При выборе конструкции скважин на полезные ископаемые необходимо стремиться к составлению наиболее простых конструкций - одноколонных. Следует также учитывать одно из основных требований к конструкции скважин при алмазном бурении - рациональное сочетание диаметров бурильных колонн и диаметров скважин (диаметров открытого ствола скважины и внутренних диаметров предыдущих обсадных колонн). Поэтому при выборе нужно избегать применения обсадных колонн, спущенных впотай и ступенчатости открытого ствола скважины.
В благоприятных случаях следует предусматривать спуск всех обсадных колонн с поверхности с последующим извлечением их по окончании бурения для повторного использования. При неалмазном способе бурения в экономически оправданиях ситуациях допустимо применение потайных обсадных колонн для перекрытия зон нарушений или подземных горных выработок.
Применение потайных обсадных колонн и бурение в ступенчатом открытом стволе категорически запрещается при использовании комплекса снарядов со съемными керноприемниками (ССК).
Ступенчатость ствола скважин при алмазном бурении допускается в аварийных
ситуациях или в глубоких (более 1000 м) скважинах, когда в нижних интервалах
бурение ведется на сравнительно небольших (400-500 минˉ1) частотах вращения; в
этих же случаях допускается и применение потайных обсадных колонн.
Затрубный
зазор между стенками скважины и наружной поверхностью колонны обсадных труб
нужно обязательно тампонировать глиной или цементным раствором.
В зависимости от назначения и срока действия скважины тампонирование производят:
- в неглубоких разведочных скважинах на высоту 1-3 м от места установки башмака колонны;
- в глубоких разведочных и эксплуатационных скважинах, рассчитанных на длительный срок их действия, по всему затрубному зазору до устья скважины цементным раствором.
При сооружении скважин обязательно (кроме случаев выхода устойчивых коренных пород на поверхность) предусматривается установка направляющей трубы и кондуктора. Направляющую трубу нужно устанавливать на глубину 3-6 м и тампонировать затрубный зазор от башмака до устья скважины. Она служит для предотвращения размыва устья скважины, направления промывочной жидкости в жалобную систему и предотвращения размыва площадки под буровой установкой. Забуривание скважины под направляющую трубу производится при минимальном количестве промывочной жидкости, подаваемой в скважину, пониженной осевой нагрузке на забой и минимальной частоте вращения бурового снаряда.
Во избежание размыва устья скважины и площадки под буровой установкой забуривание под направляющую трубу обычно производится коронками, а не долотами. При бурении долотами требуется подача большого количества промывочной жидкости, что приводит к размыву площадки, устья и ствола скважины.
Кондуктор устанавливают для закрепления неустойчивых и водоносных пород и сохранения заданного направления скважины на глубину 20-1 - 60 м. Башмак кондуктора устанавливают в устойчивых коренных породах и обязательно тампонируют, а при глубоком бурении тампонируют все затрубное пространство.
Кроме направляющей трубы и кондуктора в конструкции скважины иногда должна
быть предусмотрена установка колонн обсадных труб.
Для закрепления крайне
неустойчивых пород, которые обваливаются со стенок скважины даже при применении
специальных промывочных растворов; разобщения (изоляции) одних водоносных
горизонтов от других; ликвидации катастрофического поглощения промывочной
жидкости; j перекрытия подземных горных выработок.
В некоторых условиях бурения приходится предусматривать в проектной конструкции скважины дополнительную колонну обсадных труб, которая защищает первую от быстрого износа ее бурильными трубами.
Для этого в скважину спускают вторую, защитную, колонну обсадных труб или спускают одну колонну, собранную из толстостенных обсадных труб.
Типичная конструкция скважины приведена на рис. 5.1.
