Page 6 - Породоразрущающий инструмент

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СКВАЖИНЕ

1.1 ПОНЯТИЕ О СКВАЖИНЕ, ЕЕ ЭЛЕМЕНТАХ, КОНСТРУКЦИИ

Скважина представляет собой цилиндрическую горную выработку,

сооружаемую с помощью специальных инструментов (без доступа в нее
человека). Скважина характеризуется большой длиной и малым диаметром.
У скважины (pис. 1а) различают устье 1, ствол 2 и забой 3. Цилиндрическая
поверхность ствола называется стенкой скважины.

В законченном виде скважина представляет собой капитальное
сооружение в земной коре (рис. 1.б), предназначенное для извлечения из
недр земли жидких и газообразных полезных ископаемых или для других

целей.
Стенки скважины крепят обсадными трубами 5, пространство между
трубами и стенкой скважины заполняют цементным либо другим раствором

6, который, затвердев, изолирует пласты горных пород один от другого, а
трубы – от коррозии. Против продуктивных пластов в трубах и цементном
камне выполняются отверстия 7 (фильтр) для гидравлического сообщения

пласта со скважиной. Экологические и геологические условия бурения
обусловливают необходимость спуска нескольких обсадных труб (не менее
двух, как показано на (рис. 1.б). Первые обязательные колонны называются
направлением и кондуктором. Последующие колонны – промежуточные

(техническая, летучка, хвостовик, потайная). Каждую последующую колонну
подвешивают на предыдущую. На фланце 4 последней колонны, называемой

эксплуатационной, подвешивают нефтегазопромысловое оборудование,
спускаемое в скважину, и монтируют устьевое оборудование.
Поперечное сечение ствола скважины имеет, форму, близкую к круглой,
а отклонение ствола вызывается неоднородностью и трещиноватостью

пород, неравномерным распределением напряжений в околоствольной зоне.
Например, на Узеньской сверхглубокой скважине наблюдалось сечение
скважины овальной формы с острыми углами в направлении длинной оси,

что привело к заклиниванию бурильного инструмента и последующим
авариям [1-2].
В устойчивых породах ствол скважины может иметь винтообразную

поверхность, характеризующуюся шагом винтовой линии, числом заходов —
винтовых выступов (впадин) и высотой выступов (глубиной впадин), обычно
образующихся при бурении шарошечными долотами с высокой проходкой за

оборот. В пластичных солях и набухающих глинах ствол скважины может
сужаться. Данное явление возможно и в высокопроницаемых песчаниках при

6