Бурение скважин вертикальное

Вертикальное бурение скважин - бурение скважин на воду Вода-Ст

Бурением принято называть технологический процесс разрушения верхних пластов грунта при помощи специального оборудования, который также предусматривает удаление продуктов разрушения. Во время создания скважины происходит цилиндрическая выработка породы такого диаметра, который не предусматривает доступа человека к забою.

Бурение производится несколькими способами:

• наклонно-направленным;
• горизонтальным
• вертикальным.

В настоящее время большинство водяных, нефтяных и газовых скважин проектируются как вертикальные.

Создание вертикальной скважины

Несмотря на то что бурение породы осуществляется под прямым углом, большинство скважин искривлены из-за естественного отклонения ствола в процессе бурения. Поэтому вертикальными условно могут называться такие скважины, зенитный угол отклонения которых не превышает пяти градусов. Для того чтобы обеспечить максимальную прямолинейность вскрытия горизонта сегодня чаще всего используют вертикальный ствол.

В чем же заключаются преимущества такого бурения? Следует отметить, что в вертикальную скважину можно установить обсадную колонну, оставив минимальный зазор. Это облегчает спуск трубы на следующих этапах выработки. Строго вертикальная шахта дает возможность обустройства скважины меньшего диаметра, что выгодно сказывается на стоимости работ и материалов.

Как происходит вертикальное бурение скважины?

Существует множество методов вертикального бурения, среди которых: ударно-вращательный, турбинный, ударный, роторный, гидравлический и т.п. Выбор того или иного способа будет зависеть от конструкции скважины, ее расположения, глубины, геологических особенностей местности и других характеристик. К примеру, турбинное бурение позволяет делать глубокие скважины благодаря высоким скоростям вращения установки. Роторный метод эффективен в толще глинистой породы и при высокой температуре в забое.

Независимо от выбранного способа проходки, вертикальное бурение скважины осуществляется по одной схеме. Сначала производится спуск колонны со специальным инструментом в шахту, после чего происходит разрушение породы. На втором этапе отходы поднимаются наверх, и происходит замена инструмента. Указанные шаги повторяются необходимое количество раз, пока не будет достигнута нужная глубина забоя. В конце стенки скважина укрепляется обсадными трубами и цементируется.

Другие статьи

voda-st.ru

Как производится бурение вертикальных скважин?

Под бурением понимается процесс, при котором с помощью специального оборудования происходит разрушение слоев грунта по очередности от верхних к глубинным.

При этом продукты разрушения удаляются из скважины. Диаметр цилиндрической выработки не предусматривает возможность проникновения человека внутрь скважины. 

Одним из разновидностей прокладки скважин является вертикальное бурение, которое может именоваться таким, когда угол отклонения ствола от вертикали не превышает 5о. Для обеспечения такой прямолинейности вскрытия поверхности сегодня применяют вертикальный ствол. Большинство подобных скважин бурятся для извлечения на поверхность воды, нефти и газа.

Существует несколько разновидностей вертикального бурения:

•ударно-вращательное;

•турбинное;

•ударное;

•роторное;

•гидравлическое и прочие.

На выбор метода влияет конструкция скважины, ее расположение, глубина, геологические особенности местности и другие характеристики. 

Технологические этапы вертикального бурения

1. Бурение скважины под «кондуктор». Предусматривает спуск в шахту буровой колонны с одновременным выбросом наружу шлама. Глубина определяется по нахождению в скважине твердого грунта.

2. Установка «кондуктора» подразумевает поднятие наверх бурового инструмента и установление трубы, называемой «кондуктором». Он являет собой внешнюю гильзу, защищающую внутреннюю трубу от возможных повреждений.

3. Бурение до расчетного горизонта буровым снарядом с одновременным выбросом породы наверх. Опытный буровой мастер в состоянии определить характеристики того слоя, которые в каждый момент времени проходит бур. Это очень важно, чтобы не увеличить глубину скважины сверх необходимой. Постепенное проникновение в недра осуществляется наращиванием буровых штанг столько раз, сколько нужно для достижения расчетной глубины забоя.

4. Монтирование обсадной колонны происходит за счет обсаживания ствола скважины трубой из стали либо пластика. Крепление происходит по резьбе, что обеспечивает целостную и долговечную конструкцию скважины. 

5. Прокачка скважины выполняется после окончания бурения и установки обсадной колонны. Это своеобразная продувка для выброса мелких частиц породы, после которой скважина промывается до чистого состояния. 

seniga.ru

Технология вертикального бурения

Первый этап бурения это бурение шахты для "кондуктора".

На первом этапе колонковым методом начинается спуск буровой колонны в шахту скважины, с выбросом шлама наружу. Глубина скважины зависит от того насколько глубоко находится твердый грунт.

Второй этап бурения  - установка "кондуктора".

