Способы промывки скважин при применении роторного метода бурения

Бурение скважин на воду с промывкой водой. Варианты проведения работ

Бурение скважин с помощью ротора – самый древний и до сих пор широко распространённый способ. Его применение невозможно без использования промывки скважины в процессе бурения. Подаваемый в призабойную зону раствор предохраняет буровой инструмент от перегрева. Кроме того он увеличивает прочность стенок скважины и выносит остатки породы, образовавшиеся в процессе бурения, на поверхность. Есть несколько способов транспортировки этого шлама на устье скважины. Попробуем рассмотреть их подробнее.

Полезные ссылки:

Как выглядит участок после бурения скважины на воду с промывкой

Прямая промывка

В качестве промывочной жидкости чаще всего используют глинистый раствор. При применении прямого способа промывки, раствор насосами под давлением закачивается непосредственно внутрь бурильных труб. Достигнув призабойной зоны, поток раствора захватывает частицы разрушенной долотом породы и вместе с ними поднимается на поверхность по затрубному пространству. Так буровики называют кольцевой зазор, образуемый внешней поверхностью бурильных труб и стенками скважины.

В качестве преимуществ такого метода промывки называют следующие факторы.

• Стоимость бурения с применением прямого способа промывки значительно меньше, чем бурение с применением других способов.

• Если проводится бурение не слишком твёрдых пород, то метод показывает исключительную эффективность в скорости проходки.

Из недостатков прямой промывки отмечают следующее.

• Скорость бурения с использованием прямой промывки в 2 раза меньше, чем при обратной.

• Применение глинистого раствора резко увеличивает вероятность образования пробок в затрубном пространстве.

Обратная промывка

Обратная промывка предполагает применение воды в качестве основного компонента промывочного раствора. Промывочный раствор в этом случае подают в затрубное пространство. Достигнув призабойной зоны, раствор охлаждает бурильный инструмент и через внутреннее пространство бурильных труб поднимает на поверхность породу, разрушенную при бурении.

Буровики отмечают следующие достоинства метода обратной промывки.

• Скорость бурения значительно увеличивается.

• Абсолютно исключена вероятность глинизации скважин – образование пробок в затрубном пространстве.

Недостатками этого способа является следующее.

• Высокая себестоимость процесса обратной промывки.

• Низкая эффективность бурения рыхлых и осадочных пород.

Шнековый способ извлечения шлама

Принцип шнека был разработан ещё Архимедом. Буровой шнек не только транспортирует пробуренную породу на устье скважины, но ещё и является рабочим инструментом, передающим вращение на бурильный инструмент от двигателя установки.

Отмечают следующие достоинства шнекового метода.

• В процессе бурения не используется промывочный раствор. Соответственно отпадает необходимость в применении емкостей и приобретении глины и воды.

• Высокая скорость проходки рыхлых и осадочных пород.

Но имеются и недостатки шнекового метода. Ими являются:

• Крайне низкая скорость бурения.

• Шнековый способ нельзя применять для бурения пород, имеющих высокую и среднюю степень твёрдости.

• Ограничения по глубине бурения – шнековый способ используется только при бурении скважин глубиной до 50 метров.

Типы долот, используемые при бурении

Используемые при таких способах добычи долота бывают нескольких типов.

• Лопастные. Эти недорогие долота в виде лопастей применяют при бурении пород низкой и средней твёрдости. Различают обычные перьевые долота, ступенчатые и долота, вооружение которых выполнено в виде пики.

• Фрезерные. Применяются для разрушения всех видов пород и представляют из себя фрезу с пластинами из твёрдого стального сплава.

• Шарошечные. Наиболее распространённый тип инструмента. Вооружение выполнено в виде одной или нескольких шарошек с уступами в виде стержней из твёрдого сплава. Применяются для бурения практически всех видов пород.

• Алмазные. Такой тип долота является самым дорогостоящим. В качестве вооружения используются искусственные алмазы, что значительно повышает срок эксплуатации инструмента и позволяет бурить с высокой скоростью.