Глава 7. Технологии проходки скважин при различных способах бурения. Специальные технические средства для их реализации

Рис.

Схема разработки и управления процессом высокооборотного алмазного бурения (ВИТР)

Рис.

Номограмма для определения нормативного ресурса коронки: Q- общее содержание алмазов в коронке; q – производственная норма расхода алмазов; H – нормативная наработка на коронку, м.

Ход номограммы: qQH

Рис.

Номограмма определения оптимальной сменной производитель-ности.

Ход номограммы: I_k/T_спо  V_мех  П_см

Рис.

Номограмма определения допустимых осевых нагрузок на коронку при поддержании постоянной величины углубки

Ход номограммы: KZF_maxF_minZQF_н

Рис.

Номограмма для определения расхода промывочной жидкости на один канал коронки в зависимости от линейной скорости вращения V_л, отношения длины и ширины канала l_n / l_k и проходного сечения канала по торцу коронки F

Ход номограммы: l_n / l_k  V_л  V_п; F  V_п Q

Рис.

Оперативный определитель скорости бурения

Рис.

Бурильная труба комплекса ССК

Рис.

Бурильная свеча комплекса КССК-76:

1 – муфта замка, 2 – бурильная труба, 3 – соединительная муфта, 4 - ниппель

Рис.

Колонковый набор ССК:

1 – запорный узел, 2 – опорное кольцо, 3 – сигнализатор подклинивания керна, 4 – подшипниковый узел, 5 – колонковая труба, 6 – керноприемная труба, 7 – стабилизатор, 8 – расширитель, 9 – кернорватель, 10 – алмазная коронка

Рис.

Необходимые зазоры в колонковом наборе при его сборке:

а – между торцом корпуса кернорвателя 2 и коронкой 1.

б – между торцом переходника 3 и стопором 4

Рис.

Колонковый набор ССК-59ЭВ:

1 – регулировочная гайка, 2 – шток, 3 – уплотнение, 4 – втулка, 5 – опорное кольцо, 6 – подшипниковый узел, 7 – груз вибратора, 8 – эжектор, 9 – керноприемная труба

Рис.

Овершот (ловитель):

1 – канатный замок, 2 – корпус, 3 – тяга, 4 – втулка, 5 – корпус нижний, 6 – пружина, 7 - защелки

Рис.

Приспособление ПРТ для свинчивания-развинчивания гладкоствольных бурильных труб ССК:

1 – ключ для свинчивания труб, 2 – ключ для развинчивания труб, 3 – плашки, 4 – клинья, 5 – поршень, 6 – цилиндр, 7 – механизм РТ- 1200 М.

Рис.

Гидравлический трубодержатель ТРГ-12,5:

1 – корпус, 2 – гидроцилиндр, 3 – бурильная труба, 4 – плашки, 5 – плита-основание, 6 - рычаги

Рис.

Ключи комплекса ССК:

а – гладкозахватный ключ для бурильных труб;

б – шарнирный ключ 55/56 для срыва резьбы; в – ключ для керноприемной трубы

Рис.

Наборы съемных керноприемников серии "Геобор-С" фирмы Кристенсен:

а - без контакта промывочной жидкости с керном,

б - с пилот-коронкой,

в – с опережающим неподвижным штампом,

г – с опережающим подпружиненным штампом,

д – с задавливанием тонкостенного длинного штампа,

е – бурение долотом,

ж – прибор для определения проницаемости пород

Рис.

Гидроударная машина ГМ-76 (ГМ-59):

1 – переходник, 2 – центратор, 3 – патрубок, 4 – клапан, 5 – пружина клапана, 6 – ограничитель, 7,8 – регулировочные прокладки, 9 - манжета, 10 – поршень, 11 – цилиндр, 12 - утяжелитель, 13 – корпус, 14 – пружина ударника, 15 – насадка (ударник), 16 –наковальня, 17 – шайба, 18 – резиновое кольцо, 19 – шлицевой шток, 20 – шлицевой стакан, 21 – переходник.

Рис.

Колонковые наборы для ударно-вращательного бурения гидроударными машинами:

а – колонковый набор ОК-81,

б – эжекторный узел ОК-80М-76,

в – двойной колонковый набор ОК-70М,

1 – кернорватель, 2 – коронка КГ-3-76-4, 3 – сопло, 4 – диффузор, 5 – щелевой фильтр, 6 – корпус кернорвателя, 7 – резиновое кольцо

Рис.

Гидроударник Г-151У:

1 – шаровой клапан, 2 – пружина клапана, 3 – поршень, 4 – утяжелитель, 5 – насадка ударника, 6 - наковальня

Рис.

Гидроударный реверсивно-эжекторный снаряд ГРЭС-59:

1 – алмазная коронка, 2 – кернорватель, 3 – колонковая труба, 4 – закрытая шламовая труба, 5 – эжекторный насос, 6 – гидроударник

Рис.

