Бурение скважин — это процесс бурения скважины в земле для добычи природного ресурса, такого как грунтовые воды , рассол , природный газ или нефть , для закачки жидкости с поверхности в подземный резервуар или для оценки подземных пластов или мониторинг. Бурение с целью изучения природы подземного материала (например, в поисках металлической руды ) лучше всего описывается как бурение скважин .
Самые ранние колодцы представляли собой колодцы с водой, неглубокие ямы, вырытые вручную в регионах, где уровень грунтовых вод приближался к поверхности, обычно с каменными или деревянными стенами, облицовывающими внутреннюю часть, чтобы предотвратить обрушение. В современных методах бурения используются длинные буровые шахты, в результате чего ямы становятся намного уже и глубже, чем можно было бы получить при копании.
Бурение скважин может производиться вручную или механически, а характер необходимого оборудования варьируется от чрезвычайно простого и дешевого до очень сложного.
Бурение с управляемым давлением (MPD) определяется Международной ассоциацией буровых подрядчиков (IADC) как «адаптивный процесс бурения , используемый для более точного контроля профиля кольцевого давления по всему стволу скважины». пределы и соответствующим образом управлять профилем гидравлического давления в затрубном пространстве».
Самые ранние записи о бурении скважин датируются 347 годом нашей эры в Китае. [1] Нефть использовалась в древнем Китае для «освещения, как смазка для осей телег и подшипников гидромолотов, как источник углерода для чернильных палочек и как медицинское средство от язв у людей и чесотки у животных. ." [2] В древнем Китае машины для глубокого бурения были в авангарде добычи соляных скважин к I веку до нашей эры. Древние китайцы разработали современные проходческие колодцы и были первой цивилизацией, которая использовала машины для бурения колодцев и бамбуковые обсадные трубы для колодцев, чтобы держать отверстия открытыми. [3] [4]
В современную эпоху первый патент на шарошковое долото был выдан американскому бизнесмену и изобретателю Говарду Хьюзу-старшему в 1909 году. Он состоял из двух переплетенных конусов. Американский бизнесмен Уолтер Бенона Шарп очень тесно сотрудничал с Хьюзом в разработке долота. Успех этого сверла привел к основанию компании Sharp-Hughes Tool . В 1933 году два инженера компании Hughes, одним из которых был Ральф Нойхаус, изобрели трехшарошечное долото с тремя конусами. Патент Хьюза на трехшарошечное долото действовал до 1951 года, после чего аналогичные долота начали производить другие компании. Тем не менее, в 2000 году Hughes по-прежнему занимала 40% мирового рынка буровых долот. Превосходные характеристики износа компактных долот с поликристаллическим алмазом (PDC) постепенно ослабили доминирование шарошечных долот, и в начале этого столетия доходы от буровых долот PDC обогнали доходы от шарошечных долот. биты. Технология обоих типов долот значительно усовершенствовалась и обеспечивает повышенную долговечность и скорость проникновения в породу. Это было обусловлено экономикой отрасли и переходом от эмпирического подхода Хьюза в 1930-х годах к современным кодам конечных элементов как для гидравлического программного обеспечения, так и для программного обеспечения для размещения фрез.