Провёл свой первый цементаж скважины в качестве инженера. Томская область, Тунгольское месторождение, 2014 год.
Если что стою в городке около курилки. На буровой курить нельзя, хотя на этом станке зимой в бочке костры жгли…
Вот такой вот суровый Север, где трудятся суровые мужчины.
По странному стечению обстоятельств на Пикабу в последнее время тема бурения Кольской сверхглубокой скважины уже прям примелькалась, да и одна и та же информация преподносится публике просто в разном изложении. Ну что ж, попробую немного освежить эту тему и, заодно, данным постом ответить на ряд вопросов, которые видел в комментариях к предыдущим постам. Первая часть https://pikabu.ru/story/tekhnika_tekhnologiya_i_rezultatyi_b...
Давайте посмотрим на развертку по затратам времени строительства СГ—3
Как вы помните, строительство скважины условно поделено на два этапа — двумя разными буровыми установками, и переход между двумя этапами составил аж 1 год и 4 месяца! Это время демонтажа и демобилизации старой установки и мобилизация с вышкомонтажными работами новой БУ—15000.
Из приведённой таблицы наиболее интересны затраты времени на работы по бурению основного ствола, время на ликвидацию аварий и осложнений и время на бурение обходных стволов (когда возникшая авария не позволяет дальше вести бурение по текущему стволу — к теме о 5км труб в скважине). Однако картина не будет полной без ещё некоторых данных.
Поинтервальные показатели бурения СГ—3
Вот теперь информации для анализа более чем достаточно. Для себя я сделал несколько очевидных выводов, а именно:
1. Несмотря на высокую (в сравнении) коммерческую и механическую скорость бурения на первых этапах строительства скважины, сказывался явный недостаток опыта работ в данных условиях — об этом говорит огромное количество заклинок, и слабоподготовленная технико—технологическая база — это аварии с элементами компоновок и бурильными трубами.
2. Невероятная тенденция снижения количества аварий с элементами КНБК и трубами на этапах бурения 2 и 3 стволов СГ—3 показывает, какой мощный виток в развитии получило отечественное бурение, технически и технологически шагнув далеко вперёд.
3. Бурение СГ—3 — Яркий пример того, как сильно была развита инженерная мысль в СССР.
Далее рассмотрим скважинные условия, в которых работало оборудование и инструмент, тут же можете найти ответы на свои вопросы (объемы скважины, нагрузки, забойные температуры и т.д.)
По примерным подсчетам итоговый объём скважины, с учетом коэффициента кавернозности, достигал под 900 м3 (но это вообще не точно), а буровой раствор временами был очень горяч. Бедные помбуры, наверное, в ЦСГО ходили в одних трусах.
А типовые формы сечения скважины обусловлены анизотропией горных пород и наличием естественного искривления скважины
Получается, что многокилометровая колонна бурильных труб частично лежит на стенке скважины, постоянно шевелясь, периодически вращаясь и выкапывая под собой желоб. Временами это приводило к осыпям и обвалам стенок скважины, прилипанию и заклинке колонны труб и КНБК. Как следствие — затраты времени на ликвидацию аварии или перебур ствола.
Количество аварий с бурильной колонной
Слом по какой либо части трубы практически 100% означает, что колонна из скважины поднималась не полностью.
Нагрузки при бурении и характеристика износа бурильных труб
Ну и самое главное, работая в столь непростых условиях, прямо по месту, в цехах буровой разрабатывались и создавались новые типы резьбовых соединений и изготавливались бурильные трубы. Проблемы решались по мере их поступления, благо на это было отведено аж 22 года. Насколько я знаю, во многом благодаря бурению СГ—3, получили своё развитие бурильные трубы ЛБТПН (облегчённые из алюминиевого сплава).
По итогу работы множества инженеров на СГ—3 была подобрана и даже частично создана подходящая конструкция бурильной колонны, элементы которой поинтервально соответствовали скважинным условиям.
В заключении хотелось бы ещё раз подчеркнуть уникальность проекта СГ—3 и его значимость для развития отечественного бурения. Учитывая, как сейчас все завязано на зарабатывании баблишка, боюсь, в нашу бытность подобных проектов нам больше не увидеть. Всем спасибо за внимание!
Привет всем пикабушникам!
Приятно видеть, что пост https://pikabu.ru/story/kolodets_v_ad_6153358 @zizi5566 про бурение Кольской сверхглубокой СГ—3 вызвал у многих интерес к теме строительства скважин. Пришлось даже зарегистрироваться на Пикабу после долгих лет созерцания со стороны и попробовать накатать свой первый пост. Поговорим о технико—технологических аспектах проекта СГ—3, немного раскроем Пикабушникам глаза на процесс строительства скважин, научимся называть вещи своими именами:) Информации будет много.
В прошлом году, по счастливой случайности, ко мне в руки попал материал, собранный и консолидированный главным инженером проекта СГ—3. Он и по сей день ведёт активную трудовую деятельность, является к.т.н., и имеет множество патентов. Далее приведу цитату главного инженера Владимира Соломоновича Басовича в переписке (не со мной): «К сожалению, вся работа по бурению и исследованиям Кольской сверхглубокой скважины проходила под грифом секретности и я, как один из руководителей технологической и технической частей этой работы был персоной особой секретности. Поэтому, все публикации были запрещены, а то что делалось и защищалось диссертациями были в закрытом режиме. После 95 года нас частично рассекретили и мне приходилось много выезжать по буровым предприятиям с лекциями по СГ-3. В основном это были заграничные поездки <.....> Мне приятно, что Вас заинтересовала моя 25-летняя деятельность на Кольской сверхглубокой. Отправляю свою краткую презентацию с которой я выступал за границей. Может быть она как-то удовлетворит Вашу любознательность.»
