- •Бурение нефтяных и газовых скважин
- •Глава 1 краткие сведения из общей и нефтепромысловой геологии 9
- •Глава 2 общие сведения о бурении скважин и оборудовании, применяемом для осуществления этого процесса 15
- •Глава 3 породоразрушающий инструмент 61
- •Глава 4 бурильная колонна 80
- •Глава 5 технология промывки скважин и буровые растворы 97
- •Глава 6 осложнения в процессе бурения скважин 129
- •Глава 7 режим бурения 148
- •Глава 8 искривление скважин и бурение наклонных скважин 180
- •Глава 9 вскрытие и опробование продуктивных горизонтов (пластов) в процессе бурения скважин 197
- •Глава 10. Крепление скважин 201
- •Глава 11 освоение и испытание скважин 226
- •Глава 12 аварии в бурении 230
- •Глава 13 особенности бурения скважин на море 241
- •Введение
- •Глава 1 краткие сведения из общей и нефтепромысловой геологии
- •1.1. Основные понятия о строении и составе земной коры
- •1.2. Складкообразование и типы складок
- •1.3. Основные физико-механические свойства горных пород, влияющие на процесс их разрушения при строительстве скважин
- •1.4. Образование нефти и нефтяной залежи
- •1.5. Поиски, разведка и разработка месторождений
- •Глава 2 общие сведения о бурении скважин и оборудовании, применяемом для осуществления этого процесса
- •2.1. Понятие а буровой скважине, классификация и назначение скважин
- •2.2. Технологическая схема бурения скважин вращательным способом
- •2.3. Цикл строительства скважин. Баланс календарного времени и понятие о скорости бурения
- •2.4. Буровые установки глубокого бурения
- •2.5. Буровые вышки и оборудование для спуска и подъема бурильной колонны
- •2.6. Оборудование и инструмент для бурения скважин
- •2.7. Общие мероприятия по охране природы и окружающей среды при строительстве скважин
- •2.8. Схемы расположения наземных сооружений и оборудования
- •2.9. Подготовительные работы к бурению скважины
- •Глава 3 породоразрушающий инструмент
- •3.1. Назначение и классификация породоразрушающего инструмента
- •3.2. Лопастные долота для сплошного разбуривания забоя
- •3.3. Шарошечные долота для сплошного разбуривания забоя
- •3.4. Алмазные долота и долота, армированные синтетическими поликристаллическими алмазными вставками
- •3.5. Снаряды для колонкового бурения (керноприемные устройства) и бурильные головки к ним
- •3.6. Долота для специальных целей
- •3.7. Технико-экономические показатели работы долот. Выбор рациональных конструкций (типов) долот
- •Глава 4 бурильная колонна
- •4.1. Общие положения
- •4.2. Конструкция элементов бурильной колонны
- •4.3. Условия работы колонн бурильных труб
- •4.4. Комплектование и эксплуатация бурильной колонны
- •Глава 5 технология промывки скважин и буровые растворы
- •5.1. Общие положения
- •5.2. Буровые растворы на водной основе
- •5.3. Использование воды в качестве промывочной жидкости
- •5.4. Буровые растворы на нефтяной основе (рно)
- •5.5. Бурение скважин с очисткой забоя воздухом или газом. Аэрированные промывочные жидкости и пены
- •5.6. Оборудование для приготовления и очистки буровых растворов
- •5.7. Выбор типа бурового раствора
- •5.8. Формы организации глинохозяйства
- •Глава 6 осложнения в процессе бурения скважин
- •6.1. Общие положения
- •6.2. Осложнения, вызывающие нарушение целостности стенок скважины
- •6.3. Предупреждение и борьба с поглощениями бурового раствора
- •6.4. Предупреждение газовых, нефтяных и водяных проявлений и борьба с ними
- •6.5. Особенности проводки скважин в условиях сероводородной агрессии
- •6.6. Осложнения при бурении скважин в многолетнемерзлых породах
- •Глава 7 режим бурения
- •7.1. Общие положения
- •7.2. Влияние параметров режима бурения на количественные и качественные показатели бурения
- •7.3. Выбор способа бурения
- •7.4. Особенности режима бурения роторным способом
- •7.5. Особенности режима бурения турбинным способом
- •7.6. Особенности режима бурения винтовыми (объемными) забойными двигателями
- •7.7. Особенности режима бурения электробурами
- •7.8. Особенности режима бурения алмазными долотами
- •7.9. Контроль за параметрами режима бурения
- •7.10. Подача инструмента
- •Глава 8 искривление скважин и бурение наклонных скважин
- •8.1. Борьба с искривлением вертикальных скважин
- •8.2. Бурение наклонно-направленных скважин
- •8.3. Кустовое бурение скважин
- •8.4. Бурение многозабойных (многоствольных), горизонтально разветвленных и горизонтальных скважин
- •Глава 9 вскрытие и опробование продуктивных горизонтов (пластов) в процессе бурения скважин
- •9.1. Вскрытие продуктивных горизонтов (пластов)
- •9.2. Опробование и испытание продуктивных горизонтов (пластов) в процессе бурения
- •Глава 10. Крепление скважин
- •10.1. Общие положения
- •10.2. Конструкция скважин
- •10.3. Обсадные трубы
- •10.4. Устройства и приспособления для оснащения обсадных колонн
