Бурение


Бурение, процесс сооружения горной выработки (шпура, скважины буровой, реже шурфа, шахтного ствола) в земной коре для изучения геол. строения, поиска, разведки, добычи полезных ископаемых, инж. геол. изысканий и др. По характеру воздействия на породу различают мех. и немех. способы Б. Мех. способы являются осн. и подразделяются на вращательные (роторное, турбинное, Б. с применением электробура) и ударные (ударноповоротное, ударно-вращательное, вращательно-ударное и др). Немех. способы подразделяются на термич. (огнеструйное, плазменное, лазерное), взрывное, гидравлич. и др.

В начале 60-х гг. 19 в. на землях Надыровой вол. Бугульминского уезда было пробурено неск. скважин глуб. 20 — 75 м. В конце 19 — нач. 20 вв. поиски нефти велись ок. дд. Ишимбаево, Кусяпкулово и Нижнебуранчино Стерлитамакского уезда (более 10 скважин глуб. 10—98 м). В 1918—21 в районе Ишимбаево буровые работы проводились горным отделом Уфим. СНХ (15 скважин глуб. 8-57 м). В 1931 в этом районе эксп. под рук. А.А.Блохина заложила первые глубокие разведочные скважины (см. Ишимбайское месторождение нефти). Скважины бурились в осн. роторным способом с применением паровых двигателей и двухлопастных долот, скорость Б. не превышала 100—200 м/ст.-мес. В середине 30-х гг. учёными стали разрабатываться теоретич. основы Б. (А.Я.Виссарионова, К.Р.Тимергазин, А.А.Трофимук, Д.Ф.Шамов). С внедрением в кон. 30-х гг. турбинного способа Б. на Ишимбайском м-нии мех. скорость проходки увеличилась в 2 раза. Освоение нефтяных месторождений в 40—50-е гг. привело к необходимости создания технологии и техники Б. с учётом геол. строения платформенной ч. республики. Новые технологии в области Б. испытывались на Туймазинском месторождении нефти. С кон. 40-х гг. на нефт. м-ниях респ. стала внедряться усовершенствованная технология электробурения, получившая широкое применение в стране. В начале 50-х гг. на основе иссл. физ.-мех. св-в выбуриваемых горных пород были выбраны типы и форма шарошечных долот для Б. на осн. нефт. м-ниях республики; по данным забойных характеристик турбобуров разработан оптимальный режим турбинного Б., положивший начало массовому использованию турбобу ров; внедрён форсированный режим турбинного и роторного Б. с применением техн. воды вместо глинистого р-ра (Н.Х.Богданов, М.Г.Давлетбаев, А.Ф.Замятина), позволивший увеличить коммерческую скорость Б. от 200—300 до 1000—1200, затем до 2000—3000 м/ст.-мес; разработаны способы ликвидации поглощения промывочной жидкости, освоена технология комбинированного цементирования скважин. В УфНИИ была спроектирована передвижная буровая установка «Уфимец» (В.Н.Комаров, С.И.Кувыкин, А.А.Сергеев), с к-рой связано внедрение технологии Б. глубоких скважин (2000 м) малого диаметра. В начале 50 — 2-й пол. 60-х гг. в респ. было пробурено св. 700 скважин малого диаметра, открыто более 30 нефт. и газовых м-ний, в т.ч. Арланское месторождение нефти. В Белебеевской геол.-поисковой конторе были апробированы центр. промывочные устройства шарошечных долот турбобуров, применение к-рых позволило увеличить ср. скорость проходки на долото в 1,5—2 раза, мех. скорость проходки — в 1,4—1,6 раза. В конце 50-х гг. здесь впервые в стране были проведены промысловые испытания разработанных во Всесоюзном НИИ техники разведки (Ленинград) и УфНИИ алмазных колонковых долот «Уфимец», позволивших увеличить скорость проходки на долото в 10—50 раз. Для сплошного и колонкового Б. созданы конструкции долот на основе якутских алмазов; разработана технология их изготовления, методы выбора типа алмазных долот и Б. ими скважин (П.С.Баландин, А. Г. Биишев, Н.Ф.Кагарманов), рекомендации по использованию разл. типов долот с учётом мех. св-в разбуриваемых пород. В начале 60-х гг. в УфНИИ (Р.А.