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.