Распространенные способы вращательного бурения — роторное, тур­бинное и бурение электробуром — предполагают вращение разрушающего породу рабочего инструмента — долота. Разрушенная порода удаляется из скважины закачиваемым в колонну труб и выходящим через заколонное пространство буровым раствором, пеной или газом.

Роторное бурение. При роторном бурении долото вращается вместе со всей колонной бурильных труб; вращение передается через рабочую трубу от ротора, соединенного с силовой установкой системой трансмиссий. На­грузка на долото создается частью веса бурильных труб.

При роторном бурении максимальный крутящий момент колонны за­висит от сопротивления породы вращению долота, сопротивлений трению колонны и вращающейся жидкости о стенку скважины и от инерционного эффекта упругих крутильных колебаний.

Сохранение окружающей среды в нефтегазодобывающей промышлен­ности на экологически безопасном (нормативном) уровне имеет свои осо­бенности, которые необходимо учитывать при строительстве скважин, раз­работке и эксплуатации месторождений нефти и газа. К основным из них относятся следующие:

1)   предупреждение разрушения покрова Земли и растительности при строительстве скважин;

2)   предупреждение проникновения бурового раствора (или его фильт­рата) в поры и трещины пластов с полезными ископаемыми. Особенно опасны гидроразрывы пластов с последующим поглощением бурового рас­твора;

За последние 20 лет доля крупных месторождений, среди вновь от­крываемых, снизилась с 15 до 10 %. При этом ухудшаются коллекторские свойства продуктивных отложений и качественный состав насыщающих их флюидов. Высокая выработанность запасов углеводородов обусловливает обводненность продукции и снижение дебитов скважин. Из-за несовер­шенства техники и технологии разработки нефтеотдача нефтегазовых пла­стов не превышает 30 — 40 %. Более полное извлечение углеводородов из пластов является важной народнохозяйственной задачей.

Бурение скважин охватывает широкий круг вопросов, всесторонне ос­ветить которые по принципу последовательного рассмотрения каждого технологического процесса и операции, основ проектирования и принци­пов реализации их на производстве сложно. Следует остановиться на ос­новных способах бурения.

Назначение, цели и задачи бурения скважин

Бурение скважин — это процесс сооружения направленной горной выработки большой длины и малого (по сравнению с длиной) диаметра. Начало скважины на поверхности земли называют устьем, дно — забоем.