Газовая скважина является основным элементом промыслов. Верх скважины называют устьем, низ — забоем. Бурят скважину быстровращающимся буром-долотом, который разрушает породы в забое. В настоящее время для этой цели применяют шарошечные долота, в которых шарошки, вращаясь вокруг своих осей, дробят и скалывают породу. В зависимости от привода различают роторное и турбинное бурение.
Роторное бурение
При роторном бурении двигатель расположен на поверхности земли, вращение от него передается долоту через промежуточные механизмы и колонну бурильных труб, имеющих диаметр 125... 150 мм. В качестве бурильных труб применяют цельнокатаные (бесшовные) трубы, изготовленные из высококачественных углеродистых и легированных сталей, со стенками толщиной 8...11 мм.
Для подъема и разъединения труб имеется вышка. Во время бурения газовой скважины колонну труб непрерывно опускают. Насосом по бурильным трубам нагнетают промывочный раствор. Он проходит через специальные отверстия в долоте и направляется непосредственно в забой со скоростью 15... 30 м/с. В результате этого забой интенсивно омывается, а промывочный раствор по кольцевому зазору между бурильными трубами и стенками скважины выносит из забоя на поверхность земли частицы выбуренной породы.
Турбинное бурение
Турбинное бурение отличается от роторного тем, что буровой двигатель (турбобур) опускают в скважину и крепят непосредственно над долотом. Турбобур вращается под действием промывочного раствора, который подают в него по бурильным трубам под большим давлением. В процессе бурения бурильные трубы остаются неподвижными, вращаются только вал турбобура и долото.
Схема газовой скважины
1 - колонна кондуктора
2 - эксплуатационная колонна 150 мм
3 - колона фронтальных труб ø80 мм
4 - переводня катушка
5 - коренная задвижка
6 - регулирующие штуцера
7 - башмак колонны
pп - пластовое давление
б - глубина вскрытия пласта
h - мощность пласта
На устье газовой скважины устанавливают специальное оборудование, которое состоит из колонной головки, трубной головки и фонтанной арматуры. Колонная головка служит для герметизации всех колонн обсадных труб, опущенных в скважину, и является опорой трубной головки. Трубная головка герметизирует кольцевое пространство между последней колонной обсадных труб и фонтанными трубами и служит для подвески и укрепления фонтанных труб. Боковые отводы на трубной головке позволяют осуществлять необходимые операции: эксплуатацию скважины по кольцевому пространству между фонтанными и обсадными трубами, нагнетание воды или раствора при глушении скважины, замеры давления газа в межтрубном пространстве, отбор проб газа и пр.
На трубной головке устанавливают фонтанную арматуру, по отводам которой происходит эксплуатация скважины. Фонтанная арматура бывает двух типов: крестовая и тройниковая. Крестовая удобнее в эксплуатации (малая высота, создание симметричной нагрузки на устье скважины), монтировать ее проще. Тройниковую устанавливают в тех случаях когда газ имеет примеси, корродирующие арматуру (сероводород). Газ отбирают через верхний отвод, а во время его ремонта — через нижний.
Регулировать работу скважины задвижками нельзя, так как это приводит к их быстрому износу. Для создания на скважину противодавления применяют штуцера, т. е. суженные отверстия (диаметром 1...40 мм), на которых дросселируется давление газа. Для требуемого снижения давления подбирают штуцер необходимого диаметра.