Конспект лекцій № 1-19 з дисципліни “Основи нафтогазової справи” (Основні елементи сучасної системи нафтогазопостачання. Екологія нафтогазовидобування), страница 10

Лекція 3. БУРІННЯ НАФТОВИХ І ГАЗОВИХ СВЕРДЛОВИН

План лекції

1. Поняття про свердловину та історія її виникнення.

2. Класифікація методів буріння.

3. Бурові установки, обладнання.

4. Буровий інструмент.

1.  Поняття про свердловину а історія її виникнення. Буріння – це процес спорудження свердловини шляхом руйнування гірських порід. Свердловиною називають гірську виробку круглого перерізу, споруджувану без доступу до неї людей, у якій довжина у багато разів більша за діаметр. Початок свердловини на поверхні Землі називають гирлом, а дно – вибоєм (рис.3.1). Довжина свердловини – це відстань між гирлом і вибоєм, а глибина – проекція довжини на вертикальну вісь. Глибина й довжина збігаються лише для вертикальних свердловин. Вони не збігаються  для похилих  і викривлених свердловин.

Елементи конструкції свердловини показані на рис.3.2. Перша ділянка від гирла свердловини зветься направленням (І). Звичайно його влаштовують шляхом проходження шурфу в слабких породах до залягання стійких на глибину 4...8 м. У шурф установлюють трубу необхідного діаметра, а простір між трубою і стінками шурфу заповнюють бутовим муруванням, бетоном або бутобетоном. За напрямком бурять ділянку на глибину 50...400 м діаметром до 400 мм. Вона закріплюється обсадною трубою, яка складається зі згвинчених сталевих труб та зветься кондуктором (ІІ).

Простір між стінками свердловини і кондуктором заповнюють цементним розчином (цементація). Коли свердловина прорізає кілька продуктивних пластів, установлюють і цементують додаткові колони - проміжні (ІІІ). Залежно від умов буріння (поглинання розчину, проявлення флюїду, різних пластових тисках, різних властивостях порід тощо) може бути кілька проміжних колон. Останню ділянку свердловини називають експлуатаційною колоною (ІV). В ній розташовують обладнання для піднімання нафти і газу на поверхню землі або нагнітання води чи газу в пласт для підтримування в ньому необхідного тиску.

Для видобування з пластів нафти і газу використовують різні методи розкривання й облаштування вибою свердловини. Звичайно у нижній частині експлуатаційної колони прострілюють отвори в обсадних трубах та цементній оболонці.

У стійких породах привибійну зону свердловини обладнують фільтрами і не цементують. Іноді обсадну колону опускають тільки до покрівлі продуктивного пласта. А його розбурювання й експлуатацію проводять без кріплення цієї ділянки свердловини.

При пошуках, розвідці та розробці нафтових і газових родовищ бурять опорні, параметричні, структурні, пошукові, розвідувальні,  нагнітальні, спостережні та інші свердловини.

Опорні свердловини закладаються у районах, які ще не досліджені бурінням, і призначені для вивчення складу й віку гірських порід.

Параметричні свердловини  закладають у відносно вивчених районах із метою уточнення їх геологічної будови та перспектив нафтогазоносності.

Структурні свердловини бурять для визначення перспективних площ і їх підготування до пошуково-розвідувального буріння.

Пошукові свердловини бурять із метою відкриття нових промислових покладів нафти та газу.

Розвідувальні свердловини бурять за площею з установленою промисловою нафтогазоносністю для вивчення розмірів і будови покладу, отримання вихідних даних для підрахунків запасів нафти й газу, а також проектування його  розроблення.

Експлуатаційні свердловини закладають відповідно до схеми розроблення покладу і призначені для одержання нафти та газу із земних надр.

Нагнітальні свердловини використовують для впливу на пласт, що експлуатується за допомогою різних агентів (закачування води, газу тощо).

Спостережні свердловини бурять для контролю за розробленням покладів (зміною тисків, положення нафтогазового і нафтоводяного контактів тощо).

Інші свердловини – для складання геологічних карт, сейсморозвідувальні, спеціальні й ін.).

Уперше свердловини для видобування соляних розчинів описані у Китаї Конфуцієм біля 600 років до н.е. Діаметр їх складав 12...15 см, обсадження  з бамбуку. Глибина їх досягала 900 м.  Перша свердловина на нафту була пробурена ударним засобом 14 липня 1848 року в Закавказзі.