Файл: Тема 4 Вскрытие и освоение.pptx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.12.2023

Просмотров: 266

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Тема 4 4.5.Вскрытие и освоение продуктивных горизонтов при подземном выщелачивании

Технология вскрытия продуктивного горизонта

Зависомость глубины проникновения глинистого раствора в пески (размер зерен 1÷1,25 мм) от вязкости раствора

Глубина проникновение глинистого раствораотивления в поры пласта зависит в основном от его вязкости и статического напряжения сдвига.

ГИДРОФИЛЬНОСТЬ - способность пород смачиваться водой. К гидрофильным веществам относятся, например, глины, силикаты.

Способы бурения при вскрытии продуктивных горизонтов для подземного выщелачивания урана

Применяется вращательное бурение:

При вскрытии применяются следующие очистные агенты

Глинистые растворы

Требования к глинистым растворам

Типы глинистых растворов для вскрытия продуктивных горизонтов

4.Малоглинистые промывочные жидкости, обработанные веществами, легко растворимыми в кислоте.

Водогипановые промывочные жидкости для вскрытия продуктивных горизонтов

Аэрированные промывочные жидкости

К ним относятся:

где: Qв и Qж – соответственно, расход воздуха и жидкости при атмосферном давлении.

Сжатый воздух

Продувка скважин

Масловлагоотделители

Оборудование устья скважины

Циклон для улавливания шлама

Преимущества бурения с продувкой

Вскрытие продуктивных горизонтов с помощью обратной промывки

Схема бурения с обратной промывкой при использовании для создания циркуляции эрлифта

Для применения обратной промывки при вскрытии пласта должны соблюдаться следующие основные условия:

Схемы вскрытия продуктивного пласта с обратной промывкой

а – образование каверны гидрорасширителем;

б – образование каверны механическим расширителем;

в – вскрытие шарошечным расширителем;

г – посадка фильтра эрлифтом:

1 – расширители и долота, 2 – бурильная и водоподъемная колонны, 3 – колонна воздухоподводящих труб, 4 –колонна обсадных труб, 5 – фильтр

Схемы технологических операций по устройству гравийной обсыпки при вскрытии продуктивного пласта с обратной циркуляцией промывочной жидкости

находящимися во взвешенном состоянии в фильтрующейся жидкости, результатом которого является уменьшение активной пористости грунтов и резкое снижение скорости фильтрации.

Кольматация фильтра и прифильтровой зоны заключается:

Способы декольматожа (разглинизации) и их параметры

К основным относятся:

Гидравлический разрыв пласта (ГРП)

Схема вскрытия продуктивного горизонта гидроразывом пласта

Гидродинамические скважинные кавитаторы для гидравлического разрыв пласта

Гидродинамический скважинный кавитатор:

1 –корпус; 2 – резьбы; 3 – шар; 4 – гнездо кавитационное

Генерирование ударных волн в окружающую жидкость в скважине

К гидрофизическим способам декольматажа фильтров относятся:

Взрыв твердых взрывчатых веществ (Торпеды с Детонирующим Шнуром -ТДШ)

Торпеды из детонирующего шнура.

а — ТДШ-25; б — ТДШ-В:

1 — головка,

2 — взрывной патрон,

3 — детонирую-щий шнур,

4 — трос,

5 — центраторы,

6 — натяжной

груз;

Торпеды ТДШ (детонирующий шнур)

Действие взрыва при очистке фильтра

а– схема пульсации газового пузыря при взрыве;

Электровзрывной способ для очистки фильтров (Эффект Юткина Л.А.)

Схема электрического разрядника при взрыве проволочки

Результаты испытаний по очистке фильтров с использованием взрывающихся проволочек

Вибрационная гидродинамическая обработка скважин виброустановкой поверхностного типа

Схема погружной виброустановки

Метод свабирования

Химические способы декольматажа

Освоение скважин с применением солянокислотной обработки пласта

Химический способ декольматажа

Комбинированные методы

Освоение технологических скважин

1.Процесс освоения технологических скважин промывкой

в основном включает две операции:

Способы освоения технологических скважин:

в – прямая промывка при сооружении скважин с гравийными фильтрами

г – обратная поинтервальная промывка прифильтровой зоны

Способ одновременной откачки продуктов кольматации с подачей в зону фильтра воды

2. Процесс освоения технологических скважин расширением фильтровой зоны скважины

При определении величины расширения призабойной зоны технологических скважин ПВ необходимо учитывать:

механический,

Расширитель механический с промежуточными тягами

Расширитель гидромеханический эксцентриковый:

Расширитель инерционный

1 – корпус; 2 – породоразрушающий наконечник; 3 – лопасть - расширитель; 4 – тяга


1– эксплуатационная колонна, 2 – бурильные трубы, 3 – фильтр, 4 – манжета, 8 – разделитель

Вода
  • Недостатком описанной схемы промывки фильтра и зафильтровой зоны скважины является дополнительное загрязнение нижней части фильтра в процессе декольматации.
  • Предотвратить засорение фильтра и обвалы стенок скважин в процессе освоения, а также сократить затраты времени на освоение позволяет способ, при котором одновременно с откачкой продуктов кольматации по эксплуатационной колонне в зону фильтра подают воду с расходом, равным или меньшим расходу откачки.

