Бурение скважины
Процесс искусственного образования в массиве выработки небольшого круглого сечения (скважины).
Процесс Б. с.заключается в последовательном разрушении поверхности забоя скважины и извлечения продуктов разрушения на поверхность.
Б. с.- сложный технологический процесс строительства ствола буровых скважин, состоящий из следующих основных операций:
углубление скважины посредством разрушения горных пород буровым инструментом;
удаление выбуренной породы из скважины;
крепление ствола скважины в процессе ее углубления обсадными колоннами;
проведение комплекса геолого-геофизических работ по исследованию горных пород и выявлению продуктивных горизонтов;
спуск на проектную глубину и цементирование последней (эксплуатационной) колонны.
Выделяют 4 категории Б. с.в зависимости от их глубин:
мелкое бурение- до 1500 м;
бурение на средние глубины - до 4500 м;
глубокое бурение - до 6000 м;
сверхглубокое бурение - глубже 6000 м.
По характеру разрушения горных пород различают механическиеинемеханическиеспособы бурения.
Механические способы бурения:
вращательные(роторное, турбинное, реактивно-турбинное, с использованиемэлектробура и винтовых забойных двигателей) - горная порода разрушается в результате вращения прижатого к забою породоразрушающего инструмента (бурового долота);
ударные
ударно-поворотное - удары по забою производятся периодически поворачивающимся буровым инструментом;
ударно-вращательное - удары наносятся по непрерывно вращающемуся буровому инструменту;
вращательно-ударное- буровой инструмент находится под большой осевой нагрузкой в постоянном контакте с забоем скважины и разрушает горную породу в результате вращения и периодически наносимых по инструменту ударов.
Немеханические способы бурения (разрушение горной породы происходит без непосредственного контакта ее с инструментом):
термические (огнеструйное, плазменное, лазерное)
взрывные
электрические (электроимпульсное, электрогидравлическое, электромагнитное)
ультразвуковое и т.д.
Немеханические способы при Б. с.на нефть и газ пока не нашли широкого промышленного применения.
В качестве породоразрушающего инструмента при Б. с.на нефть и газ используются буровые долота.
В процессе бурения мелких скважин выбуренную породу поднимают с забоя при помощи желонок (периодический процесс) или используя шнеки, витые штанги, циркуляцию газа, жидкости, раствора (непрерывный процесс).
При глубоком бурении на нефть и газ забой скважин обычно очищается от выбуренной породы потоком непрерывно циркулирующей промывочной жидкости (бурового раствора); реже производится продувка забоя газообразным рабочим агентом.
В процессе бурения ствол скважины отклоняется от вертикали, что является следствием геологических условий (угол залегания пластов, твердые включения, тектонические нарушения и др.), а также технических и технологических причин (плохая центровка вышки, перекос в бурильной колонне, большая осевая нагрузка и др.). Искривление ствола скважины происходит при любом способе бурения. Современный уровень техники позволяет бурить вертикальные скважины с углом отклонения ствола от вертикали не более 2-3°.
При разведке и эксплуатации залежей нефти и газа, которые находятся под участками, недоступными для установки бурового оборудования, а также для лучшего вскрытия залежи и в ряде других случаев используется искусственное искривление ствола скважины в заданном направлении (наклонное бурение: наклонно-направленное, кустовое, многозабойное, двухствольное).
!См.Скорость бурения,Инклинометрия скважин.
!!См.Схема установки для бурения глубоких скважин
!!См.Схема установки для бурения глубоких скважин