курсовые,контрольные,дипломы,рефераты
Гдубина |
Геолог. колонка |
Краткая Хар-ка пород |
Кате-гории |
Схема Конструкции Скважины |
Схема крепления |
Зона Тампо-нирования |
||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | + | ||
20 40 60 80 100 120 140 160 180 |
|
суглинки, пемки. Аргилиты,алевролиты, гравийники, пески. Коры выветривания, выветрелые сланцы
Гравийники, песчанники, глины с галькой и гравием
Сланцы-хлорит-серицытовые ,хлорит-серицит-кварцевые, кварцево-полевошпат-серицитовые
Сланцы-кварцит- хлорит-серицытовые, серицит-кварц.-полевошпатовые Кварцево-жильные образования и березиты
Известнеки серые песчанистые |
93 76
59 |
89 73 |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
||
200 220 240 260 280 300 |
|
Сланцы-хлорит-биотит-эпидот-амфиболовы
Сланцы-хлорит-амфибол-циозитовые.
Кварцево-жильные образования «листвениты метадациты |
59 |
Содержание.
Введение……………………………………………………………2
1.1. Задачи, объемы и сроки проведения буровых работ……….2.
Физико-географические условия участка…………………..2
Геолого-технические условия бурения……………………..4
Выбор конструкции скважины и способа бурения……………...6
2.1. Обоснование выбора конструкции скважины……………...6
Обоснование выбора способа бурения……………………..7
Выбор бурового снаряда, оборудования и инструмента для ликвидации аварий……………………………………………..….8
Обоснование выбора бурового снаряда…………………...8
Выбор оборудования и инструмента для ликвидации аварий………………………………………………………...9..
4. Технология бурения………………………………………………...10
Выбор очисных агентов………………………………….…10
выбор породоразрушающего инструмента и технологических режимов бурения………………………...11
5. Тампонирование скважин…………………………………………..14
6. Выбор оборудования и КИП……………………………………….16
6.1. Обоснование выбора буровоо оборудования и КИП………..16
6.2. Обоснование выбора оборудования для приготовления
очистных агентов………………………………………….…18
6.3. Обоснование выбора средств очистки промывочной
жидкости от шлама………………………………………….18
Выбор бурового здания…………………………………….18
Выбор тампонажного оборудования………………………19
Состовление геолого-технического наряда……………….19
7. Спец вопрос………………………………………………………….20
8. Список использованной литературы…………………… ………...22
1.Введение.
Задачи, объемы и сроки проведения буровых работ.
Разведка производится бурением геологоразведочных скважин в количестве двенадцать штук, средней глубиной 300 метров. Объем буровых работ составляет 3505 погонных метров.
Буровые работы планируется Геологической задачей буровых работ является предварительная разведка участка «Йоа- Березитовый»; находящегося в северо-восточной части Таймырского полуострова. Бурение производится по отдельным линиям на россыпепроявлениях золота с целью оценки запасов.
производить в зимний период (сентябрь-май) в течение двух лет.
Начало работ – октябрь 2000г.
Окончание работ – декабрь 2002г.
1.2.Географо-экономическая характеристика района работ.
Территория проектируемых работ расположена в северо-восточной части Таймырского полуострова в Ленивенско-Челюскинской структурной фациальной зоне. Рельеф площади характеризуется грядово-увалистыми поверхностями на выходах коренных пород палеозойско-протерозойских пород и прилегающих к ним плоской морской аккумулятивной равнины, изрезанной речной и ложковой сетью. Абсолютные высотные отметки варьируют от 335м (г.Аструна) до 10м, относительные превышения над
днищами долин 100-170м.
Климат района – морской арктический, с 10 ноября по 30 января – стоит полярная ночь, а с 13 мая по 6 августа солнце не заходит – длится полярный день. Средняя температура самого холодного месяца января -34С, хотя в некоторые дни морозы могут достигать –55С. Снежные пурги случаются редко, не чаще двух раз в месяц. Летний период не большой, он длится со второй половины июня до середины августа. Средняя температура лета +8С, но в отдельные дни может доходить до +30С.
Растительный мир не богат и представлен в основном мхами и лишайниками, важнейшим представителем полярной фауны является дикий северный олень, полярные волки.
Гидрогеологическая сеть территории принадлежит бассейнам рек Серебрянки и Кунар. Все реки вскрываются в середине июня, ледостав происходит в конце сентября. Зимой реки полностью промерзают.