Способ одновременной откачки продуктов кольматации с подачей в зону фильтра воды

  • Освоение скважин осуществляют следующим образом. В воздухоподающий шланг 10 подают воздух, а через патрубок на устье в скважину подают воду или специальные растворы с расходом, равным или менее, чем производительность эрлифта.
  • При работе эрлифта глинистый раствор и пластовая жидкость через окна 14 эксплуатационной колонны, окна 13 в хвостовике 12 поднимаются на поверхность по пульподъемным трубам.
  • В зоне за фильтром происходит снижение уровня и обрушение глинистой корки, которая вместе с раствором поднимается на поверхность.

1– эксплуатационная колонна, 3 – фильтр, 4 – манжета, 9 – пульпоподъемные трубы эрлифта,10 – воздухоподающий шланг, 11 – смеситель эрлифта, 12 – хвостовик, 13 – окна в хвостовике, 14 – окна в эксплуатационной колонне, 15 – пакер

Вода
  • В то же время жидкость, закачиваемая в скважину, проходит через фильтр и не дает возможности кольматанту войти в зону фильтра и закупорить отверстия.
  • Прокачивание осуществляется до полного выноса продуктов кольматации. При этом способе освоения поступающая в прифильтровую зону промывочная жидкость не соприкасается с горными породами, слагающими стенки скважины выше рудного пласта, что является очень важным при применении одноколонных конструкций скважин и при наличии по стволу скважины неустойчивых интервалов.
  • После завершения работ по освоению скважины отсоединяют и поднимают став эрлифта, а хвостовик 12 опускается вниз и перекрывает окна 14. В дальнейшем в процессе эксплуатации скважины поступление промывочных растворов будет проходить через фильтр.
  • Данное устройство может быть использовано также для восстановления производительности технологических скважин в процессе их эксплуатации. При этом вместо воды в скважину подают раствор кислоты или другого химического реагента.


1– эксплуатационная колонна, 3 – фильтр, 4 – манжета, 9 – пульпоподъемные трубы эрлифта,10 – воздухоподающий шланг, 11 – смеситель эрлифта, 12 – хвостовик, 13 – окна в хвостовике, 14 – окна в эксплуатационной колонне, 15 – пакер

Вода

2. Процесс освоения технологических скважин расширением фильтровой зоны скважины

  • является одним из наиболее эффективных способов вскрытия и освоения геотехнологических скважин ПВ: повышения их производительности, снижения стоимости бурения и добычи полезных ископаемых.
  • При сооружении геотехнологических скважин в конструкции зачастую предусматривается создание гравийной обсыпки вокруг фильтровой колонны. Толщина гравийной обсыпки должна составлять до 100 мм. Поэтому в интервале посадки фильтровой колонны диаметр скважины должен быть больше основного диаметра, т.е. этот интервал должен быть расширен.

При определении величины расширения призабойной зоны технологических скважин ПВ необходимо учитывать:

  • размеры добычного оборудования, опускаемого в скважину (фильтры, эрлифты, погружные насосы);
  • эффективное разрушение зон интенсивной кольматации продуктивных горизонтов;
  • создание гравийных обсыпок необходимой толщины;
  • устойчивость кровли пласта над зоной расширения.

механический,

  • механический,
  • гидродинамический,
  • комбинированный.
  • Предпочтение отдают механическому и комбинированному способам, основанным на механическом разрушении горных пород и с использованием энергии струи промывочной жидкости.

В практике сооружения технологических скважин наиболее широко применяют три способа расширения призабойной зоны:

1 – режущие лопасти; 2 – втулка; 3 – корпус расширителя; 4 – нажимное устройство; 5 – корпус поршня; 6 – резиновые манжеты; 7– гайка; 8 – переходник

Режущие лопасти расширителя выводятся в рабочее положение посредством поршня, приводимого в движение давлением потока жидкости, нагнетаемой буровым насосом.

Основное достоинство таких расширителей – высокая надежность в работе благодаря незначительному числу подвижных элементов.

