Способы, виды и разновидности бурения скважин

Способы и виды бурения скважин делят на две неравные группы по способу разрушения породы на забое скважины: механическое разрушение породы породоразрушающим инструментом и разрушение породы другими физическими способами.

Основной объем бурения скважин выполняется традиционным способом - механическим разрушением породы на забое скважины породоразрушающим инструментом. В этом основном способе можно выделить около двух десятков разновидностей бурения, различающихся применяемой техникой и технологией, а также областями применения.

Первое разделение видов механического бурения скважин на две подгруппы связано со способом удаления разрушаемой породы с забоя скважины.

Первая подгруппа – виды бурения без циркуляции очистного агента для удаления породы с забоя скважины, когда разрушенная порода удаляется другими способами.

Вторая подгруппа - механическое вращательное бурение с циркуляцией очистного агента – это основные виды бурения разведочных, эксплуатационных и технических скважин.

Вторая группа - физические (немеханические) способы разрушения породы для бурения скважины начали разрабатываться еще с пятидесятых годов прошлого столетия, но многие из них так и остаются на стадии опытных работ, в виду большой сложности и энергоемкости. Реально из этой группы применяются в небольших объемах несколько способов: – гидромониторное, взрывное, термическое бурение. До настоящего времени некоторые из этих методов бурения остаются «новыми» и остаются весьма перспективными, по мере развития науки и техники они могут получить эффективное применение для бурения скважин в будущем.

Основные способы, виды и разновидности бурения приведены в таблице 2.

Способы, виды и разновидности бурения Таблица 2

Условия бурения скважин.

. Свойства горных пород и характер разрушения пород при бурении

Бурение – это разрушение горной породы на забое скважины.

Чтобы успешно бурить, надо знать физико-механические свойства пород, их состав происхождение, условия залегания. Большая часть свойств горных пород могут измеряться и оцениваться при геофизических исследованиях скважин.

Свойства пород можно условно разделить на физические – собственные свойства пород, независящие от внешнего воздействия, и механические – проявляющиеся при воздействии на породу внешних усилий.

Обобщенное свойство горной породы сопротивляться разрушению на забое скважины и изнашивать породоразрушающий инструмент в процессе бурения называется - буримость.

Буримость– комплексный показатель, зависящий от состава, твердости, прочности, абразивности, структуры, трещиноватости и многих других физикомеханических свойств пород. По буримости для вращательного механического бурения все горные породы делятся на XII категорий. Правильное определение категории буримости важно для решения двух задач:

- грамотный выбор породоразрушающего инструмента и параметров режима бурения.

- объективное нормирование буровых работ;

Существуют методики количественного (приборного) определения вспомогательных показателей для оценки категорий буримости пород:

- по твердости (прочности) породы – «твердость по штампу» - р_ш

- по объединенному показателю - р_{м, =} 3 F_д^0,8 ∙ К_абр, где F_д – динамическая прочность, К_абр– коэффициент абразивности.

В производственных условиях буримость обычно определяется геологом по официальной таблице «Классификация типичных представителей горных пород по буримости» и по скорости углубки при стандартных условиях бурения.

Таблица 3