Физико-механические свойства и категории горных пород.
Проектный геологический разрез сложен четвертичными неогеновыми и каменноугольными отложениями. Четвертичные неогеновые отложения на площади работ представлены суглинками, глинами песками. Каменноуголные отложения сложены песчаниками кварцевыми, сланцами песчаными, песчано-глинистыми, углями и известняками.
На основании принятой классификации горных пород буримости для вращательного механического бурения скважин:
II Категория пород – почвенно-растительный слой
III категория пород – глина плотная
IV категория пород – суглинок
V- Уголь антрацит
VIIкатегория пород –сланцы песчаные окремненные, переслаивания песчаников это среднеабразивные, устойчивые породы.
VIIIкатегория пород – окремненные песчаники, известняки – это малоабразивные, устойчивые породы.
IX категория пород – кремнистые песчаники, известняки – это твёрдые, абразивные породы.
Согласно физико-механическим свойствам горных пород, слагающий данный геологический разрез, в интервале от 0 до 30 метров залегают неустойчивые породы. При бурении данного интервала может произойти размыв скважины промывочной жидкостью, вывалы пород, прихваты бурового снаряда и искривление скважины, поэтому предусматривается перекрыть колонной обсадных труб.
Общий объём буровых работ рассчитывается по формуле:
VОБЩ = LСКВ * nСКВ , м.
V= 725*6=4350(м)
Объём по категории буримости горных пород определяется следующим путём:
|
|
|
V=Vбур 1 скв * Пскв, м.
Проектные геологические разрезы и объёмы бурения в метрах.
| №
П/П | Наименование пород
| Категории пород | Группа скважин |
| |||||
| По одной | По 6 СКВ | ||||||||
| 1 | Глина | II | 25 | 150 | |||||
| 2 | Лесс | III | 25 | 150 | |||||
| 3 | Суглинки | IV | 30 | 180 | |||||
| 4 | Уголь | V | 100 | 600 | |||||
| 5 | Глинистые сланцы | VI | 80 | 420 | |||||
| 6 | Песчаные сланцы | VII | 260 | 1560 | |||||
| 7 | Известняк | VIII | 75 | 450 | |||||
| 8 | Песчаник | IX | 145 | 870 | |||||
| 9 | ВСЕГО |
| 725 | 4350 | |||||
Разработка конструкции скважины
Конструкцией скважины называется схема её устройства, в которой указываются изменения диаметров бурения с глубиной, диаметры и глубины спуска колонны обсадных труб, а также места и способы тампонирования.
Исходными данными для выбора конструкции скважины служат физико-механические свойства пород геологического разреза, цель и способ бурения скважины, её глубина и конечный диаметр.
Составляют конструкцию скважины снизу вверх. После определения глубины скважины, соответствующей цели её сооружения, выбирают конечный диаметр бурения. Для снижения стоимости скважины бурить её следует, возможно меньшими диаметрами. Вместе с тем диаметрами скважины должны обеспечить эффективное решение поставленной перед ней задачи ( получение качественной пробы в необходимом количестве, проведения комплекса намеченных наблюдений, исследований).
|
|
|
Приразведки твёрдых полезных ископаемых диаметр керна должен обеспечить получение надёжной массы пробы, которая устанавливается с учётом требований к опробованию в зависимости от типа месторождения и деления в полезном ископаемом ценного компонента.
DКР= 
DКР – необходимый диаметр керна, см;
Qn – надёжная масса пробы, г = 1500
DКР = 
Где: Q- надёжная масса пробы 1500 (г);
l – длина пробы 100 (см);
∫ - плотность пробы 1,7 г/см3;
К- коэффициент выхода керна 0,95
Определяем расчётный диаметр бурения
DКОН = DКР + 2δ, мм, DКОН +2δ
Где:δ - толщина стенки коронки равная разницы между наружным и внутренним диаметром = 8 (мм)
DКОН = 34+2*16 = 66 мм
Принимаем ближайший стандартный диаметр 76 мм
DКОН = 76 мм.
