Глава 1. Выбор способа бурения и построение конструкции скважины.

Глава 1. Выбор способа бурения и построение конструкции скважины.

 

Выбор способа бурения.

При проведении разведочных скважин основным способом бурения является колонковый способс его разновидностями: твердосплавным и алмазным.

Исходя из предлагаемого геологического разреза скважины, учитывая отсутствие в данной местности пород выше VIII категории пород по буримости применяем, твердосплавное бурение на всей глубине скважины. В интервалах от 0 до 1000 м встречаются породы с 4 категорией пород по буримости, от 1000 до 1400 мс категорией пород по буримости 6.Соответственно на участке от 0 до 640 применяем шарошечные долота типа С, на участке от 640 до 1400 применяем резцовые твердосплавные коронки типа СМ.

Выбор и обоснование выбора конечного диаметра скважины.

 

При бурении структурно-поисковой скважины принимаем минимальный диаметр скважины 76 мм.

 

Выбор диаметра обсадных колонн.

 

Выбор ведём по направлению снизу вверх.

От 1400 до 1000м.

На данном интервале встречаются породы 6 категории по буримости, представленные доломитами и известняками. Ввиду крепости и слабой реакции данной породы к растворимости, обсадка не требуется.

От 1000 до 640 м.

В этом интервале выделяются глины и окремленные доломиты 4 категории пород по буримости. Т. к. в массиве породы отсутствует трещиноватость данный интервал не обсаждается.

От 640 до 130 м.

На данном интервале встречаются породы, представленные глинами и суглинками 4 категории по буримости. Этот интервал обсадки не требует.

От 130 до 0м.

Данный интервал представлен глинами с включением гнейсов 4 категории пород по буримости, которые необходимо обсадить для предотвращения пучения пород. Для этого выберем стальные обсадные трубы ниппельного соединения наружным диаметром 108 мм.

Техническая характеристика обсадных труб:

Наружный диаметр труб 108 мм

Толщина стенки труб 4,5 (5) мм

Наружный диаметр ниппелей 108 мм

Внутренний диаметр ниппелей 95,5 мм.

Разработка и составление проектной конструкции скважины.

Составим проектную конструкцию скважины с учетом комплексов пород и конечного диаметра керна.

 

Номер Слоя	Интервал, м	Наименование пород	Категория пород по буримости	Конструкция скважины
от	до	всего
				Глины с включением гнейсов
				Глины, суглинки
				Глины окремненные, доломиты
				Доломиты, известняки

 

Глава 2. Выбор бурового оборудования.

Выбор буровой установки.

 

Буровая установка выбирается в зависимости от конечной глубины бурения и конечного диаметра скважины. Для бурения скважин колонковым способом из расчета данных параметров выбираем буровой станок СКТО-75(ЗИФ -1200MP).

 

Техническая характеристика СКТО- 75 (ЗИФ -1200МР):

Параметры	Значения параметров
Глубина бурения при конечном диаметре скважины, м: 93 мм 59 мм	1500 2000
Начальный диаметр скважины, мм
Угол бурения, градус	90 - 80
Вращатель: тип частота вращения, об/мин	Шпиндельный 75; 136; 231; 288; 336; 414; 516; 600
Диаметр бурильных труб, мм	50; 63,5
Длина хода подачи, мм
Максимальная скорость подачи, м/мин: вниз вверх	0,92 2,77
Максимальное усилие подачи, кН: вверх вниз	150 120
Тип лебедки грузоподъемность лебедки на прямом канате, кН	Планетарная 45
Привод станка: тип мощность, кВт частота вращения, об/мин	Электродвигатель АК-2-91-6 55 960
Промывочный насос: тип число насосов	НБ4-320/63 2
Габариты станка	3300x1400x2215
Масса станка, кг (с электродвигателем)

 

Буровой агрегат СКТО-75 (ЗИФ-1200МР) (рис. 1.) предназначен для бурения скважин глубиной до 2000 м. Буровой агрегат состоит из следующих основных механизмов и узлов: бурового станка, включающего раму, станину, механизм привода с коробкой передач, лебедку, вращатель и систему гидроподачи инструмента в процессе бурения: электродвигателей переменного тока для приводов бурового станка, маслонасоса гидравлической системы, буровых насосов и аварийного привода; двух буровых насосов; передвижной электростанции; контрольно-измерительной аппаратуры и приборов.

 

Рис. 1. Буровой станок (СКТО-75) ЗИФ-1200МР.

1 - электродвигатель маслонасоса; 2 - электродвигатель станка; 3 - коробка скоростей; 4 - тормоз спуска; 5 - лебедка; 6 - рукоятки управления тормозами; 7 - тормоз подъема; 8 - площадка рабочая; 9- пульт электроуправления; 10- кран управления гидропатрона; 11- патрон пружинно-гидравлический; 12 - рукоятка управления; 13 - пульт гидроуправления; 14 - вращатель; 15 - нижний патрон; 16 - рукоятка включения лебедки и вращателя; 17 - рукоятка переключения скоростей; 18 - выключатель конечный; 19 - рукоятка включения фрикциона; 20 - механизм закрепления; 21-рукоятка переключения редуктора: 22 - станина; 23 - рама; 24 – маслонасос

 

Выбор бурового инструмента.