Гидровибратор ГВБ-76:

1 – переходник, 2 – колпачок, 3 и 6 – патрубки, 4 – корпус, 5 - генератор

Рис.

Колонковые снаряды с пневмоударником ПН:

а - с одинарной колонковой трубой,

б - с двойной колонковой трубой,

в - с долотом

1 – труба шламовая, 2 – переходник, 3 – пневмоударник ПН, 4 – колонковая труба ТП, 5 – коронка КП, 6 – труба колонковая двойная ТДП, 7 – коронка КДП, 8 – долото ДП

Рис.

Погружные пневмоударники:

а - пневмоударник ПН.

б - кольцевой пневмоударник ПКР-190

1 – переходник, 2 – спираль, 3 – клапан, 4 – ударник, 5 – корпус, 6 – шнур, 7 – хвостовик-наковальня, 8 – муфта, 9 – колонковая труба или долото, 10 – коронка

Рис.

Инструмент для пневмоударника ПН:

а - двойная колонковая труба ТДП

1 – кольцо пружинное, 2 – амортизатор, 3 – труба керноприемная, 4 – труба наружная, 5 – кернодержатель, 6 - канал , 7 – коронка КДП

б - коронка КДП

Рис.

Схема расположения оборудования при пневмоударном бурении

1 – компрессор, 2 – воздухоподводящая линия, 3 – радиаторный холодильник, 4 – вентилятор, 5 – поверхностный влагоотделитель, 6 – воздухо-распределительная коробка, 7 – манометр, 8 – линия сброса воздуха, 9 – буровой станок, 10 – герметизатор, 11 – шламоотводящая труба, 12- циклон, 13 – вентилятор, 14 – отвод для подачи газожидкостной смеси и других вспомогательных целей, 15 – емкость для приготовления газожидкостной смеси

Рис.

Комплекс технических средств КГК-А

а – общий вид; б – схема бурения

1 – буровая установка, 2 – буровой насос, 3 – мачта, 4 – сальник, 5 – подвижный вращатель, 6 – система промывки, 7 – элеватор, 8 – бурильные трубы, 9 – керноприемное устройство, 10- емкость, 11 – вспомогательный инструмент, 1 2 – стеллаж

Рис.

Комплекс технических средств КГК-Т

1 – буровая установка, 2 – прицеп-емкость, 3 – керноприемное устройство, 4 – комплект бурового инструмента.

Рис.

Комплекс технических средств КГК-В:

1 – трактор Т-150К, 2 – буровой блок

Рис.

Буровой блок комплекса КГК-В:

1 – мачта, 2 – механизм подачи, 3 – электрический пульт управления, 4 – буровой насос, 5 – стеллаж для бурильных труб, 6 – манипулятор, 7 - отопительно-вентиляционная система, 8 – маслобак, 9 – аварийный домкрат, 10 – гидравлический пульт управления, 11 – гидроцилиндр подъема мачты, 12- вращатель, 13- рабочий стол геолога, 14 – керноприемное устройство, 15 – емкость, 16 – откидной стул

Рис.

Комплекс технических средств КГК-АГ:

1 – буровая установка, 2 – комплект бурового инструмента, 3 – прицеп-емкость, 4 – керноприемное устройство

Рис.

Комплекс технических средств КГК-500Г:

1 – прицеп для бурильных труб, 2 – двойные бурильные трубы ТБДС-108, 3 – нагнетательный рукав, 4 – промывочный сальник, 5,6 – керноотводящий рукав, 7 – вентиль, 8 – керноприемное устройство, 9 – механизм свинчивания – развинчивания, 10 – буровые снаряды, 11 – набор породоразрушающего инструмента

Рис.

Устройство керноприемное БП-150:

1 – опора, 2 – цепи транспортера, 3 – толкатели, 4 – ось, 5 – втулка, 6 – прокладки, 7 – регулировочные болты, 8 – рама, 9 – регулировочные прокладки, 10 – опорные трубы, 11 – пластины, 12 – сливной желоб, 13 – пескосборник, 14 – крышка, 15 – масленка, 16 – лотки керноприемные, 17 – патрубок, 18 – керноотводящий рукав, 19 - маховик

Рис.

Керноприемное устройство с вращающимся барабаном типа УКП-1: 1 – револьверный барабан, 2 – крышка, 3 - кожух, 4 – рама, 5 – керноприемные каналы, 6 – храповой механизм, 7 – гидроцилиндр, 8,9 – шламоотводящий и керноподающий патрубки

Рис.

Керноприемное устройство с продольным транспортером:

1 – рама, 2 –вал, 3 – патрубок, 4 – цепи, 5 – эластичные пластины, 6 – сетчатый фильтр, 7 - направляющий кожух, 8 – керновый ящик

Рис.

