Геология /
←предыдущая следующая→
1 2
МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНАЯ АКАДЕМИЯ
Курсовой проект по разведочному бурению
студента группы РММ-93 Тимофееевой О.В.
принял: Маковский П.А.
оценка:
.
_1.2. Выбор проектной конструкции скважины
Под конструкцией скважины понимают характеристику буровой
скважины, определяющую изменение её диаметра с глубиной, а также
диаметры и длинны обсадных колонн. Исходными данными для постро-
ения конструкции скважины колонкового бурения являются физикоме-
ханические свойства горных пород, наличие пористых и неустойчи-
вых интервалов, и, главное(!), конечный диаметр бурения. Постро-
ение конструкции скважины по проектному геологическому разрезу
ведут снизу вверх. Бурение в интервале 0 - 15 м предполагается
вести с применением твердосплавных коронок, в интервале 15-780 м
алмазными и твердосплавными коронками. Конечный диаметр бурения
для обеспечения представительности керна (бурение по трещинова-
тому рудному телу) рекомендуется 59 мм. Принимаем этот диаметр.
Интервал скважины 0 - 15 м представлен глинистыми отложениями, и
поэтому его необходимо перекрывать обсадными трубами. Глубина
бурения под эту обсадную колонну должна превышать 15 метров с
таким расчетом, чтобы обсадные трубы были посажены в твердые мо-
нолитные породы. Принимаем ее равной 18 м. Низ обсадной трубы
должен быть затампонирован . Диаметр выбранных обсадных колонн
определяем снизу вверх. Для прохождения коронки диаметром 59 мм
минимальный диаметр обсадной трубы - 73/65,5 мм (соответственно
наружный и внутренний диаметры). Принимаем трубы этого размера.
Для гарантированного спуска этих труб в набухающих породах
проектируем бурение породоразрушающим инструментом диаметром 93
мм. Эта обсадная колонна будет являться и направляющей трубой.
2Выбор бурового оборудования и инструмента
_2.1. Выбор бурового агрегата
В состав буровой установки для колонкового бурения входят:
буровой станок, буровой насос и их привод (электродвигатели или
двигатели внутреннего сгорания). Для выполнения спуско-подъемных
операций применяют буровые вышки или мачты.
Учитывая глубину и диаметр бурения, а также угол наклона
скважины, выбираем буровой станок УКБ-5п. Он предназначен для бу-
рения геологоразведочных скважин твердосплавными коронками диа-
метром 93 мм до 500 м и алмазными 59 мм - до 800 м. Станок
УКБ-5п обладает частотой вращения от 60 до 1200 об/мин, что осо-
бенно важно, так как скважина бурится твердосплавными и алмазны-
ми колонками. Длина бурильной свечи 14 м. В качестве привода
принимаем электродвигатель мощностью 30 кВт.
Комплектуем буровую установку плунжерным насосом НБ4-320/100.
Производительность насоса 320 л/мин, максимальный напор - 63
кгс/см 52 0. Регулировка количества жидкости,подаваемой в скважину
осуществляется посредством скорости движения плунжеров.
_Буровой инструмент
Интервал скважины 0 - 15 м, сложенный глинистыми отложения-
ми, будем бурить коронками типа М5, предназначенными для бурения
мягких пород с прослойками более твердых II-IY категории по бу-
римости. Диаметр коронки 93 мм, она комплектуется колонковыми
трубами на размер меньше.
Интервал 18-780 м сложен частично трещиноватыми пирок-
сен-биотитовыми породами средней категории твердости, поэтому
данный участок будем бурить твердосплавными коронками типа СА1
и частично алмазными коронками типа 01А. Внешний диаметр коронок
59 мм.
Кернователь - часть колонкового набора, предназначенная для
отрыва керна от горной породы и удержания его в колонковой трубе.
Колонковые трубы предназначены для приема и сохранения кер-
на. Принимаем колонковые трубы: для бурения диаметром 93 мм -
колонковые трубы 89/78 мм, длиной 6 м и массой одного метра трубы
- 8,4 кг.
_ 2Бурильные трубы
Ориентировочный диаметр для твердосплавных коронок рассчи-
тывается как
d 4тр 0 = 0.6*D 4скв 0,
и равен 55.8 мм для интервала скважины 0-15 м. диаметром 93 мм.
