1.2. Технологические циклы бурения и строительства скважин

Современный процесс бурения скважины - это сложный технико-технологический процесс, состоящий из цепи звеньев, разрыв одного из которых может привести к различным осложнениям, авариям или даже к потере скважины.

Безотносительно к способу разрушения горных пород процесс бурения скважины включает ряд основных операций:

• спуск бурильных труб с породоразрушающим инструментом в скважину;

• разрушение породы на забое;

• вынос разрушенной породы из скважины;

• подъем бурильных труб из скважины для замены изношенного долота;

• крепление скважины обсадными колоннами и тампонирующим материалом.

Полный перечень технологических операций, обеспечивающих бурение скважины, включает:

• разрушение горных пород на забое;

• очистку скважины от шлама;

• регулирование внутрискважинного давления;

• регулирование физико-химического взаимодействия скважины с окружающими горными породами;

• изоляцию друг от друга технологически несовместимых и осложненных интервалов ствола;

• вскрытие продуктивных горизонтов;

• замену изношенного породоразрушающего инструмента, подземного оборудования и устройств;

• крепление ствола скважины;

• создание фильтра в продуктивной части ствола скважины;

• вызов притока флюида из пласта на дневную поверхность;

• освоение скважины.

Применяются и целый ряд других операций, которые непосредственно не участвуют в проходке ствола скважины, но связаны с необходимыми проектными и строительными процедурами.

В связи с этим часто используют обобщенный термин «сооружение скважин», учитывающий подготовительную фазу к бурению, а также завершающую фазу после окончания бурения.

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

• проектно-изыскательские работы;

• строительство наземных сооружений;

• проходка ствола скважины, осуществление которой возможно только при выполнении параллельно протекающих работ двух видов - углубления забоя посредством локального разрушения горной породы и очистки ствола от разрушенной (выбуренной) породы;

• разобщение пластов, состоящее из последовательных работ двух видов - закрепления стенок ствола обсадными трубами, соединенными в обсадную колонну, и герметизации (цементирование, тампонирование) заколонного (затрубного) пространства;

• освоение скважины как эксплуатационного объекта.

В состав полного цикла сооружения скважины входят следующие работы:

• изыскательские работы;

• проектирование скважины;

• монтаж буровой установки;

• подготовка;

• поинтервальное углубление ствола;

• поинтервальное крепление ствола и разобщение пластов;

• вскрытие продуктивных горизонтов;

• глубинное исследование;

• спуск и цементирование эксплуатационной колонны;

• сооружение фильтра в продуктивной части скважины;

• испытание скважины на приток пластового или приемистость нагнетаемого флюида;

• демонтаж буровой установки.

Технологические способы проходки ствола скважины можно классифицировать по принципу организации и передачи энергии для целей бурения, способу привода породоразрушающего инструмента, форме забоя скважины, по соотношению давлений на забое в системе «пласт-скважина», количеству проходимых из одного устья стволов.

По принципу организации энергии для бурения различают способы: вращательные, ударные, вибрационные, гидродинамические, термические, электрофизические, взрывные, химические, комбинированные.

По способу привода породоразрушающего инструмента способы делят на: роторный и погружными (забойными) двигателями.

По форме забоя выделяют способы: сплошным и кольцевым забоем.

По забойному давлению выделяют способы: с репрессией и с депрессией на пласты, а также сбалансированные.

По количеству проходимых стволов без перемещения буровой установки различают: индивидуальное, кустовое и многозабойное бурение.

ЛЕКЦИЯ 2