- •Список рисунков
- •Список таблиц
- •Введение
- •1 Определение категории буримости пород
- •2 Выбор способа бурения
- •3 Построение проектной конструкции скважины
- •4 Выбор бурового оборудования
- •5 Выбор бурового инструмента
- •5.1 Выбор технологического инструмента
- •5.2 Выбор вспомогательного и аварийного инструмента
- •6 Выбор типа очистного агента и схемы промывки скважин
- •7 Расчет рациональных параметров режима бурения
- •8 Тампонаж
- •9 Разработка мероприятий по повышению выхода керна;
- •10 Разработка мероприятий по поддержанию заданного направления скважины
- •11 Ликвидация скважины
- •11.1 Последовательность мероприятий по ликвидации скважины.
- •Заключение
- •Список использованной литературы
- •Приложение а
2 Выбор способа бурения
Исходя из определенных категорий буримости пород, можно сделать выбор способа бурения скважины. Породы представлены мягкими, средними, твердыми и средними категориями. Бурение будет осуществляться вращательным способом.
Проходка верхних пяти слоев до 220 метров будет осуществляться бескерновым вращательным бурением. Эти слои представлены мягкими породами и породами средней твердости, поэтому будет применено бурение с использованием трехшарошечного долота типа М для 1-3 слои и типа С для 4 слоя. Отбор керна производиться не будет.
Проходка слоев с шестого по девятый будет осуществляться вращательным колонковым бурением. При данном способе производится отбор керна для детальной разведки месторождения медно-никелевых жил. Так как в слоях имеются твердые и крепкие породы, то будет применяться алмазное бурение [14].
3 Построение проектной конструкции скважины
Конструкция скважины – характеристика буровой скважины, определяющая ее глубину и направление, диаметр на различных интервалах глубины, количество, диаметр и глубину спуска обсадных колонн.
Исходными данными для построения проектной конструкции (рисунок 1) разведочной скважины являются: глубина и угол залегания полезного ископаемого, физико-механические свойства и горно-геологические условия залегания пород, выбранный способ бурения.
Для медно-никелевого месторождения минимальный диаметр керна был взят за 59 мм. От данного диаметра с низу вверх, анализируя состав и структуру слоев, постепенно увеличивается диаметр. Это зависит как от диаметра обсадных труб, так и от слоев, которые перекрываются этими обсадными трубами. На горизонте 300 - 330 метров появляются монтмориллонитовые глины. Во избежание их вспучивания и перекрытия скважины, было принято решение перекрыть их обсадными трубами диаметра 73 мм. Обсадные трубы, для надежного перекрытия углубляются в песчаники на 2 метра и тампонируются.
На горизонте 40 - 120 метров появляется разрушенный известняк, который в ходе бурения будет поглощать раствор. Поэтому данный горизонт мы перекрываем обсадной трубой диаметра 89 мм. и тампонируем.
Верхний горизонт - пески, исходя из его физико-механических свойств, перекрываем обсадной трубой диаметра 108 мм. Для гарантированного прохода обсадных труб в скважину, ПРИ берем диаметром больше на несколько мм. 76, 93, 112 мм. соответственно (таблица 1) [14].
4 Выбор бурового оборудования
Для условий бурения, приведенных в таблице 1, учитывая глубину и диаметр бурения, а также угол наклона скважин, выбираем буровой станок СКБ-4. Он предназначен для бурения геологоразведочных скважин алмазными коронками диаметром 59 мм на глубину до 500 м. Буровой станок СКБ-4 (рисунок 1) имеет высокие скорости вращения шпинделя, что особенно важно при бурении алмазными коронками. Он оснащен необходимой контрольно-измерительной аппаратурой. В качестве привода может быть использован электродвигатель мощностью 22 кВт или дизель. В комплект буровой установки входит мачта БМТ-4А, буровой насос НБ-3 [2].
Рисунок 1 - Буровой станок СКБ-4 [2]
Буровой станок СКБ-4 предназначен для бурения с поверхности вертикальных и наклонных геологоразведочных скважин вращательным способом.
