Га-зовие свердловини використовуються для:
1) руху газу з пласта в поверхневі установки промислу;
2) захисту розкритих гірських порід розрізу від обвалів;
3) роз'єднання газоносних, нафтоносних і водоносних пластів один від одного;
4) запобігання підземних втрат газу.
Газові свердловини експлуатуються протягом тривалого ча-мени в складних, різко змінюються. Газові і газоконденсатні родовища залягають в земній корі на різних глибинах: від 250 до 10000м і більш. Тиск газу в свердловинах доходить від 100 МПа, температура газу досягає 523 К. Гірське тиск за колонами на глибині 10 000 м перевищує 250 МПа. В процесі освоєння, досліджень, капиталь-ного ремонту та під час експлуатації свердловин різко змінюються тиск, температура, склад газу, що рухається в свердловині.
Свердловини - дорогі капітальні споруди. В об-щих капітальних вкладеннях у видобуток газу питома вага капітальних вкладень у будівництво свердловин може становити 60-80%.
Газ, що надходить до забою видобувної свердловини, під дей-наслідком градієнтів тиску в пласті за рахунок своєї потенціалом-ної енергії піднімається на гирлі свердловини, тому протягом усього терміну розробки газового родовища свердловини експлуатуються фонтанні способом.
При високих пластових тисків, вмісті в газі агресивних компонентів - сірководню, вуглекислоти, ор-ганических кислот і т. Д. Ізоляція кільцевого простору обов'язкове. Кільцевий простір заповнюють спеціально обраними для умов даного родовища інгібіторної рідинами.
При необхідності експлуатації двох або кількох про-дуктівних горизонтів, що відрізняються величинами тисків, дебітів, складом газу і іншими параметрами, застосовують раз-ділову експлуатацію пластів зі спуском фонтанних труб і використанням пакеров.
При експлуатації свердловин по міжтрубному просторі наявність статичної стовпа газу в фонтанних трубах дозволяє безперервно контролювати забійні тиск і при необхід-мости очищати вибій свердловини продувкою її через фонтанні труби.
Основні причини зменшення дебітів га-зових свердловин в процесі їх експлуатації
- руйнування пласта і освіту піщаних пробок на вибої,
- обводнення свердловин внаслідок проникнення на забій контурних або підошві-них вод,
- накопичення конденсату в призабойной зоні і на забої і пов'язане з цим зменшення фазової проникності для газу,
- розбухання глинистого матеріалу в привибійній зоні внаслідок його контакту з конденсаційної і пласто-вої водою і зменшення проникності привибійної зони,
- заку-порка частини перфораційних отворів в процесі експлуатації та ін.
Фізичні властивості газу - щільність і в'язкість, їх зраді-ня в залежності від тиску і температури істотно отли-чає від зміни щільності і в'язкості нафти і води. У ба-тьох випадках щільність газу значно менше щільності нафти і води, а коефіцієнт динамічної в'язкості газу в 50-100 разів менше, ніж у води і нафти.
Різниця щільності газу і рідин викликає необхідність спуску кондуктора в газових свердловинах на велику глибину, ніж в нафтових, для запобігання розриву газом гірських по-род, забруднення водоносних горизонтів питної води, виходу газу на денну поверхню.
Глибину спуску кондуктора в газових свердловинах h (в м) можна визначити підбором з рівності
де L - глибина свердловини; R - питома газова стала; Т - середня температура на довжині (L- h); # 961; сp - середня обсяг-ва щільність гірських порід розрізу на довжині h; рН початковий пластовий тиск газу; g - прискорення вільного падіння, або наближено за формулою. h = # 961; ВL / # 961; ср # 61627; 0,425L, (7.2)
де # 961; в - щільність пластової води.
Мала в'язкість газу викликає необхідність приймати осо-бие заходи по створенню герметичності як обсадних колон, так і міжтрубному простору газових свердловин.
Герметичність колон обсадних труб досягається різними способами: застосуванням різьбових з'єднань на кінцях труб і муфтах зі спеціальною трапецеидальной формою поперечного перерізу з тефлоновим кільцями ущільнювачів, використан-ням фторопластовой ущільнювальної стрічки, герметизуючих ущільнюючих складів для муфтових з'єднань типу УС-1, ГС-1. Герметичність заколонного простору свердловин забезпе-чивается застосуванням цементів певних марок, що дають га-зонепроніцаемий, тріщиностійкість цементний камінь.
Конструкція і обладнання газових і газоконденсатних свердловин мають багато спільного з нафтовими свердловинами, які експлуатуються фонтанні способом. В обох випадках обладнання свердловин складається з колони підйомних труб, що спускаються до фільтрової зони, і гирлової фонтанної арматури. Разом з тим є певні відмінності газових і нафтових свердловин, обумовлені відмінностями властивостей нафти і газу.
- Щільність і в'язкість газу в сотні і тисячі разів менше щільності і в'язкості нафти.
- Швидкість руху газу в стовбурі свердловини в 5 -25 разів більше, ніж швидкість нафти. Тиск на гирлі газової свердловини майже не відрізняється від забійного тиску і є дуже високим.
- Видобуток газу відбувається тільки фонтанні способом.
- Газ деяких родовищ містить в своєму складі агресивні компоненти (сірководень і вуглекислий газ).