Файл: Бурение геологоразведочной скважины на полиметаллические руды глубиной 700 м.rtf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 126
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Обзор геолого-технических условий бурения
2. Анализ современного состояния техники и технологии бурения разведочных скважин на объекте работ
3. Выбор и обоснование способа бурения
4. Проектирование конструкции скважины
5. Выбор бурового инструмента и оборудования
6. Проектирование технологического режима бурения
7. Мероприятия по предупреждению и ликвидации осложнений и аварий при бурении скважин [4]
1. Предупреждение аварий с обрывами бурильных труб
2. Предупреждение аварий с породоразрушающим инструментом
3. Предупреждение аварий в результате прихватов бурильных колонн
1. Проверка мощности двигателя на бурение
2. Определение давления нагнетания бурового насоса
6. Проектирование технологического режима бурения
Правильно выбранный режим бурения является фактором, определяющим механическую скорость бурения, проходку на коронку, выход и качество керна, а также производительность бурения в целом.
Рассмотрим первый случай: твердосплавное бурение коронкой СМ-3 м наружным диаметром 76 мм). Сперва необходимо определить осевую нагрузку на породоразрушающий инструмент, которая зависит главным образом от физико-механических свойств пород, материала резцов и их опорной поверхности.
Осевую нагрузку на твердосплавную коронку определяют, исходя из рекомендуемых нагрузок на 1 резец, обеспечивающих объемный процесс разрушения породы, и рассчитывают по формуле (7.1):
, (7.1)Где Р - осевая нагрузка на твердосплавную коронку, даН;
- рекомендуемая нагрузка на один основной резец, даН; 
- число основных резцов в коронке, шт. Значения рекомендуемых нагрузок на один резец коронки (даН) для различных пород и типов твердосплавных коронок смотрят по таблице. В данном случае для коронки СМ3 рекомендуемая нагрузка на один основной резец составляет 40-50 даН. У данной коронки 6 основных резцов.
Таким образом, осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент будет равна:
Р=45*6=270 (даН)
Далее необходимо определить частоту вращения коронки. Она рассчитывается исходя из рекомендуемых значений окружной скорости коронки, которые принимаются тем больше чем меньше диаметр коронки. Для твердосплавного бурения окружные скорости вращения находятся в диапазоне 0,6-2 м/с.
Частота вращения рассчитывается по формуле (7.2):
, (7.2)Где
- окружная скорость коронки (м/с); 
- наружный и внутренний диаметры коронки соответственно (м)
Таким образом, при окружной скорости 1,5 м/с получаем:
n=424 об/мин
Качество и количество очистного агента выбирается в зависимости от геолого-технических условий бурения, типа коронки и ее размера. Количество промывочной жидкости можно рассчитать по формуле (7.3):
, (7.3)Где k- удельный расход промывочной жидкости на 1 см диаметра коронки, л/мин (берется из таблицы);
- наружный диаметр коронки, см.В таком случае, при k=14, получим:
V=14*7,6=106,4 (л/мин)
При колонковом бурении наиболее распространены глинистые растворы и техническая вода, так как это наиболее простой и дешевый способ промывки.
При бурении первых сорока метров наиболее выгодно будет использовать глинистые растворы. Основными компонентами являются вода, глины (15-36%), хим. реагенты.
Однако при проходке верхних интервалов скважины, закрепляемых колоннами бурильных труб, расчетные режимные параметры снижают. Тогда получим:
Р=190 даН
n=270 об/мин
V=60 л/мин
на интервале 40-700 метров бурение производится алмазными коронками с использованием комплекса ССК-59. При бурении с применением ССК пользуются параметрами приведенными в таблице №6 (данные взяты из [1]):
Таблица №6 рекомендуемые параметры бурения при использовании ССК
| Параметры | ССК-59 |
| Максимальная частота вращения снаряда, об/мин | 1500 |
| Предельная осевая нагрузка на коронку, даН | 1600 |
| Расход промывочной жидкости, л/мин | 15-60 |
| Давление жидкости, МПа |   |
| Вид промывочной жидкости | Вода, эмульсионные, полимерные, полимербентонитовые растворы с малым содержанием твердой фазы % |
Но следует принять во внимание, что приработка коронок при работе ССК производится на небольших частотах вращения - 150 - 250 об/мин при небольшой осевой нагрузке - 300 - 400 даН с расходом промывочной жидкости при диаметре 59 мм 10-15 л/мин.
Стоит учесть тот факт, что на глубине бурения 250-270 метров, залегают сильнотрещиноватые диабазы. На этом промежутке возможно сильное поглощение промывочной жидкости. Для устранения этой проблемы, можно воспользоваться смесью ЛП-1. Эту смесь смешивают с водой и она препятствует чрезмерному поглощению жидкости. То есть, дойдя до глубины 250 м, необходимо применить смесь ЛП-1 и оставшийся участок бурить с применением именно этой смеси. [3]
Таким образом были рассчитаны Р, n, V для всех интервалов бурения и занесены в таблицу №7:
бурение разведочный скважина технология
Таблица №7 Расчет Р, N, V
| Название породы | Интервал залеганиям | Мощность | P (даН) | N (об/мин) | V (л/мин) | Тип промывочной жидкости | |
| | От | До | | | | | |
| Моренные отложения | 0 | 40 | 40 | 190 | 270 | 60 | Глинистые растворы |
| Диабазы | 40 | 250 | 210 | 1000-1600 | 1500 | 50 | Эмульсионные растворы |
| Диабазы сильно трещиноватые | 250 | 270 | 20 | 1000 | 900 | 20 | ЛП-1 |
| Диабазы | 270 | 500 | 230 | 1600 | 1500 | 40 | ЛП-1 |
| Порфириты с рудными прожилками | 500 | 650 | 150 | 1600 | 1500 | 30 | Эмульсионные растворы |
| гнейсы | 650 | 700 | 50 | 1600 | 1500 | 30 | Эмульсионные растворы |
Если при бурении двух последних участков (на промежутке 500-700 м) будет наблюдаться поглощение жидкости, то в этом интервале необходимо будет также воспользоваться смесью ЛП-1.
7. Мероприятия по предупреждению и ликвидации осложнений и аварий при бурении скважин [4]
Авариями при бурении называют такие отклонения от нормального хода работ, которые приводят к преждевременному выходу из строя части или всего оборудования (инструмента) и непроизводительному простою скважины в результате нарушения технологического процесса бурения. Аварии могут быть с наземным оборудованием (с буровой вышкой, станком, двигателем, насосом, талевой системой) и внутри скважины. В результате аварии может частично или полностью выйти из строя оборудование и инструмент; иногда аварии приводят к потере скважины.
Осложнением при бурении называют такую ненормальную ситуацию в скважине, при которой дальнейшая её проходка становится невозможной, либо бурение продолжается, но резко снижается его производительность.
Аварии и осложнения требуют для их ликвидации больших затрат времени и средств, поэтому буровой персонал должен знать причины возникновения и основные мероприятия по предупреждению и ликвидации аварий и осложнений при бурении скважин.
В колонковом бурении выделяют четыре группы аварий:
1. Обрывы труб и породоразрушающего инструмента
2. Развинчивание труб и породоразрушающего инструмента
3. Прихваты труб и породоразрушающего инструмента
4. Падение бурового снаряда, труб и посторонних предметов в скважину
1. Предупреждение аварий с обрывами бурильных труб
Для предупреждения аварии с обрывами бурильных труб необходимо:
· применять бурильные трубы, соответствующие по своей прочности выбранному режиму бурения (или рассчитывать режим бурения в соответствии с прочностью труб);
· проводить систематический осмотр соединений бурильных