Гидрогеологические условия площади рудопроявления практически не изучены. В процессе поисковых работ проводились лишь простые гидрогеологические работы, включающие ежемесячные замеры уровня грунтовых вод, в скважинах положение которого относительно дневной поверхности варьируют от 15 до 30 м.
Единственным жилым населённым пунктом района является поселок Челюскин с пограничной заставой и аэродромной службой. Аэродром способен принимать самолеты АН-26, АН-2, летом вертолеты. Материально техническое обеспечение поселка осуществляется, в основном, летней навигацией по Севморпути.
Экономически район практически не освоен (населенные пункты и дороги отсутствуют, для транспортировки груза и персонала используется авиация), но в последние годы перспективы его развития в связи с обнаружением месторождений золота, редких металлов, редких камней на архипелаге северная земля в первую очередь связана с коренной и россыпной золото и платиностностью.
1.3. Геолого-технические условия бурения.
Площадь участка составляет 195 кв.км (прил. 3). В его геологическом строении принимают участие метаморфизованные вулканогенные породы основного состава (модинская толща, нижняя подтолща – PRmd1), метаморфизиванные вулканогенные породы кислого состава (модинская толща. Верхняя подтолща – PRmd2), согласные со структурами отдельные интрузивные тела метагаббро (северобыррангский комплекс – vPRsb) и четвертичные отложения.
В структурном отношении участок представляет собой сложную складчатую систему. Породы испытали интенсивное смятие с образованием много порядковых линейных и изоклинальных складок, северо-восточного простирания, нарушенных разрывными нарушениями различных направления, часто осложняющих геологические границы. Падение слоистости пород на северо-запад и юго-восток под углом 40-70о. На участке развиты многочисленные со складчатые кварцево-жильные зоны общего северо-восточного простирания, представляющие собой серию сближенных, часто будинированных жил, местами соединяющихся между собой многочисленными прожилками с образованием так называемых линейных штокверков. Преобладающая мощность жил в таких штокверках 0,2-0,8м. Кроме того, часто прослеживаются отдельные кварцевые жилы, либо скопления отдельных жил без признаков соединения между собой зонами прожилкования. Мощность таких жил колеблется от 0,5м до 4 м. Кварц обычно брекчирован, редко с тонкой вкрапленностью пирита.
Ближе к западной части участка, в междуречье правых притоков р.Серебрянки и левых притоков р. Кунар, наряду с кварцево-жильными зонами и жилами кварца широко развиты линейные поля и зоны лиственитов, сформировавшихся в результате гидротермально-метасоматической проработки метаморфизованных вулканогенных пород основного состава. Аналогичное линейное поле лиственитов, прослеживается на востоке участка вдоль разрывного нарушения северо-северо-восточного простирания. Ширина его от 250 м до 900 м.
Листвениты представляют собой зернисто-сланцевую породу карбонат кварцевого состава, желто-зеленоватого цвета, часто с сульфидной минерализацией (пирит, халькопирит, борнит). Среди лиственитов часто наблюдаются реликты измененных в различной степени, метабазитов субстрата, в которых также отчетливо следится сульфидная минерализация.
При проведении ГГС-50 с общими поисками на Челюскинской площади по основному проекту в поисково-съемочных маршрутах было проведено точечное и штуфное опробование ряда объектов потенциально перспективных на рудное золото. По результатам спектрозолотохимического анализа из лиственитов, линейных кварцевожильно-прожилковых штокверков и жил кварца содержание рудного золота в них составляет от 0,2 г/т до 50 г/т (граф. П.1.3).
В результате поисков россыпного золота на Челюскинской площади Северного Таймыра в 1985-1988 гг. были выявлены погребенные палеороссыпи юрского возраста (Кунарская, Серебрянская), оконтуривающие выделенный поисковый участок "Кунар-Серебрянка" с севера и запад юго-запада, а с востока выявлена четвертичная аллювиальная россыпь р.Ханневича
При проведении комплексной аэрогеофизической съемки геофизической службой ГГП ЦАГРЭ в пределах поискового участка "Кунар-Серебрянка" выделены две крупные комплексные аномалии, интерпретируемые как высокоперспективные в отношении золотого оруденения.
Местоположение участка "Канар-Серебрянка" на водоразделе верхних течений рр.Кунар, Ханневича и правых притоков р.Серебрянка, оконтуривание его золотоносными россыпями, широкое развитие линейных полей и зон лиственитов, кварцевожильно-прожилковых линейных штокверков и кварцевых жил, наличие пунктов золоторудной минерализации, результаты комплексной аэрогеофизической съемки (Комплексная аэрогеофизическая съемка …, 1997) позволяют утверждать о высокой степени перспективности участка на выявление в его границах значимого золоторудного объекта.
