Бурение скважин - 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.
В настоящее время отсутствует строгая система, подразделяющая бурение скважин по категориям в зависимости от их глубин. Статистические данные отечественной и зарубежной практики бурения скважин позволяют выделить следующие четыре категории: — мелкое бурение — до 1500 м; — бурение на средние глубины — до 4500 м; — глубокое бурение — до 6000 м (в США от 4570 до 6100 м); — сверхглубокое бурение — глубже 6000 м (в США глубже 6100 м).
В СССР осуществлялось бурение сверхглубоких скважин с проектной глубиной 9000-15000 м.
По характеру разрушения горных пород различают механические и немеханические способы бурения. К механическим относятся вращательные способы: (роторное, турбинное, реактивно-турбинное бурение и бурение с использованием электробура и винтовых забойных двигателей) - при которых горная порода разрушается в результате вращения прижатого к забою породоразрушающего инструмента (бурового долота), и ударные способы, которые в свою очередь подразделяются: на бурение ударно-поворотное, при котором удары по забою производятся периодически поворачивающимся буровым инструментом; ударно-вращательное - при котором удары наносятся по непрерывно вращающемуся буровому инструменту; вращательно-ударное - при котором 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.
К немеханическим способам бурения относятся термические (огнеструйное, плазменное, лазерное), электрические, взрывные, гидравлические и пр., при которых разрушение горной породы происходит без непосредственного контакта ее с инструментом. Эти способы при бурении скважин на нефть и газ пока не нашли широкого промышленного применения.
В качестве породоразрушающего инструмента при бурении скважин 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, двуствольное).
Бурильная головка - породоразрушающий инструмент, предназначенный для бурения нефтяных и газовых скважин с отбором керна керноприемными устройствами. Помимо разбуривания забоя скважины и калибровки ее стенки, бурильные головки должны также формировать в центре забоя столбик породы – керн.
Буровая платформа - морская платформа для бурения разведочных и эксплуатационных скважин, но в отличие от эксплуатационной платформы без оборудования для сбора и подготовки нефти и газа.
Буровая установка - комплекс машин, агрегатов и механизмов, предназначенных для выполнения определенных технологических функций при бурении различных по конструкции и назначению скважин.
1reast/board/b/burovaja_ustanovka/2-1-0-331Буровая установка
Буровое оборудование - предназначено для бурения нефтяных, газовых, геологоразведочных и других скважин; состоит из буровой установки, бурильной колонны, оборудования для герметизации устья скважины и т.д.
1reast/board/b/burovoe_oborudovanie/2-1-0-334Буровое оборудование
Буровой раствор - смесь воды и специальных присадок, циркулирующая внутри скважины. Назначение раствора - охлаждение бурового долота, удаление сколков породы и вынос их на поверхность, предупреждение обрушивания стенки скважины, поддерживание необходимого гидростатического давления на забоескважины во избежание выброса углеводородов и минерализованных вод.