Роторный способ бурения. Преимущества и недостатки способа.
При бурении вращательным способом помимо передачи разрушающему инструменту вращательного движения необходимо обеспечить достаточный нажим на горную породу, а также создать условия для удаления с забоя продуктов разрушения. Для осуществления этих функций применяют следующее оборудование: ротор или забойный двигатель, вертлюг с буровым шлангом, буровой насос и силовой привод.
Ротор – это редуктор, поддерживающий колонну бурильных труб и передающий ей вращение от горизонтального вала трансмиссии. Станина ротора воспринимает все нагрузки, возникающие в процессе бурения и при спускоподъемных операциях. Стол ротора вращается на подшипниках качения. В разных конструкциях роторов диаметр отверстия в столе изменяется от 360 до 1260 мм, допустимая статическая нагрузка на стол – от 1250 до 8000 кН, максимальная частота вращения стола от 20 до 350 об/мин. При необходимости предупредить вращение бурильной колонны от действия реактивного момента ротор застопоривается защелкой. Скорость вращения ротора изменяют при помощи передаточных механизмов лебедки. В ряде случаев применяют индивидуальный привод к ротору, не связанный с лебедкой.
Роторное бурение (беспрерывное вращательное бурение) состоит в разрушении (крошением, резанием) пород в забое скважины соответствующими долотами и выносе их глинистым раствором, водой или сжатым воздухом при одновременном охлаждении бурового инструмента.
Роторное бурение следует использовать при выполнении следующих условий:
1) хорошо изученный геолого-гидрогеологический разрез участка бурения; 2) заранее разведанные и опробованные водоносные горизонты, для которых имеется подробная характеристика качества и количества воды; 3) горизонты воды характеризуются большими напорами; 4) возможность проведения каротажа скважины; 5) возможность бесперебойной доставки воды и глины к месту бурения.
Роторное бурение с прямой промывкой глинистым раствором
Этот способ имеет некоторые преимущества и может быть рекомендован для бурения различных пород и заканчивания скважины, исключающего кольматацию пласта, а также при применении испытателей пластов, опережающего способа опробования на стадии поисково-разведочных работ.
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.
Роторное бурение с обратной промывкой водой
При этом способе бурения скважину промывают водой, которая поступает на забой между стенками скважины и бурильных труб. Разрушенная порода и вода (шлам) поднимаются с забоя по трубам бурильной колонны и через резиновый рукав поступают в отстойник, где вода очищается от шлама и снова, самотеком, направляется в затрубное пространство скважины. Вода, омывая, охлаждает долото, а затем, смешиваясь с разрушенной породой, всасывается при помощи эрлифта или центробежного насоса в отстойник. При этом уровень воды в скважине должен быть постоянно на 3-4 метра выше статического уровня водоносного горизонта.
Если от устья скважины до глубины статического уровня залегают неустойчивые породы (пески, супеси), то этот интервал закрепляют трубами.
Преимущества:
1) высокие механические скорости бурения в мягких и рыхлых породах, превышающие аналогичные показатели при бурении с прямой промывкой в 1,5-2 раза;
2) высокое качество вскрытия пласта, обеспечивающее высокие дебиты;
3) возможность бурения скважины больших диаметров (до 1200-1500 мм).
Недостатки:
1) возможность бурения только в мягких и рыхлых породах I-IV категорий по буримости;
2) возможность бурения, если уровень подземных вод находится на глубине 3 м и более.
- История развития техники и технологии буровых работ.
- Понятие о скважине. Классификация и назначение скважин.
- Цикл строительства скважин. Понятие о скорости бурения.
- Способы бурения скважин.
- Роторный способ бурения. Преимущества и недостатки способа.
- Способ бурения с забойными двигателями. Преимущества и недостатки способа.
- Назначение и классификация породоразрушающего инструмента.
- Шарошечные долота.
- Алмазные долота.
- Лопастные долота
- Классификация забойных двигателей.
- Конструкция и принцип действия турбобуров.
- Конструкция и принцип действия винтовых двигателей.
- Электробуры. Их преимущества и недостатки.
- Понятие о режиме бурения.
- Принципы выбора и обоснования конструкции скважин.
- Основы выбора числа глубин спуска обсадных колонн.
- Особенности роторного способа бурения.
- Особенности режима бурения турбинным способом.
- Борьба с искривлением вертикальных скважин.
- Бурение наклонно-направленных скважин. Виды профилей.
- Кустовое бурение скважин.
- Бурение многозабойных скважин.
- Бурильная колонна. Состав и назначение.
- Технологическая оснастка бурильной колонны.
- Принципы регулирования свойств промывочной жидкостей.
- Осложнения, вызывающие нарушение целостности стенок скважины.
- Предупреждения и борьба с поглощениями бурового раствора.
- Предупреждение газовых, нефтяных и водопроявлений и их борьба с ними.
- Особенности проводки скважин в условиях сероводородной агрессии.
- Функции бурового раствора
- Вспомогательные инструменты, используемые при бурении и спо?
- Возможные варианты заканчивания скважин.
- Технология цементации скважин
- Осложнения, вызывающие нарушение целостности стенок скважины
- Параметры бурового раствора
- Осложнения в скважине и методы их устранения
- Бурение горизонтальных скважин.
- Наземное оборудование, непосредственно используемое при бурении?
- Спускоподъемное оборудование буровой установки
- Обратные клапаны для бурильных колонн. Назначение и принцип действия.
- Обратные клапаны для обсадных колонн. Назначение и принцип действия.
- Ведущие бурильные трубы. Назначение и принцип действия.
- Бурильные трубы с высаженными концами. Назначение и принцип действия.
- Вибрационное сито . Назначение и принцип действия.
- Гидроциклонные шламоотделители. Назначение и принцип действия.
- Дегазация промывочных жидкостей.
- Башмачные направляющие пробки. Назначение и принцип действия.
- Турбулизаторы. Назначение и принцип действия.
- Центрирующие фонари и скребки. Назначение и принцип действия.
- Пакеры, устанавливаемые на обсадной колонне. Назначение и принцип действия.
- Оборудование для цементирования скважин.
- Перфорация. Типы перфораторов.
- Этапы вскрытия и заканчивания скважины
- Испытание пласта. Схема испытания пластов
- Перечислите основные методы поиска и разведки нефтяных и газовых месторождений
- Что такое скважина и ее элементы?
- На какие основные категории делятся скважины?
- Что такое «депрессия на пласт»?
- Какие функции выполняет гидроциклон?
- Для каких целей предназначен сепаратор?
- Из чего состоит ступень турбины?
- Что значит реактивно – турбинные агрегаты?
- Ведущая труба, его назначение.
- Перечислите по порядку, сверху вниз элементы двухколонных обсадных труб.
- В каком виде работ по заканчиванию скважины уделяется особое внимание качеству и типу промывочной жидкости?
- Как называется первая обсадная колонна?
- . Что является рабочим органом винтового забойного двигателя?
- Какие функции выполняет вибросито?