Технические данные бурового станка, основные параметры и характеристики (рисунок 2):
-Буровой станок СКБ-4 обеспечивает бурение геологоразведочных скважин на наиболее выгодных режимах алмазными и твердосплавными коронками, чему способствует широкий диапазон скоростей вращения шпинделя от 155 до 1600 об/мин.
-Станок СКБ-4 может работать в помещениях с открытым доступом наружного воздуха, например, под тентом, в условиях отсутствия прямого воздействия солнечной радиации и атмосферных осадков, в диапазоне температур от - 5° до + 40°С [2].
Рисунок 2 - Схема бурового станка СКБ-4 [2]
1 сцепление, 2 тормоз подъема,3 тормоз спуска ,4 лебедка ,5 трансмиссия ,6 вращатель ,7 гидросистема станка с автоперехватом,8 станина,9 цилиндр перемещения станка ,10 рама.
Таблица 2 - Характеристика СКБ-4
Максимальная глубина (м) |
500 |
||
При твердосплавном бурении |
300 |
||
При алмазном бурении |
500 |
||
Грузоподьемнотсь на крюке |
|||
Номинальная |
32 |
||
Максимальная |
50 |
||
Диаметр скважины мм |
|||
Начальный |
|
|
151 |
Конечный при твердосплавном бурении |
93 |
||
конечный при алмазном бурении |
59 |
||
Мощность привода кВт |
|
22 |
|
Частота вращения бурового снаряда в м |
155-1615 |
||
Угол наклона вращателя |
|
60-90 |
|
марка бурового насоса |
СКБ-4 |
||
Марка насоса |
НБ-3 |
||
Марка вышивки или мачты |
БМТ-4А МРУГУ-2 |
Насосная установка НБ-З.
Насосная установка НБ-З (рисунок 3,4) - предназначена для обеспечения циркуляции промывочной жидкости при бурении геологоразведочных скважин буровыми установками.
Рисунок 3 - Насосная установка НБ-З [3]
1- кривошипно-шатунный механизм. 2 - эксцентриковый вал. 3 - входной вал - шестерня. 4 - гидравлическая часть насоса; 5 - клапаны; 6 - седла; 7 - пружины; 8 - плунжера, 9 - хомуты; 10 - крышки.
Рисунок 4 - Схема насосной установки НБ-3 [3]
Насосная установка состоит из насоса коробки скоростей, фрикциона и электродвигателя, смонтированных на общей раме. Клапаны— тарельчатые, с нижними перьевыми направляющими и конусным резиновым протектором, нагружены цилиндрическими витыми пружинами. К гидравлической части насоса (со стороны привода) прикреплены три быстросъемных узла «сальник с плунжером». Плунжеры изготовлены из высоколегированной стали и уплотнены резиновыми манжетами. Плунжеры соединены с ползунами кривошипно-шатунного механизма быстросъемными хомутами, благодаря чему можно быстро заменить узел «сальник с плунжером» [3].
Буровая мачта БМТ-4А.
Буровая мачта БМТ-4А предназначена для работы с буровым агрегатом СКБ-4. Ее перевозят с точки на точку в среднем 10—15 раз в год, поэтому она обладает высокой мобильностью и укладывается на крышу бурового здания. Размещение портала в пределах длины бурового здания обеспечивает возможность использования станка с дизельным приводом, соединенным со станком через конический угловой редуктор и карданный вал. Кроме того, это позволяет поднимать мачту гидродомкратами или с помощью лебедки бурового станка.
Мачта БМТ-4A представляет собой одностержневую трубчатую систему (рисунок 5), ствол которой шарнирно опирается на портал арочного типа. Для придания устойчивости ствол мачты раскреплен двумя подкосами (продольным и поперечным). Кран-блок мачты снабжен подвижными самоустанавливающимися роликами. Мачту устанавливают на заданный угол бурения изменением длины продольного регулировочного подкоса. Ствол мачты — телескопический, выполнен из труб [4].
Техническая характеристика мачты БМТ-4.
а — рабочее положение; б — с укладкой ствола на землю: в — с укладкой ствола на крышу бурового здания.
Рисунок 5 - Схема мачты БМТ - 4 [4]