2.Выбор конструкции скважин и способа бурения.
2.1. обоснование выбора конструкции скважин.
Геологический разрез представлен осадочными, метаморфическими породами. В данном разрезе имеются два участка с осложненными зонами. Первый участок находиться на интервале от 0 до 30 метров, на данном участке происходит растепление, обрушение стенок скважины. На интервале от 80 до 90 метров находятся кварцево-жильные образования и березиты с повышенной трещиноватостью, на этом участке происходит поглощение промывочной жидкости.
Общую глубину скважины берём равной 300 метов, вследствие того, что полезное ископаемое (кварцево-жильные образования и листвениты) залегает на глубине 260-285 метров. К этой глубине добавляем еще 15 метров, для достоверности подсечения подошвы и возможности исследования пласта геофизическими приборами.
Для конструкции данной скважины наиболее рационально выбрать 3 ступени, как минимально возможное число для исследуемого геологического разреза. Конечная ступень скважины будет в интервале 30-300 метров, диаметром 59 мм, так как на этом интервале находится осложненная зона. Вторая ступень будет находиться в интервале от 3 до 30 метров, диаметр второй ступени возьмем, на размер больше чем диаметр предыдущей ступени, равный 76 мм. На глубине от 0 до 3 м будет находиться первая ступень, диаметром 93мм.
В соответствии с данной конструкцией скважины потребуется две колонны обсадных труб. Использовать будем обсадные трубы ниппельного соединения. Первая колонна (направляющая) на глубине от 0 до 3м, диаметром 89 мм. Вторая колонна предназначена для закрепления неустойчивых стенок скважины на интервале от 3 до 30 м. Диаметр второй обсадной колонны 73мм. Башмаки обсадных колон, с целью герметизации зазора между стенкам скважин и обсадными трубами, следует зотампонировать цементным раствором, а сверху на трубы установить пеньковые сальники.
2.2. обоснование выбора способа бурения.
В данном геологическом разрезе целесообразнее использовать вращательный способ бурения. Это обусловлено тем, что этот способ наиболее эффективен при бурении неклинящихся хрупких пород I- XII категорию по буримости при горизонтальном залегании рудных тел, что соответствует данному разрезу. Так же вращательный способ применяют и при бурении разрезов с небольшими по мощности слоями трещиноватых пород, в которых использовать ударно-вращательный способ вследствие вывалов кусков пород под воздействием ударных импульсов невозможно.
Так как данная сеть скважин предполагает поиск и предварительную разведку, то требуется взять керн по всей глубине скважины, поэтому следует применять колонковый способ бурения. Достоинствами колонкового способа являются возможность извлекать образцы горных пород, бурить скважины с относительно небольшим искривлением, бурить скважины на значительную глубину с относительно не высоким расходом энергии.
Вследствие того, что мы имеем сложный геологический разрез, применяем комбинированный способ бурения (твердосплавный и алмазный). Твердосплавный способ следует применять на интервале 0-30 м. Этот интервал представлен мягкими, рыхлыми породами, для бурения которых более эффективно использовать твердосплавные коронки, так как алмазные коронки имеют малый выход режущей кромки алмаза, что резко уменьшает механическую скорость бурения в рыхлых и мягких породах. В отличие от алмазных коронок, твердосплавные коронки имеют больший выход резца, что позволяет ему более глубже внедрятся в породу. Наиболее целесообразнее использовать твердосплавные коронки типа СМ4 и СМ5, как наиболее подходящие для бурения в данных условиях. Диаметры коронок выбираем 93мм. для первой ступени и 76мм. для второй ступени.
На интервале 30-300м следует использовать алмазные коронки, как более производительные для бурения вмещающих пород этого участка. Алмазные коронки, за счет высокой износостойкости, позволят существенно повысить параметры технологических режимов бурения; повысить механическую скорость бурения и длину рейса. Для представленных пород наиболее подходят алмазные коронки типа А4ДП предназначенные для бурения абразивных, среднезернистых пород VIII-IX категории по буримости.
3. Выбор бурового снаряда, оборудования и инструментов для ликвидации аварий.
3.1. обоснование выбора бурового снаряда.
