УДК 622.24(075) ББК 33.13

Б 27

Р е ц е н з е н т ы :

кафедра нефтегазового промысла Кубанского государственного технологического университета:

д-р техн. наук И.Н. Резниченко; д-р техн. наук В.И. Демихов

Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М.

Б 27 Бурение нефтяных и газовых скважин: Учеб, пособие для вузов. —М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002. — 632 с.: ил.

ISBN 5-8365-0128-9

Рассмотрены горно-геологические условия бурения нефтяных и газовых сква­ жин. Описаны все элементы бурового инструмента (долота, бурильные трубы, забой­ ные двигатели, устройства для изменения направления скважины), способы цементи­ рования скважин, материалы и химические реагенты для тампонажных растворов. Рассмотрены режимы бурения в комплексе с физическими свойствами горных пород и гидравлической программой промывки ствола и забоя скважины. Описаны процессы наклонно направленного и горизонтального бурения, а также методы и технические средства навигации при проходке стволов в этих условиях.

Для студентов нефтегазовых вузов и факультетов.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Развитие нефтяной и газовой промышленности предполагает широкое использование буровых работ с целью поисков, разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений. Бурение нефтяных и газовых сква­ жин должно постоянно совершенствоваться, особенно в связи с увеличе­ нием объемов работ по глубокому и сверхглубокому бурению, а также рас­ тущими потребностями бурения наклонно направленных и горизонтальных скважин.

Еще на стадии проектирования нефтяной или газовой скважины необ­ ходимо сформулировать требования к ней как к объекту длительной, эф­ фективной и безаварийной эксплуатации, а при сооружении ее обеспечить выполнение этих требований. Поэтому специалисты по эксплуатации скважин, которые, как правило, являются заказчиками на бурение сква­ жин, должны знать основные процессы, протекающие при бурении, их влияние на эксплуатационные характеристики нефтегазовых пластов, тре­ бования к конструкциям скважин, их надежности, технологию производст­ ва работ по креплению и цементированию скважин, достоинства и недос­ татки буровых промывочных растворов с позиций скоростного бурения без осложнений, качества вскрытия продуктивных горизонтов, эффективность освоения скважины как промыслового объекта.

Многие нефтегазодобывающие предприятия сами производят буровые работы с целью уплотнения сетки разработки, капитального ремонта сква­ жин, бурения вторичных стволов из старого фонда скважин на поздней стадии разработки месторождений углеводородов. В этом случае непосред­ ственно к проектированию и бурению скважин привлекаются специалисты по разработке и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений.

Поэтому дисциплина «Бурение нефтяных и газовых скважин» входит в перечень специальных дисциплин для студентов высших учебных заведе­ ний, обучающихся по специальности «Разработка и эксплуатация нефтя­ ных и газовых месторождений», являясь весьма важной в подготовке ин­ женера для нефтегазовой отрасли промышленности. Она необходима для формирования специалиста, способного квалифицированно и на современ­ ном уровне оценивать технические средства и технологические процессы, заложенные в проекты на строительство скважин, которые являются доро­ гостоящим основным фондом нефтегазодобывающих предприятий. Эта дисциплина призвана также дать специалисту необходимые знания для квалифицированной оценки качества законченных строительством сква­ жин, передаваемых в долговременную эксплуатацию.

Для достижения этих целей программой названной дисциплины пре­ дусматривается изучение всех составляющих цикла строительства скважин, начиная с понятия о скважинах, их классификации, конструкциях, приме­ няемых технических средствах и технологических операциях для разруше-

з

ния горных пород и проходки ствола, и заканчивая процессами вскрытия и опробования продуктивных горизонтов, крепления скважин обсадными колоннами и разобщения пластов тампонажными материалами, освоения и испытания скважин. Кроме того, уделяется должное внимание буровым установкам и комплектующему их оборудованию, а также цементировоч­ ному оборудованию.

Для успешного изучения материала дисциплины студентам необходи­ мы знания по математике, физике, химии, гидромеханике, термодинамике, геологии, а также по основам нефтяного и газового дела. Эта дисциплина тесно связана с физикой нефтегазового пласта, подземной гидромехани­ кой, промысловой геологией, эксплуатацией нефтяных и газовых скважин, разработкой нефтяных и газовых месторождений.

Учебники по дисциплине «Бурение нефтяных и газовых скважин», к сожалению, не обновлялись и не переиздавались по меньшей мере послед­ ние 15 лет. Поэтому многие материалы, приведенные в них, устарели, а по­ следние достижения в технологии и технике бурения скважин не пред­ ставлены.

Настоящее учебное пособие призвано ликвидировать указанные про­ белы в учебной литературе и представить учебный материал по бурению нефтяных и газовых скважин в современном его понимании. Базой для его составления послужила литература, перечень которой приведен в конце книги. Эта литература может использоваться для более глубокого изучения технологии и техники бурения нефтяных и газовых скважин.