Дипломная (вкр): Бурение скважин на участке Хрустальный месторождения Дукат

Таблица 2.5

Техническая характеристика снаряда со съемным керноприемником

- импрегнированная алмазная коронка; 2- алмазный расширитель; 3- наружная колонковая труба; 4- переходная муфта; 5- эрлитовый переходник; 6- корпус кернорвателя; 7- кернорвательное кольцо; 8- стабилизирующее кольцо; 9- керноприемная труба; 10- стальная шайба; 11- сигнализаторы; 12- упорное кольцо; 13- подшипниковый узел

Рис.2.2 Снаряд со съёмным керноприёмником

Вспомогательный инструмент применяется при проведении спуско-подьемных операций с буровым снарядом это элеватор, ключи, а так же сами обсадные трубы.

Ключи с полным охватом(со стальными рукоятками). Конструкция ключа позволяет свинчивание/развинчивание тонкостенных коронок, керноприемников и обсадных труб без риска их повреждения. Ключи должны использоваться парой.

Для подъема и спуска бурильной колонны служит вертлюжная пробка, подвешенный на талевом стальном канате лебедки бурового станка. Вертлюжная пробка вкручивается в бурильную трубу при СПО. При проведении спуско-подьемных операций колонна бурильных труб удерживается на весу с помощью трубодержателя.

Инструмент для ликвидации аварий. По опыту ведения буровых работ ГРП наиболее частые аварии - оставление в скважине элементов бурильной колонны и обрывы труб, вследствие поломок в зоне резьбовых соединений.

Для извлечения бурильных труб используются специальные метчики. Метчики предназначены для ликвидации обрывов бурильных, колонковых и обсадных труб. Изготавливаются с правой резьбой из легированной стали марки 40ХН. Метчики обычно используются для ликвидации обрывов, происшедших в соединении бурильной трубы или в ее утолщенной части (высадке).

Правый проходной колокол предназначен для извлечения оборванных бурильных труб из скважины с захватом их за муфту или замковое соединение, а так же за гладкую часть бурильной колонны.

В случае прихвата колонкового набора бурильную колонну развинчивают по частям инструментом с левой резьбой. Для уменьшения трудоемкости этой операции необходимо предусмотреть применение отсоединительных переходников. Переходник включается между колонной бурильных труб (КБТ) и колонковой трубой. При невозможности поднять бурильную колонну из-за прихвата колонкового набора ее отсоединяют левым вращением на минимальной скорости с натягом колонны.

Для улавливания и извлечения из скважины мелких стальных железных предметов и кусков металла применяются магнитные ловушки типа ЛМ-76.

Обсадные трубы применяются для закрепления неустойчивых стенок скважины, разъединения пластов горных пород.

Таблица 2.6

Техническая характеристика обсадных труб NW

Спуско-подъемные операции (СПО) с бурильной колонной проводятся для смены коронок. Бурильные трубы спускают и поднимают свечами. Свинчивание и развинчивание бурильных труб в процессе СПО производится станком или вручную. Для поднятия керна используется овершот.

Исходя из дальнейших работ на Дукатском месторождении, а именно бурение глубоких скважин и разработки карьера, а так же, что не маловажно, исходя из проектных глубин скважин, диаметра и способа бурения для производства работ, затрат мощности на собственно бурение, применяется буровая установка Boart Longyear LF-90С (рис. 2.3 и табл.2.7).

Таблица 2.7

Техническая характеристика установки Boart Longyear LF-90С

Рис.2.3. буровая установка Boart Longyear LF-90.

В состав установки входят: 6-ти цилиндровый дизельный двигатель Cummins 6BTA с объемом двигателя 5,9 л, гидравлический модуль, грузоподъемные механизмы с канатами, вращатель с гидропатроном PQ, топливный бак на 190 л, трубодержатель, буровой насос W11, миксер для приготовления бурового раствора (максимальная скорость при полном потоке 2300 об/мин).

Таблица 2.8

Техническая характеристика насосной установки W11

2.6 Технология бурения

Выбор промывочной жидкости

Одним из основных факторов, определяющих эффективность бурения скважин в разнообразных горно-геологических условиях, является выбор промывочного агента и его параметров, это позволяет оптимизировать технологию промывки скважин.

