38 Бурение наклонно-направленных и горизонтальных скважин

Искусственное отклонение — это направление ствола скважины в процессе бурения по определенному плану с доведением забоя до заданной точки.

Искусственное отклонение скважин подразделяется на наклонное, горизонтальное, многозабойное и многоствольное (кустовое) бурение. Бурение этих скважин ускоряет освоение новых нефтяных и газовых месторождений, увеличивает нефтегазоотдачу пластов, снижает капиталовложения и уменьшает затраты дефицитных материалов.

Искусственное отклонение применяется в случаях:

1) при вскрытии нефтяных и газовых пластов, залегающих под пологим сбросом или между двумя параллельными сбросами;

2) при отклонении ствола от сбросовой зоны (зоны разрыва) в направлении продуктивного горизонта;

3) при проходке стволов на нефтяные пласты, залегающие под соляными куполами, в связи с трудностью бурения через них;

4) при необходимости обхода зон обвалов и катастрофических поглощений промывочной жидкости;

5) при вскрытии продуктивных пластов, залегающих под дном океанов, морей, рек, озер, каналов и болот;

Наклонные скважины – это скважины, для которых проектом предусматривается определенное отклонение оси ствола от вертикали по вполне определенной кривой.Наклонное бурение в настоящее время широко применяется при бурении скважин на нефть, газ и твердые полезные ископаемые.

К наклонным скважинам при турбинном и роторном бурении на нефть и газ относятся в основном скважины, забуриваемые с поверхности вертикально с последующим отклонением в требуемом направлении.

Горизонтальное и разветвленное горизонтальное бурение применяется для увеличения нефте- и газоотдачи продуктивных горизонтов при первичном освоении месторождений с плохими коллекторами и при восстановлении малодебитного и бездействующего фонда скважин.

Если при бурении наклонной скважины главным является достижение заданной области продуктивного пласта и его поперечное пересечение под углом, величина которого, как правило, жестко не устанавливается, то основная цель бурения горизонтальной скважины - пересечение продуктивного пласта в продольном направлении. При этом протяженность завершающего участка скважины, расположенного в продуктивном пласте (горизонтального участка), может превышать 1000 м.

39 Буровые долота

БУРОВЫЕ ДОЛОТА — основной элемент бурового инструмента для механического разрушения горной породы в процессе бурения скважины.

По назначению различают 3 класса буровых долот:

- для сплошного бурения (разрушение горной породы по всему забою скважины; - колонкового бурения (разрушение горной породы по кольцу забоя скважины с оставлением в её центральной части керна);- для специальных целей (зарезные долота, расширители, фрезеры и др.).

По характеру воздействия на горные породы буровые долота делятся на 4 класса: - дробящие; - дробяще-скалывающие; - истирающе-режущие; - режуще-скалывающие.

По виду рабочей (разрушающей горные породы) части выделяют шарошечные и лопастные буровые долота.

Шарошечными буровыми долотами осуществляется большей частью общего объёма бурения нефтяных, газовых, геологоразведочных и взрывных скважин, а также скважин особого назначения в горнодобывающей промышленности, нефтегазовой отрасли и строительстве.

Шарошечное буровое долото состоит из сферических или цилиндрических шарошек, смонтированных на подшипниках качения или скольжения на цапфах секций бурового долота.

а) секционные — корпус сваривается из отдельных секций (лап), на цапфах которых монтируются шарошки.

б) корпусные — корпус литой, к нему привариваются лапы со смонтированными на их цапфах шарошками.

Для подвода промывочной жидкости через долото к забою скважины в шарошечных буровых долотах имеются специальные промывочные или продувочные устройства. В зависимости от конструктивного выполнения выделяют шарошечные буровые долота с центральной, боковой промывкой, а также продувкой воздухом.

Буровые долота с центральной промывкой имеют одно отверстие в центре долота либо 3 отверстия или щели в корпусе, через которые промывочная жидкость направляется на шарошки в центральную часть скважины. В долотах с боковой промывкой промывочная жидкость через сопла направляется между шарошками в периферийную зону забоя скважины.

В буровых долотах с продувкой воздухом, газом или воздушно-водяной смесью одна часть потока через центральное отверстие в корпусе долота подаётся на шарошки, другая — по специальным каналам в лапах и их цапфах поступает в полость опор шарошек для их охлаждения и очищения от бурового шлама. При бурении взрывных скважин в долотах с продувкой воздухом применяют обратные клапаны, которые обеспечивают немедленное закрытие центрального продувочного канала долота после прекращения подачи воздуха и тем самым не допускают засасывания частиц породы в полость корпуса долота над входом в продувочные каналы лап.

Лопастные буровые долота предназначены для бурения вращательным способом мягких и средней твёрдости пород.

Лопастные буровые долота состоят из кованого корпуса с присоединительной резьбой, к которому привариваются 3 и более лопастей. У двухлопастного долота корпус и лопасти отштамповываются как одно целое. Для повышения износостойкости долот лопасти армируются твёрдым сплавом.

Для вспомогательных работ (разбуривания цементных мостов, металла в скважине) выпускаются фрезерные буровые долота.