[6 стр.299-301]
Разведочные скважины могут иметь любое первоначальное направление в зависимости от поставленной геологической задачи и местоположения точки заложения скважины. В процессе бурения скважины отклоняются от прямолинейного первоначального направления, т.е. искривляются. Отклонение скважины от прямолинейного направления называется искривлением скважины.
Об искривлении скважины свидетельствуют повышенный износ бурильных труб и их соединений, задержки снаряда и снижение нагрузки на крюке, увеличение мощности на вращение инструмента, перегрузка двигателя и связанный с ней нагрев отдельных узлов станка.
Основные причины искривления скважин:
· Геологические
Пересечение под острым углом буровым снарядом перемежающихся по твёрдости слоёв, тектонических нарушений, однородных пород, имеющих различную твёрдость в разных направлениях, встреча твёрдых включений в мягких породах.
· Технические
Неправильная установка станка, потеря жёсткости крепления шпинделя, забуривание скважины без направляющей трубы, эксцентричное закрепление труб в патроне, погнутость труб, короткий колонковый набор, переход с большого диаметра скважины на меньший без направляющий.
· Технологические
Чрезмерная осевая нагрузка при пониженной частоте вращения, повышенный расход промывочной жидкости, большой зазор между колонковым набором и стенками скважины, наличие каверн.
Значительная кривизна скважины осложняет режим работы, часто приводит к поломке бурильных труб, затрудняет производство ловильных работ и искажает истинную мощность пород. Поэтому необходимо принимать все возможные меры к тому, чтобы скважина бурилась с наименьшим углом отклонения от заданного направления.
Чтобы избежать искривления скважины нужно правильно обосновать и выбрать рациональную для данных условий бурения траекторию скважины, правильно рассчитать траекторию скважины и выбрать технические средства и режимы бурения.
Бурение скважины должно сопровождаться систематическим контролем за кривизной её стволов. Своевременное обнаружение аномального отклонения ствола скважины от заданного проектного профиля позволяет вовремя принять необходимые меры по его устранению.
Контроль кривизны делится на два вида: 1) оперативный контроль, осуществляемый буровой бригадой через определённые интервалы в процессе проходки скважины; 2) плановый контроль, осуществляемый каротажными отрядами по окончании бурения скважины по всему её стволу или в определённых интервалах.
Для контроля отклонений ствола скважины применяют разного рода инклинометры.
5.2.Инклинометрия скважин
Положение скважины в пространстве определяется с помощью инклинометрических измерений. Инклинометрия является одним из методов геофизических исследований в скважинах, который использует особенности некоторых геофизических полей для определения пространственного положения скважины в пространстве.
Инклинометрия скважин - метод определения основных параметров (угла и азимута), характеризующих искривление буровых скважин, путём контроля инклинометрами с целью построения фактических координат бурящихся скважин. По данным замеров угла и азимута искривления скважины, а также глубины ствола в точке замера строится план (инклинограмма) - проекция оси скважины на горизонтальную плоскость и профиль - вертикальная проекция на плоскость магнитного меридиана, широтную или любую др. Таковой обычно принимается плоскость, в которой составляется геологический разрез по месторождению, проходящий через исследуемую скважину. Наличие фактических координат бурящихся скважин позволяет точно установить точки пересечения скважиной различных участков геологического разреза, т. е. установить правильность бурения в заданном направлении.
Для определения угла и азимута искривления буровой скважины с целью контроля её пространственного положения используют инклинометр. Инклинометры, обеспечивающие измерение искривления скважины включаются в состав каротажных станций, монтируемых на специальных машинах, которыми оснащаются геофизические отряды.
6.Буровое оборудование и инструменты
6.1.Выбор и описание буровой установки
[11, часть 1, стр.78-81]
Для бурения данных скважин будем использовать передвижную буровую установку УКБ-5П . Буровая установка предназначена для бурения вертикальных и наклонных (90 – 600) геологоразведочных скважин на твёрдые полезные ископаемые глубиной до 800 м алмазными коронками диаметром 59 мм и шарошечными долотами. В комплект передвижной буровой установки УКБ-5П входят:
· буровой станок СКБ-5
· труборазворот РТ-1200М
· насос НБЗ-120/40
· контрольно-измерительная аппаратура Курс-411
· мачта с комплектом грузоподъёмных приспособлений МБТ-5
· передвижное буровое здание ПБЗ-5
· транспортная база ТБ-15
Установка включает весь комплекс оборудования, необходимый для бурения скважин, имеет широкий диапазон частот вращения шпинделя, гидравлическую подачу с регулированием на сливе и автоматическим перехватом, дополнительный редуктор для уменьшения частот вращения. Блочная конструкция установки обеспечивает раздельную перевозку здания и мачты. Транспортировка здания осуществляется на подкатных тележках на пневматических шинах с максимальной скоростью 40 км / час. В качестве тягача используется трактор или автомобиль.
