Использование зарезных долот при строительстве нефтяных и газовых скважин

Использование зарезных долот при строительстве нефтяных и газовых скважин

Нефть и газ добывают, пользуясь скважинами, основными процессами строительства которых являются бурение и крепление. Необходимо осуществлять качественное строительство скважин во все возрастающих объемах при кратном снижении сроков их проводки, а также при уменьшении трудо- и энергоемкости и капитальных затрат. Скважина создаётся последовательным разрушением горных пород и выносом их на поверхность. Начало скважины – устье, дно – забой. Бурение бывает сплошным забоем и с отбором керна. Назначение скважин может быть различным: Опорная скважина – для изучения геологического строения региона или крупных районов.

Параметрическая скважина – для изучения глубинного геологического строения и в сравнительной оценке перспектив нефтегазоносности возможных зон нефтегазонаполнения, выявления наиболее перспективных районов для детальногеологических работ.

Структурная скважина – для выявления и подготовки поисково-разведочного бурения перспективных площадей; по полученным данным определяют залегание пластов данной площади. Поисковые скважины – бурят на площадях, подготовленных геолого-поисковыми работами с целью выявления нефтегазоносности.

Разведочные скважины – бурят на площадях с установленной промышленной нефтегазоносностью для окультуривания месторождения. Эксплуатационные скважины – бурят для разработки и эксплуатации залежи нефти и газа.

Специальные скважины – бурят для сброса промысловых вод, ликвидаций открытых фонтанов, разведки и добычи технической воды.

Цикл сооружения нефтяных и газовых скважин до сдачи их в эксплуатацию состоит из следующих последовательных звеньев:

— проходка ствола скважины, осуществление которой возможно только при выполнении параллельно протекающих работ двух видов – углубление забоя посредством локального разрушения горной породы и очистка ствола от разрушенной (выбуренной) породы;

— разобщение пластов, состоящее из последовательных работ двух видов – закрепление стенок ствола обсадными трубами, соединенными в обсадную колонну, и герметизация (цементирование, тампонирование) заколонного пространства;

— освоение скважины как эксплуатационного объекта.

Распространенные способы вращательного бурения – роторное, турбинное и бурение электробуром – предполагают вращение разрушающего породу рабочего инструмента – долота. Разрушенная порода удаляется из скважины закачиваемым в колонну труб и выходящим через заколонное пространство буровым раствором, пеной или газом.

Породоразрушающий инструмент предназначен для разрушения горной породы на забое при бурении скважины. По принципу разрушения породы породоразрушающий инструмент подразделяется на 3 группы:

1. Режуще-скалывающего действия – применяется для разбуривания вязких, пластичных и малоабразивных пород небольшой твердости;

2. Дробяще-скалывающего действия – применяется для разбуривания неабразивных и абразивных пород средней твердости, твердых, крепких и очень крепких;

3. Истирающе-режущего действия – применяется для бурения в породах средней твердости, а также при чередовании высокопластичных маловязких пород с породами средней твердости и даже твердыми [1].

По назначению породоразрушающий инструмент подразделяется:

— для бурения сплошным забоем (без отбора керна) – буровые долота;

— для бурения по кольцевому забою (с отбором керна) – буровой головки;

— для специальных работ в пробуренной скважине (выравнивание и расширение ствола) и в обсадной колонне (разбуривание цементного камня и т.д.).

По конструктивному исполнению породоразрушающий инструмент делится на три группы: лопастной, шарошечный, секторный.

По материалу породоразрушающих элементов породоразрушающий инструмент делится на четыре группы:

1. Со стальным вооружением;

2. С твердосплавным вооружением;

3. С алмазным вооружением;

4. С алмазно-твердосплавным вооружением.

Наибольшее распространение в практике бурения нефтяных и газовых скважин получили шарошечные долота дробяще-скалывающего действия с твердосплавным или стальным вооружением.