Развитие техники и технологии строительства скважин

     металлической штанге (по ней в забой подавалась промывочная вода).

     Первая работоспособная буровая установка с алмазным инструментом

     создана французским инженером Перретом и привлекла внимание на

     Всемирной выставке в Париже (1867), что послужило началом

     распространения алмазного бурения в Европе и Америке. В 1850 в России

     был заложен ряд разведочных скважин на каменный уголь.

           В 1871 и 1872 около Бахмута и Славянска пробурены первые

     разведочные скважины в России на каменную соль глубиной 90 и 120 м.

     Совершенствование разведочного бурения в России в конце 19 в. связано с

     именем Войслава, который в 1885 изобрёл, а в 1897 получил патент на бур

     для ручного бурения скважин большого диаметра. Бур Войслава имел

     расширитель, позволяющий увеличивать диаметр скважин, глубина

 

 

 

    

     которых достигла 22 м. В 1898 Войслав совместно с Л. Кулешом получил

     патент на оригинальный станок для алмазного бурения и в том же году

     разработал новый способ вставки алмазов в коронку, позволивший

     применять мелкие алмазы. В 1899 в Америке инженером Дейвисом  

     предложено дробовое бурение. В период 1-й мировой войны для бурения

     начинают применять по предложению немецкого инженера Ломана

     твёрдые сплавы (так называемый воломит). Позднее эти сплавы

     применялись при бурении разведочных скважин в районе Курской

     магнитной аномалии (1923). Коренные изменения в технике бурения

     произошли в России после Великой Октябрьской революции. С 1923 в

     СССР внедряется бурение с применением твёрдых сплавов, а также

     дробовое бурение (1924-25); изготовление отечественных твёрдых сплавов

     началось в 1929. В 1927 В. М. Крейтером и Б. И. Воздвиженским при

     колонковом бурении была успешно применена дробь. В 1925-26 на

     Сормовском заводе налажено производство ударно-канатных станков типа

     «Кийстон» для разведки на золото (позднее типа «Эмпайр»). Несколько лет

     спустя Н. И. Куличихиным разработаны первые отечественные станки

     (УА- 75-150) ударно-канатного Б. В 1928-1929 развернулось производство

     буровых станков колонкового вращательного бурения на Ижорском заводе

     (Ленинград), им. Воровского (Свердловск) и др. В то время для

     колонкового бурения на глубине до 500 м в основном применялись станки

     КА-300 и КА-500. В послевоенные годы (начиная с 1947) было проведено

     коренное переоборудование технических средств геологоразведочной

     службы: усовершенствованы бурильные, обсадные и колонковые трубы;

     созданы новые станки с рычажно- дифференциальной подачей

 

 

 

 

     (ЗИВ-75, ЗИВ-150); разработаны новые конструкции многоскоростных

     станков с гидравлической подачей (ЗИФ-300, ЗИФ-650, ЗИФ-1200, ВИТР-

     2000 и др.), обеспечивающие Б. скважин на глубине 300-2000 м; создан ряд

     самоходных буровых установок; разработаны средства автоматизации и

     механизации трудоёмких процессов и новые конструкции породо-

     разрушающего инструмента.

           В 1935 советский инженер В. Н. Комаров предложил машину ударно-

     вращательного бурения, теоретические основы которого были разработаны

     впоследствии Е. Ф. Эпштейном. В 1939 разрабатывается бурение

     погружными пневмоударниками, а с 1940 внедряется вращательное

     бурение с транспортировкой породы из скважины шнеками, которое

     получило распространение в породах невысокой крепости при

     геофизических работах, инженерно-геологических изысканиях, при

     бурении на воду и др. В СССР разработана технология безнасосного

     бурения, обеспечивающего полный выход керна в неустойчивых породах,

     и коренным образом усовершенствована технология дробового бурения (С.

     А. Волков). После открытия месторождений алмазов в Якутии шире

     применяют алмазный породо-разрушающий инструмент, а с 1962 в Б.

     получили распространение синтетические алмазы. В совершенствовании

     технологии алмазного бурения сыграли большую роль советские учёные

     Ф. А. Шамшев, И. А. Уткин, Б. И. Воздвиженский, С. А. Волков и др.

           Средняя месячная скорость бурения разведочных скважин в Донбассе

     составила 265 м (1956), в Криворожском бассейне360 м (1956), а на

     Курской магнитной аномалии 600 м (1965). При разведке крутопадающих

    рудоносных тел, когда для пересечения их на разных горизонтах

 

 

 

 

     приходится проходить несколько скважин, в целях сокращения их длины

     применяют направленное многозабойное бурение, которое осуществляется

     с помощью отклоняющих устройств, устанавливаемых в скважине на

     разных глубинах.

           Разведочное бурение осуществляется в основном за счёт вращательного

     способа, на который приходится (1970) около 80% метража пробуренных

     скважин (50% бурение твердосплавным инструментом, 20% - алмазным

     инструментом, 10% - дробью); в ограниченных объёмах применяются

     ударно-вращательное, шнековое, вибрационное бурение и др.

