Бурова свердловина

Бурова́ свердлови́нагірнича виробка переважно круглого перерізу (діаметром 59–1000 мм), яка утворюється в результаті буріння.

Класифікація

Бурова свердловина має гирло, стовбур і дно (вибій). Відповідно до стану осі стовбура і конфігурації бурові свердловини поділяють на вертикальні, горизонтальні, похилі; нерозгалужені, розгалужені; поодинокі й кущові.

Розрізняють свердловини мілкі — глибиною до 2 000 м (з них переважна більшість — до кількох сотень метрів), середні — до 4 500 м, глибокі — до 6 000 м, надглибокі — понад 6 000 м.

За призначенням бувають дослідні, експлуатаційні (видобувні, розробні), будівельні та гірничотехнічні бурові свердловини.

Дослідні бурові свердловини використовують для дослідження земної кори; поділяються на картувальні, структурно-пошукові, опорно-геологічні, опорно-технологічні, інженерно-геологічні, параметричні, пошукові й розвідувальні.

Експлуатаційні бурові свердловини призначені для розробки родовищ корисних копалин; за видами розроблюваного покладу їх поділяють на свердловини нафтового, газового і водяного покладу, а також покладів твердих корисних копалин (див. Свердловинна гірнича технологія), за виконуваною функцією — на видобувні, нагнітальні, оцінювальні, контрольні (п’єзометричні, спостережні), за експлуатаційним станом — на діючі, ремонтовані, недіючі, законсервовані і ліквідовані.

Будівельні бурові свердловини застосовують для будівництва різних споруд (мостів, причалів, фундаментів, паль і основ, підземних сховищ для рідин і газів).

Гірничотехнічні використовують для будівництва й експлуатації гірничих споруд; поділяються на вибухові, заморожувальні, тампонажні, вентиляційні, водовідливні та ін.

Характеристика

Залежно від глибини, призначення та умов буріння стінки свердловин закріплюють або залишають незакріпленими. Кріплення стовбура не проводять для гірничотехнічних (напр., вибухових) та інших свердловин невеликої глибини (до 50 м), пробурених у стійких скельних масивах.

Свердловини, призначені для експлуатації та досліджень, під час спорудження кріплять. Вони мають складнішу конструкцію, зумовлену розмірами частин стовбура, обсадних колон і цементного кільця в просторі за обсадними колонами; видом і кількістю обсадних колон; обладнанням обсадних колон, гирла і вибою свердловини.

Обсадні колони (напрямна, кондукторна, проміжна й експлуатаційна) призначені для кріплення стінки частин стовбура свердловини й ізоляції зон різних ускладнень, а також продуктивної товщі від решти частини геологічного розрізу. Зазвичай їх згвинчують (зварюють) зі сталевих труб, у мілких свердловинах застосовують обсадні труби з пластмаси і азбоцементу.

  • Напрямна колона — перша обсадна колона (довжиною до 30 м), яку опускають у верхню (напрямну) частину стовбура, щоб ізолювати верхній наносний шар грунту і відвести висхідний потік бурового агента зі стовбура свердловини в очисну систему, цементують по всій довжині.
  • Кондукторна колона (кондуктор) — друга обсадна колона, яку опускають у стовбур свердловини; призначена для перекриття верхніх нестійких відкладів, водоносних і поглинальних пластів, зон вічномерзлих порід тощо. На неї встановлюють противикидне устаткування; кільцевий простір за колоною зазвичай цементують по всій довжині.
  • Проміжну обсадну колону опускають у разі необхідності після кондукторної для кріплення нестійких порід, роз’єднання зон ускладнень і водоносних горизонтів. Глибину опускання проміжних і кондукторних колон розраховують із врахуванням попередження гідророзриву пластів, стійкості стінки стовбура свердловини, розділення зон застосування різних агентів. Кількість проміжних колон залежить від глибини свердловини і складності геологічного розрізу.
  • Остання обсадна колона (експлуатаційна колона) призначена для експлуатації й ізолює продуктивні пласти. Для вилучення флюїдів із продуктивних пластів у експлуатаційну колону опускають насосно-компресорні колони в різних комбінаціях залежно від кількості розроблюваних пластів і застосовуваного способу видобування. У проміжну й експлуатаційну частини стовбура свердловини замість обсадної колони повної довжини можуть бути опущені на бурильних трубах обсадні колони-хвостовики, верх яких кріплять за допомогою спеціальних підвісок. Колону-хвостовик після закінчення будівництва свердловини часом нарощують до гирла колоною-надставкою. Для полегшення опускання, цементування обсадних колон і підвищення якості цих робіт обсадні колони обладнують напрямними башмаками, різними клапанами, з’єднувальними і роз’єднувальними пристроями, турбулізаторами цементного розчину, пакерами, центраторами і скребками. При багатоступеневому цементуванні до складу обсадної колони вводять цементувальні муфти. За кількістю обсадних колон, які опускають у стовбур свердловини після кондукторної, розрізняють одно-, дво-, три- і багатоколонні конструкції свердловин; за видом обладнання привибійної зони — з обсадженою і необсадженою привибійною зоною.

Конструкція бурової свердловини з обсадженою привибійною зоною може бути отримана або в разі опускання в неї суцільної експлуатаційної колони з наступним її цементуванням і перфоруванням колони, цементного каменю і продуктивного пласта, або опусканням у неї експлуатаційної колони з хвостовою секцією, яка має круглі або щілиноподібні отвори, розміщені напроти продуктивного пласта. Конструкція газових свердловин відрізняється більшою герметичністю обсадних колон, що зумовлено застосуванням обсадних труб зі спеціальними з’єднинами і мастилами для них, підійманням цементного розчину за всіма колонами до гирла свердловини тощо. Гирло видобувних нафтових і газових свердловин обладнують спеціальною арматурою. Конструкція свердловини, призначеної для пошуку і розвідки родовищ твердих корисних копалин, значно простіша. Напрямна частина таких свердловин має довжину кілька метрів і закріплюється напрямною трубою, кондукторна частина має довжину 30–150 м. Далі стовбур бурять із повним відбиранням керна, а кріплення нестійких порід здійснюють швидкотужавними сумішами.


Література

  1. Мислюк М. А., Рибнич І. Й., Яремійчук Р. С. Буріння свердловин: У 5 т. Київ : Інтерпрес ЛТД, 2002. Т 1: Загальні відомості. Бурові установки. Обладнання та інструмент. 367 с.
  2. Войтенко В. С., Вітрик В. Г., Яремійчук Р. С. та ін. Технологія і техніка буріння. Львів – Київ, 2012. 708 с.
  3. Мислюк М. А. Буріння свердловин: у 5 т. Київ : Інтерпрес ЛТД, 2012. Т. 4 : Завершення свердловин. 608 с.
  4. Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / За ред. В. С. Білецького. Донецьк : Східний видавничий дім, 2004–2013.
  5. Білецький В. С., Орловський В. М., Вітрик В. Г. Основи нафтогазової інженерії. Львів : Новий Світ-2000, 2019. 416 с.
  6. Римчук Д. В., Пономаренко В. В., Шудрик О. Л. Обладнання для буріння свердловин і видобутку нафти та газу. Харків : Харківський національний автомобільно-дорожній університет, 2019. 251 с.

Автор ВУЕ

В. С. Бойко


Покликання на цю статтю

Покликання на цю статтю: Бойко В. С. Бурова свердловина // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Бурова свердловина (дата звернення: 25.07.2021).


Оприлюднено

Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено:
17.04.2020

Офіційний телеграм-канал ВУЕОфіційний телеграм-канал ВУЕ