Технологическая схема вращающегося бурения скважины

При вращательном бурении разрушение пород происходит от воздействия на долото осевой нагрузки и крутящего момента. Под действием нагрузки долото внедряется в породу, а под влиянием крутящего момента скалывает его. Характерной особенность вращательного бурения является промывка ствола скважины или его продувка (используется редко).

Существует 2 разновидности вращающего бурения.

• — роторный способпри роторном бурении углубление долота в породу происходит при вращении вдоль оси скважины вращающейся бурильной клоны
• -забойным двигателемпри бурении забойным двигателем бурильная колонна не вращается.

Сущность, схема, преимущества и недостатки, область применения роторного бурения

Преимущества:

• 1. высокие механические и коммерческие скорости бурения;
• 2. возможность бурения пород различной твердости на различной глубине;
• 3. небольшая металлоемкость конструкции.

Недостатки:

• 1. при использовании глинистого раствора возникает трудность качественного опробования водоносных пластов и их освоения, что приводит к снижению дебита скважины, требует проведения длительных и сложных работ по ее разглинизации;
• 2. необходимость снабжения установок водой и качественной глиной;
• 3. трудности бурения в породах, содержащих валунно-галечниковые включения, поглощающие промывочную жидкость;
• 4. трудности организации работ в зимнее время при отрицательных температурах.
• · Долота для роторного бурения
• · лопастные
• · фрезерные
• · шарошечные
• · алмазные.

Роторный способ бурения скважин является наиболее распространенным и составляет до 80% всего объема буровых работ. Роторное бурение скважин с прямой промывкой применяется при изученном разрезе, что обеспечивает высокие скорость бурения, небольшой расход обсадных труб. Главным недостатком роторного способа с промывкой глинистым раствором является глинизация водоносного пласта и снижение вследствие этого дебита. Весьма большие трудности вызывает этот способ при бурении валуно-галечниковых отложений, а в особенности тех, которые залегают близко к поверхности. Данный недостаток при роторном бурении можно в ряде случаев устранить, при использовании в качестве промывочной жидкости специальные растворы или техническую воду, которые оказывают минимальное воздействие на стенки скважин. Роторное бурение с обратной промывкой бывает эффективно для бурения скважин большого диаметра, оно обеспечивает получение больших дебитов. Скорость бурения при этом способе возрастает в 1,5−2 раза в сравнению с роторным бурением с прямой промывкой. Недостатком роторного бурения с обратной промывкой является то, что бурение возможно только в мягких породах и ограничение глубины скважины (до 200 м). Бурение скважин роторным способом с продувкой имеет скорость проходки скважины в полтора-два раза превышающую этот показатель при бурении с прямой промывкой. При бурении этим способом упрощается организация работ, обеспечивается опробование и качественное вскрытие пластов. Область применения способа ограничена глубиной скважин до 200 м. Применяется оно лишь при наличии водопритоков в скважину до 3—5 л/с и в устойчивых породах. Ударно-вращательное бурение при использовании пневмоударников, помогает обеспечить рост производительности работ в породах высокой и средней твердости в два раза в сравнении с вращательным бурением с продувкой, имея аналогичную область применения. Стоит отметить, что когда используются компрессоры СД 15/25, которые развивают давление до 2,5 МПа при производительности 15 м3/мин, становится возможным бурение скважины глубиной до 400—500 м. Вращательное шнековое бурение бывает эффективным при сооружении скважин на небольшой глубине в мягких песчано-глинистых породах. Недостатком этого способа является ограничения по крепости пород и глубине скважины и невысокое качество информации о параметрах вскрываемого пласта.