Базовые знания о бурении
Базовые знания о бурении
1. Конструкция скважины
Определение:
Структура скважины относится к изменению диаметра и длины скважины от начальной до конечной глубины, то есть к техническому профилю скважины.
Основные компоненты:
К ним относятся, главным образом, диаметр скважины, количество уменьшений диаметра, количество обсадных колонн, диаметр и длина обсадной трубы, глубина изменения диаметра, а также метод водонепроницаемой герметизации башмака обсадной трубы.
Требования к оптимизации:
Исходя из необходимости обеспечения качества скважины и эксплуатационной безопасности, приоритет следует отдавать высококачественным буровым растворам, цементным суспензиям или химическим цементным растворам для укрепления стенок и предотвращения потери циркуляции. Количество изменений диаметра следует свести к минимуму, а количество обсадных труб следует уменьшить или по возможности исключить, чтобы максимально упростить конструкцию скважины.
Его основная функция заключается в изоляции сложных геологических формаций и обеспечении бесперебойного проведения буровых работ.
Ситуации, требующие уменьшения диаметра и установки обсадной трубы:
При бурении рыхлых песчано-гравийных пластов или слоев зыбучих песков воздействие грунтовых вод может сделать глиняную стенку недостаточной для строительных нужд.
При проникновении в толстые трещиноватые и раздробленные зоны обрушение стенок и обвал блоков могут продолжаться даже при использовании грязи или других методов укрепления.
Когда скважина пересекает водоносные структуры и крупные соединенные с ними трещины, это приводит к значительной потере воды, которую невозможно контролировать другими методами герметизации.
После достижения запланированной глубины может быть выполнено бурение с уменьшением диаметра скважины для соответствия грузоподъемности строительной техники.
Факторы, влияющие на выбор конструкции скважины:
При выборе буровой скважины следует всесторонне учитывать свойства породы, гидрогеологические условия, конечный диаметр скважины, глубину скважины, метод бурения, назначение скважины, меры защиты стенок и строительное оборудование.
Подбор бурильной колонны:
Это относится к соотношению диаметра бурильной штанги и диаметра скважины (долота). Оно напрямую влияет на зазор в затрубном пространстве и, следовательно, существенно влияет на условия работы бурильной штанги, производительность потока промывочной жидкости и сопротивление вращению бурильной колонны.
2. Основные принципы бурения
Метод бурения:
Общий термин для обозначения методов и связанных с ними технических мер, используемых для разрушения горных пород на дне скважины во время подземного бурения.
Процесс бурения:
Полный рабочий процесс, в рамках которого используется специальное оборудование и инструменты для разрушения горных пород (или грунта), формирования ровной и ровной скважины требуемого диаметра и глубины, а также обеспечения непрерывного бурения с помощью вспомогательных технических мер.
Классификация методов бурения:
Применение внешних сил и методы разрушения горных пород: роторное бурение, ударное бурение и роторно-ударное бурение.
В зависимости от используемого инструмента для разрушения горных пород (абразивного типа): бурение с использованием карбида вольфрама, бурение стальной дробью и алмазное бурение.
В зависимости от режима циркуляции: прямая циркуляция, обратная циркуляция и локализованная обратная циркуляция на дне скважины.
В зависимости от требований к отбору керна: отбор керна и бурение за весь забой.
Принципы выбора метода бурения:
Выбор метода следует осуществлять в первую очередь с учетом физико-механических свойств породы:
Для мягких и некоторых среднетвердых пород используйте бурение с применением карбида вольфрама.
Для некоторых среднетвердых и твердых пород используйте игольчатое бурение, бурение с применением порошковой металлургии или стальной дроби.
Для бурения в породах средней и очень твердой твердости используйте алмазное, дробовое или ударное бурение.
Подготовка картофеля к уборке:
Подготовьте достаточное количество материалов, включая бурильные штанги, обсадные трубы, направляющие трубы, долота, стальную дробь, смазочные материалы, промывочную жидкость, инструменты для сборки и разборки скважин, специализированные инструменты для отбора керна, необходимые короткие керновые стволы, ящики для керна и все необходимые бланки.
Проведите полную проверку бурового оборудования и качества монтажа. Любые несоответствия должны быть немедленно устранены или исправлены; при необходимости — произведена повторная установка. Принудительная эксплуатация строго запрещена.
При бурении глубоких скважин для предотвращения отклонения ствола от заданного направления можно выкопать котлован у устья и заложить в него направляющую трубу; затем после бурения в скальную породу спускается обсадная труба. При бурении неглубоких скважин для укрепления стенок следует использовать буровой раствор. Если обрушение стенок серьезное, перед бурением в скальную породу и спуском обсадной трубы можно использовать методы искусственного укрепления стенок.
В процессе бурения керновый ствол следует удлинять постепенно, соблюдая небольшое давление на долото, медленное вращение и соответствующую производительность насоса. При уменьшении диаметра следует использовать комбинированную направляющую сборку, чтобы избежать изгиба скважины.
Поскольку образование струй жидкости часто происходит в вышележащих породах, промывочная жидкость подвержена утечкам, что снижает устойчивость стенок скважины; особое внимание следует уделять предотвращению таких инцидентов в скважине, как застревание, засыпание, образование налета на долоте и пригорание долота.
Обсадную трубу следует установить на прочное скальное основание. Перед спуском обсадной трубы в скважину следует засыпать и утрамбовать глиняные шарики, чтобы башмак обсадной трубы плотно прилегал к глине и герметизировал дно обсадной трубы. Верхнюю часть обсадной трубы следует закрепить деревянными клиньями и загерметизировать глиной; при необходимости можно использовать цементную герметизацию. Перед окончательной установкой обсадной трубы подсоедините кельму (или приводной стержень) к обсадной трубе, чтобы проверить вертикальность обсадной трубы и ее соосность между центром скважины и центром обсадной трубы.