- •10.5. Спуск обсадной колонны в скважину
- •10.6. Цементирование скважин
- •10.7. Тампонажные материалы и оборудование для цементирования скважин
- •10.8. Подготовительные работы и процесс цементирования
- •10.9. Заключительные работы и проверка результатов цементирования
- •Глава 11 освоение и испытание скважин
- •11.1. Вскрытие продуктивных горизонтов (пластов) после спуска и цементирования эксплуатационной колонны
- •11.2. Освоение и испытание продуктивных горизонтов (пластов) после спуска и цементирования эксплуатационной колонны
- •Глава 12 аварии в бурении
- •12.1. Виды аварий, их причины и меры предупреждения
- •12.2. Ликвидация прихватов
- •12.4. Организация работ при аварии
- •Глава 13 особенности бурения скважин на море
- •13.1. Общие положения
- •13.2. Подводное устьевое оборудование
- •13.3. Некоторые особенности бурения морских нефтяных и газовых скважин
- •13.4. Обслуживание работ в море
- •Список литературы
7.8. Особенности режима бурения алмазными долотами
Алмазные долота с алмазно-твердосплавными резцами (АТР), алмазно-твердосплавными монолитными резцами (АТРМ) или с алмазно-твердосплавными пластинами (АТП) перспективны и находят широкое применение в практике бурения.
Технико-экономические показатели алмазного бурового инструмента (АБИ) зависят от качества подготовки бурового оборудования и скважины к продолжительному бурению. При бурении АБИ с алмазно-твердосплавными резцами, алмазно-твердосплавными монолитными резцами и алмазно-твердосплавными пластинами необходимо руководствоваться Инструкцией по эксплуатации породоразрушающих инструментов, оснащенных природными, синтетическими алмазами, композиционными алмазосодержащими материалами РД 39-0148052-526-86 и Инструкцией по эксплуатации долот и бурильных головок с твердосплавной матрицей, оснащенных АТР (АТРМ) и АТП.
Для приработки и придания забою соответствующей формы следует медленно довести инструмент до забоя с промывкой буровым раствором, приподнять АБИ от забоя на 0,3...0,5 м, промыть забой скважины в течение 10 мин. После этого при медленной подаче АБИ следует коснуться забоя скважины и произвести приработку его к забою, углубляя скважину на 0,3...0,5 м с нагрузкой на АБИ 10...20 кН (1 ...2 тс) при максимально допустимом расходе бурового раствора, а затем при плавной подаче инструмента довести осевую нагрузку на АБИ до оптимальной. Увеличение осевой нагрузки до максимальной величины без увеличения механической скорости проходки приводит к преждевременному износу АБИ.
По моментомеру оптимальную осевую нагрузку определяют путем ступенчатого изменения осевой нагрузки при разных частотах вращения АБИ, одновременно фиксируя величину крутящего момента. Оптимальный режим бурения устанавливается после получения максимальной механической скорости проходки при минимальном крутящем моменте. АБИ, оснащенные АТР, АТРМ, АТП, имеют небольшую площадь контакта с забоем, поэтому эффективное разрушение горной породы таким инструментом производится при сравнительно небольших осевых нагрузках (в 3... 5 раз меньше, чем на шарошечный породоразрушающий буровой инструмент).
Значение оптимальной осевой нагрузки следует выбирать в зависимости от проходимых пород, частоты вращения бурового инструмента и расхода бурового раствора. Породы повышенной абразивности рекомендуется разбуривать при частоте вращения АБИ 100...300 об/мин.
Вязкие, липкие, пластичные горные породы для избежания их налипания на породоразрушающие элементы алмазного бурового инструмента рекомендуется бурить при максимально возможном расходе бурового раствора. В буровой раствор рекомендуется вводить маслянистую нефть и другие смазывающие добавки.
При резком падении механической скорости бурения (в два раза и более) или прекращении углубления забоя в течение 15... 20 мин необходимо приподнять инструмент над забоем и с плавной подачей АБИ начать бурение с минимальной нагрузкой, выбирая ее оптимальную величину. Указанная операция повторяется 2... 3 раза. Если после неоднократного изменения режима бурения скорость углубления не увеличивается, инструмент необходимо поднять для выяснения причин.
В процессе бурения необходимо постоянно следить по манометру за давлением в промывочной системе. При повышении давления АБИ должно быть приподнято над забоем. Если в момент отрыва АБИ от забоя давление быстро снижается, то это указывает на закупорку промывочных каналов АБИ разрушенной породой, образование сальника или износ АБИ на глубину каналов. Для очистки промывочных каналов разрешается резкий спуск бурового инструмента в призабойной зоне, не допуская удара АБИ о забой скважины. Размыв сальника происходит также при установке АБИ в непосредственной близости от забоя и увеличении расхода бурового раствора до максимального значения.