Байков, Р.М.Мамбетов, Ш.Х.Хамзин) были созданы колонковые инструменты, обеспечивающие вынос керна до 80—100%, внедрена технология Б. глубоких скважин (5000 м и более) с использованием силикатных, известковых и меловых р-ров; проведены испытания буровых р-ров с повышенными ингибирующими св-вами, позволяющих бурить в сложных горно-геол. условиях; апробированы буровые р-ры на нефт. основе, полимерные р-ры и хим. реагенты, регулирующие св-ва буровых растворов (Б.А.Андресон, А.У.Шарипов); впервые в стране использованы поверхностно-активные вещества для Б. и вскры тия продуктивных пластов (пробурено более 40 тыс. глубоких скважин разл. назначения, в т.ч. самая глубокая в респ. — 5600 м). В 70-е гг. получила развитие технология Б. скважин с применением облегчённых аэрированных жидкостей и пенных систем вместо бурового р-ра. Метод позволил повысить показатели работы долот, без осложнений проходить зоны поглощений, доводить скважину до проектной глубины и увеличить дебит в 3 — 5 раз. В ПО «Башнефть» впервые в нефтедобывающей отрасли была разраоотана и использована методика выбора длины утяжелённых буровых труб с учётом способа Б., физ. -мех. свойств выбуриваемых пород, конструкции бурильной колонны и др. факторов; апробированы и внедрены в произ-во антивибрационные компоновки низа бурильного инструмента, позволившие увеличить проходку на долото на 53—74%, мех. скорость Б. — на 60—112%; создана методика расчёта долговечности бурильного инструмента, обеспечивающая прогнозирование экспл. ресурса бурильных труб. Комплексная технология Б. и заканчивания скважин, разработанная в «БашНИПИнефть», внедрена в Калининградской, Оренб. обл., Красноярском крае и Казахстане. С усовершенствованием технологии Б. наклонно-направленных скважин был внедрён кустовой метод Б. (под рук. Н.М.Ризванова), позволивший перевести на индустриальную основу строительство и обустройство скважин. Развитие технологии Б. в 80-е гг. связано с поиском способов извлечения остаточной нефти из малодебитных, обводнённых и простаивающих скважин путём Б. боковых стволов, горизонтальных и многозабойных скважин. Для нефт. м-ний Башкортостана разработано неск. способов Б. боковых стволов, внедрена технология изготовления алмазного и твёрдосплавного вооружения центраторов для их проводки, создана компьютерная программа прогнозирования, коррекции и контроля за траекторией стволов, разработана методика расчёта требуемой плотности бурового р-ра на каждой стадии Б. В конце 80-х гг. впервые в стране было осуществлено Б. боковых стволов с вырезанием окон в обсадных трубах и сплошным фрезерованием обсадных колонн (Р.М.Гилязов, В.Х.Самигуллин, Р.Х.Юмашев). Первый боковой ствол был проведён на Серафимовском месторождении нефти, к 2001 боковые стволы и горизонтальные скважины бурились на всех крупных нефт. м-ниях. Технология Б. горизонтальных скважин, разработанная в «БашНИПИнефть», внедрена в Иркутской, Пермской обл., Татарстане, Удмуртии, Якутии, Казахстане, Эстонии. Метод горизонтального Б. получил широкое применение при строительстве переходов под естеств. препятствиями и подрусловых переходов. С кон. 90-х гг. 20 в. начато многозабойное Б. в обводнённых и ликвидированных скважинах Ишимбайского м-ния. Осн. мероприятия в области Б. направлены на восстановление старых скважин зарезкой боковых стволов, совершенствование технологии их проводки и снижение себестоимости буровых работ.

При поиске и разведке твёрдых полезных ископаемых осн. способом является колонковое Б. В 80-е гг. в ОАО «Башкиргеология» для определения мощности рудных тел при подсчёте запасов полезных ископаемых было освоено многозабойное Б. и усовершенствовано наклонно-направленное Б., внедрена технология Б. снарядами со съёмными керноприёмниками.

Комментарии0