2Способы бурения нефтяных и газовых скважин

Нефтяная или газовая скважина – это цилиндрическое сооружение в глубь Земли, включающее вертикальную или наклонную горную выработку в непродуктивной зоне пород и соединенную с ней выработку любой направленности в продуктивной зоне г.п.

Основными элементами скважины: устье, забой, ствол, обсадная колонна, фильтр, цементное кольцо. (устье – начало скважины; забой – дно ствола скважины.; ствол – горная выработка, внутри которой располагаются обсадные колонны и производится углубление скважины.; обсадная колонна – это свинченные друг с другом и опущенные в ствол обсадные трубы с целью изоляции слагающих ствол горных пород. Различают первую обсадную колонну – кондуктор. Последнюю обсадную колонну – эксплуатационную колонну, в том числе хвостовик, промежуточные обсадные колонны, в том числе летучки (лайнеры); фильтр –участок скважины, непосредственно соприкасающийся с продуктивным нефтяным или газовым горизонтом.; цементное кольцо – затвердевший цементный раствор, закачанный в кольцевое пространство между стволом и обсадной колонной с целью его герметизации. )

Типы скважин:

Скважина может быть вертикальной, наклонно-направленной, с горизонтальным окончанием.

• Структурно-поисковые, - установление тектоники, стратиграфии, литологии, оценка продуктивности горизонтов (без дополнительного строительства скважин)

• Разведочные, служащие для выявления продуктивных объектов, а также для оконтуривания уже разрабатываемых нефтяных и газоносных пластов.

• Добывающие (эксплуатационные), предназначенные для добычи н. и г. из земных недр; к этой категории относят также нагнетательные, оценочные, наблюдательные и пьезометрические скважины;

• Нагнетательные, предназначенные для закачки в пласты воды, газа или пара с целью поддержания пластового давления или обработки призабойной зоны; эти меры направлены на удлинение периода фонтанного способа добычи нефти или повышение эффективности добычи.

• Опережающие добывающие, служащие для добычи нефти и газа с одновременным уточнением строения продуктивного пласта

• Оценочные, назначение которых – определение начальной водонефтенасыщенности и остаточной нефтенасыщенности пласта (и для проведения иных исследований)

• Контрольные и наблюдательные, предназначенные для наблюдения за объектом разработки, исследования характера продвижения пластовых флюидов и изменения газонефтенасыщенности пласта;

• Опорные скважины бурят для изучения геологического строения крупных регионов, установленных общих закономерностей залегания горных пород и выявления возможностей образования в этих породах месторождений н. и г.

Способы бурения скважин:

Принцип ударного бурения: на поверхности земли строится вышка, мачта, на которой подвешивается долото. Происходит удар по забою.

Принцип вращательного бурения: При вращательном бурении разрушение породы происходит в результате одновременного воздействия на долото нагрузки и крутящего момента. Под действием нагрузки долото внедряется в породу, а под влиянием крутящего момента скалывает ее.

Существует две разновидности вращательного бурения – роторный и с забойными двигателями.

При роторном бурении мощность от двигателей передается через лебедку к ротору. Ротор вращает бурильную колонну и привинченное к ней долото.

При бурении с забойным двигателем долото привинчено к валу, а бурильная колонна – к корпусу двигателя . При работе двигателя вращается его вал с долотом, а бурильная колонна воспринимает реактивный момент вращения корпуса двигателя, который гасится невращающимся ротором (в ротор устанавливают специальную заглушку).

В настоящее время применяют три вида забойных двигателей – турбобур, винтовой двигатель и электробур (последний применяют крайне редко).

Преимущества вращательного бурения: непрерывность процесса, обеспечивающая высокую производительность, отсутствие вибрации машины при ее работе.

К недостаткам следует отнести ограниченную область применения исходя для крепких горных пород.

Преимущества ударного способа бурения: возмож­ность бурить породы любой крепости.

Недостатки: периодичность воздействия инстру­мента на породу, зна­чительное пылеобразование, шум и вибрация при работе.