Породы, слагающие разрез в основном устойчивые, однородные, поэтому бурение скважин будем осуществлять с помощью одинарного колонкового снаряда высокооборотного алмазного бурения. Эти снаряды отличаются простотой конструкции и использование любых промывочных жидкостей. Они позволяют повышать механическую скорость бурения при высоком качестве опробования.
Верхний интервал представлен дробленными и трещиноватыми породами, их следует перебуривать одинарным колонковым снарядом твердосплавного бурения, при невысоких скоростях вращения снаряда.
Забойный снаряд алмазного бурения состоит из, расширителя секторного типа РСА-59 с кернорвательным кольцом, колонковой трубы диаметром 57 мм, переходника-центратора П-1, отсоединительного переходника с бронзовым кольцом и забойного амортизатора ЗА-7.
Бурильная колонна должна соответствовать выбранной конструкции скважины диаметром 59 мм. для высокооборотного бурения скважин диаметром 59 мм рекомендуется использовать легкосплавную бурильную колонну ниппельного соединения ЛБТН-54, длиной бурильных труб 4400 мм. достоинствами легкосплавных труб ниппельного соединения являются: малы коэффициент трения при вращении, малая вибрация снаряда, малая энергоёмкость.
Для подачи промывочной жидкости в бурильную колонну выбираем сальник типа СА.
Предусматривается следующая контрольно-измерительная аппаратура для предупреждения аварий: детектор износа труб ДИТ, толщномер Т-1, дефектоскоп, прибор ОМ-40. Прибор предупредительной сигнализации. Для измерения расхода промывочной жидкости в процессе бурения электромагнитный расходомер ЭМР-2
3.2. Выбор оборудования и инструментов для ликвидации аварий.
Наиболее характерными и часто встречающимися авариями при бурении являются: обрыв и прихват снаряда, прижег коронки.
Выбор аварийного инструмента производится исходя из опыта выполнения подобных ликвидационных работ.
Метчики ловильные Д-57;
Колокола ловильные А-76;
Гидравлический труборез труболовка ТТ-59;
Метчик коронка МК-59;
Магнитная ловушка МЛ-59;
Вибратор забойный ВЗ-2;
Домкрат гидравлическийДГ-40;
Ударные бабы весом 150 и 160 кг.
Большую роль в успешной ликвидации аварии играет быстрота при проведении ликвидационных работ.
4.Технология бурения.
4.1.Выбор очистных агентов.
В верхнем интервале от 0 до30 м. Неустойчивая горная порода IV-VI категории по буримости. В следствии того, что бурение происходит в условиях вечной мерзлоты, для предотвращения растепления, и как следствие этого, обрушения стенок скважины бурение производим в сухую.
В интервале от 30 до 300 метров разрез представлен крепкими породами VII-IX категории по буримости. Так как в этом интервале мы используем, по проекту, высокооборотное алмазное бурение то целесообразней использовать эмульсионные растворы. Эмульсионные снижают вибрацию бурового снаряда, трение, износ бурильных труб и обладают высокой несущей способностью.
В качестве контрольно-измерительных приборов, для определения качества эмульсионных растворов, применяются специальные колбы для определения содержания масла в эмульсии и для определения концентрации эмульсии.
Количество промывочной жидкости при колонковом бурении рассчитывают по формуле:
VP=KCVPL м3;
Где :
VP=(7.4-6.3)Д2 – расход бурового раствора на 1 метр скважины, диаметром Д;
L общий метраж скважины с применением данного раствора;
КС коэффициент сложности по группам, принимаем КС=2.
VP=2*5*592*300= 10443000 м3.
4.2. Выбор породоразрушающих инструментов и технологических режимов бурения.
Забурку скважины на интервале 0- 30 м. следует осуществлять шарошечным долотом. Далее, на интервале 3-30м. бурение производят коронкой СМ5 диаметром 76 мм. Осевую нагрузку на коронку определяют по формуле:
C=mP, Н
Где:
m- число резцов в коронке, для коронки СМ5 диаметра 76 мм. m=16,
Р-удельная нагрузка на резец, принимаем 1.0 кН.
С=6*1.0=6.0 кН
Частота вращения коронки рассчитывается по формуле:
n=38.2υ0/(D1-D2) об/мин.
Где:
υ0 – окружная скорость коронки, принимаем 0,8 м/с.
D1 и D2 - наружный и внутренний диаметры коронки по резцам, для коронки СМ5 – 76 мм D1= 76мм, D2=59мм=0.059м.
n=38.2*0,8/(0,076+0,059)=226 об/мин.
