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.