Бурова свердловина
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Бурова свердловина (рос. буровая скважина; англ. well, drilling hole, borehole; нім. Bohrloch) — гірнича виробка переважно круглого перерізу (діаметр 59-1000 мм), яка утворюється в результаті буріння. Свердловини бурять з поверхні суші або з моря, з підземних гірничих виробок.
Зміст |
[ред.] Класифікація
Бурові свердловини поділяють на
- мілкі — глибиною до 2000 м (з них переважна більшість — до декількох сотень м),
- середні — до 4500 м,
- глибокі — до 6000 м,
- надглибокі — понад 6000 м.
Довжина (глибина) найбільших бурових свердловин понад 12 км (Кольська надглибока).
У бурових свердловин виділяють гирло (устя), стовбур і дно (вибій).
За положенням осі стовбура і конфігурації бурові свердловини розділяють на
- вертикальні, горизонтальні, похилі;
- нерозгалужені, розгалужені, поодинокі та кущові.
За призначенням розрізняють
- дослідні — для дослідження земної кори,
- експлуатаційні (видобувні, розробні) — для розробки родовищ корисних копалин,
- будівельні — для будівництва різних споруд (мостів, причалів, фундаментів, паль і основ, підземних сховищ для рідин і газів, водоводів, продуктопроводів тощо),
- гірничотехнічні — для будівництва й експлуатації гірничих споруд.
Дослідні свердловини поділяються на картувальні, структурно-пошукові, опорно-геологічні, опорно-технологічні, інженерно-геологічні, параметричні, пошукові і розвідувальні.
Експлуатаційні свердловини за видами розроблюваного покладу поділяються на свердловини нафтового, газового і водяного покладу, за виконуваною функцією — на видобувні, нагнітальні, оцінювальні, контрольні (п'єзометричні, спостережні), за експлуатаційним станом — на діючі, ремонтовані, недіючі, законсервовані і ліквідовані.
Гірничотехнічні свердловини поділяються на вибухові (на них припадають найбільші обсяги буріння), заморожувальні, тампонажні, вентиляційні, водовідливні та ін.
[ред.] Конструкція свердловин
Залежно від глибини і призначення, умов буріння стінки свердловин закріплюють або залишають незакріпленими. Кріплення стовбура не проводять для гірничотехнічних (напр., вибухових) й інших свердловин невеликої глибини (до 50 м), пробурених у стійких скельних масивах.
Свердловини, призначені для експлуатації і досліджень, в процесі спорудження кріплять.
Вони мають найбільш складну конструкцію, яка визначається
- розмірами частин стовбура, обсадних колон і цементного кільця в просторі за обсадними колонами;
- видом і кількістю обсадних колон;
- обладнанням обсадних колон, гирла і вибою свердловини.
Обсадні колони (напрямна, кондукторна, проміжна й експлуатаційна) призначені для кріплення стінки частин стовбура свердловини й ізоляції зон різних ускладнень, а також продуктивної товщі від решти частини геологічного розрізу. Як правило, вони зґвинчуються (зварюються) із сталевих труб, у мілких свердловинах застосовують обсадні труби з пластмаси і азбоцементу.
Напрямна колона — перша обсадна колона (довжиною до 30 м), яку опускають у верхню (напрямну) частину стовбура, щоб ізолювати верхній наносний шар ґрунту і відвести висхідний потік бурового аґента із стовбура свердловини в очисну систему, цементується по всій довжині.
Кондукторна колона (кондуктор) — друга обсадна колона, яка опускається у стовбур свердловини, призначена для перекриття верхніх нестійких відкладів, водоносних і поглинальних пластів, зон вічномерзлих порід тощо На неї встановлюють противикидне обладнання; кільцевий простір за колоною звичайно цементують по всій довжині.
Проміжну обсадну колону опускають у разі необхідності після кондукторної для кріплення нестійких порід, роз'єднання зон ускладнень і водоносних горизонтів. Глибину опускання проміжних і кондукторних колон розраховують із врахуванням попередження гідророзриву пластів, стійкості стінки стовбура свердловини, розділення зон застосування різних бурових аґентів. Кількість проміжних колон залежить від глибини свердловини і складності геологічного розрізу.
Остання обсадна колона (експлуатаційна колона) призначена для експлуатації й ізолює продуктивні пласти. Для вилучення флюїдів з продуктивних пластів у експлуатаційну колону опускають насосно-компресорні колони в різних комбінаціях залежно від кількості розроблюваних пластів і застосовуваного способу видобування. У проміжну й експлуатаційну частини стовбура свердловини замість обсадної колони повної довжини можуть бути опущені на бурильних трубах обсадні колони-хвостовики, верх яких кріпиться з допомогою спеціальних підвісок. Колону-хвостовик після закінчення будівництва свердловини часом нарощують до гирла свердловини колоною-надставкою.
Для полегшення опускання, цементування обсадних колон і підвищення якості цих робіт обсадні колони обладнуються напрямними башмаками, різними клапанами, з'єднувальними і роз'єднувальними пристроями, турбулізаторами цементного розчину, пакерами, центраторами і скребками. При багатоступінчастому цементуванні до складу обсадної колони вводять цементувальні муфти.
За кількістю обсадних колон, які опускають у стовбур свердловини після кондукторної, розрізняють одно-, дво-, три- і багатоколонні конструкції свердловин; за видом обладнання привибійної зони — свердловини з обсадженою і необсадженою привибійною зоною. Конструкція свердловини з обсадженою привибійною зоною може бути отримана або в разі опускання в неї суцільної експлуатаційної колони з наступним її цементуванням і перфоруванням колони, цементного каменю і продуктивного пласта, або опусканням у неї експлуатаційної колони з хвостовою секцією, яка має круглі або щілиноподібні отвори, розміщені напроти продуктивного пласта.
Конструкція газових свердловин відрізняється більшою герметичністю обсадних колон, яка досягається застосуванням обсадних труб із спеціальними з'єднинами і мастилами для них, підніманням цементного розчину за всіма колонами до гирла свердловини і т. д. Гирло видобувних нафтових і газових свердловин обладнують спеціальною арматурою. Конструкція свердловини, призначеної для пошуку і розвідки родовищ твердих корисних копалин значно простіша. Напрямна частина таких свердловин має довжину декілька метрів і закріплюється напрямною трубою, кондукторна частина має довжину 30-150 м. Далі стовбур бурять з повним відбиранням керна, а закріплення нестійких порід здійснюють сумішами, які швидко тверднуть.
[ред.] Див. також
[ред.] Література
- Мала гірнича енциклопедія: В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: Донбас, 2004. ISBN 966-7804-14-3