- •И. Р. Захария м. А. Бабец
- •Основы разведочного бурения
- •Курс лекций
- •Предисловие
- •Введение
- •История развития и области применения бурения скважин
- •Классификация буровых скважин по целевому назначению
- •Группа а: скважины, бурящиеся с целью изучения недр, поисков, разведки и добычи полезных ископаемых
- •Группа б: скважины, бурящиеся с инженерно-геологическими, инженерными и горнотехническими целями
- •Распределение буровых скважин в подгруппах
- •Стадии геологоразведочных работ
- •Горные породы и их разрушение при бурении
- •Способы разрушения горных пород
- •Основные свойства горных пород
- •Классификации горных пород по буримости и физико-механическим свойствам
- •Основные закономерности разрушения горных пород
- •Способы бурения. Бурение глубоких скважин
- •Классификация способов бурения
- •Классификация способов бурения скважин
- •Механическое вращательное бурение глубоких скважин
- •Буровое оборудование и инструмент
- •Буровые долота
- •Долота для сплошного бурения Лопастные долота
- •Шарошечные долота
- •Алмазные долота
- •Долота для колонкового бурения
- •Колонковые долота со съемной грунтоноской
- •К Рис. 3.9. Колонковое долото без съемной грунтоноски олонковые долота без съемной грунтоноски
- •Р а бис. 3.10. Кернодержатели Бурильные головки для колонкового бурения
- •Бурильная колонна
- •Забойные двигатели
- •Турбобуры
- •Электробуры
- •Промывка и продувка скважин
- •Промывочные растворы и их основные параметры
- •Глинистые растворы
- •Качество глинистого раствора
- •Приготовление глинистого раствора
- •Реагенты
- •Очистка глинистого раствора
- •Продувка скважин воздухом и аэрированные растворы
- •Эмульсионные глинистые растворы и растворы на нефтяной основе
- •Осложнения и аварии в бурении
- •Причины аварий и их предупреждение
- •Инструмент и методы ликвидации аварий
- •Борьба с осложнениями в бурении
- •Осложнения, вызывающие нарушение целостности ствола скважины
- •Предупреждение и борьба с поглощениями промывочной жидкости
- •Основные причины поглощения промывочной жидкости
- •Исследования зон поглощений
- •Методы предупреждения и ликвидации поглощений
- •Предупреждение газовых, нефтяных и водяных проявлений и борьба с ними Газо-, нефте- и водопроявления
- •Меры и мероприятия по предотвращению выбросов
- •Грифоны и межколонные проявления
- •Борьба с прихватами бурильной колонны
- •Искривление скважин и направленнОе бурение
- •Причины естественного искривления скважин
- •Борьба с искривлением скважин
- •Основные понятия об искривлении скважин
- •Измерение искривления скважин
- •Проектирование и бурение наклонных скважин
- •Искусственное отклонение скважин
- •Отклоняющие средства
- •Бурение наклонных скважин
- •Разобщение, вскрытие, опробование и испытание продуктивных горизонтов (пластов)
- •Разобщение пластов
- •Крепление скважины обсадными трубами
- •Цементирование обсадных колонн
- •Вскрытие продуктивных горизонтов (пластов)
- •Методы заканчивания скважин и вскрытия продуктивных горизонтов
- •Перфорация обсадной колонны
- •Опробование и испытание продуктивных горизонтов
- •Опробование и испытание продуктивных горизонтов (пластов) в процессе бурения
- •Опробование и испытание продуктивных горизонтов(пластов) после спуска и цементирования эксплуатационной колонны
- •Другие способы бурения
- •Колонковое бурение
- •Режущие и истирающие материалы Алмазы
- •Твердые сплавы
- •Дробь буровая
- •Буровой забойный инструмент
- •Буровые штанги (трубы)
- •Буровые станки
- •Конструкция скважин
- •Ударно-механическое бурение
- •Буровые станки
- •Буровой инструмент
- •Процесс бурения
- •Шнековое и вибрационное бурение
- •Бурение скважин на воду
- •Особенности бурения скважин на воду
- •Вращательное бурениескважин на воду
- •Способы крепления стенок скважин
- •Методы разглинизации стенок скважин
- •Фильтры и насосы
- •Оборудование скважин фильтрами Типы фильтров
- •Конструкция скважин
- •Оборудование устья скважины
- •Геологическое обслуживание бурящихся скважин
- •Отбор керна и шлама в скважинах. Требования к керну
- •Факторы, влияющие на выход керна
- •Технические средства для отбора керна
- •Отбор ориентированного керна
- •Отбор проб шлама
- •Хранение керна
- •Геологическое обслуживание буровых
- •Геофизические и другие исследования в скважине
- •Проектно-сметная документация на строительство скважин
- •Первичная документация в бурении
- •Проект на строительство скважин
- •Смета на строительство скважин
- •Цикл строительства скважин
- •Охрана труда и окружающей среды
- •Техника безопасности при проведении работ по сооружению скважин
- •Охрана недр
- •Об актуальности проблемы охраны недр
- •Охрана недр и окружающей среды при сооружении гидрогеологических скважин
- •Охрана недр и окружающей среды при разведке и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений
- •Ликвидация скважин
- •Мероприятия по охране недр в процессе разработки месторождений
- •Источники нефтяного и химического загрязнения при бурении скважин
- •Рекультивация земель
- •Литература Основная
- •Дополнительная и рекомендуемая
- •Содержание
- •Основы разведочного бурения
- •220050, Минск, проспект Франциска Скорины, 4.