Керноприемное устройство комплекса КГК-АП:

1 – подставка, 2 – лотки, 3 – транспортер, 4 – корпус, 5 - воздухоотделитель

Рис.

Типовой набор инструмента для бурения с гидротранспортом керна:

1 – двойные бурильные трубы, 2,3,4,5 – вспомогательный инструмент, 6,7 – соединительные переходники, 8 – лопастное долото, 9,12 и 14 – керноприемные трубы, 10 – шарошечное долото, 11,13 – твердосплавные коронки

Рис.

Конструкция стальной двойной бурильной трубы:

1 – гильза, 2 – муфта, 3 – обойма, 4 – наружная труба, 5 – внутренняя труба, 6 – ниппель, 7 – центратор, 8 – штуцер, 9 – резиновые кольца, 10 - верхний центратор

Рис.

Соединение внутренних труб двойной бурильной колонны повышенной герметичности:

1 – внутренняя труба, 2 – ниппель, 3 – гильза, 4 – манжета, 5 – штуцер, 6 – опорное кольцо, 7 – муфта

Рис.

Керноприемная труба с невращающимся клиновым керноломом:

1 – коронка, 2 – патрубок, 3 – центратор, 4 – клин, 5 – шарик, 6 – корпус, 7 – патрубок

Рис.

Керноприемные трубы комплексов КГКА и КГК-Т для бурения в мягких породах (а) и в породах чередующихся по твердости (б):

1 – шламопроводящие пазы, 2 – корпус, 3 – внутренний патрубок

Рис.

Керноприемная труба для бурения скважин увеличенного диаметра:

1 – предохранительное кольцо, 2 – корпус клапана, 3 – манжета, 4 – кольцо, 5 – шламоприемный конус, 6 – шарик, 7 – пружина, 8 и 13 – патрубки, 9 – корпус, 10 – промывочные каналы, 11и 14 – переходники, 12 – уплотнительное кольцо, 15 – резец

Рис.

Снаряд для бурения скважин шарошечными долотами:

1 и 3 – сопла, 2 – переходник, 4 – диффузор, 5 и 6 – патрубки

Рис.

Долото лопастное:

1 – шламозаборные крылья, 2 – лопасть, 3 – кольцо, 4 – корпус, 5 – керноприемный патрубок

Рис.

Долото лопастное с соплом:

1 -корпус, 2 – переходник, 3 – лопасть, 4 – сопло, 5 - трубка нагнетательная

Рис.

Коронки со спиральными ребрами

Рис.

Коронки для бурения скважин большого диаметра

Рис.

Классификация способа отбора коренных пород при бурении с гидротранспортом керна

Рис.

Схемы бурения поглощающих скважин с использованием колонны двойных бурильных труб (по А.В.Кузнецову)

Рис.

Расходомер Р-8 (по Н.С.Левченко)

Рис.

Расходомер ТулНИГП (по Н.Г.Егорову)

Рис.

Сливной кран для регулирования подачи промывочной жидкости в скважину (по А.С.Покальчуку)

Рис.

Распределитель потока жидкости Д1 ТулНИГП (по Н.Г.Егорову)

Рис.

Комплекс технических средств КОЭН для бурения с эрлифтной промывкой (ВИТР)

Рис.

Принципиальная схема эрлифтного насоса "Красноярскгеологии"

Рис.

Буровой снаряд с лопастным насосом для создания местной циркуляции промывочной жидкости (по А.И.Воронову, а.с. 1402660)

Рис.

Устройство со шнеко-лопастным насосом для бурения скважин с обратной циркуляцией (по Е.А.Загаренко, а.с. 1448025)

Рис.

Погружной поршневой насос ТулНИГП (по Н.Г.Егорову)

Рис.

Захватное устройство скважинного оборудования (по Н.Г.Егорову, а.с. 927958)

Рис.

Устройство для привода погружного поршневого насоса (по Н.Г.Егорову и др., а.с. 1137242)

Рис.

Устройство для создания призабойной циркуляции промывочной жидкости:

а – принципиальная схема устройства, б – пульсатор (по Н.Г.Егорову, а.с. 1323694)

Рис.

Погружной насос для создания местной циркуляции в скважине (по Н.Г.Егорову, а.с. 1622626)

Рис.

Способ очистки забоя скважины (по Н.Г.Егорову, а.с. 1446272)

Рис.

Пульсационно-насосный гидроударник (по Н.Г.Егорову,

а.с. 1599511)

Рис.

Поверхностный пеногенератор:

1 – корпус, 2 – сопло для подачи раствора ПАВ, 3 – пеногенерирующие кольца, 4 – сетчатые перегородки

Рис.