В зависимости от конструкции скважины, способа бурения, типа бурового станка производится выбор бурового инструмента.

 

Выбор колонкового набора.

В условиях достаточного выхода керна применяем одинарные колонковые наборы. В состав одинарного колонкового набора входят следующие элементы: коронка, кернорватель, расширитель, колонковая труба, переходник.

Отбор керна производится на двух только на двух нижних интервалах геологического разреза. Снизу вверх выбираем:

 

Интервал от 1000 до 1400 м.

Буровая коронка СМ-6, диаметром 76 мм, кернорватель, колонковая труба диаметром 73 м, длиной 3-6метра, переходник Пl-50/73 армированный твёрдым сплавом.

Диаметр бурения 76 мм

• Диаметр буровой коронки

Наружный 76 мм

Внутренний 58 мм

Бурение проводим с промывкой эмульсионным глинистым раствором.

Интервал от 640 до 1000 м.

Буровая коронка СМ-5, диаметром 76 мм, кернорватель, колонковая труба диаметром 73 мм, длиной 3-6 метра, переходник Пl-50/73 армированный твёрдым сплавом.

Бурение проводим с промывкой эмульсионным глинистым раствором.

Диаметр бурения 76 мм

• Диаметр буровой коронки

Наружный 76 мм

Внутренний 58 мм

 

Выбор бурильных труб.

 

Т.к. конечный диаметр бурения 76 мм, то определяем обозначение типа

бурильных труб, это стальные трубы муфтово-замкового соединения (СБТМ).

По таблице 11 [с.24] находим размер бурильных труб исходя из конечного диаметра бурения - это СБТМ-50.

Техническая характеристика бурильных труб СБТМ-50:

Наружный диаметр труб 50 мм.

Толщина стенки 5,5мм.

Наружный диаметр муфты 65 мм.

наружный диаметр замка 65 мм.

Наименьший внутренний диаметр замка 28 мм

Длина труб 1,5; 3,0; 4,5 м

Масса 1 кг трубы 6,04 кг

Основными показателями надёжности бурильных труб является повышенная прочность бурильной колонны, что делает их наиболее пригодными при твердосплавном бурении.

Выбор буровой вышки (мачты)

Буровая вышка (копер, или мачта) - высотная конструкция, воспринимающая рабочие усилия от лебедки бурового станка при подъеме и спуске снаряда и предназначенная для монтажа подвижных грузоподъемных устройств и размещения извлекаемых из скважины длинномерных частей бурового снаряда (свечей бурильной колонны).

 

Выбор очистного агента.

Промывочные жидкости, применяемые при бурении, должны удовлетворять

следующим основным требованиям:

 

1) очищать зону забоя скважины от разбуренной породы, чтобы породоразрушающий инструмент контактировал с чистым забоем;

2) закреплять или удерживать стенки скважины при бурении в неустойчивых породах;

3) препятствовать прорывам пластовых вод в скважину;

4) обладать смазочными свойствами;

5) снижать коррозийную агрессивность среды в скважине;

6) поддерживать частицы выбуренной породы во взвешенном состоянии вовремя перерывов в работе, когда жидкость находится в скважине в полном покое;

7) охлаждать породоразрушающий инструмент в процессе бурения

8) облегчать процесс разрушения горных пород;

9) удовлетворять санитарно-гигиеническим требованиям.

 

Для очистки забоя скважины от частиц выбуренной породы и их извлечения на поверхность, а также охлаждения породоразрушающего инструмента и закрепления стенок скважины применяем очистные агенты на основе эмульсионных растворов.

В нашем случае, при бурении глинисто-карбонатных пород, используем хлоркальциевый ингибированный глинистый раствор (CaCl₂, CaOH₂) для предотвращения образования сальников на бурильных трубах и повышения устойчивости стенок скважины.

Хлоркальциевые глинистые растворы (высококальциевые) — глинистые растворы, содержащие в качестве основного активного реагента хлористый кальций. Процесс взаимодействия ионов кальция с горными породами сопровождается образованием конденсационно-кристаллизационных структур, упрочняющих стенки скважины.

Рецептура хлоркальциевого глинистого раствора определяется в основном опытным путем в зависимости от состояния пород в каждом отдельном случае.

Параметры хлоркальциевого глинистого раствора:

Плотность 1,1— 1,15 г/см³

Вязкость 17—20 с.

Водоотдача 8—10 см³

Статическое напряжение сдвига более 1 Па

Глава 1. Выбор способа бурения и построение конструкции скважины.

 

Выбор способа бурения.

При проведении разведочных скважин основным способом бурения является колонковый способс его разновидностями: твердосплавным и алмазным.

Исходя из предлагаемого геологического разреза скважины, учитывая отсутствие в данной местности пород выше VIII категории пород по буримости применяем, твердосплавное бурение на всей глубине скважины. В интервалах от 0 до 1000 м встречаются породы с 4 категорией пород по буримости, от 1000 до 1400 мс категорией пород по буримости 6.Соответственно на участке от 0 до 640 применяем шарошечные долота типа С, на участке от 640 до 1400 применяем резцовые твердосплавные коронки типа СМ.