14. К наиболее важным факторам, определяющим выбор тампонажных материалов, следует отнести температуру в скважине и перепад температур между верхней и нижней отметками глубины расположения тампонажного раствора.

     Температура окружающей среды определяет в основном выбор того или иного типа тампонажного материала (портландцемент, глиноземистый цемент, шлаковый цемент и т.д.), а перепад температур – выбор рецептуры тампонажного раствора, обеспечивающей одновременное его схватывание по всей протяженности изолируемого интервала скважины.

     Важное значение как для технологии проведения тампонажных работ, так и для процесса твердения камня в стволе скважины имеет давление. Обычно давление жидкостей и газов в недрах приблизительно равно условному гидростатическому, за величину которого принимается давление столба пресной воды, равного по высоте глубине залегания насыщенного жидкостью или газом пласта. Однако встречаются пласты с аномально низким и аномально высоким пластовым давлением.

     Один  из важнейших факторов, определяющих выбор вида и состава тампонажного материала, – химический состав окружающей среды, особенно наличие в ней воды, хорошо растворимых солей, кислых газов. Это главный фактор, влияющий на долговечность тампонажного материала.

     В качестве тампонажных материалов применяются  минеральные вяжущие вещества и органические полимеризующиеся материалы, называемые органическими связующими.

     Области применения тампонажных материалов:

     для изоляции затрубного пространства обсадных колонн глубоких скважин;

     для ликвидации поглощений промывочной жидкости и водопроявлений;

     для поддержания устойчивости ствола скважины;

     для установки разделительных мостов, консервации и ликвидации скважин.

     Температурные условия применения тампонажных  материалов: для низких температур (< 15 С); для нормальных температур (15-40 С); для повышенных температур (40-90 С); для высоких температур (90-160 С); для сверхвысоких температур (> 160 С).

     По  плотности приготовляемых растворов  тампонажные материалы делятся  на: нормальные (1650-1950 кг/м³); облегченные (1400-1700 кг/м³); легкие (< 1400 кг/м³); утяжеленные (1950-2300 кг/м³); тяжелые (> 2300 кг/м³).

     По  особым свойствам тампонажные материалы  классифицируются: быстросхватывающиеся; медленносхватывающиеся; коррозионно-стойкие  к определенным средам; расширяющиеся; с закупоривающими свойствами; с особо высокой подвижностью; с низкой водоотдачей; армированные волокнами. 

24. При бурении скважин промывочная жидкость должна циркулировать по замкнутому гидравлическому контуру. В зависимости от вида гидравлического контура все существующие системы промывки делятся на две группы:

1)    системы промывок с выходом раствора на поверхность;

2)    системы промывок с внутрискважинной циркуляцией.

В зависимости от направления движения промывочной жидкости по отношению к буровому инструменту промывка с выходом ее на поверхность осуществляется по одной из приведенных на рис. 6.1. схем.

Комбинированная система промывки по технологии исполнения подразделяется на периодическую (последовательную) и совмещенную (параллельную). Оба варианта могут быть реализованы как по прямой, так и по обратной схеме. При использовании периодической промывки направление потока бурового раствора меняется с прямой промывки на обратную и наоборот. Направление движения раствора, подаваемого к забою скважины, изменяется на поверхности при соответствующей обвязке насоса и устья скважины.

 Для очистки бурового раствора от шлама используют комплекс раз­личных механических устройств: вибрационные сита, гидроциклонные шламоотделители (песко- и илоотделители), сепараторы, центрифуги. Кро­ме того, в наиболее благоприятных условиях перед очисткой от шлама бу­ровой раствор обрабатывают реагентами-флокулянтами, которые позволя­ют повысить эффективность работы очистных устройств.

Несмотря на то, что система очистки сложная и дорогая, в большинст­ве случаев применение ее рентабельно вследствие значительного увеличе­ния скоростей бурения, сокращения расходов на регулирование свойств бурового раствора, уменьшения степени осложненности ствола, удовлетво­рения требований защиты окружающей среды.

При выборе оборудования для очистки буровых растворов учитывают многообразие конкретных условий. В противном случае возможны допол­нительные затраты средств и времени.

Каждый аппарат, используемый для очистки раствора от шлама, дол­жен пропускать количество раствора, превышающее максимальную произ­водительность промывки скважины (исключая центрифугу).

В составе циркуляционной системы аппараты должны устанавливаться по следующей технологической цепочке: скважина — газовый сепаратор — блок грубой очистки от шлама (вибросита) — дегазатор — блок тонкой очистки от шлама (песко- и илоотделители, сепаратор) — блок регулирова­ния содержания и состава твердой фазы (центрифуга, гидроциклонный глиноотделитель).

