Вращательное бурение скважин

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

При вращательных способах бурения углубление долота в породу происходит при движении вдоль оси скважины вращающейся бурильной колонны, а при бурении с забойными двигателями - не вращающейся бурильной колонны. Характерной особенностью вращательного бурения является одновременная промывка скважины.

Основные виды вращательного бурения:

Ø роторный способ (бурение ротором или верхним силовым приводом - ВСП);

Ø турбинный способ (бурение турбобурами);

Ø бурение винтовыми забойными двигателями;

Ø бурение электробурами.

При роторном бурении мощность от двигателей буровой установки через трансмиссию передается ротору. Ротор вращает бурильную колонну с укрепленным на ее конце долотом. При использовании ВСП бурильную колонну вращает силовой вертлюг. Бурильная колонна состоит из ведущей трубы и привинченных к ней с бурильных труб.

При бурении с забойным двигателемдолото привинчено

к валу, а бурильная колонна — к корпусу забойного двигателя (ЗД).

При работе ЗД вращается его вал с долотом, а бурильная колонна воспринимает реактивный момент на корпусе ЗД.

В настоящее время применяют три вида забойных двигателей:

Ø турбобур;

Ø винтовой двигатель:

Ø электробур.

Турбобур и винтовой двигатель являются разновидностями гидравлических забойных двигателей, наиболее широко применяемых при бурении и капитальном ремонте нефтегазовых скважин.

При бурении с гидравлическим забойным двигателем (ГЗД)гидравлическая энергия потока бурового раствора, двигающегося от бурового насоса по бурильной колонне, преобразуется в механическую энергию вращения вала ГЗД, с которым соединено долото.

При бурении с электробуром электрическая энергия передается по кабелю, смонтированному внутри бурильной колонны и преобразуется электродвигателем в механическую энергию вращения вала электробура, которая непосредственно передается долоту.