Бурение сверхглубоких скважин

Глава 3. Техника и технология
Техническая оснащенность буровой установки для бурения сверхглубокой скважины

Для бурения Кольской сверхглубокой скважины была создана отечественная буровая установка БУ-15000 грузоподъемностью 400 т. при давлении нагнетания 400 кг/ с максимальной автоматизацией процессов бурения (спуск и подъем бурового инструмента, подача долота) и бесступенчатым регулированием основных технических процессов за счет применения привода на постоянном токе. Установка рассчитана для проходки скважин до глубины 15 км. Автоматизация позволила в несколько раз увеличить скорость бурения.

Проходка осуществлялась с интервала 7264 метра отечественной установкой «Уралмаш-15000», с инновационной точки зрения, более мощным сооружением, грузоподъёмностью 400 тонн. Комплекс был укомплектован множеством технических, технологических, электронных и прочих передовых разработок.
Кольская скважина была оснащена высокотехнологичной и автоматизированной структурой:
1. Разведочная буровая установка, с мощным основанием, на котором смонтирована сама секционная вышка, высотой в 68 метров. Предназначалась для осуществления:

• 
  проходка ствола, операции спуск - подъема снаряда и прочие вспомогательные действия;
  
• 
  удержание ведущей и всей колонны труб, как на весу, так и процессе бурения;
  
• 
  размещение секций (свечей) бурильных труб, в том числе утяжеленных (УБТ), талевой системы.
  

Во внутреннем пространстве вышки размещались также средства СП (спуск - подъема), инструменты. Здесь же размещались средства безопасности и возможной экстренной эвакуации верхового (помощника бурильщика).
2. Силовая и технологическая оснастка, энергетические и насосные агрегаты.
3. Циркуляционная и противовыбросовая система, цементировочное оборудование.
4. Система автоматизации, управления, контроля процесса.
5. Электротехническое обеспечение, средства механизации.
6. Комплекс измерительного оборудования, лабораторная техника и многое прочее.
Ниже 2000 отметки стальные трубы были заменены на алюминиевые ЛБТ (легкосплавные бурильные трубы). Толщина их варьировала в пределах 11-17 мм. Внутри турбобура размещалась съёмная труба, так называемый керноприемный узел, служащий для отрыва и забора керна. В качестве разрушающего инструмента использовались твердосплавные и алмазные коронки. Ресурс их составлял порядка 4 часа или 7-10 метров углубления. При съёме керна осуществлялась операция спуск - подъема всей колонны, с разбором её на свечи, длиной в 33 метра каждая.
При отсутствии технических проблем, рейсовая проходка составляла 4 часа, а операция спуск - подъема 12-километровой колонны труб занимала 18 часов. Механическая скорость углубления на некоторых интервалах не превышала 3 м/час. То есть между операциями спуск - подъема, проходка составляла не более 6-10 метров.
Средняя проходка в месяц составляла 60 погонных метров. На последние же 5000 метров бурения в результате интенсивного износа, было израсходовано 50000 метров труб. Проходка до интервала 7263 велась в течение 4 лет. С интервала 7264 метра проходка осуществлялась специально разработанной буровой установкой «Уралмаш-15000», с помощью которой удалось достичь глубины 12262 метра.