ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ

КОНСТРУКЦИЯ КРЕПЛЕНИЯ СКВАЖИН

Отложение солей в нижней части скважины может привести к до­полнительным трудностям. При завершении скважины пришлось стол­кнуться с несколькими проблемами. Во-первых, при креплении сред­ней части скважины в кольцевом пространстве между обсадными тру­бами не должна находиться вода. Если вода останется там при цемен­тировании, то она будет нагреваться при поступлении пара и, расши­ряясь может разрушить внутреннюю обсадную колонну или подъемные трубы.

Во-вторых, скорости потока от места образования пара до устья скважины должны быть достаточно высокими, чтобы не происходило заметного проскальзывания паровой фазы. При низких скоростях па­ровая фаза (пузырьки) имеет тенденцию подниматься быстрее, чем жидкость. Это вызывает повышение концентрации солей, и в скважине, в конце концов может быть достигнута концентрация, при которой соль начнет осаждаться. Если поддерживать скорости потока выше 30,5 м/с, то можно получать двухфазную смесь без увеличения кон­центрации солей.

На фиг. 6.12 видно, что средняя плотность геотермального раство­ра равна 900 кг/м3. Таким образом, производительность 227 кг/с эквивалентна 0,25 м8/с. Так как этот расход относится к 0,1 м2 пло­щади скважины, то скорость раствора в нижней части трубы равна 2,71 м/с. Чтобы обеспечить скорость 30,5 м/с, диаметр труб должен быть уменьшен до 0,3 от своего начального значения. Например, об­садные трубы диаметром 244 мм в нижней части должны быть умень­шены до диаметра в 73 мм. По мере того как смесь раствор — пар поднимается вверх по трубе и содержание пара увеличивается, диа­метр трубы следует снова увеличивать, чтобы предотвратить чрез­мерное увеличение скорости и рост перепада давлений вследствие потерь на трение.

Принимая верхний предел скорости равным 62 м/с можно опре­делить рабочую площадь обсадной трубы непосредственно из уравне­ния неразрывности. Так как удельный объем равен -0,0155 м3/кг

В устье скважины, то площадь равна -0,058 м2, или для скважины диамет­ром 244 мм диаметр трубопровода на поверхности должен быть равен 193 мм.

На фиг. 6.14 представлена схема обсадки скважины и эксплуата­ционного трубопровода. Верхняя колонна труб диаметром 762 мм уста­навливается в скважине диаметром 914 мм, пройденной на глуби­ну 61 м. Затем бурится ствол диаметром 610 мм, глубиной -701 м и устанавливается обсадная колонна диаметром 457 мм. Затем про­ходится скважина диаметром 444 мм до глубины 1326 м, и в нее опу­скается колонна труб диаметром 346 мм и тщательно цементируется. Скважина завершается на глубине 1525 м при диаметре буровой го­ловки 305 мм. Нитка эксплуатационного трубопровода изготовлена из коррозионно-стойкого материала с сальником, установленным на глубине 1200 м на секции трубопровода 244 мм, расположенной на глубине 1113 - 1525 м, и перфорированного от 1403 м до забоя скважины.

От 1113 м вверх на 152,5 м идут трубы диаметром 76 мм, затем на 305 м — трубы 102 мм, на 366 м — трубы 143 мм, на 152,5 м - тру­бы 194 мм и на 137 м — трубы 219 мм. Скорости потока на протяже­нии всего такого трубопровода будут заключены в пределах 30,5 — 61 м/с. До сих пор не ясно, должно ли быть все кольцевое простран­
ство между эксплуатационным трубопроводом и обсадными трубами зацементировано полностью или же частично оставлено открытым, чтобы облегчить замену.