Буровое оборудование

Для бурения добычных скважин применяются станки, обычно используемые при поисковом глубинном бурении. Целесообразно использование самоходных и передвижных буровых, установок, выбираемых в зависимости от глубины скважины и крепости покрывающих пород. При небольшой глубине продуктивного пласта, залегающего под слоем прочных покрывающих пород, весьма эффективен буровой станок типа СБШ. При слабых покрывающих породах можно использовать станки шнекового вращательного бурения типа СБР. В породах мягких и средней крепости при глубине бурения до 500 м используются роторные буровые установки типа УРБ, УБВ—600, 2БА-15В, РА-15.

В настоящее время ведутся работы по использованию турбобуров для бурения неглубоких скважин гидродобычи, а также для этих целей опробуется гидродинамическое бурение скважин высоконапорными струями воды [22].

Все буровые установки состоят из следующих основных узлов: вышки или мачты, механизмов подъема, вращения и промывки, двигателя с трансмиссией, генераторной и компрессорной установок, контрольно-измерительных приборов, превенторов и вспомогательного оборудования. Циркуляция промывочной жидкости (глинистый раствор или вода) осуществляется с помощью поршневых насосов двойного действия. Наибольшее применение находят насосы ИГР, 9МГР, ЦНС. На большинстве буровых установок используются двигатели внутреннего сгорания (дизели Д-54, КДМ-46, В2-300). Для геотехнологических скважин, расположенных вблизи друг от друга, весьма перспективно использование буровых станков с электроприводом. Чтобы предупредить открытый выброс газа или жидкости при бурении в опасных по выбросам зонах устанавливаются превенторы, герметизирующие пространство между обсадными и бурильными трубами. В комплект противовыбросного оборудования входят превентор с плашками, патрубок с двумя отводами, колонный фланец, уплотнительные кольца и четыре задвижки высокого давления. В комплект буровой установки входит также оборудование для выполнения вспомогательных работ: глиномешалки, приспособления для очистки глинистого раствора (желоба, сита, гидроциклоны и др.), отопительная установка и др.

Породоразрушающий инструмент (долота) для проходки скважин по назначению подразделяются на долота: сплошного бурения, разрушающие забой скважины по всей его площади; колонкового бурения, разрушающие забой по кольцу с оставлением в центре забоя столбика породы—керна; специального назначения.

При проходке скважин в мягких породах используются лопастные долота, в породах средней крепости — шарошечные. Долота истирающего типа применяются при бурении крепких пород, лопастные разрушают горные породы резанием или скалыванием. Наиболее широко применяются двухлопастные и трехлопастные долота. Из шарошечных долот, работа которых основана на дробящем действии, наибольшее применение получили трехшарошечные.

Из долот истирающего действия, применяющихся при роторном и турбинном бурении глубоких скважин в крепких породах, наибольшее распространение получили алмазные и фрезерные, армированные твердым сплавом.

При разбуривании скважин (увеличении диаметра), а также различных аварийных работах используются долота специального назначения — пикообразные, эксцентричные, ступенчатые, долота-расширители и долота-фрезы.

Бурильные трубы предназначены для сообщения долоту вращения и передачи на него нагрузки, а также для подвода к забою промывочной жидкости. Соединение бурильных труб в колонну производится с помощью замков и ниппелей; у ведущих бурильных труб толстые стенки. Наружная поверхность их имеет шестигранную или квадратную форму. С помощью этих труб передается вращение от ротора колонне бурильных труб. Для обеспечения вертикальности буримых скважин используются центраторы.