Часть 8: Системы обсадных труб для вскрышного бурения

В условиях песка, гравия, булыжников или ледникового тиля необходимо применять обсадную трубу, чтобы предотвратить обвал скважины. Преимуществами обсадной трубы при бурении являются:

1.Отсутствие потери циркуляции
2.Более качественные геологические образцы без загрязнений
3.Отсутствие эрозии скважины
4.Повышенная прямолинейность скважины
5.Снижение требований к подаче воздуха
6.Сокращение потребности в добавках, как, например, пены. В твердой породе обсадная труба устанавливается одним из трех способов:

-Бурение и подача
-Двойное вращение
-Эксцентриковое расширение

Бурение и подача

Бурение осуществляется вращательной или погружной системой с использованием размера коронки, равного внутреннему диаметру обсадной трубы. Бурение выполняется на 5-10 метров. Крепление происходит с помощью устройства подачи обсадной трубы или вывода из скважины и использования погружного пневмоударника для подачи обсадной трубы. Такой метод основан на смещении материала, чтобы позволить продвижение большего обсадного башмака и трубы большего диаметра. В цементированных или рыхлых формациях, например, в камнях и булыжниках, такой

Преимущества метода бурения и подачи:

1.Гибкость– отсутствие привязки к одному диаметру обсадной трубы
2.Скорость– в некоторых условиях бурения повышенная скорость
3.Наличие обратной связи– оператор имеет лучшую возможность оценить условия породы.

Недостатки метода бурения и подачи:

1.Стоимость -высокие капитальные расходы на устройство подачи обсадной трубы
2.Пригодность -непригоден для работы в трещиноватой и цемент
3.Размер -ограниченный диаметр обсадной трубы

Система двойного вращения

Для этого метода используется обсадной башмак с твердосплавным наконечником. Обсадная труба вращается и прорезает себе путь через вскрышу. Материал внутри обсадной трубы выбуривается обычным способом бурения. Для такого метода крепления необходимо иметь специальную установку с двойной вращающейся головкой и обсадной башмак с твердосплавным наконечником.

Преимущества системы двойного вращения:

1.Пригодность– пригодна для большинства типов породы

Недостатки системы двойного вращения:

1. Специализация– требует высокоспециализированного оборудования
2.Стоимость– дорогие обсадные башмаки, возможно, придется оставить в скважине
3.Скорость– относительно малая скорость проходки
4.Эффективность– твердосплавные башмаки выходят из строя до достижения необходимой глубины скважины
5.Размер– ограниченный диаметр скважины.

Эксцентриковая система расширения

Этот метод используется с погружными пневмоударниками ударного действия. Эксцентрическая часть системы пробуривает скважину большего диаметра, чем наружный диаметр обсадной трубы, продвигая ее через слои породы и булыжник. Эксцентриковую систему можно легко втягивать, реверсировав в любой момент во время бурения вращение пневмоударника на 1/2 оборота. Затем систему можно извлечь из скважины для заточки штырей, сбора образцов или для перемены метода бурения, например, лопастной коронкой или погружным пневмоударником при открытой скважине.

Преимущества системы эксцентрикового расширения:

1.Пригодность -возможность бурения в любых геологических формациях
2.Стоимость -отсутствие капитальных затрат кроме основной установки погружного бурения и компрессора
3.Многосторонность:

а. возможность введения обсадной трубы с помощью легкой установки при низких затратах энергии
б. может в сложных местностях и в условиях ограниченного пространства
в. может работать с левой резьбой обсадной трубы
г. может бурить телескопическую (ступенчатую) скважину для достижения большей глубины

4.Точность -бурит очень прямые скважины
5.Скорость- в большинстве случаев в условиях сложной вскрыши бурение происходит быстрее, чем при применении других методов
6.Эффективность- короткое время проходки до и после бурения
7.Размер существуют типоразмеры от 3 1/2″ до 30″

Недостатки системы эксцентрикового расширения:

1.Стоимость– стоимость бурения может быть выше, чем при применении метода бурения и подачи (но только в более мягкой породе)
2.Гибкость– необходимость своей системы для каждого диаметра обсадной трубы.