Процесс бурения
С увеличением глубины бурения, энергия, необходимая для вращения бурильных труб резко возрастает, КПД бурения падает. Из-за сильного трения бурильных труб об поверхность скважины, значительно возрастает их износ, увеличивается аварийность. С конца 19 века, по мере совершенствования технологий, изобретатели пытались найти возможность вращать долото при статичной бурильной установке. В первой половине 20-го века эту проблему решили методом применения промывочной жидкости, как для вращения бурильной колонны, так и для промывки породы в скважине. Этот вид бурения скважин получил название турбинный. В настоящее время разработана технология бурения с помощью забойного гидравлического привода винтового типа. Принцип действия аналогичен действию винтового насоса. Но применяется обращенная схема, т.е. вал двигателя вращается при прокачке жидкости.
Существуют так же пневматические и электрические двигатели бурильных установок. Они имеют названия соответственно - пневмоударник и электробур.
Из всей буровой установки, в процессе бурения рабочее долото подвергается наибольшему износу. Для его замены бурение останавливается, выключаются насосы, подающие промывочную жидкость. Затем происходит так называемая спускоподъемная операция, при которой вся система буровых труб по частям вынимается из скважины. Для этого на буровой установке существуют специальные механизмы и устройства. Это стационарная лебедка и талевая система - мощный полиспастный механизм. Он представляет собой систему талевых блоков, кронблок в верхней части буровой установки и металлические тросы. Мощность талевой системы позволяет поднимать колонну бурильных труб весом до нескольких сот тонн.
После этого выработанное долото меняют на новое и в обратном порядке всю колонну буровых труб опускают в ствол скважины. Процесс спуска бурильной колонны является наиболее трудоемким и длительным. Каждая бурильная свеча должна быть соединена с соседней трубой замками - резьбовыми устройствами.
В процессе бурения скважин большое значение имеет закрепление ствола скважины. Если скважина предназначена для промышленной, долговременной эксплуатации в качестве нефтеносных, газовых, или водоподъемных то такое крепление просто необходимо. Крепление выполняется с помощью колонны обсадных труб. В процессе обсадки колонны применяют их цементирование, которое придает необходимую прочность сопряжения трубы и горной породы стенки скважины.
Обычно бурятся вертикальные скважины. Одна их сложнейших задач при бурении это сохранение вертикального направления. Неоднородность породы, грунтовые воды, разброс параметров долота и другие факторы могут привести к искривлению ствола шахты. Такие искривления становятся причинами осложнений, а иногда и к отказу от дальнейшей разработки дорогостоящего проекта.
На правах рекламы: