Способы бурения скважин
Бурение скважин на воду осуществляют одним из следующих спсобов:
- вращательным, с прямой или обратной циркуляцией промывочной жидкости;
- ударно-канатным;
- шнековым;
- гидродинамическим.
Из общего объема бурения скважин на воду более 85% выполняют вращательным (роторным) способом с промывкой технической водой или глинистым раствором. Скорость бурения этим способом в породах мягких и средней твердости на любых глубинах примерно в 3 раза выше по сравнению с ударно-канатным. Конструкция скважины вращательного бурения значительно проще, а расход обсадных труб на 40-60% меньше, чем при ударно-канатном бурении.
Наиболее выгодно применение вращательного способа при
бурении скважин
глубиной более 200 м с начальным диаметром 300-400
мм.
В качестве промывочной жидкости при вскрытии водоносных горизонтов
используют воду, глинистые растворы, обработанные неионогенными ПАВ (ОП-7, ОП-10
и др.), водногипановые (3-5%-ные) и карбонатные растворы. При бурении
вращательным способом используются два вида промывки: прямая и обратная
(рис. 6.1).
При прямой промывке (рис. 6.1,
а) промывочная жидкость подастся к породоразрушающему инструменту по
бурильным трубам и по кольцевому зазору между бурильными трубами и стенками
скважины поднимается на поверхность.
При обратной промывке (рис.
6.1, б) промывочная жидкость поступает в скважину через
герметически закрытое устье по стволу скважины и поднимается по бурильным трубам
на поверхность. 
Рис. 6.1. Схема промывки скважины
а –
прямая; б – обратная; 1 – стенки скважины; 2 – направляющая труба; 4 – сальник;
5 – отвод промывочной жидкости; 6 – крышка; 7 – подача промывочной жидкости; 8 –
переходник.
Ударно-канатный способ
бурения применяют при сооружении
скважин в районах с недостаточно изученной геологией, вскрытии мало-,
безнапорных водоносных горизонтов, производстве работ в районах, где
трудно организовать водоснабжение для промывки скважин, при сооружении
скважин глубиной до 100-150 м, а также скважин большого диаметра (до 900
мм).
Шнековое
бурение применяют для бурения скважин в мягких, рыхлых
породах диаметром 60-400 мм, глубиной 50-80 м и более. Схема работы
бурового снаряда показана на рис. 6.2. частицы породы,
отрываемые от забоя вращающимся долотом, попадают на винтовую поверхность
шнековой колонны. Под действием центробежных сил они, прижимаясь : к
стенкам скважины, непрерывно поднимаются по лопастям шнековой колонны и
выбрасываются через устье скважины на поверхность.
Рис. 6.2. Схема работы шнека
1 –
скважина; 2 – реборды; 3 – разбуренная порода; 4 – долото.
Преимущества
шнекового бурения:
- охлаждение долота осуществляется без промывки или продувки;
- хорошая очистка забоя;
- высокая скорость бурения.
Гидродинамический способ применяют при вскрытии водоносных горизонтов, сложенных несцементированными песками. При этом способе разрушение и удаление пород с забоя осуществляется под действием струи воды, выходящей с большой скоростью через одно или несколько отверстий в гидравлической насадке фильтровой трубы.
