Файл: Учебное пособие по курсу Технология бурения разведочных скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые. (Первая часть). Ученое пособие. М. изд. Рггру, 2007.doc

Алмазные долота. Эти долота изготавливаются диаметрами от 91,4 до 391,3 мм следующих модификаций:

однослойные с размещением зерен алмазов в поверхностном слое матрицы по определенной схеме: радиальные –ДР; ступенчатые –ДТ ; ступенчатые с торовидными выступами –ДК; лопастные- ДЛ; с синтетическими алмазами –С. Пример обозначения: ДКС-139,7 С – однослойное алмазное долото ступенчатое с торовидными выступами с синтетическими алмазами диаметром 139,7 мм для бурения пород средней крепости;

импрегнированные – И с равномерным перемешиванием алмазов в объеме матричного материала: с шаровидными выступами- ДИ; лопастные –ДЛИ. Пример обозначения: ДЛИ-187,3 С – импрегнированное алмазное долото диаметром 187,3 мм для бурения пород средней крепости.

Специальные долота. Долота для специальных целей предназначены для работ в пробуренной скважине и обсадной колонне (зарезные, расширители, фрезерные и др.).

Бурильные головки:

Бурильные головки предназначены для бурения с отбором керна и выпускаются трех типов: лопастные, шарошечные и алмазные для керноприемных устройств без съемного керноприемника (К) и со съемным керноприемником (КС).

Лопастные бурильные головки преднзначены для бурения мягких пород (М), мягких и средней твердости (МС).

Шарошечные бурильные головки – для бурения пород мягких с прослоями средней твердости, абразивных (МСЗ); средней твердости, абразивных (СЗ); средней твердости с прослоями твердых (СТ); для твердых абразивных (ТЗ); для твердых с прослоями крепких абразивных (ТКЗ).

Пример обозначения: КС-212,7/60 СТ – бурильная головка для съемного керноприемника диаметром 212,7 мм, диаметр керна 60 мм для бурения пород средней крепости с прослоями твердых пород.

Алмазные бурильные головки – выпускаются:

однослойные с выступами радиальными (КР) и торцевыми (КТ);

импрегнированные (КИ).

Пример обозначения: КТ-138,1/52 С – однослойная алмазная бурильная головка с торцевыми выступами диаметром 138,1 мм, диаметр керна 52 мм для бурения пород средней крепости.

Выбор рациональных типов шарошечных долот.

Единым комплексным критерием оценки эффективности работы шарошечных долот является величина эксплуатационных затрат на 1 м проходки, определяемая по формуле

---

,

где -стоимость долота, руб; - нормативные затраты на СПО, отнесенные к рейсу, ч; - нормативное время затрат на подготовительно-заключительные операции, отнесенные к рейсу, ч; - стоимость часа работы буровой установки, руб./ч; - проходка на долото, м; - средняя механическая скорость проходки, м/ч.

Выбор рациональных типов долот осуществляется по «Обобщенной классификационной таблице соответствия типов шарошечных долот свойствам горных пород» (ОКТ) (рис 1.1) или по «Классификационной таблице парных соответствий категорий твердости и абразивности пород типам шарошечных долот» (КТС) (рис 1.2).

Структура таблицы ОКТ (рис 1.1) разработана таким образом, что гистограммам процентного содержания в пачках разных по твердости и абразивности горных пород классификационно поставлены в соответствие определенные типы шарошечных долот, наилучшим образом (по минимуму эксплуатационных затрат на проходку 1 м скважины) обеспечивающие соответствие типов долот свойствам пород. Выбор рационального типа долота осуществляется путем сравнения гистограмм, полученных при построении МКР, с типовыми гистограммами в таблице ОКТ. Например, если при построении МКР получены гистограммы, в наибольшей степени по форме и абсолютным значениям содержания пород с различными категориями твердости, абразивности соответствующие типовым гистограммам в таблице ОКТ, расположенным во второй строчке сверху, то для такой пачки рациональным будет долото типа МЗГ.

