Metody wiercenia:

• Mechaniczna – polega na kruszeniu, skrawaniu miażdżeniu lub ścieraniu skały za pomocą odpowiednich narzędzi

• Fizyczne – polegająca kruszeniu skał materiałami wybuchowymi lub urabianiu strumieniem wody lub ognia lub za pomocą fal ultradźwiękowych

• Chemiczne – polegają na rozpuszczaniu skał (np.sól) lub zgazowaniu

Sposoby zwiercania skał :

• Wiercenie okrętne – polega na ręcznym pokrętnym wgłębianiu w skałę narzędzia wiertniczego

• Wiercenie udarowe – wykonuje się za pomocą udarów narzędzia wiertniczego wprowadzonego w ruch posuwisto – zwrotny a)z wykorzystaniem wahacza b)urządzenia szarpakowego

• Wiercenie obrotowe – za pomocą narzędzia wiertniczego wprawionego w ruch obrotowy za pomocą : wrzeciona, stołu wiertniczego, top drive

• Wiercenie obrotowo – udarowe - wykorzystuje w czasie wiercenia zarówno ruch obrotowy jak i ruch posuwisto – zwrotny

Wiercenia udarowe dzielimy ze względu na :

1. Rodzaj przewodu :

• Wiercenie z przewodem linowym

• Wiercenie z przewodem żerdziowym (wolno, szybko udarowe)

1. Ze względu na usuwanie zwierciń z dna otworu :

• Wiercenia suche (za pomocą łyżki)

• Wiercenia płuczkowe ( za pomocą płuczki wiertniczej )

1. Ze w względu na rodzaj napędu i miejsce umieszczenia silnika

• Ręczne

• Mechaniczne (udarowe zwykle z silnikiem na powierzchni oraz udarowe z silnikiem na spodzie odwiertu)

• Specjalne (z zastosowaniem ultradźwięków i drgań wysokiej częstotliwości )

1. Częstotliwości udarów świdra o skałę

• Wolno udarowe

• Szybko udarowe

Wiercenia mechaniczne obrotowe :

1. Wielkość średnicy wykonywanych otworów

• Mało średnicowe (35-150mm)

• Normalno średnicowe (150 – 300mm)

• Wielko średnicowe ( powyżej 300mm)

1. Sposób wprowadzenia w ruch obrotowy przewodu wiertniczego

• Wiercenia stołowe (rotary)

• Wiercenia wrzecionowe

• Z górnym napędem (top drive )

Sposób otrzymywania próbek skał w czasie wiercenia :

1. Wiercenie pełne zwane też pełno otworowe lub bezrdzeniowe

2. Wiercenie rdzeniowe

• Rdzeniówki zapuszczone i wyciągane wraz z przewodem wiertniczym

• Rdzeniówki wpuszczane do przewodu wiertniczego (wrzutowe)

Sposób usuwania próbek skalnych spod świdra przez płuczkę

1. Z zastosowaniem prawego obiegu płuczki

2. Za zastosowaniem odwrotnego ( lewego ) krążenia płuczki wiertniczej)

Rdzeniówka pojedyncza – występuje w postaci pojedynczej rury stanowiącej pojemnik rdzenia który nie jest chroniony przed wpływem działania płuczki wiertniczej

Rdzeniówka podwójna – rdzeniówka składająca się z 2 współśrodkowych rur z których zewnętrzna obraca się z przewodem wiertnicznym a wewnętrzna nie ruchoma stanowi pojemnik zabezpieczający rdzeń przed wpływem płuczki wiertniczej

Rdzeniówki wrzutowe – pracują na zasadzie że przewód wiertniczy pozostaje w otworze wyciągana jest wewnętrzna rura rdzeniówki aby opróżnić ją z rdzenia

Miejsce umieszczenia silnika napędowego :

• Wiercenia z silnikiem na powierzchni

• Wiercenie z silnikiem na spodzie otworu wiertniczego (wiercenia turbo wiertłem, elektrowiertem, silnikiem hydraulicznym wgłębnym

Odchylenie się osi wiercenia od pionu :

• Normalne (pionowe)

• Kierunkowe ( horyzontalne, poziome, ukośne, )

Głębokość wierceń :

• Płytkie do 600m

• Średnio głębokie do 2000m

• Głębokie od 3500 – 4500m

• Bardzo głębokie powyżej 4500m

Wiercenie otworu wiertniczego – jest to zespół czynności technologicznych związanych z wykonywaniem cylindrycznego wyrobiska górniczego w skorupie ziemskiej górotworu metodami wiertniczymi

Górotwór – ośrodek gruntowy lub kompleks skał w którym wykonuje się wyrobisko górnicze

Otwór wiertniczy – jest to wyrobisko górnicze o przekroju kołowym wykonane w skorupie ziemskiej metodami wiertniczymi.

