Материал: Бурение поисково-разведочной скважины на месторождении каменного угля

Вспомогательный инструмент

Хомут для обсадных труб. Предназначен для перемещения к устью скважины и подвешиванию обсадной трубы или колонны труб с захватом за гладкую часть трубы или под муфту. Состоит из двух половин, облегающих поверхность трубы и стягиваемых по бокам болтами, предусмотрены пазы для съемных троп.

Выпускаются хомуты для обсадных труб геологоразведочного сортамента диаметром 57-168 мм . Хомуты изготавливаются из прокатной полосовой стали.

Лафетные хомуты устанавливаются обычно на устье скважины. Массивный корпус имеет конусную расточку проходного отверстия, в которую вставляются распорные плашки для удержания обсадной трубы и колонны над забоем.

Хомуты шарнирные применяются для захвата бурильной трубы при необходимости поворота бурового снаряда в скважине или удержания его в подвешенном положении над забоем скважины. Хомуты выпускаются двух размеров со сменными вкладышами - для бурильных труб диаметром 32; 33.5; 38; 42 мм; для бурильных труб диаметром 50; 55; 63,5; 68 мм.

Ключи трубные ручные используются при сборе колонкового набора и операциях с бурильными трубами при отсутствии механизмов по их свинчиванию.

Ключи шарнирные КШ-универсальные предназначены для свинчивания и развинчивания буровых коронок, корпусов кернорвателей, переходников, колонковых и обсадных труб. В качестве захватных элементов используются скобы с наплавками твердого сплава.

Ключи гладкозахватные КГ для одинарных и двойных колонковых труб. На скобах ключа вместо зажимных плашек выполнены гладкие расточки по диаметру трубы. Скобы имеют значительную ширину. Окружное усилие на трубу передается за счет силы трения. Обеспечивается сохранность поверхности и формы трубы. Ключ имеет запорное устройство против самопроизвольного раскрытия при работе.

Ключи отбойные используются для срыва резьбы (первоначальное отвинчивание) при подъеме бурильной колонны. Они рассчитаны на максимальное окружное усилие, имеют форму крюка с зевом под прорезь замка или ниппеля.

Вилки подкладные применяются для установки колонны на устье скважины при работе без труборазворота при наращивании или подъеме колонны. Размер зева вилки соответствует ширине прорези замка трубы.

Ключи цепные являются универсальными, так как каждый тип имеет широкий диапазон размеров захвата. Недостатком ключей является значительная масса самой цепи или склонность к быстрой вытяжке, если цепь недостаточной прочности.

.4 Буровое оборудование

Буровая установка УКБ-4

Для данной местности и условиям бурения была выбрана буровая установка УКБ- 4. Эта установка предназначена для бурения вертикальных и наклонных геологоразведочных скважин глубиной до 300 и 500 м с конечным диаметром бурения 93 и 59 мм соответственно.

Также она используется для бурения разведочных скважин вращательным и ударно-вращательным способом.

В комплект установки входят: буровой станок СКБ-4, буровой насос НБЗ-120/40, труборазворот РТ-1200М и транспортная база-сани. Оборудование установки защищено от действия атмосферных осадков укрытием - металлическим каркасом, облицованным снаружи стальным листом, а изнутри - пластиком. Между стальным листом и пластиком проложен утеплитель.

Таблица 8

Техническая характеристика буровой установки УКБ-4

Таблица 9

Техническая характеристика станка СКБ-4

Таблица 10

Техническая характеристика бурового насоса НБ3-120/40

5. Выбор промывочной жидкости

Промывочная жидкость применяется с целью отчистки скважин при геологоразведочном бурении. Промывочная жидкость применяемая при бурении, должна соответствовать следующим требованиям: очищать зону забоя скважины от разбуренных пород, закреплять или удерживать стенки скважины при бурении в неустойчивых породах, обладать смазочными свойствами, охлаждать породоразрушающий инструмент и облегчать процесс разрушения горных пород.

Выбор типа промывочной жидкости определяется геолого-техническими условиями бурения, составом и свойствами проходимых пород, способом бурения, опытом буровых работ и характеристиками бурового насоса.

В качестве промывочной жидкости для выбранного бурового насоса могут применяться глинистые растворы, растворы на нефтяной основе и техническая вода.

В данном курсовом проекте будет применятся ингибированный глинистый раствор с плотностью 1100кг/м3. Основная цель использования-обеспечить устойчивость стенок скважин при проходке глинистых горных пород.

6. Проектирование технологического режима бурения

В соответствии с выбранным способом бурения, конструкцией скважины, буровым инструментом и оборудованием для каждого типа породоразрушающего инструмента по интервалам глубин и диаметрам бурения разрабатывается технологический режим бурения, предусматривающий обоснование и выбор основных режимных параметров, сочетание которых обеспечивает высокие технико-экономические показатели проходки скважины в нормальных условиях.Основными режимными параметрами при вращательном способе бурения скважин являются: осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент, частота вращения бурового снаряда, расход и качество очистного агента.

1.Осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент

Р = Ро m, (1)

Ро - рекомендуемая нагрузка на один основной резец даН,

m - число основных резцов в коронке,шт.

2. Частота вращения коронки

, об/мин (2)

Vокр - окружная скорость коронки, м/с; Vокр=1-1,6 м/с;

Dн, Dвн - наружный и внутренний диаметры коронки соответственно,м.

3. Количество промывочной жидкости

, л/мин; (3)

к - удельный расход промывочной жидкости на 1 см диаметра коронки, л/мин;

Dк- диаметр коронки, см;

Таблица 11

Расчет нагрузки на породоразрушающий инструмент (ПРИ)

Таблица 12

Частота вращении ПРИ

Таблица 13

Расход очистного агента

7. Проверочные расчеты

Расчет потребной мощности для бурения на предельную глубину

Мощность двигателя станка рассчитывается по формуле (4).

, (4)

где  - мощность двигателя, расходуемая на забое скважины, кВт;  - мощность, расходуемая на забое скважины, кВт;  - мощность, затрачиваемая на вращение КБТ в скважине, кВт;  - мощность, расходуемая в трансмиссии и других узлах бурового станка.