5. Механические способы бурения
Технологический процесс механического бурения складывается из операций по разрушению породы, подаче ее на поверхность, обеспечению устойчивости стенок буровых выработок и вспомогательных операций. Грунт в забое разрушают резанием, истиранием, ударами, сколом и комбинированным воздействием (например, истиранием и ударом).
Измельченный грунт транспортируют на поверхность двумя методами: гидравлическим, при котором грунт удаляют путем вымывания его водой, направляемой в выработку под давлением, и сухим, когда измельченный грунт удаляют сжатым воздухом или винтовым конвейером.
Механическое бурение ведут тремя основными способами: вращательным, ударным и вибрационным.
При вращательном способе бурения грунт забоя разрушают вращением бурового инструмента, при ударном способе — нанося удары по грунту буровым снарядом, при вибрационном — воздействием колебаний высокой частоты (до 2500 колебаний в 1 мин). В некоторых случаях для получения наибольшей эффективности при бурении пользуются комбинированными способами — ударно-вращательным или вибровращательным.
Механическое бурение выполняют буровыми станками и машинами. Ручное бурение ведут при незначительных объемах работ, в мягких грунтах с глубиной бурения не более 5 м.
Вращательный способ бурения характеризуется высокой производительностью (в 3...5 раз превышающей производительность ударного бурения), более низкой стоимостью буровых работ, возможностью бурения вертикальных, наклонных и горизонтальных скважин. При вращательном способе бурения порода забоя истирается, ее режут или скалывают буровым инструментом, жестко закрепленным на нижнем конце вращающейся штанги.
6. Геофизические методы исследования скважин
Геофизические методы исследования скважин служат для получения геологической документации разрезов скважин, выявления и промышлен- ной оценки полезных ископаемых, осуществления контроля за разработкой нефтяных и газовых месторождений, изучения технического состояния скважин и т.д. С этой целью по данным ГИС изучают в скважинных усло- виях физические свойства горных пород. Методы ГИС подразделяются на электрические, радиоактивные, акустические, магнитные, термические и т.п.
Геофизические методы позволяют представить разрезы скважин ком- плексом физических характеристик, таких, как удельное электрическое со- противление, радиоактивность, теплопроводность изучаемых сред, ско- рость распространения упругих волн в них и т.п. Основным документом для геологической службы является литолого- стратиграфическая колонка, содержащая результаты интерпретации мате- риалов ГИС и сведения о положении границ пластов и их толщине, лито- логической характеристике каждого пласта, наличии коллекторов, харак- тере флюида, заполняющего поровое пространство продуктивных пластов (нефть, газ, вода), и др. Окончательный результат геофизических исследо- ваний представляется такими физическими параметрами, изучаемыми ме- тодами ГИС, как пористость, проницаемость, глинистость пород, коэффи- циент нефтегазонасыщения порового пространства. Оценка этих парамет- ров и составляет один из важнейших этапов процесса интерпретации гео- физических данных. Интерпретация, в свою очередь, может быть каче- ственной, если, например, определяется литологический состав породы, и количественной, если оценивается количество содержащегося в породе то- го или иного компонента (глины, нефти, газа и др.) [4, 5, 8]. Методы ГИС используются также при контроле технического состоя- ния скважин и при исследовании действующих скважин в процессе разра- ботки нефтегазовых месторождений. За последнее время широкое распро-27 странение получила интерпретация данных ГИС с помощью ЭВМ и персо- нальных компьютеров.