Расход промывочной жидкости определяется по формуле:
Q=gD1 л/мин;
Где: g – удельный расход жидкости на один сантиметр диаметра коронки, принимаем 12 л/мин по таблице 3[8] для VI категории по буримости.
Q=12*7.6= 91,2 л/мин.
В интервале от 30 до 300 метров породы абразивные, монолитные VII-IX категории по буримости. По таким породам эффективна алмазная коронка А4ДП диаметром 59 мм.
Осевую нагрузку на коронку рассчитывают по формуле:
С=pS, H;
Где:
р- удельная нагрузка на 1 см2 торца коронки;
S- площадь торца коронки
Удельную нагрузку, по монолитным породам, рекомендуется принимать 1 кН/см2.
Площадь торца коронки составит:
S=πD2H/4- πD2B/4 см2;
D1=5.9cm, D2=4.2cm.
S=3.14(5.92-4.22)/4=13 cm2
C=1.0*13=13kH.
Частота вращения коронки рассчитывается по формуле:
n=38.2υ0/(D1-D2) об/мин.
Где:
υ0 – окружная скорость коронки, м/с.
D1 и D2 - наружный и внутренний диаметры коронки по резцам, для коронки СМ5 – 76 мм D1= 59мм, D2=42мм=0.042м.
Окружную скорость по этим породам следует принимать согласно рекомендациям ВИТР 4-4.5 м/с. Для высокоскоростного бурения принимаем максимальное значение 4.5 м/с.
n=38.2*4,5/(0,059+0,042)=1562,7 об/мин.
Расход промывочной жидкости можно рассчитать по формуле:
Q=π(D2-d2)υл/4, об/мин;
Где: D,d – диаметр коронки и бурильных труб, м.
υл- скорость восходящего потока промывочной жидкости м/с. рекомендуется 0,35-0,6. При бурении абразивных пород с промывкой скважины промывочной жидкостью малой вязкости скорость восходящего потока принимают по максимуму 0,6 м/с. Тогда
Q=3,14(0,0592-0,0542)0,6/4=26 л/мин.
Для бурения скважин диаметром 59 мм по абразивным породам ВИТР рекомендует принимать 25-35 л/мин.
На интервале 80-87 м разрез представлен породами повышенной трещиноватости IX категории по буримости. На этом интервале идет интенсивное поглощение промывочной жидкости. Для бурения используем одинарный колонковый снаряд с алмазной коронкой А4ДП диаметром 59 мм
Осевую нагрузку рассчитываем по формуле:
С=pS, H;
р=0,9 кН/см2, S=13см2
С=0,9*13=11,7 кН;
Частоту вращения по абразивным трещиноватым породам понижают в зависимости от степени трещиноватости( для сильно трещиноватых до 180- 200 об/мин). Вследствие того, что породы устойчивые принимаем на этом интервале частоту вращения принимаем 600 об/мин.
Расход промывочной жидкости можно рассчитать по формуле:
Q=π(D2-d2)υл/4, об/мин;
Где: D,d – диаметр коронки и бурильных труб, м.
υл- скорость восходящего потока промывочной жидкости.
Q=3.14(0.0592-0.0542)*0.75/4=33 л/мин.
По рекомендации ВИТР принимаем Q=40 л/мин.
5.Тампонирование скважин.
В геологическом разрезе имеется зона осложнений, в интервале 80-87м. В этой зоне залегают трещиноватые Кварцево-жильные образования. На этом интервале возможно поглощение промывочной жидкости. Величина раскрытия трещин δ=3мм., интенсивность поглощения частичное, подземные воды отсутствуют. При тампонировании данного интервала можно использовать цементные растворы и их разновидности: глинистые и полимерные пасты, синтетические смолы. Задачей тампонирования является кольматация трещин на данном интервале разреза. Связи с величиной раскрытия трещин δ=3мм. и с экономической точки зрения целесообразней всего использовать глинисто-цементную смесь, в качестве используем опилки как наиболее доступные и дешёвые.
Рассчитываем объем тампонажной смеси требуемой для кольматации зоны осложнения по формуле
VP=K[πD2(N+h0+h1)/4] м3;
Где: К- коэффициент, зависящий от радиуса проникновения смеси(1-5) проектом предусматривается К=2;
D- диаметр скважины, м;
N- мощность трещиноватой зоны N=7м;
h0,h1- мощность заполнения раствором выше и ниже мощности трещиноватости пласта h0=h1=3м.
VP=2[3,14*0,0592(7+3+3)/4]=0,087 м3;
Состав сухой смеси: глины-60%, цемента-20%, опилок-10%, воды-10%.