От проектной глубины 725 м и до 75 м геологический разрез представлен устойчивыми породами с VII поIX категории буримости. Его проектируется пробурить открытым стволом без крепления. В интервале от 75 до 20м геологический разрез представлен неустойчивыми породами, склонными поглощению промывочной жидкости, вспучиванию, обрушению. И этот интервал проектируется перекрыть колонной обсадных труб диаметром 108 мм. Диаметр под эту колонну составит 112 мм.
|
|
|
С целью сохранения устья скважины от размыва проектируется установка направляющей трубы d = 127 мм на глубину до 20м, бурение под которую будет осуществляться d = 132 мм. Таким образом конструкция скважины примет следующий вид.
2.5. Разработка конструкции скважины
D1=132мм
L1=25 м
D2 =127мм
D3= 112мм
L2= 50м
D4=108мм
D5= 76 мм
L3 = Lобщ-(L1+L2) =725-(25+50)= 650
Рис. 2.1 Конструкция скважины
Диаметр 93 мм остаётся в резерве в случае необходимости разбуривания скважины в целях проведения аварийных работ.
Выбор бурового оборудования.
Выбор бурильных труб и УБТ
Бурильные трубы, соединены между собой элементами соединений в колонну служат для передачи осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент, вращение, подачи промывочной жидкости. С помощью бурильных труб определятся по формуле:
|
|
|
DБТ = кDСКВ
Где: DСКВ = DКОН – конечный диаметр скважины, мм;
к – коэффициент, значение которого принимают:
- При алмазном бурении скважин глубиной до 800 м к=0,9;
- При алмазном бурении скважин глубиной >1000 м к=0,83;
- При твёрдосплавном бурении скважин большого диаметра к=0,6.
DБТ=0,6*DСКВ=0,6*76=45,6 мм
Где:DСКВ=DКОН=76 мм
Принимает стандартный диаметр бурильных труб dБТ =50 мм, и выбираем бурильные трубы типа 50МЗ.
По типу соединения бурильные трубы изготавливаются муфтозамкового и ниппельного соединения. В связи с тем, что трубы муфтозамкового соединения имеют ряд преимуществ, таки как: меньше гидравлической потери, более высокая твёрдость свинчивания и развинчивания, более высокая плотность соединения, то проектом предусматривается применение труб данного типа.
Эти трубы изготавливаются цельнотянутыми, из стали 36Г2С; 40X; 40XH.
Концы труб высажены вовнутрь, для увеличения прочности в места нарезки резьбы. Резьба имеет треугольный профиль, конусность 1:16, и 9 ниток на 1 дюйм. Трубы между собой, в свечи, соединяются муфтами Д – 65 мм, которые имеют две внутренние резьбы с теми же характеристиками, что и на бурильных трубах. Свечи, между собой, соединяются замками состоящими из двух частей: замковой муфты и замкового ниппеля.
Замковый ниппель имеет две резьбы: внутреннюю – трубную и наружную, треугольный профиль, конусность 1:5, и 6 ниток на 1 дюйм. Замковая муфта имеет две внутренние резьбы: одна- трубная, одна- замковая.
Утяжелённые бурильные трубы (УБТ) – это часть бурового снаряда расположенная между колонной бурильных труби колонковым набором.
Утяжелённые бурильные трубы служат для создания осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент, для гашения вибрации и нижней части бурового снаряда, для придания жёсткости и вытягивания вышерасположенной колонны бурильных труб по оси скважине.
Вес колонны УБТ должен быть таким, чтобы на 25-50% превосходить требуемую осевую нагрузку Р, которая рассчитывается по формуле
Р=Р0*np, кН (2.20)
Где: P0 – удельная нагрузка на основной резец, 0,8 кН;
np – количество основных резцов, 20 шт
Р = 0,8*20=16 кН
Для бурения скважин диаметром 76 мм принимаем трубы марки УБТ-С
Имеющие толщину стенки 23,0 мм; длину 4,5; массу 1 м 25 кг
Расчётная длина колонны УБТ равна
LУБТ = Р К /qУБТ , (м)
Где: К – коэффициент увеличения веса УБТ для создания растягивающей нагрузки ( К = 1,25-1,5);
QУБТ – масса 1 м УБТ, кг.
LУБТ = 1600*1,3/ 25 = 83,2 м
LУБТФ = LРОС/ lTP
n=83.2/4.5=18.5 штук = 19
Действительно количество УБТ принимается равным 19 ШТ или общая длина
LОБЩ = LУБТФ = 19*4,5=85,5 ( м).
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 314; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!