Бурение
Бурение — процесс разрушения горных пород с помощью специальной техники — бурового оборудования. Различают три вида бурения:
- Вертикальное бурение
- Наклонно-направленное бурение
- Горизонтальное бурение
Бурение скважин — это процесс сооружения направленной цилиндрической горной выработки в земле, диаметр «D» которой мал по сравнению с её длиной по стволу «H», без доступа человека на забой. Начало скважины на поверхности земли называют устьем, дно — забоем, а стенки скважины образуют её ствол.
История бурения
[править | править код]
В работах философа Конфуция, которые были написаны в 600 г. до н. э., были описаны китайские скважины для добычи воды и соляных рассолов. Такие скважины сооружались с помощью метода ударного бурения. Время от времени китайцы в ходе бурения натыкались на нефть или газ, как, например, в Сычуане из скважин глубиной около 240 м добывали газ, который использовался для выпаривания соли[источник не указан 1067 дней].
В России до середины XIX века нефть добывалась на Апшеронском полуострове из колодцев, а уже 14 июля 1848 года в местечке Биби-Эйбат была пробурена первая в мире нефтяная скважина ударным способом с применением деревянных штанг.
За пределами России первая нефтяная скважина была пробурена в 1859 году в США полковником Эдвином Дрейком в окрестностях г. Тайтусвиля (Пенсильвания), генеральным представителем Seneca Oil Company. Из-за попыток применить бурение для поиска и добычи нефти местные жители считали Дрейка сумасшедшим. Помимо этого Дрейк, по его собственному утверждению, изобрёл обсадную трубу, «без которой никто не смог бы бурить в низинах, где земля подтоплена»[1].
В 1899 году в России был запатентован электробур. Это был электродвигатель, который был соединён с долотом и был подвешен на канате. Уже в 1938 году была разработана его современная конструкция, а через два года таким электробуром пробурили первую скважину[источник не указан 1067 дней].
В 1930 году в Европе пробурили с земной поверхности скважину на глубину 3 км. В конце 1950-х годов глубина пробурённых скважин увеличилась до 7 км[источник не указан 1067 дней].
Бурение на море впервые было осуществлено в Тихом океане в 1897 г. В России первая морская скважина была пробурена в бухте Ильича на искусственно созданном островке.
В 1970-е — 1990-е гг. пробурена Кольская сверхглубокая скважина (СГ-3) — самая глубокая параметрическая скважина в мире, глубиной 12 262 метра[2].
 | Этот раздел не завершён. |
Классификация скважин по назначению
[править | править код]Скважины на нефть и газ, можно систематизировать следующим образом:
- структурно-поисковые, назначение которых — установление (уточнение тектоники, стратиграфии, литологии, оценка продуктивности горизонтов) без дополнительного строительства скважин;
- разведочные, служащие для выявления продуктивных объектов, а также для оконтуривания уже разрабатываемых нефтяных и газоносных пластов;
- добывающие (эксплуатационные), предназначенные для добычи нефти и газа из земных недр. К этой категории относят также нагнетательные, оценочные, наблюдательные и параметрические скважины;
- нагнетательные, предназначенные для закачки в пласты воды, газа или пара с целью поддержания пластового давления или обработки призабойной зоны. Эти меры направлены на удлинение периода фонтанного способа добычи нефти или повышение эффективности добычи;
- опережающие добывающие, служащие для добычи нефти и газа с одновременным уточнением строения продуктивного пласта;
- оценочные, назначение которых — определение начальной нефтеводонасыщенности и остаточной нефтенасыщенности пласта (и проведение иных исследований);
- контрольные и наблюдательные, предназначенные для наблюдения за объектом разработки исследования характера продвижения пластовых флюидов и изменения газонефтенасыщенности пласта;
- опорные скважины бурят для изучения геологического строения крупных регионов, чтобы установить общие закономерности залегания горных пород и выявить возможности образования в этих породах месторождений нефти и газа.
