Бурение скважины — работа для настоящих профессионалов в данной сфере. Один из самых важных аспектов заключается в поддержании обсадной трубы в вертикальном положении, чтобы после установки насоса она не застряла.

Однако мало кто знает, что существуют различные виды бурения скважин, которые зависят от особенностей и строения грунта, а также природно-климатических условий местности, в которой осуществляется разработка скважины на воду.

 

Основные виды бурения скважин

1. Вибрационное бурение. Осуществляется при помощи специального приспособления — виброзонда, который использует высокочастотные механические колебания, развиваемые в специальной буровой головке, для передачи резонансных колебаний и вращательной силы через буровую оснастку к буровому долоту. Оператор регулирует частоту колебаний в соответствии с конкретными геологическими условиями. Пневматическая пружина в буровой головке изолирует вибрации от остальной части буровой установки.

Таким образом, вибрации как бы «разжижают» частицы грунта на забое долота, обеспечивая быстрое и лёгкое проникновение в большинство геологических формаций, включая болдеры и скальные породы. Одним из основных преимуществ виброзонда является его способность получать непрерывные образцы пород как из неконсолидированных, так и из консолидированных образований с детальностью и точностью. Образцы керна могут быть проанализированы для получения точного и подробного стратиграфического профиля любого состояния вскрышных пород, включая сухие или влажные насыщенные пески и гравий, булыжники и валуны, глины и алевриты.

1. Виброударное бурение. Эта технология предназначена для разрушения породы вибрационными или ударными нагрузками, и её конечной целью является разрушение породы в состоянии резонанса. Характеристики вязкости и плотности оказывают существенное влияние на реализацию резонанса породы. Данная технология сочетает как вращательное, так и ударно-вращательное бурение. В последнее время концепция виброударного бурения, представленная в последние десятилетия, оказалась весьма перспективной. Таким образом, помимо вращательного проникновения, когда зубья долота проникают в породу при вращении бурильной колонны, ударное воздействие создаёт вмятину в пласте, поэтому этот метод требует меньшей тяги и мощности, чем традиционное вибрационное бурение.
2. Роторное бурение. Принцип роторного бурения основан на вращающейся буровой установке. На конце бурильных труб к тяжёлому стабилизатору или буровой муфте крепится долото. Дополнительный вес и больший внешний диаметр стабилизатора, расположенного прямо над долотом, помогает поддерживать прямолинейность бурения. Буровая колонна полая, и в ней циркулирует буровой раствор. Вращение долота разрушает материал, а буровой раствор выносит шлам на поверхность, где он оседает в резервуаре для бурового раствора. В распоряжении бурильщика-вращателя имеется несколько типов долот.

Чаще всего используется трёхшарошечное роликовое долото. Тип и количество режущих зубьев на конусах долота варьируются в зависимости от типа вскрываемых пластов. Верхний конец буровой штанги крепится к келли на настольной приводной установке и вертлюгу, установленному на большой мачте. Гидравлические регуляторы опускают или поднимают буровую колонну и приводят её во вращательное движение. Когда отверстие пробурено на всю длину келли, буровой шток поднимается, соединение между келли и бурильной трубой разрывается, и добавляется дополнительная длина бурильной трубы. Приводной механизм для операции бурения обеспечивается либо на поворотном столе (привод стола), либо на вертлюге (привод верхней головки). На буровой установке также имеется трос, называемый обсадной линией, который используется для подъёма и спуска секций бурильных и обсадных труб.

1. Колонковое бурение. Является одной из разновидностей роторной технологии. Другими словами колонковое бурение можно определить как вращательное бурение твёрдых пород. Характерной особенностью данной технологии является то, что проникновение в глубинные слои породы осуществляется по кольцевой, а не по всей площади расположения бурильной установки. Удаление породы из скважины на поверхность осуществляется при помощи специально предназначенной для этого промывочной жидкостью, которая нагнетается в скважину при помощи бурового насоса.
2. Шнековое бурение. При шнековом методе используются спиральные шнеки, которые поворачивается гидравлически управляемой вращающейся головкой. После бурения шнека на всю его длину, соединение шнека разламывается и добавляется еще одна секция то же длинны. Шлам по спирали поднимается на поверхность, где появляется вокруг скважины, что делает идентификацию пласта относительно простой. Если в пласте присутствует достаточное количество глины, буровая скважина останется открытой после извлечения шнеков.

Сухие пески и другие обвальные образования могут стать проблемой для шнекового бурильщика и иногда приводят к потере длинных шнеков. Когда шнек наталкивается на насыщенный песок (водоносный пласт, подлежащий экранированию), бурение обычно можно продолжать на короткое расстояние, но после извлечения шнеков отверстие не останется открытым в насыщенном пласте. После проходки глубины скважины или при переходе к другому типу бурения шнековый рейс разбирается и удаляется из скважины. Затем в скважину устанавливаются обсадные трубы.

1. Ударно-канатное бурение. Это старый метод бурения, который в некоторых ситуациях может отнимать много времени, но остается популярным благодаря своей простоте и относительно низкой стоимости оборудования. Этот метод хорошо подходит для песчаных и мягких глинистых пластов с относительно небольшим количеством валунов. Его также можно использовать для бурения скважин в скальных породах, но при этом процесс значительно замедляется. Используемые бурильные трубы имеют тройную толщину стенок для увеличения веса бурильной колонны.