 

           Работы в области разведочного бурения направлены на: обеспечение

     сохранности керна, извлекаемого с большой глубины; разработку

     аппаратуры и надёжных методов опробования горных пород.

     Совершенствование техники и технологии разведочного бурения на

     твёрдые полезные ископаемые направлено на: замену дробового бурения

     алмазным; внедрение гидроударного бурения, бескернового бурения с

     использованием боковых сверлящих грунтоносов; дальнейшее улучшение

     технических средств и технологии бурения, разработку новых способов

     разрушения горных пород при бурении; автоматизацию всех

     производственных процессов.

 

1.3 Классификация способов бурения скважин

 

           По характеру разрушения породы, применяемые способы бурения

     делятся на: механические - буровой инструмент непосредственно

     воздействует на горную породу, разрушая её, и немеханические -

     разрушение происходит без непосредственного контакта с породой

    

 

 

     источника воздействия на неё (термическое, взрывное и др.). Механические

     способы бурения подразделяют навращательные и ударно-канатное

     бурение (а также вращательно-ударные и ударно-вращательные). При

     вращательном бурении порода разрушается за счёт вращения прижатого к

     забою инструмента. В зависимости от прочности породы при

     вращательном бурении применяют буровой породоразрушающий

     инструмент режущего типа; алмазный буровой инструмент; дробовые

     коронки, разрушающие породу при помощи дроби. Ударные способы  

      бурения разделяются на: ударное бурение или ударно-поворотное

     (бурение перфораторами, в том числе погружными, ударно-канатное,

     штанговое и т.п., при которых поворот инструмента производится в момент

     между ударами инструмента по забою); ударно-вращательное

     (погружными пневмо- и гидроударниками, а также бурение перфораторами   

     с независимым вращением и т.п.), при котором удары наносятся по

     непрерывно вращающемуся инструменту; вращательно-ударное, при

     котором породоразрущающий буровой инструмент находится под

     большим осевым давлением в постоянном контакте с породой и разрушает  

     её за счёт вращательного движения по забою и периодически наносимых по

     нему ударов. Разрушение пород забоя скважины производится по всей его

     площади (бурение сплошным забоем) или по кольцевому пространству с

     извлечением керна (колонковое   бурение). Удаление продуктов

     разрушения бывает периодическое с помощью желонки и непрерывное  

     шнеками, витыми штангами или путём подачи на забой газа, жидкости или  

     раствора. Иногда бурение подразделяют по типу бурового инструмента

     (шнековое, штанговое, алмазное, шарошечное и т.д.) по типу буровой

     машины (перфораторное, пневмоударное, турбинное и т.д.),

 

 

 

 

     по методу проведения скважин (наклонное, кустовое и т.д.).

     Технические средства бурения состоят в основном из буровых машин

     (буровых установок) и породоразрушающего инструмента.

           Из немеханических способов получило распространение для бурения

     взрывных скважин в кварцсодержащих породах термическое бурение,

     ведутся работы по внедрению взрывного бурения.

           Бурение развивалось и специализировалось применительно к трём

     основным областям техники: наиболее глубокие скважины (несколько км)

     бурятся на нефть и газ, менее глубокие (сотни м) для поисков и разведки

     твёрдых полезных ископаемых, скважины и шпуры глубиной от

     нескольких м до десятков м бурят для размещения зарядов взрывчатых

     веществ (главным образом в горном деле и строительстве).

 

 

 

 

 

 

 

 

               Заключение

           По способу воздействия на горные породы различают механическое и

     немеханическое бурение.

     Немеханические способы (гидравлический, термический,  

     электрофизический) находятся в стадии разработки и для бурения

     нефтяных и газовых скважин в настоящее время не применяются.

     Механические способы бурения подразделяются на ударное и

     вращательное.

           По характеру разрушения горных пород на забое различают сплошное

     и колонковое бурение.

           Все буровые долота классифицируются на три типа:

     1) долота режуще-скалывающего действия, разрушающие породу

     лопастями (лопастные долота);

     2) долота дробяще-скалывающего действия, разрушающие породу зубьями,

     расположенными на шарошках (шарошечные долота);

     3) долота режуще-истирающего действия, разрушающие породу

     алмазными зернами или твердосплавными штырями, которые расположены  

     в торцевой части долота (алмазные и твердосплавные долота).

           В цикл строительства скважины входят:

     1) подготовительные работы;

     2) монтаж вышки и оборудования;

     3) подготовка к бурению;

     4) процесс бурения;

     5) крепление скважины обсадными трубами и ее тампонаж;

     6) вскрытие пласта и испытание на приток нефти и газа.

 

 

 

Список использованной литературы

 

     1. Иоаннесян Р.А., Основы теории и техники турбинного бурения, М-Л.,  

     1993;

     2. Лисичкин С.М., Очерки по истории развития отечественной нефтяной