Количество сухой смеси для приготовления тампонажного раствора определяем по формуле:
Gcc=VP/[∑(ai/pi)+m∑(bi/pi)] т;
Где: VP-объем тампонажной смеси;
∑(ai/pi)-отношение массовых долей к плотности компонентов в сухой смеси;
∑(bi/pi)-отношение массовых долей компонентов жидкости к их плотности;
m-водоцементное отношение;
Gcc=0,174/[(0,6/3,15)+(0,2/1,6)+(0,1/0,04)+0,6(0,1/1)]=0,06 т.
Исходя из этого количество цемента равно:
Gц=0,06*20/100=0,012т;
Количество глины равно:
Gг=0,6*0,06=0,036 т;
Количество опилок равно:
Gо=0,06*0,1=0,06 т;
Количество воды равно:
GВ=0,06*0,01=0,06 т.
Плотность тампонажного раствора находим по формуле:
p=(Gcc+GB)/Vp т/м2;
Для тампонирования трещиноватых зон залегающих на глубине 150-200м. С плохой проницаемостью поглощающих горизонтов при тампонировании однорастворочными смесями, можно применять способ тампонирования с помощью пакеров. СКБ ВПО «Союзгеотехника» для тампонирования скважин диаметром 59мм. разработало комплект тампонажного инструмента ТУ-7, состоящего из герметизатора, пакеров и смесителя. Для тампонирования данной зоны требуется только два пакера опускаемых на бурильных трубах. Два пакера на бурильных трубах устанавливают на заданной глубине выше и ниже трещиноватой зоны. Затем через бурильную колонну прокачивают тампонажную смесь под давлением, тампонажная смесь проникает в трещины. Для тампонирования зоны закачивают рассчитанный объем тампонажной смеси.
Для проведения исследований в зоне осложнений требуется контрольно-измерительная аппаратура. Для измерения диаметров скважин используют каверномер КМ-38, его опускают в скважину на каротажном кабеле. Глубину залегания, число и мощность проницаемых зон, интенсивность поглощения промывочной жидкости используют расходомер ДАУ-3М. Уровень воды в скважине замеряется хлопушей. Для определения гранулометрического и минерального состава используют боковые пробоотборники БП. Для определения параметров тампонажной смеси предусмотрено использовать набор приборов: Конус «АзННИ», прибор ВИКА, имитатора для определения закупоривающей способности и прибор Микаэлиса.
6.Выбор оборудования и контрольно-измерительных приборов «КИП».
6.1. Обоснование выбора бурового оборудования и КИП.
Площадь проектируемых работ располагается в зоне экстремальных географических и климатических условий. Бурение производится в зимний период в течении двух лет. Рельеф местности спокойный, проектом предусмотрено высокооборотное алмазное бурение, поэтому используем высокооборотные буровые установки типа УКБ-4П. Достоинства УКБ-4П: малые затраты времени на монтажно-установочные работы, более благоприятными условиями для рабочих.
Техническая характеристика установки:
Установка представляет собой комплекс бурового и электрического оборудования, сведенный в один технологический блок, перевозимый без разборки. Установка предназначена для бурения вертикальных и наклонных геологоразведочных скважин алмазными и твердосплавными коронками, с отбором керна колонковыми снарядами и снарядами ССК.
В качестве привода предусмотрено использовать электродвигателя. Электроэнергия вырабатывается дизелем Д37Е-С2 с воздушным охлаждением и запуском от пускового двигателя.
В состав бурового оборудования установки входят: грязевый насос НБ3 120/40 ,труборазворот РЕ-1200, элеватор М3-50-80. В соответствии с уже выбранными размерами бурильных, колонковых и обсадных труб выбираем вспомогательный инструмент: ключи корончатые типа КК, ключи шарнирные трубчатые типа КШ служащие для свинчивания и развинчивания бурильных труб и забойных снарядов. Вспомогательный инструмент для осуществления спускоподъемных операций: подкладные вилки, разъемные хомуты, вертлюг-амортизатор.
Выбор талевой системы.
Выбор талевой системы начинают с выбора каната. Разрывное усилие каната определяют по формуле:
P1=mI PЛ, Н;
Где:mI=3-3.5-запас прочности,
РЛ- грузоподъемность лебедки;
P1=3,5*32=112 кН.
