Составление проектной конструкции скважины
Конструкция – характеристика буровой скважины, определяющая ее глубину и направление, диаметр на различных интервалах глубины, количество, диаметр и глубину спуска обсадных колонн.
Исходными данными для построения проектной конструкции разведочной скважины являются: глубина и угол залегания полезного ископаемого, физико-механические свойства и горно-геологические условия залегания пород, выбранный способ бурения.
Глубина скважины приведена в контрольном задании, угол наклона скважины к горизонту принимается равным 900 (скважины вертикальные).
Назначение и цель бурения скважины определяют выбор конечного диаметра и возможного способа разрушения пород забоя.
Условия сооружения скважины с учетом ее глубины и направления, прежде всего, влияют на выбор буровой установки, способ выполнения спускоподъемных операций при бурении и т. п.
Выбор конечного диаметра скважины, прежде всего, зависит от целей бурения (на твердые, жидкие, газообразные полезные ископаемые или для других целей — подземного выщелачивания, инженерной геологии и др.
Конструкция скважины
№ слоя |
Геологическая колонка |
Интервал |
Название пород |
Категория по буримости |
Конструкция скважины |
|
от |
до |
|||||
1 |
|
0 |
3 |
Пески, супеси |
II |
|
2 |
|
3 |
15 |
Выветрелые мраморы |
IV |
|
3 |
|
15 |
60 |
Гнейсы, кристаллические сланцы |
VI |
|
4 |
|
60 |
100 |
Мрамор |
V |
|
4. Выбор бурового оборудования и инструмента
Выбор бурового станка
Буровая установка УКБ-50/100 предназначена для бурения скважин глубиной до 50 м при конечном диаметре скважины 93 мм и до глубины 100 м при диаметре 46 мм. Разработаны две модификации установок: одна передвижная (базовая модель) для бурения на поверхности, другая для бурения из подъемных горных выработок. В состав базовой модели буровой установки входят: буровой станок 1 с приводом от электродвигателя, мачта 2 с гидроцилиндрами подъема 3. Насосная установка НБ2-63/40 имеет принадлежности для спуско-подъемных операций: труборазворот РТ-100, полуавтоматический элеватор 6, электрооборудование, укрытие 8, различный инвентарь. Все оборудование смонтировано на полозьях 9. Привод бурового станка осуществляется от двухскоростного асинхронного электродвигателя, развивающего частоту вращения 2880 и 1450 об/мин. Применение такого электродвигателя расширило диапазон частоты вращения шпинделя без усложнения конструкции бурового станка. Вращение от приводного двигателя на станок передается с помощью клиноременной передачи.
Базовая модель буровой установки УКБ-50/100.
Общий вид: 1 — станок; 2—-мачта; 3 — гидроцилиндр подъема мачты; 4 —насосная установка; 5 — труборазворот РТ-100; 6 — элеватор; 7 — плафон; 8 — укрытие; 9 — полозья; 10 — каретка; 11 — опорная стойка
Техническая характеристика УКБ 50-100
Параметры |
Значения параметров |
Глубина бурения, м: твердосплавными коронками алмазными коронками |
50 100 |
Диаметр скважины, мм: начальный конечный: твердосплавными коронками алмазными коронками |
93 59 46 |
Диаметр бурильных труб, мм |
42 |
Угол наклона вращателя (от горизонтали), градус |
0-360 |
Частота вращателя, об/мин: |
60-1600 |
Лебедка Грузоподъемность на крюке, кН: номинальная максимальная |
6,3 10 |
Мощность, кВт |
11,0 |
Выбор бурового инструмента
Буровой инструмент для бурения скважин подразделяется на технологический, вспомогательный и аварийный. Технологический инструмент является основным инструментом для бурения скважин. Вспомогательный инструмент предназначен для обслуживания технологического инструмента, аварийный инструмент предназначен для ликвидации аварий при бурении.
Выбор технологического инструмента
Технологический инструмент – это инструмент, при помощи которого производится бурение скважин. К нему относятся буровой снаряд и буровой сальник. В состав бурового снаряда для колонкового бурения входят: колонковый набор, колонна бурильных труб и ведущая труба. Колонковый набор состоит из породоразрушающего инструмента (коронка), кернорвателя, колонковой трубы, переходника.
Породоразрушающий инструмент
Бурение производится колонковым снарядом (одинарным) твердосплавными коронками. Твердосплавные коронки предназначены для бурения в мягких и средней твердости породах I-VIII категории по буримости.
Для бурения мягких пород (II-IV) применяем ребристые коронки типа М5, диаметром 93 мм. Число резцов коронки М5: по торцу 10; калибрующих 4.
Для
бурения монолитных, слаботрещиноватых,
малоабразивных пород (V-VI)
применяем резцовые коронки типа СА5,
диаметром 76 мм.
Бурильные трубы
Для данного вида бурения используются легкосплавные бурильные трубы муфтово-замкового соединения СБТМ-42.
В типовой колонковый набор входят следующие элементы: коронка, кернорватель, колонковая труба, переходник, расширитель.
Обсадные трубы
Для обсадки скважины используются обсадные трубы ниппельного соединения диаметрами 89 мм. На башмаках ступеней скважины производим цементацию.
Выбор вспомогательного и аварийного инструмента
В состав вспомогательного инструмента входят: труборазворот, элеватор, ключи для свинчивания и развинчивания бурильных труб. Для работы с буровым снарядом используются следующие инструменты:
1. Ключи шарнирные для бурильных труб.
2. Ключи шарнирные типа КШ для обсадных и колонковых груб.
3. Ключи короночные типа КК для твердосплавных и алмазных коронок.
4. Ключи гладкозахватные типа КГ колонковых труб.
5. Ключи типа КБ для алмазных коронок и расширителей.
6. Вилки подкладные, отбойные.
7. Хомуты шарнирные. Полуавтоматические элеваторы, метчики. труборазворот, труборезы колокола, и тд.