Głębokość otworu – odległość pionowa wylotu otworu liczona od przyjętego punktu na powierzchni terenu do płaszczyzny poziomej poprowadzonej przez dno otworu

Długość otworu – jest to odległość mierzona od wylotu otworu dna otworu wzdłuż osi otworu.

Etapy wiercenia otworu eksploatacyjnego :

1. Wiercenie otworu pod prowadnikowi kolumnę rur okładzinowych

2. Zapuszczanie i zacementowanie

3. Wiercenie pod kolumnę pośrednią(techniczną)

4. Zapuszczanie i zacementowanie pod kolumnę pośrednią

5. Wiercenie otworu pod kolumnę eksploatacyjną

6. Zapuszczanie i zacementowanie kolumny eksploatacyjnej rur okładzinowych

7. Wiercenie otworu pod kolumnę traconą(Liner) rur okładzinowych

8. Zapuszczanie i zacementowanie kolumny traconej

Odwiert – otwór wiertniczy w którym zakończono czynności wiertnicze (wiercenie, orurowanie, cementowanie,

Wiertnia – jest to obszar na którym zamontowana jest : wiertnica, zespół urządzeń, zabudowania niezbędne przy wykonywaniu otworu wiertniczego

Wiertnica – jest to zespół urządzeń wiertniczych składający się z :

• Wieży (masztu, wieżo masztu )

• Systemu wielokrążków

• Wyciągu wiertniczego

• Mechanizmu napędowego (wrzeciona, stół wiertniczy, top drive )

• Pompy płuczkowej

• Systemu oczyszczania płuczki ze zwierciń

Wieża wiertnicza – sztywna kratowa konstrukcja w formie ściętego ostrosłupa przeznaczona do :

• Przenoszenia obciążeń pionowych

• Wykonywania operacji związanych z zapuszczaniem i wyciąganiem przewodu wiertniczego i rur okładzinowych

Maszt wiertniczy – nośna konstrukcja metalowa słupowa lub kratowa spełniająca funkcje wieży wiertniczej

Wieżo maszt wiertniczy – jest to forma pośrednia pomiędzy wieżą wiertniczą a masztem wiertniczym składa się z : stojaka pomocniczego, masztu właściwego

Podbudowa wieży i masztu

Podbudowa wiertnicza – jest to konstrukcja nośna pod elementem wiertnicy zapewniająca ich właściwe położenie, zamontowanie

Pod podbudową wiertniczą znajduje się :

• Zestaw głowic przeciw erupcyjnych

• Rura odlewowa dla wypływu płuczki

• Więźby rurowe

Według norm API wysokość podbudowy wież może wynosić : 2,21m, 3,05m, 4,27m

Wyciąg wiertniczy – składa się głownie z bębna linowego i układu hamulcowego służącego do nawijania liny wiertniczej wielokrążka, zapuszczania i wyciągania przewodu wiertnicznego, oraz do przesuwu podwieszonego przewodu wiertniczego w kierunku pionowym w czasie wiercenia otworu

Przekładnia - jest to mechanizm służący do przeniesienia ruchu z elementu czynnego (napędowego) na bierny(napędzany) z jednoczesną zmianą parametrów ruchu czyli prędkości i siły lub momentu siły składa się z : czołu napędzającego, czołu napędzanego, elementów łączących

Wielokrążki

Wielokrążek ruchomy – element wiertnicy składający się z zespołu krążków linowych umieszczonych na linie wielokrążkowej służy do podwieszania haka wiertniczego

Wielokrążek ruchomy : hak , elewator, służy do podwieszenia głowicy płuczkowej )

Wrzeciono wiertnicze – część konstrukcyjna wiertnicy wrzecionowej przekazująca moment obrotowy na przewód wiertniczy i umożliwiający jego przesuwanie w kierunku pionowym w czasie wiercenia otworu