Таким образом, по ГОСТу3077-69 выбираем канат 15,0-Г-1-СС-Л-Н-170
Где: 15,0- диаметр каната, Г - грузовой, 1- марка проволоки; оцинкован по группе СС; Л - левой крестовой свивки; Н - нераскручивающийся с разрывным усилием маркировочной группы по временному сопротивлению разрыву 1700 мПа.
Минимальное количество роликов в талевом блоке определяют из выражения:
k≥Q/2PЛ
k≥20/2*32=0,3 принимаем к=1
в кронблоке к1=к+1=1+1=2.
КИП для контроля параметров режимов бурения установки УКБ-4П применяют те приборы, которые установлены на станке и насосе (дрилометры, манометры, электроприборы).
6.2.Обоснование выбора для приготовления промывочных жидкостей.
В качестве промывочных жидкостей используется эмульсионный раствор на основе сульфатных мыл. Приготавливают раствор в эмульгаторе, непосредственно на буровой. Воду получают путем таяния снега.
Расход промыворчной жидкости на буровую установку в сутки расчитываемпо формуле:
Q=[(Y1+Y2+Y3)nC]/mC m3/сут;
Где: Y1- объем скважины;
Y2-объем резервуаров и отстойноков 2-5 м3
Y3- потеря промывочной жидкости, зависит от трещиноватости горной породы, в среднем Y3=(2-5)Y1;
nC- число одновременно бурящихся скважин.
mC –время использования промывочной жидкости.
Y1=πD2L/4 m3;
Где: D- диаметр скважины
L- глубина скважины;
Y1=3,14*0,0592*300/4=0,82 м3;
Y3=4*0,82=3,28
Q=(0,82+3+3,28)2/2=7,1 м3/сут;
6.3. Обоснование выбора средств очистки промывочной жидкости от шлама.
Для очистки промывочной жидкости от шлама применяют гидроциклонные установки, состоящие из гидроциклона и насоса с электроприводом. Гидроциклонные установки принудительно очищают структурированные промывочные жидкости как эмульсионные растворы.
6.4. Выбор бурового здания.
Буровое здание установки УКБ-4П представляет собой объемную металлоконструкцию, обшитую алюминиевыми панелями с теплоизоляционной прослойкой. Тип здания ПБЗ-4, размеры 7500х3160х2500. В светлое время суток освещение естественное, а в ночное искусственное электрическое. Система обогрева помещения – электрическая с помощью электротенов. В холодное время года температура в здании поддерживается не ниже +150 С. Электроснабжение осуществляется от дизельной электростанции, напряжение в сети 380 В.
6.5. Выбор тампонажного оборудования.
Для приготовления цементного раствора применяют цементосмесительные машины СМ-4М. Она предназначена для доставки сухого цемента и приготовления раствора для тампонирования. Так для тампонирования непосредственно применяется комплект для тампонирования ТУ7 состоящий из герметизатора устья скважины, пакера для герметизации ствола скважины и смесителя для тампонирования с непосредственным смешиванием жидкого ускорителя перед тампонированием в скважине.
6.6. Составление геолого-технического наряда.
Установка УКБ-4П с приводом станка от электродвигателя АО2-71-4 мощностью 22кВт. Максимальное усилие подачи на забой 40 кН, вверх 60 кН. Максимальная производительность насоса 120 л/мин, с давлением 0,2 кПа. Все эти данные соответствуют рассчитанным режимам для твердосплавного и алмазного породоразрушающего инструмента.
Таким образом, установка УКБ-4П является наиболее рациональной для бурения геологоразведочных скважин на участке "Канар-Серебрянка".
Эмульсионные промывочные жидкости.
При алмазном бурении широко применяются специальные эмульсионные промывочные жидкости, которые помимо выполнения основных функций промывки (охлаждение породоразрушающего инструмента и удаление с забоя разрубленной породы), обладают повышенными смазочными и антивибрационными свойствами и активно воздействуют на весь процесс разрушения горных пород. Такими свойствами при различной степени активности в зависимости от характера горных пород и степени минерализации вод обладает ряд жидкостей.
Наибольший и практический интерес представляют жидкости, которые приготавливаются из товарных продуктов нефтеперабатывающей, химической, лесотехнической промышленности и апробированы в лабораторных и производственных условиях.
Эмульсии из кожевенной эмульгирующей пасты.
Кожевенная паста – товарный продукт, выпускаемый отечественными нефтеперобатывающими заводами, представляет собой минеральное масло средней вязкости, загущенное натровыми мылами синтетических жирных кислот.
