navrhování a vývoji ropných polí se rozlišují následující skupiny těžebních vrtů:
- hlavní zásoba těžebních a injektážních vrtů;
- rezervní fond studny;
- kontrolní (pozorovací a piezometrické) jamky;
- oceňovací studny;
- speciální (přijímací, absorpční atd.) studny;
- záložní studny.
Produkční (ropné a plynové) vrty jsou určeny k těžbě ropy, ropy a zemního plynu, plynového kondenzátu a dalších souvisejících složek z ložisek. Podle způsobu zvedání kapaliny se těžební vrty dělí na průtočné, plynozdvihové a čerpací.
Vstřikovací vrty jsou navrženy tak, aby ovlivňovaly produktivní formace vstřikováním vody, plynu, páry a dalších pracovních látek do nich. V souladu s přijatým nárazovým systémem mohou být vstřikovací jímky periferní, periferní a intraokruhové. Během procesu vývoje lze produkční vrty převést na počet vstřikovacích vrtů, aby bylo možné přenést injektáž, vytvořit další a rozvíjet stávající řezací linky a organizovat ohniskové zaplavení.
Některé injektážní vrty lze dočasně použít jako produkční vrty.
Zásobní zásoba vrtů je poskytována za účelem zapojení do rozvoje jednotlivých čoček, pinch-out zón a stagnačních zón, které se nepodílejí na rozvoji vrtů hlavní zásoby v obrysu jejich umístění. Počet rezervních vrtů je odůvodněn v projektových dokumentech s přihlédnutím k povaze a stupni heterogenity produktivních formací (jejich přerušování), hustotě vzoru vrtů hlavní zásoby atd.
Monitorovací (pozorovací a piezometrické) jímky jsou určeny pro:
- pozorovací – pro periodické sledování změn polohy kontaktů ropa-voda, plyn-ropa a plyn-voda, změny nasycení ropa-voda-plyn souvrství při vývoji ložiska;
- piezometrické – pro systematické měření tlaku v ložisku v hraniční oblasti, v plynovém uzávěru a v ropné zóně ložiska. Počet a umístění monitorovacích vrtů jsou stanoveny v dokumentaci vývoje.
Vyměřovací vrty se vrtají na polích (ložiscích), která se zabývají nebo se připravují pro zkušební těžbu, za účelem objasnění parametrů a provozních podmínek útvarů, identifikace a objasnění hranic izolovaných produkčních polí a posouzení těžby zásob ropy. v jednotlivých úsecích ložiska v obrysu zásob kategorie A+B+C1.
Speciální studny jsou určeny pro těžbu technické vody, vypouštění vyrobené vody, podzemní skladování plynu a likvidaci otevřených fontán. Speciální typy zahrnují studny pro příjem a absorpci vody:
- studny pro příjem vody jsou určeny pro zásobování vodou při vrtání studní, stejně jako systémy pro udržování tlaku v nádrži během procesu vývoje.
- absorpční vrty jsou určeny pro čerpání vyrobené vody z rozvinutých polí do absorpčních útvarů.
Záložní vrty slouží k náhradě těžebních a injektážních vrtů, které byly skutečně opuštěny z důvodu stárnutí (fyzické opotřebení) nebo z technických důvodů (v důsledku havárií během provozu).
1. Norman J. Hine. Geologie, průzkum, vrtání a těžba ropy. M.: ZAO “Olymp-Business”, 2008. – 752 stran
2. Šedý les. Produkce ropy. Přeloženo z angličtiny M.: Olymp-Business CJSC, 2001. – 416 stran: nemoc. – (Série „Pro profesionály a laiky“).
Zpracoval: Legkovsky A.A.
Článek byl vytvořen výhradně pro informační a vzdělávací účely a na žádost autora nebo držitele autorských práv k materiálům v něm obsaženým může být smazán.
