Свердловина, її елементи і параметри

Свердловиною називається штучна циліндрична гірнича виробка в земній корі, що має малі поперечні розміри в порівнянні з глибиною. Діаметри свердловин змінюються від 25 до 2000 мм і більше (при проходці шурфів і стовбурів шахт їхні діаметри досягають 8000 мм). Глибина свердловин змінюється від 5 до 10000 м і більше. У СНД пробурена найглибша у світі Кольська свердловина СГ-3, глибина якої перевищила 12000 м.

При розвідці родовищ твердих корисних копалин глибина свердловин, пробурених з відбором керна, перевищила 4000 м. Найглибші свердловини бурять з метою пошуків та розвідки нафти й газу, а також вивчення глибинної будови земної кори. Їх глибина досягає 5000–8000 м.

Елементи свердловини (рис. 1.1):

– вибій – дно свердловини, що поглиблюється у процесі її проходки; вибій може руйнуватися по всій площі 8 або по кільцю 6 із залишенням у центральній його частині незруйнованого стовпчика породи – керна 7, що є наочним геологічним зразком;

– стінки 9 – бічна поверхня свердловини;

– устя 1 – місце перетинання стовбура свердловини із земною поверхнею або з гірничою виробкою;

– стовбур – простір, обмежений стінками свердловини (2 – обсаджений трубами 3, 5 – не обсаджений);

– вісь свердловини 4 – траєкторія, описувана у просторі центром вибою, що поглиблюється.

Свердловина є інженерним спорудженням і характеризується конструкцією, тобто її будовою у земній корі.

Конструктивні параметри свердловини:

– діаметри стовбура D₁, D₂, D₃ – прийнято діаметр свердловини приймати рівним діаметрові породоруйнівного інструменту;

– загальна глибина L₃;

– інтервали закріплення стовбура L₁, L₂, складеного нестійкими породами, – зазначені інтервали перекриваються трубами 3, які називають обсадними;

– діаметри d_1н, d_2н, d_1в, d_2в (зовнішній " н " і внутрішній " в ") обсадних труб;

– інтервали заповнення затрубного простору (кільцевий зазор між стінками свердловини і зовнішнім діаметром обсадних труб) непроникним матеріалом для роз’єднання перебурених пластів;

– при бурінні свердловин на рідкі корисні копалини (нафта, прісні та мінеральні води) у поняття "конструкція свердловини" входить також її будова у межах продуктивного пласта, що підлягає випробуванню й експлуатації.