Пасту вводят в воду в соотношении от 1:2000 до 1:50, т.е. в концентрации 0,5-2,0℅. Указанная концентрация является оптимальной для снижения коэффициента трения, повышения механической скорости бурения и стойкости алмазных коронок.
Эмульсия на основе омыленной смеси гудронов.
Омыленную смесь гудронов применяют в качестве эмульгирующей добавки к промывочным растворам при алмазном бурении. Для её приготовления могут быть использованы гудроны технических или растительных жиров или их смесей.
Число омыления, мг КОН ……………………………………..180 – 200
Молярная масса …………………………………………………475 – 522
Плотность, г/см3…………………………………………………0.975
Содержание жирных кислот, высвобождаемых при омы- лении. ℅………………………………………………………52.4- 64
Температура застывания, 0С ……………………………………≈0
Смесь гудронов нетоксична, а приготовленная на ее основе эмульсия безвредна; эмульсия ОСГ снижает поверхностное натяжение воды на границе с воздухом; это свойство смеси гудрона способствует увеличению механической скорости.
Оптимальная концентрация ОСГ в промывочной жидкости находится в пределах 1,5 – 2,5 ℅, зависит от состава смеси гудронов (СГ) и типа горных пород и уточняется лабораторным путем.
Мылонафтовые эмульсии
Мылонафт – это вещество, представляющее смесь натровых мыл нафтеновых кислот, собственно нафтеновых кислот, небольшого количества минерального масла и воды. Преимуществом мылонафта является содержание в нем органических кислот, обладающих наибольшей маслянистостью.
Оптимальная концентрация мылонафта в эмульсии составляет 0,5 –1,0℅ по массе, при этом количество масляной добавки в виде свободных нафтеновых кислот колеблется в пределах 0,25 –0,5℅.
Эмульсии на основе сульфатных мыл.
Сульфатные мыла являются промежуточным продуктом целлюлозно-бумажного производства при изготовлении таллового масла; товарный продукт представляет собой 60-62℅-ный водный раствор сульфатного мыла следующего состава (℅);
Омыленные и неомыленные жировые смоленые кислоты……………………………………………………47-53
Щелочь…………………………………………………………..6-8
Фенолы………………………………………………………….<1
Зола……………………………………………………………..9-10
Вода……………………………………………………………..32-36
Стабильность раствора сульфатного мыла сохраняется при жесткости воды 10·10-3 моль/л. Сульфатные мыла применяются с технической водой в концентрации 1-2%, в глинистых растворах – с концентрацией 4 % по массе.
Устранение влияния жесткости воды.
Наиболее существенное влияние на эксплуатационные свойства эмульсионной промывочной жидкости оказывают степень жесткости воды, из которой готовится эмульсия, и в меньшей степени жесткость вод, поступающих в скважину в процессе бурения.
Хорошее защитное действие против разложения эмульсии в жесткой воде оказывают добавки небольшого количества (от 0,05 до 0,5 % от объема промывочной жидкости) неиогенных ПАВ типа ОП-7 и ОП-10. В этом случае образующиеся кальциевые и магниевые соли не коагулируют, а остаются в растворе в виде микрочастиц во взвешенном состоянии в стабильной дисперсной фазе.
Эмульсия получается более стабильной и однородной, если перед разведением в жесткой воде пасту предварительно тщательно перемешать с ОП-7 или ОП-10 до получения однородного эмульсола и только потом разводить водой.
Так же жесткие воды можно смягчить введением растворов электролитов: Na2CO3? NaOH (едкий натр), Na3PO4.
Количество химикатов, необходимое для смягчения воды, рассчитывают по формуле:
P=nV,
Где n- удельное количество химиката для воды данной жесткости, г/м3;
V –объем промывочной жидкости, м3.
8.Список используемой литературы.
1.Справочник инженера по бурению геологоразведочных скважин/2тома Под ред. Е.А. Козловского – М: Недра, 1984.
2. Сулакшин С.С. бурение геологоразведочных скважин – М: Недра, 1994.
3.Воздвиженский Б.И., Голубцев О.Н., Новожилов А.А. разведочное бурение – М: Недра, 1979.
4. Кирсанов, Зиненко, Кардыш буровые машины – М: Недра, 1981.
5. Зварыгин В.И. Тампонажные смеси: Текст лекций /ГАЦМиЗ. – Красноярск,1998.
6. Зварыгин В.И. промывочные жидкости: Учебное пособие/ГАЦМиЗ. – Красноярск,1996.
Copyright (c) 2024 Stud-Baza.ru Рефераты, контрольные, курсовые, дипломные работы.