Так как осевая нагрузка на коронку превышает 1500 Н, а глу-
бина скважины с таким диаметром составляет 15 м., то выбираем
утяжеленные бурильные трубы внешним диаметром 73 мм, внутренний
диаметр 35 мм. масса одного метра трубы 25.5 кг.
Для диаметра 59 мм применяется алмазное и твердосплавное
бурение. колонной из легкосплавных труб типа ЛБТН-54 с наружным
диаметром 54 мм , длиной трубы 4,7 м и погонной массой трубы 4,4
кг/м.
В состав 1вспомогательного инструмента 0входят: покладные вил-
ки, ключи для свинчивания и развинчивания бурильных, колонковых и
обсадных труб, труборазвороты, элеваторы.
Труборазворот РТ-1200М для труб диаметром 42, 50 и 63 мм, а
также УБТ диаметром 73, 89 и 108 мм.
1Аварийный инструмент 0применяют для ликвидации аварий в сква-
жинах с бурильными колонковыми и обсадными трубами. Сюда входят
метчики, домкраты, ловушки секторов матриц и др.
_2.3. Выбор буровых вышек или мачт
Основными параметрами вышки (мачты), по которому определяют
пригодность ее для данных условий бурения, являются высота и
грузоподъемность. Высота вышки H определяется в зависимоси от
длины свечи:
H = k*l,
где l - длина свечи ;
k - коэффициент, учитывающий величину переподъема обычно
k=1,3 - 1,5).
Примем k = 1,5, тогда H = 36 м.
С условиями бурения принимаем буровую мачту типа БМТ-5,
грузоподъемностью 10 тон, высотой 18 м.
Необходимо сделать проверочный расчет мачты, т.е. правиль-
ность выбора буровой мачты. Нагрузка на крюке при подъеме буриль-
ных труб из скважины определяется как:
1Q 4кр 0 1= 0 1K 4доп 1( 7a 1q 4бт 1l 4бт 1+q 4убт 1l 4убт 1)(1- 7r 4ж 1/ 7r 1) 0cos 7Q 4ср 1(1+f 0tgQ 4ср 1),
где 1q 4бт 0, 1q 4убт 0 - веса бурильных труб и УБТ;
7a 0 - коэффициент, учитывающий вес бурильных труб,
7a 0 = 1,06 - 1,1;
7r 0 - плотность материала труб;
7r 4ж 0 - плотность очистного агента;
7Q 4ср 0 - средний зенитный угол скважины;
f - коэффициент трения бурильных труб о стенки скважины,
f = 0,3 - 0,5;
1K 4доп 0 - коэффициент, учитывающий дополнительные сопротивления,
1K 4доп 0 = 1,3 - 1,4.
Примем 7a 0 = 1,09.
Нагрузка на крюке равна 5,3 т.
Нагрузку на кронблочную раму буровой мачты определяют как
Q 4о 7 0= 7 0Q 4кр 0(1+1/m 7h 4т 0),
где Q 4кр 7 0- 7 0максимальная нагрузка на крюке;
m - число подвижных струн талевой системы
m = Q 4кр 0/(P 4л 7h 4т 0);
P 4л 0 - грузоподъёмность лебедки бурового станка;
7h 4т 0 1- 0 КПД талевой системы, 7h 4т 0 = 0,97 - 0,88;
Свободный конец талей будет закреплен на кронблоке. Число
подвижных струн талевой системы m=2.
Нагрузка на кронблочную раму равна 8.3 т., что не превышает
номинальной нагрузки.
2Технология бурения 0 2геологоразведочных скважин
_3.1. 2 0Выбор очистного агента
Для промывки скважины на интервале глубин от 0 до 15 м при-
меняется глинистый раствор, который закрепляет стенки скважины.
Для интервала от 15 м до 780 м применяется эмульсионный
раствор с добавкой клея КМЦ или жидкого стекла, которая уменьша-
ет водоотдачу и является связующим веществом для шлама попавшего
в трещины и тем самым тампонирует стены скважины.
Параметры режимов бурения.
Твердосплавное бурение. Осевая нагрузка на коронку равна
С 4ос 0=mp,
где p - рекомендуемая нагрузка на один резец,
←предыдущая следующая→
1 2