В случае, если гистограммы, полученные в МКР значительно отличаются от типовых в таблице ОКТ, то необходимо выбор рационального типа долота производить по таблице КТС. Например, после расчета по формулам (1.1) и (1.2) получили средневзвешенные значения категории твердости и абразивности соответственно

---

, .



Рис.1.1. Обобщенная классификационная таблица соответствия типов шарошечных долот свойствам горных пород.
Наносим точку по этим значениям на поле КТС (точка F). Видно, что точка F располагается на наиболее близком расстоянии к табличной точке, соответствующей долоту типа СТ. Следовательно, для бурения в пачке пород с такими значениями классификационных характеристик рациональным является долото типа СТ. В этом случае при бурении долотом этого типа в породах рассматриваемой пачки будут обеспечены минимальные эксплуатационные затраты на 1 м бурения скважины.

---

Рис.1.2. Классификационная таблица парных соответствий категорий твердости и абразивности пород типам шарошечных долот.
Пример 1.1. В соответствии с геологическими данными и данными по категориям твердости и абразивности, а также с учетом зон осложнений и водонефтегазопроявлений (табл.1.14.) разделим весь геологический разрез на пачки пород, сходные приближенно по твердости и абразивности, а затем подберем необходимые для бурения в каждой из этих пачек пород долота.

В нашем случае геологический разрез разделим на пять пачек пород.

Номер пачки .......... I II III IV V

Интервал, м .......... 0-280 280-1120 1120-1550 1550-2730 2730-3460

Р е ш е н и е: Подставляя данные из таблицы 1.14 и используя формулы (1.1) и (1.2), получаем:

I пачка состоит из одного пласта ; ;

II пачка состоит из трех пластов (2, 3 и 4):

,



Таблица 1.15

Номер пачки	Интервал, м		Средневзвешенная категория
	От	до	твердости	абразивности
I II III IV V	0 280 1120 1550 2730	280 1120 1550 2730 3460	5 1,36 6 2 6,7	1 2,64 2 2 2,25

III пачка состоит из двух пластов (5 и 6):

;

;

IV пачка состоит из двух пластов (7 и 8): ; ;

V пачка состоит из трех пластов (9, 10 и 11):

---

;

.

Результаты расчетов сведем в табл. 1.15.

Исходя из рассчитанных и и используя классификационную таблицу парных соответствий категорий твердости и абразивности пород типам шарошечных долот (см. рис.1.2) и данные таблицы 1.15, произведем выбор долот для каждой пачки. Ножка циркуля устанавливается на пересечении значений и . Увеличивая радиус, проводим дуги, пока не пересечем ближайшую эталонную точку искомого типоразмера долота.

Так, для I пачки расчетная точка близко расположена к эталонной, соответствующей долоту типа СТ. Таким образом, для бурения пачки пород с заданными значениями классификационных характеристик рациональным является долото типа СТ. Для II пачки- долото типа М, для III пачки- Т, для IV пачки- М и, наконец, для V пачки - долото типа Т.

После выбора и проектирования конструкции скважины следует подобрать по табл. 1.5-1.9 типоразмер долота.
Необходимо отметить, что не всегда выбранный тип долота может соответствовать проектному диаметру бурения по конструкции скважины. Это относится и к наиболее востребуемым трехшарошечным долотам по ГОСТ 20 692-75, ТУ 26-02-874-80 малых диаметров от 98,4 до 161 мм и больших диаметров 320, 444,5 и 490 мм.

В этом случае выбор типоразмера осуществляется по имеющимся в соответвующих ГОСТах, придерживаясь принципа усиления вооружения шарошек, по сравнению с заранее определенным, и уделяя особое внимание наличию абразивности горных пород пачки.
2. Проектирование конструкции скважины.

2.1. Общие положения.

Обоснование и расчет конструкции скважины составляет один из основных разделов технического проекта на строительство скважины.

Конструкцию скважины разрабатывают и уточняют в соответствии с конкретными геологическими условиями бурения в заданном районе. Она должна обеспечить выполнение поставленной задачи, т.е. достижение проектной глубины, вскрытие нефтегазоносной залежи и проведение всего намеченного комплекса исследований и работ в скважине, включая ее использование в системе разработки месторождения.

---