Техника - молодёжи 1947-05, страница 14

ИНЖ* дм* К Л ГИЕН КО

„.^Развить скоростные методы проходки скважины, турбинное бурение..»"

(Из Закона о пятилетнем плане восстановления и развитая народного хозяйства СССР на 1946 №50 гг.)

В капиталистических странах нефть добывают на мелких частных участках, принадлежащих разным хозяевам. Случается так, что из двух соседних участков земли один нефтеносный, а другой нет.

Как ни жмется неудачник к счастливому соседу, — все напрасно. А в ста метрах от него скв(ажины приносят соседу огромные доходы. Тогда неудачник идет на воровство, Но ворует он нефть не со складов соседа, а прямо из-под земли, подведя под соседний участок наклонную скважину. Кому придет в голову, что пробурена изогнутая скважина!

О судебных процессах по этому поводу пишут в американских газетах.

Как же бурили в земле наклонные скважины, если даже прямую глубокую скважину пробурить не так-то просто? На пути к нефтяному пласту встречается много препятствий. Ведь земная кора —это многослойный пирог с разнообразной начинкой. При бурений «надо пересечь пласты твердого грунта, глины, песка, камня, водные и газовые пласты.

Установлено, что первым предложил в 1844 году добывать нефть бурением русский чиновник горного управления Семенов, пробуривший первую нефтяную скважину.

Сначала появилось ударное бурение. Затем вращательное. Наконец — турбинное.

Сущность ударного бурения заключается в том, что скважину долбят тяжелым долотом, укрепленным на штанге или на канате.

Вращательное бурение состоит в том, что трубы с долотом вращаются ротором бурильного станка. Разбуренную породу из скважины удаляют особыми глинистыми растворами. Про* гоняемый насосом глинистый раствор по колонне бурильных . труб направляется к бурильному долоту и охлаждает его. Одновременно раствор размачивает породу и облегчает работу бурильного долота, Поднимаясь вверх между стенками скважины и бурильной трубой, он захватывает разрыхленную породу и уносит с собой.

По дороге глинистый раствор «штукатурит» стенки скважины, закупоривает все отверстия в стенках, закрывая доступ воде и газам из пересекаемых скважиной водоносных и газоносных пластов.

Длинная стальная труба вращается во время бурения двигателем, стоящим на земле, иногда на высоте четырех километров над долотом.

Сколько энергии теряется зря! А сколько времени теряется на простой в случае поломки или скручивания бурильных труб! И чем глубже скважина, тем труднее бурить.

Естественно, что бурильщики всех стран давно мечтали о том, чтобы двигатель, вращающий долото, перенести поближе к долоту, в забой. И только советский инженер, ныне член-корреспондент Академии наук СССР М А. Капелюшников впервые в мире в промышленном масштабе в 1924 году принципиально решил эту трудную техническую задачу, предложив совершенно новый способ бурения — турбинный. Он изобрел бурильный двигатель, который вместе с долотом углубляется в землю, — гидравлический одноступенчатый ре-дукторный турбобур.

Турбобур — это маленькая гидравлическая турбина, приводимая в движение тем самым глинистым раствором, о котором мы рассказали.

Неисчислимы преимущества турбобура* Старый, тяжелый, неповоротливый бурильный станок, требующий сильных паровых машин или электромоторов, заменен маленьким, изящ-ньщ^ ныряющим на любую глубину в скважину новым бурильный аппаратом.

Теперь можно бурить на любой глубине, не опасаясь поломки или скручивания бурильных труб. Они стали только каналами, подводящими глинистый раствор к турбобуру.

'Американские нефтепромышленники не знали турбинного метода бурения и наклонное бурение старались осуществить на основе старой техники. Чтобы искривить скважину в нужном направлении, американские инженеры время от времени в нее опускали стальные клинья и этим отжимали бурильное долото в сторону. До ста клиньев приходилось опускать в одну скважину. Даже в вертикальных скважинах очень часто вращающаяся колонна бурильных труб скручивается, ломается. Тем труднее вращать изогнутую колонну бурильных труб в наклонной скважине. Много ломали бурильных труб, а все-таки ствол скважины изгибали и добирались до нефтяного пласта соседа.

Скорость бурения была в три раза меньше обычной, заданное направление легко терялось, твердые породы не поддавались бурению ©овсе.

В 1939—1941 годах серьезное обстоятельство приковало внимание советских инженеров к наклонному бурению.

Разведчики установили, что под Баиловским районом города Баку, застроенным жилыми и промышленными зданиями, находится богатейшая нефтяная жила. Целый район города подлежал сносу.

Сохранить здания района могло лишь направленно-наклонное бурение.

На помощь пришли инженеры-изобретатели Ролен Арсеньевич Иоанне с ян, Михаил Тимофеевич Гусман, Эйюб Измайлова Тагиев и Петр Павлович Шумилов. Они открыли новую страницу в истории техники бурения, разработав в 1941 году турбинный способ направленно-наклонного бурения глубоких нефтяных скважин.

Иоаннесян, Гусман и Тагисв — коренные бакинцы. Они родились, росли, учились и стали инженерами в Баку. После института эта тройка пошла по одной дороге—на Бакинские нефтепромыслы. Здесь молодые инженеры сдружились. Создался на редкость сплоченный изобретательский коллектив инженеров-нефтяников. Вскоре к ним примкнул москвич из МГУ, молодой ученый Шумилов. Эта четверка стала живым олицетворением тесного союза теории и практики. С приходом Шумилова коллектив много выиграл. Шумилов принес новый неисчерпаемый поток идей и их математическое обоснование. 'А коренные бакинцы обладали опытом конструкторов-нефтяников со знанием

Для того чтобы получить наклонную скважину, турбобур (1) соединен с трубой (3) через пружинящее сочленение (2). Оно беспрерывно прижимает буровой инструмент в одну определенную сторону.

12