На втором этапе буровой инструмент поднимается наверх и устанавливается  труба которую принято называть "кондуктором". "Кондуктор" - это внешняя гильза для защиты внутренней трубы от механических повреждений. "Кондуктор" может быть как из ПНД трубы, так и из стали. Это зависит от особенностей грунта.

Третий этап - бурение скважины до устойчивого водоносного горизонта. 

На третьем этапе с помощью бурового снаряда начинается бурение с выбросом шлама наверх. Исходя из опыта компании УРАЛБИЗНЕСБУР буровой мастер может определить какой грунт в данный момент проходит буровой снаряд. По мере увеличения глубины бригада наращивает буровые штанги. Данная процедура выполняется необходимое количество раз, пока не будет достигнута необходимая глубина забоя.

Следующий этап - монтаж обсадной колонны.

Ствол скважины обсаживается стальной или пластиковой трубой. Трубы крепятся между собой специальным резьбовым соединением, что обеспечивает целостность и долговечность скважины.

Пятый этап - прокачка скважины.

После бурения и установки обсадной трубы - требуется прочистить и промыть скважину, чтобы выбросить мелкие частицы породы. Этап промывки происходит до чистой, прозрачной воды.

burural.ru

Вертикальное бурение | Главная

Бурение вертикальных скважин имеет достаточно широкий спект применения от бурения кважин на воду до бурения скважин на нефть и газ. Специалисты компании ООО "СДС-11" проконсультируют Вас по выбору бурового инструмента для большинства видов вертикального бурения.

Скважины на воду, которые предлагаются в наши дни, бывают двух типов: это фильтровые скважины, которые бурят на глубину до 35 метров и артезианские, достигающие глубины до 200 метров. 
Фильтровые скважины бурят до первого водоносного горизонта, который может располагаться на глубине примерно 20 метров среди песчаного грунта. Фильтровые скважины используют не часто, в основном для воды технологического назначения, поскольку у них весьма ограниченный срок службы, велика вероятность заиливания, что является не выгодным с материальной точки зрения. 

Бурение же артезианских скважин делается до зоны водоносного горизонта, состоящего из известняка. Глубина артезианской скважины может быть разной, начиная от 20 метров, заканчивая 200 метрами, в зависимости от месторасположения зоны бурения. В отличие от фильтровых скважин, артезианские не заиливаются, это объясняется тем, что фильтрация в ней происходит через известняк. 

Для разработки артезианских скважин используют передвижные буровые установки на гусеничном ходу или на базе грузовых автомобилей. Сроки работ по бурению скважины варьируются от одного дня до недели, это зависит от проектной глубины скважины и породы. Процесс реализации работ по бурению является дорогостоящим, после его осуществления при скважине, например, 159 диаметра можно добиться водоснабжения для 80 домов. Преимуществом артезианской скважины является также и ее долгий срок эксплуатации – 50 и более лет. Скважины делятся на индивидуальные, промышленные и коллективные, в зависимости от ее типа и дебита. 

От материала обсадной колонны будет зависеть стоимость одного погонного метра бурения под воду. Обсадные трубы тоже могут быть выбраны различные. Они бывают с разной толщиной стенок, различного диаметра, а по качеству - или металлическими, или пластиковыми. Исходя из потребностей в итоговом количестве воды, выбирается диаметр обсадной колонны.

В последнее время во всем мире энергоносители постоянно дорожают. Как снизить расходы на отопление и одновременно поднять его эффективность? Задачу поможет решить геотермальное бурение скважин для теплового насоса. Применив современные технологии, Вы уже сегодня можете эффективно использовать неисчерпаемое и доступное тепло Земли для обогрева своего загородного жилища. Недра Земли ниже определенной глубины имеют постоянную положительную температуру, значение которой не зависит от времени года на поверхности. Именно это природное свойство постоянства положительной температуры на глубине позволяет использовать тепловой насос практически в любых средах - не только в земле (мягких грунтах), но и в скальных породах, а также в воде. Бурение скважин для теплового насоса практически не отличается от бурения скважин на воду, а обходится даже дешевле. 

Принцип работы теплового насоса при использовании природного тепла аналогичен работе системы охлаждения в холодильнике. Только для отопления загородного жилища применяется схема "холодильник наоборот". То есть тепло обирается у недр и подводится к отапливаемому объекту, стоящему на поверхности земли. 

Кондиционер, как и холодильник - один из вариантов работы теплового насоса. Поэтому системы на тепловом насосе могут использоваться не только для обогрева помещений и организации горячего водоснабжения, но и для охлаждения дома в жаркий сезон - кондиционирование, осушение и увлажнение воздуха. В летнее время, когда не нужно отопление, компрессор теплового насоса не работает, и теплоноситель циркулирует между скважиной и охлаждающим оборудованием. Проще говоря, холод из скважины (+ 7-9 С) поступает в систему кондиционирования загородного дома (лето, + 20 С). Избыточное тепло из дома отводится в скважину. 

