Современные конструкции системы промывки буровых долот и бурильных головок для бурения глубоких скважин. Выбор конструкции системы промывки в зависимости от особенностей основных этапов очистки забоя скважины от шлама при бурении.

Обратная промывка и очистка забоя эжекторными снарядами. Эжекторным снарядом в бурении принято называть компоновку бурового инструмента, включающую промывочную головку, бурильные трубы и водоструйный насос. Эжекторные снаряды широко применяются при геологоразведочных работах для создания местной призабойной циркуляции жидкости при отборе керна и шлама.Комбинированная промывка, когда движение промывочной жидкости над колонковой трубой осуществляется по схеме прямой промывки, а ниже с помощью специальных устройств по схеме обратной промывки. Техническое исполнение комбинированной промывки связано с применением устройств, преобразующих прямую промывку в обратную в призабойной зоне. Комбинированная промывка применяется с целью повышения выхода керна.В настоящее время очистка забоя скважины от шлама и его транспортировка осуществляется различными способами, основными из которых являются гидравлический, пневматический, механический и комбинированный способы.При гидравлическом способе (промывке скважин) в качестве промывочных жидкостей при бурении применяются: техническая вода и специальные растворы (глинистые или безглинистые, солевые, аэрированные и эмульсии), а также естественные растворы, образующиеся в процессе бурения скважин.При вращательном бурении скважин на воду в породах слабоустойчивых чаще всего используют глинистые растворы, применение которых обеспечивает:- закрепление пород в стенках скважин за счет их глинизации и создания повышенного гидростатического давления;- временную изоляцию водоносных пластов;- удержание частиц выбуренных пород во взвешенном состоянии при прекращении циркуляции жидкости;- уменьшение потерь жидкости при пересечении водопоглощающих горизонтов;- улучшение условий очистки забоя и транспортировки продуктов разрушения на дневную поверхность.Аэрированные жидкости применяются при необходимости для снижения гидростатического давления столба жидкости в скважине и проникновения её в пласты. При этом снижаются потери жидкости и уменьшается засорение водоносных пластов.При пневматическом способе очистки в качестве очистного агента вместо жидкости используется газ или воздух. Газ используется при бурении скважин на нефть или газ, так как использование воздуха может привести к воспламенению нефти или газа. В данном случае могут быть использованы отработанныегазыдвигателей внутреннего сгорания. Самое широкое распространение получила продувка скважин воздухом. Использование воздуха в качестве очистного агента имеет ряд преимуществ по сравнению с промывкой скважин, к которым относятся:- нет необходимости в приготовлении бурового раствора;- отсутствие специальной очистной системы и оборудования для очистки промывочной жидкости;- возможность бурения в безводных районах;- повышенная механическая скорость бурения;- улучшение санитарно-гигиенических условий работы буровой бригады, особенно в зимний период;-возможность бурения скважин в районах вечной мерзлоты и т.п.Тем не менее, существует ряд недостатков, которые сдерживают более широкое его применение. Основным недостатком является то, что при притоках в скважину воды появляются осложнения, которые могут впоследствии привести к тяжелым авариям. Так, например при малых водопритоках смачивание частиц выбуренной породы, размеры которых колеблются от размера пыли до нескольких миллиметров, что приводит к образованию тестообразной массы, наматыванию сальников и затяжке бурового снаряда.При средних и обильных водопротоках резко снижается глубина бурения и глубина бурения зависит от рабочего давления компрессора. Механический способ очистки забоя получил распространение при ударном и шнековом способах бурения скважин.Сущность шнекового способа очистки и транспортировки продуктов разрушения заключается в том, что при помощи шнекового транспортера, представляющего собой полую трубу с приваренной на нее спиральной лентой (ребордой), за счет сил трения между стенками скважины и выбуренной горной породой, находящейся на реборде, происходит ее движение к поверхности.При ударном способе после разрушения пород буровой снаряд извлекается на поверхность и в скважину опускается специальный инструмент, предназначенный для очистки и транспортировки шлама на поверхность. Такой инструмент называется желонкой.Желонка многократно при поднимается и сбрасывается над забоем и продукты разрушения, находящиеся во взвешенном состоянии, для чего в скважину доливается вода, наполняют желонку и затем ее извлекают на поверхность. Конструкции желонок разнообразны и их конструкции будут рассмотрены позже.Сущность комбинированной способа очитки заключается, как правило, в комбинации гидравлического или пневматического способов с механическим. Этот способ применяется для более лучшей очистки скважины, особенно при бурении скважин увеличенного диаметра или при бурении скважин колонковым способом. В этом случае получается комбинация гидравлического или пневматического способов очистки и транспортировки продуктов разрушения с механическим (шламовая трубы).Заключение Конструкции породоразрушающих инструментов в последние годы усовершенствовались и усложнились, что привело к серьезному их удорожанию, а следовательно, и удорожанию строящихся скважин. Средняя стоимость строительства одной скважины на суше составляет порядка 8−12 млн руб., а на шельфе морей в разы дороже. Знание и рациональное применение будущими специалистами-буровиками ассортиментов и конструкций современных породоразрушающих инструментов и правил их эксплуатации являются важнейшими условиями оптимизации затрат на строительство скважин.Список литературыБуримов Ю.Г., Копылов А.С., Орлов А.В. Бурение верхних интервалов глубоких скважин большого диаметра. М.: Недра, 1975. - 232 с.Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М.: Технология бурения нефтяных и газовых скважин. Вадецкий Ю. В. Бурение нефтяных и газовых скважин; Академия - М., 2013. - 352 c.Волик Д.А. В67 Буровые породоразрушающие инструменты: Учеб. пособие для вузов. - М.: РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2014. - 94 с.: ил.Добровольский Г.Б., Казикаев Д.М., Петриченко В.П. Крепление скважин большого диаметра.-М.: Недра.1988.-238с.: ил.Журавлев Г.И. Бурение и геофизические исследования скважин. Учебное пособие; Лань - М., 2018. - 707 c.Зварыгин В.И. Буровые станки и бурение скважин. Учебное пособие. Гриф МО РФ; ИНФРА-М - М., 2018. - 997 c.Лайонз У. Большой справочник инженера нефтегазодобычи. Бурение и заканчивание скважин. + закладка; Профессия - М., 2009. - 828 c.Мавлютов М.Р., Алексеев Л.А., Вдовин К.И. Технология бурения глубоких скважин. Учебное пособие. М. Недра,1982,287с.Нескоромных В.В. Бурение скважин: Учебное пособие. Гриф МО РФ; ИНФРА-М - М., 2018. - 511 c.Аманат Чодри. Гидродинамические исследования нефтяных скважин; Премиум Инжиниринг - М., 2011. - 380 c.