Stół obrotowy – podzespół wiertnicy obrotowej umożliwiający przekazywanie momentu obrotowego na narzędzia wiercące oraz obracanie przewodu wiertniczego za pomocą układów do stołu i graniatki,. Służy również do podtrzymywania przewodu wiertniczego kolumny rur okładzinowych , eksploatacyjnej oraz przewodu wiertniczego w klinach wiertniczych

Roboty wiertnicze – poszczególne prace i czynności wiertnicze niezbędne do wykonywania otworu

Sprzęt wiertniczy – urządzenia i narzędzia do wykonywania otworu wiertniczego

Świder wiertniczy – narzędzie przeznaczone do zwiercania skał metodą: skrawania(miękkich i plastycznych ) kruszenia ( twardych ) ścierania lub miażdżenia ( bardzo twardych )

Świder skrzydłowy (skrawający ) – świder mający część roboczą w kształcie dwóch lub więcej skrzydeł utwardzonych węglikami spiekanymi lub napawanych przeznaczony do wiercenia w skałach miękkich lub plastycznych metodą obrotową z wykorzystaniem płuczki

Świder gryzowy – świder którego część roboczą stanowią obracające się gryzy z zębami frezowanymi

Świder diamentowy – świder którego część robocza stanowią diamenty zespolone z matrycą wykonaną ze stali lub węglików spiekanych

Świdry diamentowe dzielimy na :

• Świdry z ostrzami z naturalnymi diamentami

• Świdry hybrydowe

• Typu PDC

Koronka rdzeniowa – narzędzie wiercące rdzeniowo zawierające powierzchnię pierścieniową otworu z pozostawieniem w środku skłony w postaci tzw. Rdzenia wiertniczego

Łyżka wiertnicza – narzędzie wiertnicze w kształcie rury

Ciężarowskaz - przyrząd pomiarowo – wskazujący i rejestrujący obciążenie haku wiertniczego

Głowica płuczkowa – urządzenie służące do połączenia węża płuczkowego z przewodem wiertniczym

Kliny wiertnicze – elementy metalowe wstawiane do wkładów stołu obrotowego lub płyty do rur przeznaczone do podtrzymywania kolumny przewodu wiertniczego lub rur okładzinowych lub wydobywczych

Klucz maszynowy wiertniczy – jest to narzędzie służące do skręcania lub rozkręcania połączeń gwintowanych

Klucz oborowy - – jest to narzędzie służące do skręcania lub rozkręcania połączeń gwintowanych może być wyposażony w napęd hydrauliczny

Przewód wiertniczy żerdziowy (przy wierceniu udarowym ) – składa się z stalowych żerdzi o pełnym przekroju oraz łączników przeznaczony do przekazywania energii z urządzenia napędowego na narzędzie wiercące

Przewód wiertniczy linowy – (wiercenie udarowe na linie ) – w postaci liny stalowej łączące urządzenie napędowe (szarpak) z przyrządem wiertniczym składającym się z łącznika , nożyc wolnospadowych , obciążników, i narzędzia wiercącego

Przewód wiertniczy płuczkowy - złożony z graniatki rur płuczkowych, obciążników, które poza przekazywaniem energii na narzędzie wiercące umożliwia tłoczenie płuczki wiertniczej do otworu

Graniatka – grubościenna rura o zewnętrznym kształcie czworoboku lub sześcioboku łączona dolnym końcem z przewodem wiertniczym a górnym z głowicą płuczkową przeznaczona do przenoszenia momentu obrotowego na przewód wiertniczy

Rura płuczkowa – są to rury stalowe bez szwu ze skręconymi końcami służą do przenoszenia momentu obrotowego , przepływu płuczki. Na końcu rur płuczkowych w celu umożliwienia ich skręcanie znajduje się zwojnik mogą być przykręcane albo zgrzewane

Zwojnik – dwuczęściowy łącznik rur płuczkowych z połączeniem gwintowanym.

Łącznik przewodu – jest to krótki odcinek przewodu wiertniczego mającego na obydwu końcach połączenie gwintowane narzędziowe służy do połączenia różnych elementów przewodu różniącego się średnicą

Obciążnik - element przewodu wiertniczego w kształcie grubościennej rury z połączeniem gwintowanym służący do wywierania nacisku na przewód wiertniczy

Stabilizator – element przewodu wiertniczego umieszczony w kolumnie obciążników lub na rdzeniówce i przeznaczony jest do centrycznego utrzymania w otworze wiertniczym

Elewator do rur – narzędzie służące do uchwycenia elementów przewodu wiertniczego przy ich zapuszczaniu lub wyciąganiu

Ściski – narzędzie pomocnicze w kształcie obejmy służące do uchwycenia rur okładzinowych lub elementów przewodu wiertniczego

System RUDS – pozwala na wiercenie pionowych otworów

Rdzeń wiertniczy – próbka skały w kształcie walca powstająca w wyniku pierścieniowego zwiercenia dna otworu koronką rdzeniową.