Подъём и опускание мачты обеспечиваются гидравлической системой установки. Установка позволяет бурить скважины с применением снаряда ССК, для чего в станке предусмотрена лебёдка съёмного керноприёмника и увеличен диаметр проходного отверстия шпинделя, предусмотрено перекрепление бурильной трубы без остановки вращения.
Буровое здание оснащено комплексом оборудования, обеспечивающим комфортные условия работы обслуживающему персоналу. Полезная площадь здания 23 м 2. Система обогрева помещения – электрическая. Автономная система водоснабжения включает бак, насос, водонагреватель.
Станок СКБ-5, которым оснащаются установки УКБ-5П, предназначен для колонкового геологоразведочного бурения вертикальных и наклонных скважин на твёрдые полезные ископаемые в различных геолого-технических и климатических условиях.
Мачта трубчатая
Грузоподъемность, кН
Номинальная 50
Максимальная 80
Мощность приводного двигателя станка, кВт 30
Суммарная установленная мощность, кВт 98
Габариты, мм:
Станка 1905 х1000 х1925
Передвижного здания 7500 х3200 х2550
Установки в рабочем положении 10700 х4600 х19100
Масса, кг:
Станка 2400
Насоса 680
Бурового здания 5200
Мачты 6380
Транспортной базы 5300
Установки 17500
Буровая установка УКБ-5П
· Буровой станок СКБ-5
Станок СКБ-5, которым оснащается установка УКБ-5П, предназначен для колонкового геологоразведочного бурения вертикальных и наклонных скважин на твёрдые полезные ископаемые в различных геолого-технических и климатических условиях. Станок оснащён контрольно-измерительными приборами.
Диаметром, мм:
68…………………………………………………………………………………………………………………………………500
54…………………………………………………………………………………………………………………………………800
Диаметр скважины, мм:
Начальный………………………………………………………………………………………………………………………151
Конечный при глубине скважины, м:500……………………………………………………….…………………………93
800…………………………………………………………………………………………………………………………………..59
Вращатель…………………………………………………………………с автоперехватом двумя гидропатронами
Угол наклона вращателя к горизонту, градус………………………………………………………………………...90-60
Частота вращения шпинделя (прямой и обратный ход), об/мин…………120;257;340;407;539;715;1130;1500
Усилие подачи шпинделя, кН:
Вверх…………………………………………………………………………………………………………………………… 78.4
Вниз………………………………………………………………………………………………………………………………58.8
Грузоподъёмность лебёдки, т:
Номинальная…...……………………………………………………………………………………………………………….3.5
максимальная……………………………………………………………………………………………………….………….4.2
Скорость навивки каната на барабан лебёдки
(второй слой), м/с…………………………………………………………………………………………0.81;1.73;2.73;3.61
Мощность приводного электродвигателя, кВт:
станка……………………………………………………………………………………………………………………………30
пульта гидроуправления………………………………………………………………………………………………………2.2
насоса бурового НБ3-120/40……………………………………………………………………………………………..…7.5
станка……………………………………………………………...………………………………………………………….2400
пульта гидроуправления…………………………………………………………………………………………………….350
насоса бурового НБ3-120/40……………………………………………………………………………………………...180
Буровой станок СКБ-5
А)Общий вид
1-основание
2-электродвигатель
3-планетарная лебёдка
4, 5-тормоза лебёдки
6-раздаточная коробка
7, 9-гидропатроны
8-вращатель 10-коробка перемены передач
Б)Выносной пульт управления станком
1-приборная панель
2-манометр системы гидропатронов 3-указатель освеой на при 4-амперметр
5-кнопки пуска и остановки приводов 6-панель гидравлического управления 7-распределитель подачи с дросселем 8-регулятор подачи бурового снаряда
9-распределитель патронов
· Труборазворот РТ-1200М
Механизм устанавливается на устье скважины, пропускает свечу через центральное отверстие в корпусе, имеет замкнутый контур редуктора вращателя. Конструкция его представляет собой редуктор, передающий от электродвигателя водилу вращение, которое воздействует на ведущую вилку, вставленную в прорезь замка трубы. Нижняя часть замкового соединения удерживается в корпусе механизма подкладной вилкой. Он предназначен для свинчивания и развинчивания бурильных труб в процессе спуско-подъёмных операций. Его применяют с обычным и полуавтоматическим элеваторами при бурении вертикальных и наклонных скважин.
Техническая характеристика труборазворота РТ-1200М
Труборазворот РТ-1200М
1-вращатель 2-центратор 3-водило 4-подкладная вилка 5-ведущая вилка 6-электродвигатель
Предназначен для обеспечения циркуляции промывочной жидкости при бурении геологоразведочных скважин.