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

При бурении интервала от 0 до 10 м применяем сжатый воздух.

При бурении интервала от 10 до 92 м применяем пену. Плотность ρ=400 - 500 кг/м3. Свойства промывочной жидкости планируется регулироваться в процессе бурения.

При бурении интервала от 92 до 200 м в качестве промывочной жидкости используем полимерный раствор: техническая вода+0,15%ГПАА+0,2%Ксантановая ксислота+ противоморозная добавка 6,5%NaCl.

Эти добавки являются биоразлагаемыми, их характеристики приведены в табл.2.9.

Таблица 2.9

Химические добавки

Расчет режимных параметров бурения

Основными режимными параметрами при вращательном способе бурения скважин комплексами ССК являются:

Число оборотов в минуту, n

Скорость бурения, (м/ч)

Частота вращения /Скорость проходки (об/см.)

Максимальное усилие подачи, (кН)

Расход очистного агента, (л/мин)

Проектирование режимов бурения импрегнированным башмаком

Интервал 0-10 м (под направление) будет пройден алмазной коронкой НQ Alpha 04диаметром 93 мм.

Рекомендуемая осевая нагрузка - Pос = 420 даН

Частота вращения для данного интервала принимается 112 об/мин, так как это минимальная частота для данной буровой установки.

Расход сжатого воздуха Q=1,15 м3/мин.

Проектирование режимов алмазного бурения:

Бурение на интервале 10-65 м производится импрегнированной алмазной коронкой серии NQ Alpha Bit Abrasive 06 диаметром 75,4 мм.

1.Частота вращения (n), об/мин:

                                    (2.1)

где D и d соответственно наружный и внутренний диаметры коронки, м;

V - средняя окружная скорость коронки, принимаем V=3-4 м/с.

=930 об/мин

2.Осевая нагрузка на ПРИ, кН:

                          (2.2)

 - удельная нагрузка на квадратный сантиметр алмазной импрегнированной коронки H/см2.

Удельная осевая нагрузка для импрегнированных алмазных коронок рекомендуется брать в диапазоне - 600-1500 Н/см2

=600 [Н/см2 ]

- площадь рабочей поверхности см2.

- наружный диаметр, см.

d- внутренний диаметр, см.

 [кН]

3. Количество промывочной жидкости: так как на данном интервале осуществляется промывка пеной то получаем два определяющих параметра: расход воздуха и расход жидкости.

.

Бурение на интервале 65-92 м производится импрегнированной алмазной коронкой серии NQ Alpha Bit Abrasive 06 диаметром 75,4 мм.

1.Частота вращения (n), об/мин:

=1026 об/мин

2.Осевая нагрузка на ПРИ, кН:

=650 [Н/см2 ]

 [кН]

3. Количество промывочной жидкости: так как на данном интервале осуществляется промывка пеной то получаем два определяющих параметра: расход воздуха и расход жидкости.

.

Бурение на интервале 92-103 м производится импрегнированной алмазной коронкой серии NQ Alpha Bit Abrasive 06 диаметром 75,4 мм.

1.Частота вращения (n), об/мин:

=1150 об/мин

2.Осевая нагрузка на ПРИ, кН:

=700 [Н/см2 ]

 [кН]

3. Количество промывочной жидкости:

3

- удельный расход жидкости, л/мин на 1 см диаметра коронки.

- диаметр коронки в см.

Бурение на интервале 103-185 м производится импрегнированной алмазной коронкой серии NQ Alpha Bit 07 диаметром 75,4 мм.

Так, как бурение ведется по полезному ископаемому, уменьшаем режимные параметры на 30%.

1.Частота вращения (n), об/мин:

=1080 об/мин

.Осевая нагрузка на ПРИ:

=800 Н/см2

кН

3. Количество промывочной жидкости:

Бурение на интервале 185-200 м производится импрегнированной алмазной коронкой серии NQ Alpha Bit Abrasive 07 диаметром 75,4 мм.

1.Частота вращения (n), об/мин:

=1243 об/мин

2.Осевая нагрузка на ПРИ, кН:

=800 [Н/см2 ]

 [кН]

3. Количество промывочной жидкости:

Таблица 2.11

Технологические режимы