Rura okładzinowa – połączona w kolumnie rur jest zapuszczana do otworu w celu zabezpieczenia ściany otworu przez obsypywaniem

Więźba rurowa – urządzenie służące do podwieszania kolumny rur okładzinowych i szczelnego jej połączenia z kolumną poprzedni

1126 – francuzi wykonali pierwszy otwór studzienny od którego pochodzi nazwa studni artezyjskich

1771 – w Słobodzie wydrążono pierwsza w Polsce studnię

1842 – zastosowanie maszyny parowej do wiercenia obrotowego

1845 – francuski inżynier Favelle wprowadza płuczkę wiertniczą

1859 – pierwszy otwór naftowy w Pensylwanii

1863 – pierwsza koronka wiertnicza z diamentami

1896 - opracowanie metody wierceń obrotowych

1903 – zastosowanie po raz pierwszy zaczynu cementowego

1946 – Christensen konstruuje koronki rdzeniowe

1953 – Grigorian wierci pierwszy otwór rozgałęziony

1996 –opracowanie silnika wgłębnego

1990 – platforma „Gorilla” wierci pierwszy otwór poziomy

1884 – otwór Paszowa w Polsce osiągnął głębokość7210m celem wiercenia było rozpoznanie budowy geologicznej

1983 – 1988 otwór Kuźmina 1 osiągnął głębokość 7541 m

1853 – pokaz pierwszej lampy naftowej

1854 – powstaje pierwsza na świecie profesjonalna kopalnia

Głowica odwiertu samoczynnego składa się z :

• Więźby rurowej

• Głowicy rurowej

• Głowicy eksploatacyjnej

Więźba rurowa zamyka przestrzeń wszystkich rur okładzinowych

Głowica rurowa zamyka przestrzeń między wewnętrzną kolumną rur okładzinowych a rurami wydobywczymi

Głowica eksploatacyjna zamyka rury wydobywcze i umożliwia przepływ płynu złożowego do separatora

Ważne elementy wyposażenia odwiertu samoczynnego :

• Zwężka dławiąca

• Wymiennik ciepła

• Separator

Pompy wibracyjne przeznaczone są do eksploatacji odwiertów płytkich i średnio głębokich o niskiej lepkości ropy . głównym elementem jest oscylator

Elektryczne pompy wgłębne stosowane są przede wszystkim do wydobywania ropy z wysoko wydajnych odwiertów o średniej głębokości . zezwalają na osiągnięcie wydajności tego samego rzędu co gazo dźwigi przy znacznie mniejszym zużyciu energii

Gazo dźwigi ze względu na konstrukcje dzielimy na :

• Jedno kolumnowe

• Dwukolumnowe

Ze względu na doprowadzenie medium roboczego (gazu) –

• Centralne

• Pierścieniowe

Cykl pracy pompy wyporowej :

1. Okres napełniania komory

2. Okres wytłaczania

3. Okres wyrównywania ciśnień

Metody intensyfikacji dopływu ropy ze złoża do odwiertu :

• Torpedowanie

• Szczelinowanie

• Kwasowanie

• Metoda termiczna

Pompa rurowa : cylinder, tłok, przewód pompy, zawór ssący, zawór tłoczący, mufa, rury pompowe

Pompa odwrócona : cylinder, tłok, przewód pompy, zawór ssący, zawór tłoczący, mufa, rury pompowe, tuleja stopowa, kotwica

Układ pompy z zastosowaniem pompy wgłębnej : rury wydobywcze, pompa, sito pompowe , tłok pompowy, żerdzie pompowe, głowica pompowa, trojak, dławik, wahacz, silnik, przekładnie, korba, łącznik

Schemat kieratu pompowego z układem korbowym : silnik, przekładnie, wał pośredniczący, koła zębate, pasy klinowe, wał korbowy, korby, przeciągacze, główne koło kieratowe, koła kieratowa filialne