Способы бурения

Бурение скважин может осуществляться способами, принципиально отличающимися по своей физической природе разрушения горных пород: механическими, физическими  и химическими.

В основном применяют механическое бурение, которое, в зависимости от способа воздействия  на разрушаемую породу, подразделяется на вращательное, ударное и ударно вращательное.

Наиболее  распространено вращательное бурение, при котором породоразрушающий инструмент получает вращение от специального механизма - шпинделя вращателя или ротора - через колонну бурильных труб или от забойного двигателя (гидравлического или электрического). В связи с этим различают бурение шпиндельное, роторное, забойными двигателями - турбобурами и электробурами.

При бурении  указанными способами породы любой  твердости можно разрушать по всей площади забоя или по кольцу с образованием в центре скважины ненарушенного столбика породы - керна. Первый способ, называемый бескерновым, широко применяется при бурении эксплуатационных и технических скважин. Второй способ называется колонковым и применяется при поисках и разведке месторождений полезных ископаемых.

В зависимости  от способа подъема керна из забоя  скважины на поверхность различают  колонковое бурение со съемными керноприемниками и гидротранспортом керна. В первом случае керн поднимается в керноприемнике на стальном тонком канате внутри гладкостовольной колонны бурильных труб, а во втором транспортируется во внутренней трубе двойной колонны труб потоком промывочной жидкости. Вращательное бурение ведется с промывкой или продувкой.

При бурении  неглубоких скважин в мягких породах  применяют вращательное шнековое и медленно вращательное бурение буровыми ложками и спиральными бурами без промывки.

Ударное бурение используют при разведке рассыпных месторождений, бурении  гидрогеологических и различного назначения технических скважин большого диаметра в породах любой твердости (в  крепких породах оно мало производительно). Сущность этого способа заключается  в том, что тяжелый ударный  снаряд с долотом периодически сбрасывается на канате с небольшой высоты на забой, дробя и скалывая при этом породу. После каждого удара снаряд поворачивается на некоторый угол за счет раскручивания каната. Удаление разрушенной породы проводится желонками. Ударный способ, применяющийся при  проходке нефтяных и газовых скважин  в некоторых странах, включая  США, уже давно не применяется  на нефтяных промыслах России [Н.Г. Середа, Е.М. Соловьев - Бурение нефтяных и  газовых скважин - Москва "Недра" !984г.].

При ударно-вращательном бурении по вращающемуся под постоянной осевой нагрузкой породоразрушающему инструменту любого типа наносятся частые удары. Крепкие породы при этом разрушаются более эффективно. Для бурения ударно-вращательным способом применяют специальные забойные механизмы: гидроударники, пневмоударники, магнитострикторы и забойные вибраторы.

Вибрационный  способ применяют при бурении  неглубоких скважин в мягких породах.

Из физических способов разрушения пород при бурении  практически применяются термический, термомеханический, элетротермический и гидравлический.

Другие  способы разрушения пород не вышли  из стадии экспериментов.