Понятие о скважине. Показатели бурения скважин. Определение механических свойств горных пород методом вдавливания. Устройство ведущих и бурильных труб. Соединительные элементы бурильной колонны. Долота для бурения с отбором керна, специального назначения.
Аннотация к работе
1. Понятие о скважине Скважина - сооружение, преимущественно круглого сечения, образуемое путем бурения и крепления и характеризуемое относительно малым размером площади поперечных сечений по сравнению с размером площади боковой поверхности и заранее заданным положением в пространстве. Скважина создается последовательным разрушением горных пород и извлечением их на поверхность. Начало скважины называется устьем, дно скважины - забоем. При обычном бурении разрушается вся масса породы. При бурении с отбором внутреннего столбика породы (керна) разрушается только кольцевое пространство у стенок скважины, а керн извлекается в неразрушенном состоянии для изучения геологического строения месторождения. 2. Конструкция скважин Конструкцией скважины называют сочетание нескольких колонн обсадных труб различной длины и диаметра, спускаемых концентрично одна внутри другой в скважину. Колонны обсадных труб скрепляются с породами геологического разреза цементным камнем, поднимаемым за трубами на определенную высоту. Конструкция скважины должна обеспечивать: доведение скважины до проектной глубины; осуществление заданных способов вскрытия продуктивных горизонтов и методов их эксплуатации; предотвращение осложнений в процессе бурения и эксплуатации; ремонт скважины; выполнение исследовательских работ; минимум затрат на строительство скважины, как законченного объекта в целом. Конструкция добывающих газовых скважин зависит от многих факторов, в частности от пластового давления и отношения его к гидростатическому, геологических условий бурения, геолого-физических параметров пласта, физических свойств пластового флюида, разности давлений между пластами, технологических условий эксплуатации скважин, режима эксплуатации пласта, экономических соображений. 3. Цикл строительства скважин Полный цикл строительства скважины состоит из следующих основных элементов: · подготовительные работы к строительству скважины (устройства подъездного пути, фундаментов, планировка площади и т.п.); · вышкомонтажные работы (строительства или перетаскивания вышки, монтажа бурового оборудования, установки его на фундамент); · подготовительные работы к бурению скважины; · бурение скважины (проходки и крепления); · испытания скважины на приток нефти или газа; · демонтаж бурового и силового оборудования, вышки и привышечных сооружений. Опорные скважины бурят для изучения геологического строения и гидрогеологических условий крупных регионов, определения общих закономерностей распространения комплексов отложений, благоприятных для нефтегазонакоплений, с целью выбора наиболее перспективных направлений геолого-разведочных работ на нефть и газ. 2. Специальные скважины бурят для сброса промысловых вод, ликвидации открытых фонтанов нефти и газа, подготовки структур для подземных газохранилищ и закачки в них газа, разведки и добычи технических вод. 6. Так, в Румынии отсчет ведется с 1857 г., в Канаде с 1858 г., в США - с 1859 г., в Венесуэле - с 1863 г., а в России - с 1864 г. Последняя дата относится к скважине, сооруженной около Анапы на берегу реки Кудако на Кубани под руководством А.Н. Новосельцева. Широко применяются только способы, связанные с механическим воздействием на горные породы; остальные не вышли из стадии экспериментальной разработки. Ствол скважины создается периодическими ударами долота по забою под действием собственного веса и тяжелой ударной штанги. Приподнимание долота и ударной штанги, прикрепленных к штангам (ударное штанговое бурение) или инструментальному канату (ударное канатное бурение), осуществляется балансиром бурового станка. Установка (буровой станок) для вращательного бурения скважин При этом способе бурения горная порода на забое разрушается вращающимся долотом, на которое передаются осевая нагрузка и крутящий момент. Разрушенная порода удаляется с забоя потоком жидкости, непрерывно подаваемой по колонне бурильных труб. Несмотря на низкий коэффициент передачи мощности на забой, в среднем мощность на долоте в несколько раз больше, чем при ударном бурении, что обеспечивает гораздо более высокие скорости проходки, достигающие 100 м в час при бурении пород средней твердости и мягких. Подаваемый для очистки забоя буровой раствор совершает непрерывный кругооборот-циркуляцию: буровой насос - нагнетательная линия - вертлюг - бурильная колонна - забойный двигатель - долото - забой - кольцевое пространство между бурильной колонной и стенками скважины - устье скважины - желоба и другие устройства очистки бурового раствора от шлама, газа - приемная емкость для очищенного раствора - подпорный насос, всасывающая линия бурового насоса. 9. Первоначально были выделены три группы горных пород - мягкие, средней твердости и твердые по четыре категории в каждой группе. Бурильная колонна включает следующие основные элементы сверху вниз: рабочую (ведущую) трубу, бурильные трубы, утяжеленные бурильные трубы (УБТ). Переводники предназначены для соединения элементов бурильных колонн, имеющих разные размеры или разнотипные резьбы, а также для присоединени