Виконання комплексу робіт з підготовки до буріння. власне буріння, підтримці свердловини в стійкому стані, проведення в ній необхідних геофізичних, гідрогеологічних та інших досліджень, консервації або ліквідації свердловини називається спорудою свердловини.
Направлене буріння - це буріння свердловин в заданому напрямку з використанням закономірностей їх природного або із застосуванням штучного викривлення.
Основними процесами буріння свердловини є:
- руйнування гірської породи на вибої свердловини;
- видалення зруйнованої (вибуренной) породи, званої шламом, зі свердловини на поверхню і стовпчика гірської породи або корисної копалини, що утворюється в результаті кільцевого руйнування вибою свердловини, іменованого керном;
- закріплення нестійких стінок свердловини різними способами (обсадними трубами, цементуванням стінок свердловини і т.п.).
Для ефективного руйнування породи вибирається технологічний режим буріння. залежить від геолого-технічних умов споруди свердловини, в першу чергу, від фізико-механічних властивостей гірських порід і застосовуваного способу буріння. При обертальному бурінні основними його параметрами є: осьова навантаження на породоруйнуючих інструмент - сила, прикладена по осі бурового снаряда до породоруйнуючих інструменту на забої свердловини; число оборотів бурового снаряда в одиницю часу; витрата очисного агента (промивної рідини, стисненого повітря та ін.) в одиницю часу, необхідного для промивання свердловини.
Осьова навантаження визначається питомим навантаженням на породоразрушающий інструмент, що припадає на одиницю площі торця або діаметра породоразрушающего інструменту або на один його різець.
Параметром режиму буріння, що характеризує обертання снаряда, є окружна швидкість породоразрушающего інструменту - лінійна швидкість умовної точки, що знаходиться на зовнішній поверхні працюючого породоразрушающего інструменту.
Існують пряма і зворотна промивка свердловини. При прямій промивці промивна рідина подається в свердловину насосом через буровий снаряд і піднімається на поверхню по кільцевому простору між бурильними трубами і стінками свердловини. При зворотному - промивна рідина подається в свердловину через кільцевої зазор між буровим снарядом і стінками свердловини і піднімається на поверхню всередині бурового снаряда.
Виділяють місцеву циркуляцію промивної рідини. т. е. її замкнутий рух в певному інтервалі свердловини, і призабойную циркуляцію - місцеву циркуляцію промивної рідини в частині стовбура, що примикає до забою свердловини.
Розрізняють оптимальний, раціональний і спеціальний режими буріння.
Оптимальний режим забезпечує одержання найкращих техніко-економічних показників буріння.
Раціональний режим вибирається з урахуванням технічних можливостей бурового обладнання та інструменту.
Спеціальний режим задають для вирішення спеціальних завдань при бурінні (буріння додаткового стовбура, перебурка тіла корисної копалини і т. П.).
У геологорозвідувальному бурінні існує поняття баланс робочого часу бурових верстатів. Це час в станко-годинах, що витрачається на спорудження свердловин в цілому з розподілом за окремими операціями (або їх групам) без урахування часу перебування свердловин в консервації.
При спорудженні свердловини виділяють наступні операції.
Чисте буріння. якимназивається час руйнування гірської породи на вибої свердловини при її поглиблення.
Допоміжні операції - це комплекс робіт, що передують і супроводжують чисте буріння. Він включає: спуско-підйомні, підготовчо-заключні операції; кріплення свердловини; взяття проб і відбір керна; геофізичні, геохімічні та гідрогеологічні дослідження і вимірювання різного призначення; профілактичний і поточний ремонти та ін.
Рейс буріння - комплекс основних і допоміжних робіт по разової поглиблення свердловини одним породоразрушающим інструментом, починаючи від підготовки бурового снаряда до спуску в свердловину і закінчуючи заключними роботами після його підйому. Рейс характеризується довжиною (величиною поглиблення свердловини в метрах), що залежить від стійкості породоразрушающего інструменту. Витрати часу на один рейс буріння залежать від його довжини, фізико-механічних властивостей прохідних гірських порід, глибини свердловини, ступеня механізації бурового процесу і кваліфікації робітників.
Продуктивне час - це час (у годинах або змінах), що витрачається на виконання технологічно необхідних операцій в процесі спорудження свердловини, включаючи технологічні простої, а також час, необхідний для виконання робіт по усуненню геологічних ускладнень.
Непродуктивне час - час (в годинах або змінах), що витрачається на ліквідацію аварій, виробництво позапланового (включаючи аварійний) ремонту обладнання і простої з організаційних причин. Простої (час простоїв) - втрата робочого часу в верстато-годинах, викликані організаційними і технічними причинами: відсутністю необхідного обладнання, інструменту, горючих і мастильних, промивної рідини і інших матеріалів, робочих, транспорту і т.п. а також через кліматичних і дорожніх умов; виконанням позапланових ремонтів і робіт з ліквідації аварій.
Технологічні простої - необхідні витрати часу в верстато-годинах на роботи, переривають процес буріння і пов'язані:
- з підтриманням стінок свердловини в стійкому стані (спуск і підйом обсадних труб, цементування і інші види тампонування);
- з випробуванням і дослідженням свердловини (електрохімічні та каротажні роботи, Інклінометрія, гідрогеологічні дослідження в процесі буріння;
- з доглядом за обладнанням (поточний ремонт бурових механізмів, мастило вузлів і т. п. проводяться безпосередньо на буровій).
Ці простої в балансі робочого часу враховуються як допоміжні операції. Коли зазначені вище роботи виконуються після завершення буріння свердловини, вони не відносяться до технологічних простоїв.
Після виконання свердловиною цільового призначення на певній глибині або недоцільність її подальшої поглиблення буріння припиняють, тобто свердловину закривають. Відновлення порушеного природного стану гірських порід після закриття свердловини називається ліквідацією свердловини. Якщо в процесі спорудження свердловини з яких-небудь причин тимчасово припиняють її буріння, то виробляють комплекс робіт по її збереженню, званий консервацією свердловини.
У процесі спорудження свердловин в ряді випадків відбувається порушення продуктивності земель, забруднення різними хімічними речовинами родючого шару, поява котлованів технічного призначення. Ліквідація цих наслідків шляхом проведення комплексу робіт називається рекультивацією земель.
Найбільш відповідальні технічні засоби повинні відповідати стандартам, що встановлює єдині технічні вимоги до продукції і норми, обов'язкові до застосування підприємствами країни (державні стандарти Російської Федерації - ГОСТ РФ), а також країнами СНД (міждержавні стандарти - ГОСТ).