Справочник бурильщика
Вадецкий Ю. В.
Начиная с 30-х гг. XIX в. в России был издан ряд справочников для работников нефтегазовой промышленности, в том числе для буровых мастеров и бурильщиков. Все эти справочные пособия состоят из двух основных частей: технологической и технической. Первая часть примерно одинакова во всех справочниках. Это объясняется тем, что основные технологические процессы многие годы остаются на одном и том же уровне. Вторая часть в связи с усовершенствованием технических средств и соответственно изменением их технических характеристик меняется, В данном справочнике максимально учтены все изменения.
Основная цель справочника — дать исчерпывающие сведения по общим вопросам, технологии бурения и крепления скважины, по техническим средствам, используемым для этих целей. Это практическое руководство для молодого специалиста в его повседневной деятельности. Конечно, невозможно в справочнике ограниченного объема изложить абсолютно все, что связано с процессом строительства скважины. Справочник содержит основные сведения, определяющие успешную проводку и заканчивание скважины.
Молодой человек, получив профессию бурильщика и начав свою производственную деятельность, сталкивается в повседневной работе с рядом проблем. Несмотря на то что процесс бурения являється в целом достаточно консервативным, он содержит много нюансов, выходящих за рамки общепринятых правил и требующих неординарных решений. Производственный опыт, знание основ процесса строительства скважин, смекалка и интуиция — залог успешной работы. Все эти качества появляются не вдруг, а приобретаются повседневным трудом и добросовестным отношением к делу. Данный справочник поможет молодому бурильщику освоить его нелегкую профессию.
В написании и подготовке рукописи к изданию существенную помощь автору оказала старший научный сотрудник ОАО ВНИИОЭНГ В. А.Ершова. Автор благодарен ей за ее труд и внимание.
Приведем основные понятия и термины, встречающиеся в справочнике.
Бурение — процесс образования горной выработки, преимущественно круглого сечения, путем разрушения горных пород, главным образом буровым инструментом (реже — термическим, гидроэрозионным, взрывным и другими способами), с удалением продуктов разрушения.
Скважина (нефтяная, газовая, водяная и т. д.) — сооружение, преимущественно круглого сечения, образуемое путем бурения и крепления и характеризуемое относительно малым размером площади поперечных сечений, по сравнению с размером площади боковой поверхности, и заранее заданным положением в пространстве.
Буровой инструмент — общее название механизмов и приспособлений, применяемых при бурении скважин и ликвидации аварий, возникающих в скважинах.
Ударный способ бурения — способ сооружения скважин путем разрушения горных пород за счет ударов породоразрушающего инструмента по забою (дну) скважины.
Вращательный способ бурения — способ сооружения скважин путем разрушения горных пород за счет вращения прижатого к забою породоразрушающего инструмента (долото, коронка).
Буровой раствор (промывочная жидкость) — технологическое наименование сложной многокомпонентной дисперсной системы суспензионных и аэрированных жидкостей, применяемых при промывке скважин в процессе бурения.
Обсадные трубы — трубы, предназначенные для крепления скважин, а также для изоляции продуктивных горизонтов при эксплуатации нефтяного (газового) пласта (горизонта).
Обсадная колонна — колонна, состоящая из обсадных труб, последовательно свинченных (иногда — сваренных) между собой.
Затрубное пространство — это пространство, образуемое в процессе бурения между стенками скважины (обсадной колонной) и наружными стенками колонны бурильных труб.
Разведочное бурение — бурение скважин с целью разведки нефтяных (газовых) месторождений; входит в комплекс работ, позволяющих оценить промышленное значение нефтяного (газово-
го) месторождения, выявленного на поисковом этапе, и подготовить его к разработке.
Эксгыуатационное бурение — бурение скважин с целью разработки нефтяного (газового) месторождения.
Турбобур — забойный гидравлический двигатель, предназначенный для бурения скважин в различных геологических условиях.
Турбинный способ бурения — бурение скважин при помощи турбобуров.
Электробур — буровая машина, приводимая в действие электрической энергией и сообщающая вращательное движение породоразрушающему инструменту.
Цементирование (тампонирование) скважины — закачка цементного раствора в кольцевое пространство между стенками скважины и обсадной колонны.
Бурильная колонна — ступенчатый полый вал, соединяющий буровое долото (породоразрушающий инструмент) с наземным оборудованием (буровой установкой) при бурении скважины.
Бурильная свеча — часть бурильной колонны, неразъемная во время спускоподъемных операций; состоит из двух, трех или четырех бурильных труб, свинченных между собой.
Буровая установка — комплекс машин и механизмов, предназначенных для бурения и крепления скважин.
Буровая вышка — сооружение, устанавливаемое над буровой скважиной для спуска и подъема бурового инструмента, забойных двигателей, обсадных труб.
Буровая лебедка — механизм, предназначенный для спуска и подъема колонны бурильных труб, подачи бурового долота на забой скважины, спуска обсадных труб, передачи мощности на ротор.
Талевая (полиспастовая) система буровых установок — ряд механизмов (кронблок, талевой блок, крюк или крюкоблок), преобразующих вращательное движение барабана лебедки в поступательное (вертикальное) перемещение крюка.
Ротор — механизм, предназначенный для передачи вращения колонне бурильных труб в процессе бурения, поддержания ее на весу при спускоподъемных операциях и вспомогательных работах.
Верпьмг — механизм, обеспечивающий вращение бурильной колонны, подвешенной на крюке, и подачу через нее промывочной жидкости.
Буровой насос — гидравлическая машина для нагнетания промывочной жидкости в буровую скважину.
Буровая! ыатформа — установка для бурения на акваториях в Целях разведки или эксплуатации минеральных ресурсов под дном моря.
Силовой привод бурения установки — комплекс машин и механизмов, предназначенных для преобразования электрической энергии или энергии топлива в механическую энергию.
Вибрационное сито (вибросито) — механизм для очистки бурового раствора (промывочной жидкости) от выбуренной породы и других механических примесей.
Химические реагенты — различные химические реагенты, предназначенные для регулирования свойств буровых растворов (промывочной жидкости).
Ведущая бурильная труба — труба обычно квадратного сечения, устанавливаемая наверху бурильной колонны и передаваемая ей вращение от ротора.
Шурф для ведущей трубы — неглубокая скважина, сооружаемая рядом с ротором и предназначенная для опускания ведущей трубы во время наращивания бурильных труб в периоды, когда не бурят.
Шарошечное буровое долото — механизм, состоящий из сферических или цилиндрических шарошек, смонтированных на подшипниках качения или скольжения (или их комбинации) на цапфах секций бурового долота.
Лопастное буровое долото — корпус с присоединительной резьбой, к которому привариваются три и более лопасти.
Бурильные трубы — основная часть бурильной колонны. Бурильные трубы изготавливают бесшовными из углеродистых или легированных сталей.
Бурильные замки (замки для бурильных труб) — соединительный элемент бурильных труб для свинчивания их в колонну. Бурильный замок состоит из ниппеля и муфты, закрепляемых на концах бурильной трубы.
Утяжеленные бурильные трубы (УБТ) — трубы, предназначенные для создания нагрузки на породоразрушающий инструмент и увеличения жесткости нижней части бурильной колонны.
Индикатор массы (веса) — прибор, при помощи которого в процессе бурения определяется осевая нагрузка на долото. Этим прибором определяется также нагрузка, действующая на крюк талевой системы.