Разумеется, при отсутствии газа в буровом растворе исключают сту­пени дегазации; при использовании неутяжеленного раствора, как правило, не применяют глиноотделители и центрифуги; при очистке утяжеленного

бурового раствора обычно исключают гидроциклонные шламоотделители (песко- и илоотделители), т.е. каждое оборудование предназначено для вы­полнения определенных функций и не является универсальным для всех геолого-технических условий бурения.

Обычно в буровом растворе в процессе бурения скважины присутст­вуют твердые частицы различных размеров (рис. 7.8). Размер частиц бен­тонитового глинопорошка изменяется от единицы до десятков микромет­ров, порошкообразного барита — от 5—10 до 75 мкм, шлама — от 10 мкм до 25 мм. В результате длительного воздействия частицы шлама постепенно превращаются в коллоидные частицы (размером менее 2 мкм) и играют весьма заметную роль в формировании технологических свойств бурового раствора

19. Полиспастная система механизма подъема главной тележки, состоит из четырех полиспастов, объединенных попарно. Каждая, пара полиспастов имеет верхние и нижние блоки. Верхние блоки установлены на оси в сварной стойке. Сверху над блоками имеется коромысло, компенсирующее неравномерную вытяжку канатов. Нижние блоки с помощью оси установлены на траверсе.Рассматриваемая система полиспастов отличается высокой надежностью. При обрыве одного каната коромысло верхних блоков отклонится до упора в крайнее положение и работа краном может продолжаться до окончания операции.

Схема навивки канатов и расположение верхних и нижних блоков выполнены с учетом возможности проезда вспомогательной тележки над траверсой и между канатами под рамой главной тележки.

Аналогичные принципиальные схемы механизмов главного подъема приняты для конструкций отечественных литейных кранов грузоподъемностью 80—630 тс.

Траверса литейного кранапредставляет собой сварную балку 3 из листового проката. На концах траверсы с помощью осей 6 установлены нижние блоки 5. На осях 2 к траверсе подвешены пластинчатые крюки 1, с помощью которых захватываются ковши с расплавленным металлом.

Механизм передвижения главной тележки. Тележка литейного крапа грузоподъемностью 125 тс опирается на четыре ходовых  колеса диаметром 700 мм, благодаря которым она может перемещаться по рельсам, установленным на главных балках моста крана. Валы двух приводных колес соединены зубчатыми муфтами с выходным валами вертикальных цилиндрических редукторов типа ВКУ. Вращение ходовых колес осуществляется от одного электродвигателя с двумя концами вала. Концы валов электродвигателя и вертикальных редукторов соединены зубчатыми муфтами с промежуточными валами.

Выбор такой конструктивной схемы механизма передвижения главной тележки с двумя вертикальными редукторами обусловлен необходимостью обеспечить свободный проезд вспомогательной тележки под главной.

25 Подготовка к бурению скважины на воду начинается с расчета водопотребления. В среднем, для небольшого дачного дома при сезонном проживании будет достаточно скважины с дебитом 1-1,5 м куб./ч.

Если Вы хотите круглый год обеспечивать водой большой коттедж и подсобные постройки, необходима высокодебитная скважина от 3 м куб./ч. Такое количество воды без сезонных колебаний (важно для постоянного проживания) может обеспечить только скважина на известняк.

Если в перспективе ожидается увеличение водопотребления, учитывайте, что в песчаную скважину не рекомендуется ставить насосы большей мощности – это приводит к заиливанию скважины.

Составляется предварительный проект на скважину. Выбор конструкции скважины определяется строением геологического разреза – свойствами и расположением пластов, глубиной залегания водоносного горизонта.

Условия залегания водоносных известняков в Московском артезианском бассейне таковы, что качественную артезианскую скважину можно пробурить в любом месте Подмосковья.

В отличие от бурения на известняк, эффективное бурение на песокво многом зависит от случая, даже если у соседей есть песчаные скважины с хорошим дебитом. Песчаные скважины рекомендуется бурить как можно дальше друг от друга, чтобы избежать падения уровня воды.

В соответствии с характеристиками геологического разреза выбирается способ бурения и необходимое буровое оборудование. В основном используется вращательный способ. Однако в районах с окремненными известняками предпочтительнее ударно-вращательный способ.

При необходимости перед началом бурения буровики выезжают на место для уточнения условий проезда техники и проведения будущих работ: оцениваются особенности рельефа, наличие и качество подъездных дорог.

