Роторное бурение

Роторное бурение значительно отличается от канатного. При роторном бурении буровое долото, используемое для разбивки пласта, прикрепляется к стальной трубе, называемой бурильной трубой. При этом долото опускают до дна скважины. Труба вращается с поверхности с помощью бурового стола, через который проходит квадратный или шестиугольный участок трубы, так называемая ведущая бурильная труба. Соединяясь на поверхности с бурильной трубой, ведущая труба проходит через буровой стол, вращение которого передается на нее, что, в свою очередь, вращает бурильную трубу и буровое долото в скважине.

Обычная процедура бурения является непрерывной и включает последовательное наращивание бурильной колонны навинчиванием или добавлением отдельных звеньев, обычно длиной 10 или 15 м. Бурение продолжается до тех пор, пока не возникает необходимость сменить буровое долото — вследствие либо его износа, либо проникновения в пласт, для которого данное долото не вполне пригодно. Операции по замене бурового долота называются спуско-подъемными операциями. Последовательность операций, включающая выход из скважины, замену долота и возвращение в скважину, называется рейсом.

Роторное бурение производится тремя основными типами бурового долота: 1) долото режущего типа (рыбий хвост), 2) шарошечное долото (оно называется также «долото для твердых пород»), 3) алмазное долото. Большая часть буровых наконечников относится к типу «долото для твердых пород», которые могут иметь разный вид для прохождения различных типов пород.

Буровая установка состоит из большого числа деталей, каждая из которых выполняет свою функцию. Основными частями буровой установки являются: 1) мачтовая вышка; 2) буровая лебедка; 3) двигатели; 4) система промывки буровым раствором; 5) бурильная колонна (рис. 5.4). Мачтовая вышка или деррик — это структура, которую устанавливают над скважиной для осуществления спуска и подъема бурильной трубы и оборудования. Буровая лебедка служит в качестве подъемного оборудования. Двигатели приводят в действие насосы для бурового раствора и лебедку, а также производят электроэнергию. Система промывки буровым раствором состоит из насосов, резервуаров, трубопровода и шланга для циркуляции бурового раствора. Бурильной колонной называется вся вращающаяся конструкция, которая состоит из ведущей трубы, бурильной трубы, воротника бура и бурового долота.

Буровой шлам — фрагменты пласта, отделенные буровым долотом, — непрерывно удаляется из нижней части скважины за счет циркуляции бурового раствора (промывочной жидкости). Буровой раствор проходит вниз внутри бурильной трубы, а затем возвращается на поверхность снаружи трубы — это его основная функция. Кроме того, буровой раствор выполняет и другие важные задачи, в число которых входит охлаждение и смазка долота, образование глинистой корки на стенках скважины, что придает скважине большую прочность; создаваемое гидростатическое давление препятствует попаданию соленой воды, нефти и газа в ствол скважины, что помогает предотвратить выбросы.