Нефть. Черное золото.

БУРОВАЯ СКВАЖИНА — глубокая выработка круглого сечения в земной коре, сооружаемая в процессе бурения при помощи механических приспособлений без доступа рабочих внутрь её. Скважины могут буриться в вертикальном, наклонном и горизонтальном направлениях как с земной поверхности, так и из подземных выработок — шахт, галлерей, туннелей и т. д. Начало скважины у поверхности называется устьем, дно скважины — забоем. Диаметры скважин бывают от 5—6 м (шахтные стволы) до 25—30 мм (ручные скважины, шпуры для запалов и пр.). Глубина скважин, пробуренных для извлечения нефти, достигает свыше 6000 м.

Крепление и цементировка скважин. Для предохранения стенок скважины от обвалов при бурении и возможных вследствие этого аварий (прихват труб и инструмента), а также для разобщения пробуриваемых пластов применяются различные виды крепления стенок буровіх скважин (глинизация, спуск обсадных труб с цементировкой и др.). При вращательном бурении скважина заполнена глинистым раствором, который укрепляет её стенки, предотвращая их обрушение. Это обстоятельство позволяет производить бурение на большую глубину без одновременного крепления стенок скважины металлическими обсадными трубами. В некоторых глубоких скважинах длина некреплёного ствола достигает 2—3 км. Ствол скважины бурится долотом, диаметр которого больше наружного диаметра обсадных труб. В зависимости от глубины скважины и диаметра предыдущей обсадной колонны зазор между стенкой скважины и наружным диаметром обсадных труб составляет 15—25—50 мм. Первая обсадная колонна, опускаемая при вращательном бурении, называется кондуктором. Её опускают в скважину для предохранения верхних пластов от размыва и обвалов, которые иногда влекут за собой серьёзные аварии. Диаметр кондуктора — от 250 мм и более. Обсадные трубы свинчиваются при спуске по резьбе или свариваются между собой. После спуска кондуктора в кольцевое пространство между стенками кондуктора и скважиной через башмак кондуктора подаётся цементный раствор, который быстро затвердевает и образует прочный контакт между стенками обсадных труб и стенками скважины. После окончания бурения до намеченной глубины и кароттажа, который показывает наличие продуктивных горизонтов в пробуренном интервале (нефть, вода, газ, уголь), в скважину опускают эксплуатационную колонну обсадных труб. Диаметр её обычно 141—168 мм. Кольцевое пространство за эксплуатационной колонной также заливают цементным раствором, чтобы разделить (изолировать продуктивные горизонты друг от друга), а также не допустить перетекания воды из водоносных пластов в продуктивные.

Существуют различные методы вскрытия и опробования продуктивных горизонтов. Для того чтобы нефть или газ из пласта с высоким давлением, где предполагается производить их добычу, могли попадать в скважину, эксплуатационную колонну опускают до подошвы продуктивного пласта, цементируют, а затем с помощью электроперфоратора простреливают против этого пласта ряд отверстий в стенке обсадных труб и цементной оболочке. Нефть и газ через эти отверстия попадают в эксплуатационную колонну, откуда их извлекают на дневную поверхность.

Чаще всего цементировку производят через обсадные трубы. После спуска обсадных труб в пробуренную скважину 50—60% -ный цементный раствор нагнетается через цементировочную головку 1 в обсадные трубы 2, а затем вытесняется из обсадных труб в затрубное пространство глинистым раствором. Чтобы не происходило смешения цементного раствора с глинистым, до и после закачки цементного раствора в обсадные трубы закладывают продавочные пробки б и б. В нижней пробке делают отверстие. Во время движения пробки в обсадной колонне это отверстие закрыто стеклянным кружком или резиновой манжетой (положение /). Когда нижняя пробка остановится на упорном кольце, установленном в обсадных трубах, несколько повышается давление перед пробкой, разбивается стекло или отгибается манжета. Цементный раствор выходит в затрубное пространство (положение//). Верхнюю пробку делают глухой. Когда пробки сойдутся, движение продавочного глинистого раствора в колонне прекратится (положение ///).

Процесс цементирования скважин в наст, время механизирован при помощи специальных цементировочных агрегатов, развивающих давление до 250 атм. и смонтированных на грузовых автомашинах.