Способы бурения
[править | править код]| Способ бурения | Определение |
|---|---|
| Вращательный | Механическое бурение, при котором разрушающее усилие создаётся непрерывным вращением породоразрушающего инструмента с приложением осевой нагрузки. |
| Роторный | Вращательное бурение, при котором буровой снаряд вращается станком со вращателем роторного типа. |
| Турбинный | Вращательное бурение, при котором породоразрушающий инструмент вращается турбобуром. |
| Объёмный | Вращательное бурение, при котором породоразрушающий инструмент вращается винтовым (объёмным) двигателем. |
| Электробуром | Вращательное бурение, при котором породоразрушающий инструмент вращается электробуром. |
| Алмазный | Вращательное бурение, при котором горная порода разрушается породоразрушающим инструментом, армированным алмазами. |
| Твердосплавный | Вращательное бурение, при котором горная порода разрушается породоразрушающим инструментом, армированным твёрдыми сплавами. |
| Дробовой | Вращательное бурение, при котором горная порода разрушается дробью. |
| Ударный | Механическое бурение, при котором разрушающее усилие создаётся воздействием ударов породоразрушающего инструмента. |
| Ударно-канатный | Ударное бурение, при котором возвратно-поступательное движение, создаваемое станком, передаётся породоразрушающему инструменту канатом. |
| Ударно-штанговый | Ударное бурение, при котором возвратно-поступательное движение, создаваемое станком, передаётся породоразрушающему инструменту бурильными трубами. |
| Ударно-вращательный | Механическое бурение, при котором разрушающее усилие создаётся в результате совместного воздействия ударов и вращения породоразрушающего инструмента.[3] |
| Гидроударный | Ударно-вращательное бурение, при котором удары сообщаются породоразрушающему инструменту гидроударником. |
| Вибрационный | Механическое бурение, при котором внедрение бурового снаряда осуществляется виброударником. |
| Гидродинамический | Бурение, при котором горная порода разрушается высоконапорной струёй жидкости. |
| Термический | Бурение, при котором горная порода разрушается тепловым воздействием. |
| Электрофизический | Бурение, при котором разрушается горная порода под воздействием сил, возникающих в результате электрического разряда. |
| Взрывоударный | Бурение, при котором горная порода разрушается под воздействием сил, возникающих в результате взрыва. |
| Химический | Бурение, при котором горная порода разрушается под действием реагентов, вступающих с ней в химическую реакцию. |
| С промывкой | Бурение, при котором продукты разрушения горных пород удаляются потоком промывочной жидкости. |
| С продувкой | Бурение, при котором продукты разрушения горных пород удаляются потоком газа. |
Буровое оборудование
[править | править код]- Буровая вышка
- Буровая установка
- Буровой станок
- Бурильная колонна представляет собой спущенную в скважину сборку из бурильных труб скреплённых между собой бурильными замками, предназначенную для подачи гидравлической и механической энергии к долоту, для создания осевой нагрузки на долото, а также для управления траекторией бурящейся скважины.
- Долото шарошечное
См. также
[править | править код]- Шарошечное бурение
- Алмазное бурение
- Глубоководное бурение
- Бурение методом обратной продувки
- Вышкомонтажник
- Скважина
Литература
[править | править код]
- Басарыгин Ю. М., Булатов А. И., Проселков Ю. М. Бурение нефтяных и газовых скважин. — Учебное пособие для вузов. — М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002. — 632 с. — ISBN 5-8365-0128-9.
- Башкатов Д.Н., Панков А.В., Коломиец А.М. Прогрессивная технология бурения гидрогеологических скважин. – М.: Недра, 1992. - 286 с. - ISBN 5-247-02228-9.
- Буровое оборудование. — Технический каталог. — М.: «Немецкая фабрика печати», 2008. — 265 с.
- Дэниел Ергин. Добыча: Всемирная история борьбы за нефть, деньги и власть = The Prize: The Epic Quest for Oil, Money, and Power. — М.: «Альпина Паблишер», 2011. — 944 с. — ISBN 978-5-9614-1252-9.
- Мир-Бабаев М. Ф. Краткая история азербайджанской нефти. Книга вторая. — Баку, Изд-вo SOCAR, 2012, 288 с.
- Загадки глубокого бурения
- Фрик Э. Л. Бурение // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
- Petroleum Engineering-Drilling and Well Completions, C. Gatlin (ed.), Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, NJ (1960.
- Lessons in Rotary Drilling, U. of Texas, Unit II, Lesson 3.
- A Primer of Oil Well Drilling, third and fourth editions, U. of Texas.
- Rotary Drilling Handbook, sixth edition, J.e. Brantly (ed.) Palmer Pub., New York City.
- Andrew B. Cecala, Andrew D. O’Brien, Joseph Schall, Jay F. Colinet et al. Глава 3. Бурение и взрывные работы // Руководство по защите от пыли при добыче и переработке полезных ископаемых = Dust Control Handbook for Industrial Minerals Mining and Processing. — National Institute for Occupational Safety and Health. — DHHS (NIOSH) Publication No. 2012-110, 2012. — 312 p. Вариант перевода PDF
Примечания
[править | править код]- ↑ Ергин, 2011, с. 36.
- ↑ В. С. Попов, А. А. Кременецкий, «Глубокое и сверхглубокое бурение на континентах», стр. 64
- ↑ Алимов О. Д. О механизме разрушения горных пород при ударно-вращательном бурении бурильными молотками // Известия Томского политехнического института [Известия ТПИ]. — 1954. — Т. 75. — С. 351—371. Архивировано 14 февраля 2017 года.
 |
|---|