Оффтоп: пост начал создаваться в Барнаульском Федеральном центре травматологии, ортопедии и эндопротезирования и на этом моменте меня позвали на операцию Банкарта, все прошло удачно, и вот, спустя пару десятков часов, продолжаю, медленно и одной рукой;)
Этапы от разработки проекта до начала бурения заняли целых 10 лет! Так в 1960 году были разработаны научные предложения, в 1965—66 году разработана научная программа бурения и исследований, в 1966 году получено постановление ЦК КПСС и СМ СССР об изучении земной коры сверхглубоким бурением, в 1967 году создан межведомственный совет при ГКНТ СССР. Только в 1968 году появился рабочий проект на 1—й этап бурения, и, наконец, в 1970 году начато бурение скважины СГ—3.
Перед буровиками, геологами и геофизиками был поставлен целый ряд задач, большинство из которых были выполнены:
—Изучить глубинное строение никеленосного Печенгского комплекса и архейского кристаллического основания;
— Выяснить геологическую природу сейсмических границ и разделов в континентальной коре;
— Получить информацию о вещественном составе;
— И то, что удалось осуществить более чем — создать и усовершенствовать новую технику и технологии сверхглубокого бурения.
А вообще, когда-то я слышал, что главной целью минимум было дойти до базальтов, а максимум — до мантии Земли, что пока так и не удалось сделать.
Уточнённый разрез Земной коры по данным сверхглубокого бурения
Говоря о науке строительства скважин, нельзя не сказать о буровых установках, с которых велись работы. Для бурения СГ—3 заводом «УРАЛМАШ» были разработаны две уникальные буровые установки, соответственно для работ в два этапа. Различаются буровые установки по условной глубине бурения, максимальной грузоподъёмности, типу привода и т.д. 1—й этап бурения до 7263м осуществлялся с БУ «УРАЛМАШ—4Э», 2—й этап до 12262м с БУ «УРАЛМАШ—15000».
Далее приведена планируемая и фактическая конструкция СГ—3. Что такое «направление», «кондуктор» и «обсадная колонна» можно найти в интернете, кратко для ЛЛ — все это металлические обсадные трубы разного диаметра, марки стали и типа резьб, спускаемые в скважину для крепления её стенок (цементированием между стенкой скважины и наружней стенкой трубы).
Ну а далее познакомимся с типовыми КНБК (компоновка низа бурильной колонны, так сказать рабочие органы непосредственно способствующие бурению) для бурения скважины СГ—3. Вероятнее всего, количество, номенклатура, типоразмер элементов КНБК и место их установки менялось в зависимости от текущих обстоятельств. На картинке лишь схематично.
Обратите внимание на 1 элемент под названием «долото» и запомните раз и навсегда — то, что называют буром — это долото! «Бур» может входить в название других элементов, например «турбобур» который является двигателем, вращающим долото. Или «бурголовка», о ней ниже.
А забойный двигатель служит для вращения долота без вращения всей многокилометровой колонны бурильных труб используя энергию промывочной жидкости (рабочий орган — многоступенчатая турбина).
Первый тип КНБК используется для сплошного бурения без отрыва от забоя, когда не стоит других целей, кроме углубления скважины.
Второй тип КНБК используется для бурения с отбором керна (горные породы цилиндрической формы в виде цельного столбика, извлекается на поверхность вместе с КНБК для изучения и уточнения геологических данных). Вот тут вместо долота используется бурголовка с центральным отверстием для захода керна.
Третий тип КНБК, насколько я понимаю, необходим для снижения зенитного угла и выхода на вертикальный профиль после естественного искривления (анизотропия, переслаивание, пропластки) или после зарезки нового ствола после аварии.
Ну и схемки применяемого породоразрушающего инструмента (долот, бурголовок и расширителей). Если интересно по шифру можете погуглить и посмотреть, как они выглядят визуально.
Чтобы потом не возвращаться назад, сразу приведу несколько примеров для осознания вышенаписанного.
Пример 1 — спуск обсадной колонны и физический эффект (силы сопротивления движению бурильных труб)
Пример 2 — приборы контроля зенитного угла (угол отклонения от вертикали) при бурении СГ—3
Пример 3 — керн из Кольской сверхглубокой скважины и размер кернохранилищща!
Пример 4 — Вид на роторную площадку (основное место работы буровой бригады)
Пример 5 — Вид на насосный блок (УНБ—1250)
Уважаемые Пикабутяне, так как пишу впервые, с одной рукой и с планшета, а объём информации выложен даже меньше половины, предлагаю на этом пока остановиться. Посмотрим на результат и Вашу реакцию, если удалось подогреть интерес к данной теме, то вторая часть будет содержать самую сочную информацию в виде таблиц и графиков с результатами, где многие из вас найдут ответы на свои вопросы.
