2.8.3. Проверочный расчет колоны бурильных труб на условие подъема прихваченной колонны с вращением
Расчетный запас прочности:
Напряжение растяжения в сечение КБТ у устья скважины при подъеме:
Напряжение кручения в сечении КБТ:
Крутящий момент, действующий в сечении КБТ:
,
Момент сопротивления кручению:
Вывод: данные расчета показывают, что при бурении напряжения, возникающие в бурильных трубах, не выходят за пределы допустимых значений, запас прочности обеспечен.
3. Специальная часть проекта «Повышение выхода и качества керна с помощью использования специального технического средства для отбора керна и регулирования свойств очистного агента»
При бурении геологоразведочных скважин на твердые полезные ископаемые керн и шлам являются основными источниками информации. Для изучения геологического строения месторождения требуется получение кернового материала в необходимом количестве и нужного качества. В процессе бурения и извлечения керн разрушается, что снижает достоверность опробования полезного ископаемого.
Факторы, оказывающие отрицательное воздействие на выход керна представлены в табл. 3.1.
Таблица 3.1.
Геологические факторы |
Технические факторы |
Технологические факторы |
– разрушение и истирание мягких прослоев и участков; – разрыхление или уплотнение пород; – растворение или выщелачивание минералов; – растепление мерзлых пород. |
– деформация и механическое разрушение керна; – размывание керна; – уменьшение диаметра керна и его прочности. |
– механическое разрушение керна за счет вибрации; – растворение керна в промывочной жидкости; – выпадение керна при расхаживании снаряда; – потери керна при его подъеме. |
Для снижения отрицательного воздействия перечисленных факторов используются технологические мероприятия и технические средства повышения выхода керна.
3.1. Характеристика Брикетно-Желтухинского рудопроявления с точки зрения отбора керна
В соответствии с целью поисково-оценочных буровых работ на северо-восточном фланге Брикетно-Желтухинского месторождения необходимо пробурить поисково-оценочные скважины с выходом керна не менее 90% при конечном диаметре керна не менее 50 мм в интервале залегания полезного ископаемого по мелкозернистым песчаникам с прослоями углей и углистых глин. Район месторождения находится в пределах Московской синеклизы в юго-восточной части Подмосковного буроугольного бассейна.
В рудоносном яснополянском горизонте выделяются русловые, пойменные, старичные, озерно-болотные отложения. Оруденение связано с прирусловыми осадками поймы, граничащими с русловыми и прирусловыми песчаными отложениями. Урановое оруденение приурочено преимущественно к глинистым породам – глинам, глинистым алевролитам, реже к углям и пескам. В песках оруденение отмечается только в тех случаях когда в них имеются включения углистой глины, угля и сульфидов. Основной рудовмещающей толщей являются нижнекарбоновые отложения русловой и прирусловой фаций тульского и бобриковского горизонтов – пески, содержащие прослои углисто-глинистых алевролитов, песчаников, глин и углей. Рудные тела имеют пластообразную, линзовидную форму, приурочены к песчано-глинистым и угленосным отложениям, контактам пород с разной проницаемостью и залегают на глубине 50-85 м от дневной поверхности.
Так как породы рудной зоны представлены мягкими, неустойчивыми, в основном песчано-глинистыми отложениями, по которым достаточно трудно получить высокий выход керна без применения специальных средств, то для того чтобы выбрать рациональный инструмент для качественного отбора керна, необходимо определить физико-механические характеристики пород рудной зоны и классифицировать их по трудности отбора керна.