1.7.Условия работы обсадных трубы в скважинах.

При спуске в скважину на колонну действуют растягивающая сила собственного веса труб и жидкости, заполняющей скважину; силы инерции колонны и жидкости; сила взаимодействия труб со стенками скважины; гидродинамические силы, возникающие в результате движения вытесняемой колонной жидкости; силы гидростатического давления жидкости на боковые поверхности колонны; изгибающий момент на участках искривления ствола скважины.

По окончании спуска колонны и цементирования инерционные гидродинамические силы и силы взаимодействия со стенками ствола исчезают; величины других сил могут существенно измениться; возникают также новые силы. Так, при вызове притока в период освоения скважины давление в эксплуатационной колонне снижают значительно ниже пластового в продуктивном горизонте; при этом возникает избыточное наружное давление, которое, если оно окажется достаточно большим, может явиться причиной смятия соответствующего участка колонны.

В газовых и фонтанирующих нефтяных скважин внутреннее давление в верхнем участке колонны при эксплуатации может быть опасно высоким, особенно после закрытия устьевых задвижек. В случае закрытия превентора при газонефтепроявлениях внутреннее давление может опасно возрастать в верхних участках кондуктора и промежуточных колонн. Опасные избыточные давления могут возникнуть в случае негерметичности эксплуатационной колонны, а также если из-за плохого качества цементирования в кольцевом пространстве скважины возникнут перетоки пластового газа.

Если обсадная колонна перекрывает пласт породы, склонный к выпучиванию, наружное давление на участок ее против такого пласта может достигать геостатического. Особенно опасная ситуация возникает в тех случаях, когда указанный участок колонны расположен несоосно со стволом скважины, а поперечное сечение ствола не круглое - это часто приводит к нарушению целостности колонны.

На протяжении многолетней службы в скважине обсадные колонны подвергаются воздействию пластовых жидкостей, которые способны вызвать интенсивную коррозию металла. Промежуточные колонны и кондукторы во время бурения, а эксплуатационные колонны - при эксплуатации, подземных и капитальных ремонтах скважин истираются долотами, замками и муфтами бурильных и насосно-компрессорных труб, а также другим оборудованием, спускаемым к забою. В результате коррозии и износа прочность обсадных труб может серьезно уменьшиться. Поэтому при конструировании обсадных колонн следует учитывать как специфику их нагружения, так и возможную степень износа; при креплении же принимать меры к защите колонн от коррозии и износа.

1.11.Варианты обсадных труб.

Одним из важнейших элементов формирования скважины является обсадка трубами. Она необходима для того, чтобы грунт не обрушивался в скважину. Как правило, для формирования скважин используются стальные, асбестоцементные или пластиковые трубы ПВХ. От выбора трубы зависит качество поставляемой воды, а кроме того, срок службы скважины. Стальные трубы для обсадки скважины изготавливаются из черной стали и имеют стенки толщиной не менее 6 мм. Такой вариант труб достаточно долговечен и служит не менее 50 лет. Как правило, стальные обсадные трубы считаются экологически чистыми, но все же могут выделять ржавчину, поэтому необходима дополнительная фильтрация воды. В настоящее время такие трубы используются крайне редко из-за сложностей в установке и дороговизны труб. Такой трубой целесообразно обсаживать артезианские скважины в местах с сильно подвижным грунтом, так как смещение тяжелой стальной трубы будет минимальным.

Второй вариант - это асбестобетонные трубы. Такие трубы имеют практически неограниченный срок службы, не подвержены коррозии. Несмотря на видимые преимущества, данный вид труб имеет и ряд недостатков. Дело в том, что сама труба достаточно хрупкая, что в значительной мере усложняет процесс установки, к тому же толщина стенок достигает 5 см, а это требует бурения скважины большего диаметра. Асбестобетонные труды, как правило, используют для глубоких артезианских скважин, так как для неглубоких это будет неоправданно дорого. Пластиковые трубы для обсадки скважин являются прекрасным вариантом при бурении скважин глубиной не более 50 м.

Как правило, используются трубы из полиэтилена, полипропилена и ПВХ. Трубы данного вида не подвержены коррозии, имеют практически неограниченный срок службы, герметичны, имеют удобные крепления, практичны в установке. Как правило, для формирования обсадки скважины берутся трубы с внутренним диаметром от 125 мм и выше. Диаметр обсадной трубы подбирается в зависимости от потребностей в воде, к примеру, для коттеджа на одного хозяина вполне достаточно будет установить трубу диаметром в 125-135 мм, хотя здесь, помимо всего прочего, нужно учесть планируемую глубину залегания водоносного слоя.