Организация системы отопления на основе теплового насоса требует значительных вложений только на начальном этапе. Главная расходная статья - бурение скважин для тепловых насосов. Однако после ввода в действие геотермальная система отопления окупается достаточно быстро. Затраты на эксплуатацию системы отопления на основе теплового насоса значительно ниже затрат на любую другую, работающую на традиционном газообразном, жидком или твердом топливе.

Для работы теплового насоса не нужно топливо - газ, солярка, дрова или уголь. Нужен лишь источник электроэнергии для работы насоса и компрессора. Принцип действия теплового насоса, как мы уже говорили, аналогичен принципу действия холодильника. В обоих есть испаритель, компрессор, конденсатор и дросселирующее устройство - все части объединены в единый контур. В испарителе хладагент нагревается до температуры 6-8 С, отобранной от теплоносителя из скважины, закипает и испаряется. Полученный пар сжимается компрессором. При росте давления температура хладагента поднимается до 35-65 С. Это тепло отдается через теплообменник конденсатора рабочей жидкости отопительного контура жилого дома. Охлажденный хладагент снова конденсируется, продавливается через дроссель, давление падает, и хладагент вновь поступает в испаритель, где готов испариться.

Установки на основе теплового насоса производят в 3-7 раз больше тепловой энергии, чем потребляют электрической - это гораздо эффективнее любых традиционных котлов, сжигающих топливо. Вам не придется подключаться к газовой магистрали, строить и содержать котельную, емкости или помещение для хранения жидких или твердых видов топлива. Независимость от топлива ликвидирует проблему с сажей, копотью, вредными выбросами в атмосферу, чисткой и ремонтом котла. Тепловой насос абсолютно экологичен, пожаро- и взрывобезопасен. Простота конструкции гарантирует системе отопления на базе теплового насоса длительный срок службы. Система геотермального отопления не требует специального обслуживания, проста в использовании (работает в автоматическом режиме как обычный холодильник), не наносит вреда экологии, занимает минимум площади на Вашем загородном участке.

Геотермальные скважины аналогичны скважинам для водоснабжения, бурятся на глубину 50-200 м, обсадная труба не требуется. Отсутствие необходимости обсаживать геотермальные скважины стальной трубой значительно удешевляет бурение.

Для России геотермальное отопление с помощью тепловых насосов - тема сравнительно новая. Использование окружающего нас тепла можно отнести к альтернативным способам отопления, но неисчерпаемость природного тепла и высокая эффективность теплового насоса однозначно дает этому способу огромные перспективы в будущем. Во многих европейских странах уже сегодня системы на тепловых насосах конкурируют с газовыми, дизельными и прочими традиционными видами отопления.

collidrill.ru

Бурение вертикальных скважин — Студопедия

СПОСОБЫ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН НА НЕФТЬ И ГАЗ

ЛЕКЦИЯ 3

Современное бурение допускает проводку скважин самых различных конфигураций ствола и его ориентировки в пространстве – от вертикального до горизонтального. Получили развитие кустовое и, в меньшей мере, многозабойное бурение.

Строго вертикальных скважин нет - все имеют некоторую кривизну и отклонение от вертикали. Современный уровень техники и технологии позволяет бурить скважины с отклонением ствола скважины от вертикали до 2°.

Существует два основных класса искривления скважин:

· естественное (неуправляемое) искривление, связанное с геологическими причинами: анизотропия свойств пород, слоистость и проч. Однако, закономерности естественного искривления скважин могут быть учтены при проектировании технологии бурения, если действие их заранее изучено по фактическим данным с помощью известных статистических методов.

· искусственное (управляемое) искривление, возникающее при действии различных технико-технологических факторов. Искусственного искривления скважин возможно избегать, или уменьшать его влияние на поведение трассы скважины путем регулирования этих факторов. С другой стороны, в целях направленного бурения скважин в заданную точку, это достигается также за счет оптимального управления технико-технологическими факторами.

К геологическим причинам, кроме указанных, относятся: угол встречи долота с плоскостью пласта, чередуемость пород по прочности и их мощность, угол искривления скважины (определяется углом падения пластов и не может быть больше последнего).

К технико-технологическим факторам относятся: тип долота, режим бурения, жесткость низа бурильной колонны, кривизна в элементах бурильного инструмента, искривление бурильных труб под нагрузкой, вертикальность и совпадение оси вышки с центром роторного стола и направления, горизонтальность установки стола ротора.

Указанные причины могут быть полностью учтены и их влияние можно свести практически к нулю.

Ниже приведены основные мероприятия, связанные с регулированием технико-технологических факторов:

Перед началом бурения должны быть проверены и обеспечены центрирование вышки, соответствие осей симметрии вышки и направления, горизонтальность установки стола ротора, прямолинейность первых бурильных труб и ведущей трубы.