Ширина проезда должна быть не менее 3 м. Понадобится свободная площадка размером 9х4 м (бурение на песок) или 12х4 м (бурение на известняк). Уклон площадки не должен превышать 35 градусов. Если на Вашем участке есть деревья, то учитывайте, что высота буровой мачты составляет 10-12 м.

Для проведения работ необходимо наличие сети электропитания 220 В и мощностью до 2 кВт. Если загородный участок не обеспечен электроснабжением и водой, помимо буровой установки приедет водовозка и электрогенератор.

Бурение ведется с промывкой. Если работы будут проводиться близко от какого-либо строения, защитите стены от грязи – например, пластиковой пленкой.

При бурении на не освоенном участке надо обязательно увязать расположение скважины с проектом будущих построек. Скважина должна располагаться не ближе 3 м от дома и 50-100 м от выгребных ям, свалок и т.д.

После уточнения и согласования требований заказчика, гидрогеологических характеристик разреза и условий на месте работ, заключается договор на бурение скважины на воду, и бригада приступает к бурению.

Профессионально проведенные подготовительные работы к бурению скважины обеспечат не только качественное бурение и бесперебойное функционирование скважины, но сделают эффективным ее последующее техническое обслуживание.

 Подготовительные работы к бурению. По окончанию монтажа буровой установки и строительства сооружений при вышках, буровая принимается спецкомиссией. Буровой мастер вместе с комиссией проверяет качество работ, опробует оборудование; проверяется состояние охраны труда. Электрическое освещение должно быть во взрывобезопасных светильниках; по буровой должно быть аварийное освещение 12 v; все недостатки и замечания комиссии должны быть устранены до забуривания. До начала работ буровая установка укомплектовывается буровым инструментом, долотами, обсадными трубами под кондуктор и буровыми трубами, приспособлениями малой механизации, контрольно-измерительными приборами, шурфом под квадрат, запасом воды, химических реагентов и т. д После принятия установки от монтажников делается переоснастка талевой системы, монтаж оборудования и опробирование объектов малой механизации (УМК, противозатаскиватель и т. д.). Забуривание производится с установки мачтового направления, установленного строго по центру с осью вышки. Вышка центрируется, затем бурят под направление — опускают трубу и цементируют, верх направления соединяя с жёлобом. После направления ещё раз проверяется центрация вышки и ротора. Центр скважины бурят под шурф для квадрата и обсаживают трубой. Бурение шурфа производится турбобуром, придерживая его от реактивного вращения пеньковым канатом в три-четыре обвивки. Один конец привязывается к ноге вышки, второй держится в руках через блочок или ногу вышки. По окончанию подготовительных работ не позднее за 2 дня до пуска буровой, проводится пусковая конференция с участием администрации экспедиции (главного инженера, главного технолога, председателя профкома, главного геолога и начальника ПТО), где подробно знакомятся с конструкцией скважины, геологическим разрезом, свойствами пород, ожидаемыми осложнениями, режимом бурения. Рассматривается нормативная карта, обсуждаются мероприятия по безаварийной и скоростной проводке. Бурение может быть начато при наличии следующих документов: геолого-технического наряда (ГТН), акта о вводе в эксплуатацию буровой установки, нормативной картой, должны быть вахтовый журнал, журнал по буровым растворам, журнал по охране труда, журнал учёта работы дизелей. На буровой должны быть: цементировочное оборудование, коротажное оборудование, плакаты по охране труда и противопожарной безопасности, вертолётная площадка, питьевая и техническая вода, химические реагенты и материалы для буровых и цементных растворов, аварийный инструмент, бурильные и обсадные трубы.

30. Выбор буровой установки в рамках рабочего проекта на строительство скважины должен производиться с таким расчетом, чтобы сумма статических и динамических нагрузок при спуске ( подъеме) наиболее тяжелых бурильных или обсадных колонн, а также при ликвидации аварий ( прихватов) не превышала величину параметра Допускаемая нагрузка на крюке выбранной буровой установки. Как правило, нагрузка на крюке от максимальной расчетной массы бурильной колонны и наибольшей расчетной массы обсадных колонн не должна превышать соответственно 0 6 и 0 9 Допускаемой нагрузки на крюке. Выбор должен производиться по большей из указанных нагрузок. [1]

Выбор буровых установок по транспортабельности необходимо производить с учетом рельефа местности, горно-геологических условий, глубины скважин, категории горных пород по бу-римости, способа разрушения пород, возможных скоростей бурения, расстояния между скважинами, состояния ремонтной службы, амортизационных расходов, охраны окружающей среды и недр, чтобы обеспечить высокую экономическую эффективность поисков и разведки твердых полезных ископаемых. [2]

Выбор буровых установок производят с учетом горно-геологических условий бурения скважин и проектной конструкции. [3]

