ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.12.2023
Просмотров: 318
Скачиваний: 1
СОДЕРЖАНИЕ
Тема 4 4.5.Вскрытие и освоение продуктивных горизонтов при подземном выщелачивании
Технология вскрытия продуктивного горизонта
Способы бурения при вскрытии продуктивных горизонтов для подземного выщелачивания урана
Применяется вращательное бурение:
При вскрытии применяются следующие очистные агенты
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
где: Qв и Qж – соответственно, расход воздуха и жидкости при атмосферном давлении.
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;
Кольматация фильтра и прифильтровой зоны заключается:
Способы декольматожа (разглинизации) и их параметры
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.
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
Химические способы декольматажа
Освоение скважин с применением солянокислотной обработки пласта
Химический способ декольматажа
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
Расширитель механический с промежуточными тягами
Расширитель гидромеханический эксцентриковый:
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.