Скважина буровая, горная выработка круглого сечения глубиной
свыше 5 м и диаметром обычно 75—300 мм, проводимая с помощью буровой установки.
Скважины проходят с поверхности земли и из подземных горных
выработок под любым углом к горизонту. Различают начало скважины (устье), дно
(забой) и ствол. Глубины скважин составляют от нескольких м до
9 и более км. При бурении разведочных скважин на твёрдые
полезные ископаемые их диаметр обычно 59 и 76 мм, на нефть и газ — 100—400 мм.
По назначению скважины подразделяются на: разведочные
для геологических целей, инженерно-геологических и гидрологических изысканий,
изучения структур, геофизических работ, поисков и разведки полезных ископаемых;
эксплуатационные — для добычи нефти и газа, подземных вод, минеральных солей и
др.; вспомогательные — нагнетательные, наблюдательные, пьезометрические,
вентиляционные, водоотливные, дегазационные; специальные — замораживающие,
тампонажные, дренажные и т. п.; взрывные — для размещения в них зарядов
взрывчатых веществ.
Скважина создаётся последовательным
разрушением горных пород, удалением выбуренной породы и, при
необходимости, закреплением стенок скважины от обрушения.
Удаление выбуренной породы производится промывочной жидкостью, газом и
механическими устройствами. В разведочных скважинах при
неустойчивых верхних породах применяют тонкостенные обсадные трубы (в устойчивых
породах — без крепления). В сильнотрещиноватых породах и зонах поглощения
тампонируют быстросхватывающимися смесями. Эксплуатационные и глубокие
разведочные скважины крепят металлическими обсадными трубами и
цементируют. Обсадные трубы свинчиваются или свариваются; в неглубоких
скважинах на воду применяют трубы из пластмассы, асбоцемента и
др. Технология крепления скважины на нефть и газ включает
установку в устье первой обсадной колонны длиной обычно до 20 м, называемой
направлением (рис.). Для обеспечения вертикальности или наклонной
направленности последующему стволу скважины и для перекрытия
неустойчивых верхних пород и изоляции газоводяных притоков спускают вторую
колонну обсадных труб — т. н. кондуктор длиной от десятков до сотен м. В
кольцевое (затрубное) пространство между стенками скважины и
кондуктором с помощью промывочной или специальной жидкости через кондуктор
закачивается цементный раствор. После окончания бурения до проектной глубины и
проведения геофизических работ, выявляющих наличие продуктивных горизонтов
(нефть, газ и др.), в скважину спускают эксплуатационную
колонну обсадных труб. Во избежание перетоков нефти или газа в вышележащие
горизонты, а воды в продуктивные пласты пространство скважины
за эксплуатационной колонной также заполняется цементным раствором. В
сложных геологических условиях (водоносные, поглощающие горизонты и др.), когда
проходка скважин без дополнительного крепления невозможна,
между кондуктором и эксплуатационной колонной спускается промежуточная
(техническая) колонна. Если после кондуктора спускается только эксплуатационная
колонна, конструкция скважины называется одноколонной (при одной или двух
промежуточных колоннах конструкция скважины называется двух-
или трехколонной). Для извлечения из пластов жидких и газообразных полезных
ископаемых существуют различные методы вскрытия и оборудования забоя
скважин. В большинстве случаев в нижней зацементированной части
эксплуатационной колонны, находящейся в продуктивном пласте, простреливают
(перфорируют) ряд отверстий в стенке обсадных труб и цементной оболочке. В
устойчивых породах призабойную зону скважины оборудуют
различного типа фильтрами и не цементируют или обсадную колонну спускают до
кровли продуктивного пласта, а его разбуривание и эксплуатацию производят без
крепления ствола скважины. Устье скважины в
зависимости от её назначения оборудуют арматурой (колонная головка, задвижки,
крестовина и др.).
Лит.: Бурение нефтяных и газовых скважин, М., 1961; Куличихин Н. И., Воздвиженский Б. И., Разведочное бурение, 2 изд., М., 1973.
С. Н. Удянский.