Рекомендуется выбор буровой установки осуществлять в следующей последовательности: первоначально устанавливается тип установки по назначению с позиции решения поставленной задачи и условий эксплуатации установки, затем производится конкретизация установки с учетом возможного способа бурения и конструкции основных узлов. На заключительном этапе производится уточнение типа установки по величине главного параметра - грузоподъемности установки. [4]

Обычно выбор буровой установки по грузоподъемности осуществляет, исходя из веса в воздухе бурильном колонн максимальной длины. При этом полагается, что при подъеме выталкивающая сипа, действующая на колонну, погруженную в промывочную жидкость, и сила сопротивления перемещение колонны взаимно компенсируется. [5]

При выборе буровой установки учитывают конструкцию скважины и возможность реализации технологии вскрытия водоносных пластов с минимальной кольматацией. [6]

Исходными данными при выборе буровой установки ( БУ) являются проектная глубина и конструкция скважины. [7]

Имеются и другие требования эксплуатации, которые непременно учитываются при выборе буровых установок для конкретных условий, а также при их модернизации и разработке новых конструкций. К таким требованиям относятся: создание благоприятных условий для работы обслуживающего персонала, обеспечивающих безопасность работ и исключающих травматизм; повышение уровня механизации вспомогательных работ и автоматизации процессов в бурении; удобство в управлении работой агрегатов и исполнительных органов буровой установки; обеспечение достаточно полной и достоверной информации о процессе бурения. [8]

Буровой подрядчик при подписании контракта на строительство скважины имеет право вносить свои поправки в проект, влияющие на выбор буровой установки. Например, если по данным геолого-технических условий ожидается повышенная интенсивность возникновения осложнений, которые могут привести к затяжкам или прихватам бурильного инструмента, то буровой подрядчик заблаговременно может откорректировать в сторону увеличения требования к геометрическим параметрам и группе прочности применяемых бурильных труб и, соответственно, к величине допускаемой нагрузки на крюке. [10]

При сооружении подводного перехода методом наклонно-направленного бурения протаскивание трубопровода в пробуренную скважину осуществляется за счет силового агрегата буровой установки. При выборе буровой установки основными определяющими параметрами являются: диаметр трубопровода и усилие протаскивания. [11]

В специальной части дается предварительный разрез, обосновываются способ бурения, конструкция скважины, комплекс геофизических и гидрогеологических исследований, расчетно-эксплуатационная производительность скважины. В технологической части обосновывается выбор буровой установки, оборудования и инструмента для сооружения проектируемой скважины, разрабатывается технология бурения, вскрытия и освоения водоносного горизонта, режимы прокачки и пробной откачки, рекомендуются типы водоподъемных установок. [12]

31. Долото шарошечное (англ. roller cone bit) — разновидность бурового оборудования, породоразрушающий дробящий, дробяще-скалывающий инструмент карьерных станков вращательного бурения, с вооружением шарошки в виде фрезерованных на ней зубьев различной длины и конфигурации или впрессованных на нее штырей из твёрдого сплава —карбида вольфрама, применяемый для механического разрушения горной породы от мягкой до очень крепкой в процессе бурения скважины.

Особенности конструкций шарошечного долота:

Основными конструктивными особенностями долота шарошечного каждого типоразмера являются конструкция шарошек, схема опор, промывочные устройства, наплавка зубьев твердым сплавом и оснащение шарошек твердосплавными зубками. Тип долота шарошечного определяется расположением шарошек и оснащением их зубьями.

Шарошки могут быть трех-, двух- и одноконусными. Долота с двух- и трехконусными шарошками выполняются самоочищающимися, т.е. зубчатые венцы одной шарошки входят в проточки между зубчатыми венцами других шарошек, благодаря чему происходит более эффективное самоочищение шарошек от выбуренной породы. Это положительно сказывается на показателях работы долота. Такие шарошки имеют больший объем по сравнению с одноконусными, что позволяет разместить в них более мощную опору. Долота шарошечные выпускают в основном с многоконусными шарошками. Вершины конусов удалены за ось долота, что позволяет увеличить размеры опор шарошек.

[править]Характеристики шарошечных долот

• Частота вращения — до 250 об/мин

• количество шарошек — до 6 шт.

[править]Применение шарошечных долот

• общий объём бурения нефтяных, газовых и взрывных скважин

[править]Рабочие инструменты шарошечных долот

• шарошки

• подшипники

• секции (лапы)

• зубья

[править]Классификация шарошечных долот

По конструкции

• секционные шарошечные долота

• корпусные шарошечные долота

По принципу воздействия на горную породу

• дробящие

• дробящее — скалывающие