Техническая характеристика насоса НБЗ-120/40
Насосная установка НБЗ-120/40 Общий вид установки 1-буровой насос 2-электродвигатель 3-фрикцион 4-коробка скоростей 5-муфта 6-рама
Тип насоса……….... горизонтальный
трехплунжерный
одинарного
действия
Подача, л/мин 15;19;40;70;120
Давление, МПа4.0;4.0;4.0;4.0;2.0
Диаметр цилиндра
(плунжера), мм………………63
Длина хода плунжера, мм ….60
Частота вращения коленчатого вала,
об/мин 31;38;80;146;249
Способ регулирования
подачи встроенной
автомобильной коробкой скоростей
Тип приводного
двигателя ………………….......А02-51-4
Мощность двигателя, кВт…….….... 7.5
габариты, мм……..... 945х610х400х400
Масса
(без рамы и двигателя), кг 400
Для измерения и контроля параметров режима бурения геологоразведочных скважин.
Обеспечивает регистрацию нагрузки на породоразрушающий инструмент или на крюке на суточной диаграмме и отмечает моменты перехвата бурового снаряда, а также обеспечивает световую и звуковую сигнализацию при уменьшении расхода промывочной жидкости ниже допустимого предела.
Техническая характеристика аппаратуры Курс-411
Верхние пределы измеряемых параметров:
Усилие на крюке, кН…………………………….80
Осевая нагрузка на
породоразрушающий инструмент, кН………..30
давление промывочной жидкости, MПа……..10
Расход промывочной жидкости, л/мин..150 и 300
Механическая скорость бурения, м/ч…..…3 и 15
Размеры пульта
показывающих приборов, мм………700х650х300
Масса пульта
показывающих приборов, кг не более…………50
Особенностью мачты является наличие вынесенного за пределы рабочей зоны А-образного портала, на который шарнирно опирается трубчатый несущий ствол мачты. Для придания стволу мачты устойчивости он раскреплён двумя подкосами. Установка мачты на заданный угол бурения осуществляется путём изменения длины продольного регулирования подкоса. Ствол мачты наклонён над устьем скважины. На небольшие расстояния установку перебазируют волоком на полозьях. Конструктивные особенности мачты позволяют сократить затраты времени на монтажно-демонтажные операции.
6.2.Описание процесса монтажа и демонтажа буровой установки
[7стр.117]
[11, часть 1, стр.78]
К сооружениям, входящим в буровую установку, относятся: буровая мачта, буровое здание, очистная система. Буровая установка собирается из отдельных блоков, узлов или непосредственно на рабочей площадке или узлы их заранее монтируются на транспортной базе: санях, прицепах, шасси автомобиля или трактора.
Блочная конструкция установки УКБ-5П обеспечивает раздельную перевозку здания и мачты. Буровое здание установки - контейнерного типа. Транспортировка здания осуществляется на подкатных тележках на пневматических шинах с максимальной скоростью 40 км/час. В качестве тягача используется трактор или автомобиль. Подкатные тележки оснащены колодочными тормозами с пневмоприводом.
Мачта монтируется на общем основании со зданием, в котором размещается буровое оборудование, и устанавливается на металлические полозья санного типа. Мачта в неразобранном виде транспортируется тракторами.
Подъём и опускание мачты осуществляется с помощью трактора. Возможна горизонтальная сборка мачты с последующим подъёмом одним блоком с помощью трактора. Обеспечена возможность центрирования оси кронблока относительно оси скважины. Установку монтирует буровая бригада.
Операции по монтажу буровых агрегатов являются важными операциями в общей схеме проведения подготовительных работ при бурении скважины. Площадка для установки буровой установки должна быть очищена от пней, крупных валунов и прочего.
Схема монтажа оборудования при бурении ССК обуславливается как геологическими, так и техническими условиями работ. В переднем левом углу бурового здания на бетонном фундаменте массой не менее 2000 кг устанавливается лебёдка для съёмного керноприёмника. Для ускорения работ с керноприёмной трубой и наращивания инструмента с правой стороны от бурового станка бурятся две вспомогательные скважины.
Одновременно с монтажом бурового оборудования сооружается система для циркуляции промывочной жидкости и приспособлений для очистки воды или глинистого раствора от выбуренной породы. Эта система состоит из желобов и отстойников, связанных между собой в непрерывную цепь.
В непосредственной близости от отстойника, служащего для приёма жидкости насосом, монтируется глиномешалка и гидроциклон для очистки глинистого раствора.
После окончания бурения и проведения необходимых исследований скважина должна быть закрыта, если она не будет применяться в дальнейшем как эксплуатационная.
Всё буровое оборудование перевозиться на новое место. Из скважины извлекаются обсадные трубы. Ствол скважины и система желобов и отстойников заполняется тампонажным материалом (глинистый раствор, вязкая глина, цемент). В устье скважины прочно закрепляется репер с номером и глубиной скважины. Восстанавливается почвенно-растительный слой, нарушенный в процессе бурения, и составляется акт на закрытие скважины.
6.3.Выбор и описание бурильных труб, вспомогательного и аварийного инструмента
· Бурильные трубы
Страницы: 1, 2, 3, 4
