БУРОВА СВЕРДЛОВИНА, *буровая скважина; **well, drilling hole;
***Bohrloch – гірнича виробка переважно круглого перерізу
(діаметр 59–1000 мм), яка утворюється в результаті буріння.
Б.с.бурять з поверхні суші або з моря, з підземних гірничих
виробок. Б.с. поділяють на мілкі – глибиною до 2000 м (з них
переважна більшість – до декількох сотень м), середні – до 4500 м, глибокі
– до 6000 м, надглибокі – понад 6000 м. Довжина (глибина) найбільших
бурових свердловин понад 10 км. У Б.с. виділяють гирло
(устя), стовбур і дно (вибій). За положенням осі
стовбура і конфігурації Б.с. розділяють на вертикальні,
горизонтальні, похилі; нерозгалужені, розгалужені, поодинокі та кущові. За
призначенням розрізняють дослідні – для дослідження земної
кори, експлуатаційні (видобувні, розробні) – для розробки
родовищ к.к., будівельні – для будівництва різних споруд (мостів,
причалів, фундаментів, паль і основ, підземних сховищ для
рідин і газів, водоводів, продуктопроводів тощо),
гірничотехнічні Б.с. – для будівництва й експлуатації гірничих споруд. Д о
с л і д н і Б.с. поділяються на картувальні, структурно-пошукові,
опорно-геологічні, опорно-технологічні, інженерно-геологічні,
параметричні, пошукові і розвідувальні. Е к с п л у а т а ц і й н і Б.с.
за видами розроблюваного покладу поділяються на свердловини
нафтового, газового і водяного покладу, за виконуваною функцією –
на видобувні, нагнітальні, оцінювальні, контрольні (п’єзометричні,
спостережні), за експлуатаційним станом – на діючі, ремонтовані, недіючі,
законсервовані і ліквідовані. Г і р н и ч о т е х н і ч н і Б.с.
поділяються на вибухові (на них припадають найбільші обсяги
буріння), заморожувальні, тампонажні, вентиляційні, водовідливні та
ін.
Залежно від глибини і призначення Б.с., умов буріння стінки
свердловин закріплюють або залишають незакріпленими. Кріплення
стовбура не проводять для гірничотехнічних (напр., вибухових) й
інших свердловин невеликої глибини (до 50 м), пробурених у стійких
скельних масивах. Б.с., призначені для експлуатації і досліджень, в
процесі спорудження кріплять. Вони мають найбільш складну конструкцію, яка
визначається розмірами частин стовбура, обсадних
колон і цементного кільця в просторі за обсадними
колонами; видом і кількістю обсадних колон;
обладнанням обсадних колон, гирла і вибою Б.с.
Обсадні колони (напрямна, кондукторна, проміжна й
експлуатаційна) призначені для кріплення стінки частин
стовбура Б.с. й ізоляції зон різних ускладнень, а також
продуктивної товщі від решти частини геологічного розрізу. Як
правило, вони зґвинчуються (зварюються) із сталевих труб, у мілких
свердловинах застосовують обсадні труби з пластмаси і
азбоцементу. Напрямна колона – перша обсадна колона
(довжиною до 30 м), яку опускають у верхню (напрямну) частину
стовбура, щоб ізолювати верхній наносний шар ґрунту і
відвести висхідний потік бурового аґента із стовбура
свердловини в очисну систему, цементується по всій довжині. Кондукторна
колона (кондуктор) – друга обсадна колона, яка
опускається у стовбур Б.с., призначена для перекриття верхніх
нестійких відкладів, водоносних і поглинальних пластів, зон
вічномерзлих порід і т.п. На неї встановлюють противикидне
обладнання; кільцевий простір за колоною звичайно цементують по всій
довжині. Проміжну обсадну колону опускають у разі необхідності
після кондукторної для кріплення нестійких порід,
роз’єднання зон ускладнень і водоносних горизонтів. Глибину опускання
проміжних і кондукторних колон розраховують із врахуванням попередження
гідророзриву пластів, стійкості стінки стовбура Б.с.,
розділення зон застосування різних бурових аґентів. Кількість
проміжних колон залежить від глибини Б.с. і складності
геологічного розрізу. Остання обсадна колона
(експлуатаційна колона) призначена для експлуатації й ізолює
продуктивні пласти. Для вилучення флюїдів з
продуктивних пластів у експлуатаційну колону опускають
насосно-компресорні колони в різних комбінаціях залежно від кількості
розроблюваних пластів і застосовуваного способу видобування. У
проміжну й експлуатаційну частини стовбура Б.с. замість
обсадної колони повної довжини можуть бути опущені на
бурильних трубах обсадні колони-хвостовики, верх яких
кріпиться з допомогою спеціальних підвісок. Колону-хвостовик після
закінчення будівництва свердловини часом нарощують до гирла
Б.с. колоною-надставкою.
Для полегшення опускання, цементування обсадних колон і
підвищення якості цих робіт обсадні колони обладнуються напрямними
башмаками, різними клапанами, з’єднувальними і
роз’єднувальними пристроями, турбулізаторами цементного
розчину, пакерами, центраторами і скребками. При
багатоступінчастому цементуванні до складу обсадної
колони вводять цементувальні муфти. За кількістю
обсадних колон, які опускають у стовбур Б.с. після
кондукторної, розрізняють одно-, дво-, три- і багатоколонні конструкції
свердловин; за видом обладнання привибійної зони – Б.с. з
обсадженою і необсадженою привибійною зоною. Конструкція Б.с. з обсадженою
привибійною зоною може бути отримана або в разі опускання в неї суцільної
експлуатаційної колони з наступним її цементуванням і
перфоруванням колони, цементного каменю і продуктивного
пласта, або опусканням у неї експлуатаційної колони з
хвостовою секцією, яка має круглі або щілиноподібні отвори, розміщені
напроти продуктивного пласта.
Конструкція газових свердловин відрізняється більшою
герметичністю обсадних колон, яка досягається застосуванням
обсадних труб із спеціальними з’єднинами і мастилами для них,
підніманням цементного розчину за всіма колонами до гирла Б.с. і
т.д. Гирло видобувних нафтових і газових свердловин
обладнують спеціальною арматурою. Конструкція Б.с., призначеної для
пошуку і розвідки родовищ твердих к.к. значно простіша. Напрямна
частина таких Б.с. має довжину декілька метрів і закріплюється напрямною
трубою, кондукторна частина має довжину 30–150 м. Далі стовбур
бурять з повним відбиранням керна, а закріплення нестійких
порід здійснюють сумішами, які швидко тверднуть.