- •220___, Минск, .
Цикл строительства скважин
Строительство скважины включает в себя комплекс следующих работ: 1) подготовительные работы к строительству скважины – устройство подъездного пути, планировка площади, устройство фундаментов и т. п.; 2) строительство или передвижение буровой вышки и привышечных сооружений; 3) монтаж бурового и силового оборудования; 4) подготовительные работы к бурению скважин; 5) бурение скважин (проходка и крепление); 6) испытание скважин на приток нефти и газа; 7) демонтаж бурового и силового оборудования, вышки и привышечных сооружений.
Производственный цикл сооружения скважины начинается с момента строительства вышки (рытья котлованов под фундаменты буровой) и завершается в эксплуатационном бурении испытанием скважины на промышленный приток нефти, а в разведочном – опробованием всех намеченных объектов.
Начало бурения скважины – момент первого спуска бурильной колонны для проходки, а окончание бурения – момент окончания выброса бурильных труб на мостки после промывки скважины до чистой воды и испытания колонны на герметичность.
Расчет организации и времени выполнения цикла строительства с учетом опыта оформляют в виде графика работ по строительству скважины.
Охрана труда и окружающей среды
Техника безопасности при проведении работ по сооружению скважин
Выполнение работ по сооружению и ликвидационному тампонированию скважин производится в строгом соответствии с действующими и в настоящее время в Республике Беларусь «Правилами безопасности при геологоразведочных работах», утвержденными Министерством геологии СССР 27 марта 1990 г. В соответствии с этими правилами ответственность за соблюдение правил техники безопасности несет лицо, являющееся руководителем работ и указанное в соответствующих планах работ.
«Правилами…» регламентируются все виды работ, связанные с полным циклом строительства скважин: монтажа, демонтажа вышки, бурового оборудования и строительства привышечных сооружений; собственно процесса бурения; эксплуатации бурового оборудования и инструмента; вскрытия, испытания и освоения продуктивных горизонтов; крепления (тампонажа) скважин; ликвидации аварий; ликвидации скважин; проведения скважинных геофизических исследований.
Прокладка подъездных путей, сооружение буровой установки, размещение оборудования, устройство отопления (освещения и т. д.) должны производиться по проектам, утвержденным руководством предприятия. Проекты должны разрабатываться в соответствии с техническими требованиями эксплуатации оборудования и «Правил…».
Буровая установка должна быть обеспечена механизмами и приспособлениями, повышающими безопасность работ, в соответствии с утвержденными нормативами.
Все рабочие и специалисты, занятые на буровых установках, должны иметь соответствующую квалификацию, проходить обучение по безопасному ведению работ и инструктажи по технике безопасности в сроки в соответствии с утвержденными нормативами; работать обязательно должны в защитных касках. В холодное время года каски должны быть снабжены утепленными подшлемниками. Запрещается допускать на буровые установки лиц без защитных касок.
Буровые геологоразведочные установки на твердые полезные ископаемые, установки глубокого бурения и установки для бурения гидрогеологических скважин должны соответствовать требованиям ГОСТ.
Буровые вышки (мачты) должны крепиться растяжками из стальных канатов, если это предусмотрено их инструкциями по эксплуатации. Число, диаметр и места крепления растяжек должны соответствовать технической документации.
Растяжки устанавливаются в диагональных плоскостях так, чтобы они не пересекали дорог, воздушных линий электропередачи, маршевых лестниц и переходных площадок.
Нижние концы растяжек крепятся через стяжные муфты к якорям. Крепления растяжек должны быть выполнены не менее чем тремя зажимами.
Запрещается:
а) крепление двух растяжек к одному якорю;
б) установка растяжек из сращенного каната.
Работы по бурению скважины могут быть начаты только на законченной монтажом буровой установке при наличии геолого-технического наряда (ГТН) и после оформления акта о приеме буровой.
Эксплуатация бурового оборудования и инструмента, сооружение ствола скважины, скважинные исследования и другие виды работ в скважине, характер и последовательность операций регламентируются «Правилами…», паспортом и инструкцией по эксплуатации установки и производятся в соответствии утвержденной документацией на строительство скважины.
Запрещается при извлечении керна из колонковой трубы:
а) поддерживать руками снизу колонковую трубу, находящуюся в подвешенном состоянии;
б) проверять рукой положение керна в подвешенной колонковой трубе;
в) извлекать керн встряхиванием колонковой трубы лебедкой, нагреванием колонковой трубы.
Запрещается:
а) в процессе спуско-подъемных операций закрепление наголовников во время спуска элеватора;
б) при случайных остановках бурового снаряда в скважине поправлять, снимать и надевать элеватор и наголовник до установки снаряда на подкладную вилку или шарнирный хомут.
Ликвидация скважин.После окончания бурения и проведения необходимых исследований скважины, не предназначенные для последующего использования, должны быть ликвидированы в соответствии с «Правилами ликвидационного тампонажа буровых скважин различного назначения, засыпки горных выработок и заброшенных колодцев для предотвращения загрязнения и истощения подземных вод».
При ликвидации скважин необходимо:
а) убрать фундамент буровой установки;
б) засыпать все ямы и шурфы, оставшиеся после демонтажа буровой установки;
в) ликвидировать загрязнение почвы от горюче-смазочных материалов и выровнять площадку, а на культурных землях провести рекультивацию;
г) принять меры по предупреждению засорения водоемов и создания помех судоходству и рыболовству.