Приведение лопастей расширителя в транспортное положение по окончании расширения производится в процессе подъема бурового инструмента при движении расширителя по стволу скважины.
  • Для расширения фильтровой части скважин под гравийную обсыпку на предприятиях Казатомпрома используют лопастные расширители РЗ 260/320.


1 – корпус; 2 – резцедержатель; 3 – цилиндровая полость; 4 – поршень; 5 – шток; 6 – возвратная пружина; 7 – кольцо регулировочное; 8 – обратный клапан; 9 – дроссель; 10 –переходник; 11 – подшипники; 12 – пальцы; 13 – шплинты; 14 – манжета; 15 – проволока фиксирующая; 16–отверстия в резцедержателях; 17–чехол;18– предохранительный стержень; 19 – пропускной канал.

Работа расширителя

1.Предварительно закрепляют резцедержатели 2 проволокой 16 или чехлом 17 и опускают расширитель до нижней границы интервала расширения скважины.

2. Включают подачу промывочной жидкости и вращение
  • 3. Над поршнем 4 создается зона повышенного давления по сравнению с давлением жидкости в затрубном пространстве, вследствие чего поршень 4 начинает перемещаться вниз, одновременно поджимая возвратную пружину 6 и воздействуя наконечником штока 5 на внутренние грани резцедержателей 2.
  • Происходит разрыв проволоки 16 или материала чехла 17, а затем резцедержатели 2 начинают расходиться, воздействуя своими резцами на стенки скважины, постепенно разрушая их и расширяя скважину.
  • Резцедержатели 2 принимают рабочее положение, то есть внутренние грани резцедержателей займут положения, параллельные наружной поверхности штока 5.
  • Извлекая инструмент из скважины осуществляют расширение скважины на величину заданного интервала, после чего прекращают вращение бурового инструмента и подачу промывочной жидкости.
  • Под воздействием сжатой при расширении пружины 6 поршень со штоком 5 переместятся вверх, а детали расширителя займут вертикальное положение.

Расширитель механический с промежуточными тягами


1 – корпус; 2 – поршень; 3 – тяга; 4 – лопасти; 5 — породоразрушающий наконечник
  • Эффективной разновидностью механических расширителей, применяемых при сооружении технологических скважин ПВ, являются расширители с промежуточными тягами.
  • Режущие лопасти 4 расширителя с промежуточными тягами 3 выводятся в рабочее положение с помощью поршня 2, приводимого в действие потоком жидкости, нагнетаемой буровым насосом и промежуточных тяг 3.
  • Усиление резания регулируют изменением давления, развиваемого буровым насосом.
  • Диаметр камеры может достигать 300–400 мм при первоначальном диаметре скважины 190 мм.
  • Режущие лопасти занимают исходное положение при подъеме бурового инструмента и прекращении подачи жидкости буровым насосом.


1 – корпус; 2 – поршень; 3 – тяга; 4 – лопасти; 5 — породоразрушающий наконечник

Расширитель гидромеханический эксцентриковый:

  • Расширитель эксцентриковый отличается простотой конструкции, высокой надежностью в работе (из-за отсутствия подвижных элементов).
  • Процесс разрушения породы стенок буровых скважин этим расширителем основан на использовании момента инерции расширителя относительно оси вращения.
  • Расширение скважин происходит кроме использования возникающих центробежных сил частично за счет гидромонитор- ного эффекта струи жидкости.

1 – бурильная труба; 2 – муфта замка для бурильных труб; 3 – лопасть; 4 – насадка; 5 – втулка; 6 – верхняя крышка; 7 – нижняя крышка; 8 – корпус расширителя
  • Важной проблемой при расширении скважин с помощью механических и гидромеханических расширителей является очистка расширителя и расширенной призабойной зоны от разрушенной породы.
  • В расширенной части скважины возникают неблагоприятные условия для выноса шлама из-за уменьшения скорости восходящего потока промывочной жидкости.
  • Повышение качества очистки расширяемой части скважины и режущих элементов долота от разрушенной породы и шлама является применение обратновсасывающей промывки при использовании инерционного раcширителя.

Расширитель инерционный

1 – корпус; 2 – породоразрушающий наконечник; 3 – лопасть - расширитель; 4 – тяга

  • Режущие лопасти расширителя выводятся в рабочее положение в начальный период их работы за счет центробежных сил, возникающих при вращении.
  • Закончив расширение, осуществляют интенсивную промывку ствола скважины, а затем инструмент вместе с расширителем поднимают на поверхность.
  • Это дает возможность :
  • повысить скорости бурения,
  • уменьшить материально-технические затраты ,
  • снизить стоимость сооружения скважин.
  • Кроме того, при сооружении скважин для подземного выщелачивания легко создается уширенный контур гравийной обсыпки, что способствует повышению производительности скважин и увеличению их срока службы.