Методы бурения скважин

Бурение – единственный метод, дающий окончательный ответ на вопрос, есть ли в недрах залежь нефти или газа. Бурить скважины можно механическим, термическим, электроимпульсным и другими способами (несколько десятков). Однако промышленное применение находит только способы механического бурения — вращательный. Остальные пока не вышли из стадии экспериментальной разработки. 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.

Рисунок 7 - Схема вращательного бурения скважин

Существует две разновидности вращательного бурения — роторное и с забойными двигателями. В первом случае двигатель находиться на поверхности, во втором – опускается в скважину вместе с долотом. При роторном бурении (рис. 7) мощность от двигателей (9) передается через лебедку (8) к ротору (16) — специальному вращательному механизму, установленному над устьем скважины в центре вышки. Ротор вращает бурильную колонну и привинченное к ней долото (1). Бурильная колонна состоит из ведущей трубы (15) и привинченных к ней с помощью специального переводника (6) бурильных труб (5). Следовательно, при роторном бурении углубление долота в породу происходит при движении вдоль оси скважины вращающейся бурильной колонны, а при бурении с забойным двигателем — не вращающейся бурильной колонны. Характерной особенностью вращательного бурения является промывка, необходимая для выноса выбуренной породы на поверхность. При бурении с забойным двигателем долото (1) привинчено к валу, а бурильная колонна — к корпусу двигателя (2). При работе двигателя вращается его вал с долотом, а бурильная колонна воспринимает реактивный момент вращения корпуса двигателя, который гасится не вращающимся ротором (в ротор устанавливают специальную заглушку).

Роторное бурение более трудоемкое чем с забойными двигателями, так как основная часть энергии тратится на вращение колонны, а не на углубление. На месторождениях ОАО “Сургутнефтегаз” основное предпочтение отдается бурению с забойными двигателями.

После комплекса исследовательских работ скважину сдают в эксплуатацию. На каждую скважину заводится паспорт, где точно отмечаются ее конструкция, местоположение устья, забоя и пространственное положение ствола по данным инклинометрических измерений ее отклонений от вертикали (зенитные углы) и азимута (азимутальные углы). Последние данные особенно важны при кустовом бурении наклонно-направленных скважин во избежание попадания ствола бурящейся скважины в ствол ранее пробуренной или уже эксплуатирующейся скважины. Фактическое отклонение забоя от проектного не должно превышать заданных допусков.

Буровые работы должны выполняться с соблюдением законов об охране труда и окружающей природной среды. Строительство площадки под буровую, трасс для передвижения буровой установки, подъездных путей, линий электропередачи, связи, трубопроводов для водоснабжения, сбора нефти и газа, земляных амбаров, очистных устройств, отвал шлама должны осуществляться лишь на специально отведенной соответствующими организациями территории. После завершения строительства скважины или куста скважин все амбары и траншеи должны быть засыпаны, вся площадка под буровую максимально восстановлена (рекультивирована) для хозяйственного использования.

В состав полного цикла сооружения скважины входят следующие работы:

- монтаж буровой установки;

- подготовка;

- поинтервальное углубление ствола;

- поинтервальное крепление ствола и разобщение пластов; вскрытие продуктивных горизонтов;

- глубинное исследование;

- спуск и цементирование эксплуатационной колонны; сооружение фильтра в продуктивной части скважины; испытание скважины на приток пластового или приемистость нагнетаемого флюида;

- демонтаж буровой установки.