§ 1. Понятие о скважине

Скважина — горная выработка (вертикальная или наклонная) круглого сечения глубиной от нескольких метров до нескольких километров и диаметром свыше 75 мм, сооружаемая в толще горных пород (рис. 17).

Элементы скважины: устье — выход на поверхность; забой — дно; ствол или стенка — боковая поверхность. Расстояние от устья до забоя по оси ствола — длина скважины, а по проекции оси на вертикаль — ее глубина.

Скважины бурят, как правило, с уменьшением диаметра от интервала к интервалу. Начальный диаметр обычно не превышает 900 мм, а конечный редко бывает меньше 75 мм.

Углубление скважин осуществляется путем разрушения породы по всей площади забоя (сплошное бурение) или по его периферийной части (колонковое бурение). В последнем случае в центре скважины остается керн (цилиндрический столбик породы), который периодически поднимают на поверхность для изучения пройденного разреза пород.

Рис. 17. Скважины:

а, б — вертикальнее; в — наклонная; а, в — сплошное бурение; б — колонковое бурение; / — устье; 2 — стенка (ствол); 3 — ось; 4 — забой; 5 — керн

Скважины бурят на суше и на море при помощи специальных буровых установок.

Непрерывный рост добычи нефти и газа возможен лишь при условии бурения тысяч скважин, обеспечивающих разведку и ввод в эксплуатацию десятков новых нефтяных и газовых месторождений.

Однако бурение скважин применяется не только в нефтяной и газовой промышленности. Развитие других отраслей промышленности и сельскохозяйственного производства немыслимо в настоящее время без буровых работ.

Угольная и горнорудная промышленность. В этих отраслях промышленности бурение скважин преследует следующие цели;

1) поиск и разведка твердых полезных ископаемых;

2) вентиляция горных выработок;

3) откачка воды из горных выработок;

4) спуск в горные выработки крепежного материала;

5) замораживание грунта при проходке шахт;

6) подземная газификация углей;

7) тушение подземных пожаров;

8) взрывные работы при карьерной и подземной разработке полезных ископаемых и т. д.

Химическая промышленность. В коллекторах земной коры иногда содержатся в растворенном состоянии значительные количества солей, брома, иода и других химических веществ. В целях добычи растворов, содержащих эти вещества, приходится бурить скважины.

Медицина. Всем известны целебные свойства различных минеральных вод. В целях удовлетворения потребностей страны в лечебных водах ежегодно бурится большое число разведочных и эксплуатационных скважин.

Промышленное и гражданское строительство. Без буровых работ немыслимо изыскание трасс шоссейных и железных дорог, исследование грунтов на месте предполагаемого возведения плотин, мостов, заводов, домов. Кроме того, скважины бурят в целях промышленного водоснабжения различных объектов.