Компрессорно-дожимное устройство УКД-Н-3:

1 – гидроблок насоса НБЧ-160/63, 2 – втулка, 3 – корпус, 4 – головка, 5 – нагнетательный клапан, 6 – воздушный всасывающий клапан, 7 – трубка, 8 – проставка, 9 – крышка, 10 – эксцентричный переходник, 11 – всасывающий воздушный коллектор, 12 – всасывающий жидкостной коллектор, 13 – воздушный колпак, 14 – плунжер насоса, 15 – всасывающий жидкостной клапан, 16 – полость всасывания, 17 – полость нагнетания, 18 – нагнетательный коллектор, 19 – оправка, 20 – пробка, 21 – седло нагнетательного клапана, 22 – пружина нагнетательного клапана

Рис.

Пеноразрушитель эжекторного типа:

1 – втулка, 2 – корпус сальника, 3 – патрубок, 4 – трубопровод, 5 – сопло, 6 – приемная камера (конфузор), 7 – камера смешения, 8 – диффузор, 9 – корпус пеноразрушителя, 10 – патрубок, 11 – прокладка, 12 – кольцо

Рис.

Герметизирующее устройство конструкции Алтайской ГРЭ:

1 – головка, 2,3 – кольца уплотнительные, 4 – ведущая штанга, 5 - основание

Рис.

Универсальный вращающийся превентор УВП:

1 – корпус, 2 – крышка, 3 – зажимы, 4 – пакет уплотнений, 5 – вращающаяся опора, 6 – подшипник, 7 – уплотнитель, 8,9,10 – манжеты, 11 – стяжная втулка, 12 – подшипник, 13 – плунжер, 14 – манжеты, 15 – пакет уплотнений, 16 – манжеты, 17 – втулка предохранительная; А, Б – полости, соответственно открывающая и закрывающая превентор

Рис.

Оборудование устья скважины при бурении с ГЖС:

1 – люк сброса сухой пены и избытка пластовой воды, 2 – сальниковое уплотнение, 3 – хвостовик герметизатора, 4 – корпус герметизатора устья, 5 – ванна РТ-1200, 6 – линия отвода ГЖС, 7 – линия подвода воздуха

Рис.

Номограмма для расчета потерь давления в трубопроводах сжатого воздуха

Рис.

Расположение оборудования для бурения с ГЖС:

1 – буровой станок, 2 – приемная емкость, 3 – люк сброса пены, 4 – пеноразрушитель, 5 – шланг отвода пены, 6 – герметизатор устья скважины, 7 – ванна с труборазворотом, 8 – ограничитель крутящего момента ОМ-40, 9 – расходомер ЭМР-2, 10,13 – манометры, 11 – блок управления РТ-1200, 12 – пульт управления буровой установкой, 14 – выносной пульт управления НКБ, 15 – рычаг управления, 16 – вентиль сброса ГЖС, 17 – стояк, 18 – линия нагнетания ГЖС, 19 – насосы, 20 – трос управления, 21 – КДУ, 22 – нагреватели, 23 – трехходовой кран, 24 – пульт управления НКБ, 25 – электрошкафы, 26 – кабель выносного пульта управления, 27 – компрессор, 28,31,33 – нагнетательные шланги, 29 – ресивер, 30 – дозировочный насос, 32 – бак с насосом для охлаждения лебедки

Рис.

Схема ввода коммуникаций из НКБ в буровое здание:

1 – люк НКБ, 2 – люк бурового здания, 3 – гибкий шланг манометра компрессора, 4 – кабель выносного пульта управления, 5 – шланг подвода сжатого воздуха к пеноразрушителю, 6 – нагнетательный шланг ГЖС, 7 – всасывающий шланг дозировочного насоса, 8 – телескопический кожух, 9 – брезентовый рукав, 10 – шарнирный рычаг управления трехходовым краном, 11 – направляющий ролик, 12 –трос управления трехходовым краном

Рис.

Прибор Росс-Майлса:

1 – воронка, 2 – кран, 3 – трубка, 4 – мерный цилиндр, 5 – емкость

Рис.

Схема установки для определения факторов, влияющих на эффективность выноса воды и шлама из скважины:

1 – электродвигатель, 2 – воздуходувка, 3 – система заслонок, 4 – газовый счетчик, 5,6 – краны, 7 - дозатор, 8 - модель скважины, 9,10,11 – краны, 12 – емкость, 13 – манометр

Рис.

Расположение обратных клапанов в бурильной колонне:

1 – сальник-вертлюг, 2 – ведущая труба, 3 – переходники, 4 ,7 – верхний и нижний обратные клапаны, 5 – корпус замкового соединения, 6 – промежуточный обратный клапан, 8 - утяжеленная труба, 9 - породоразрушающий инструмент

Рис.

Схема обратных клапанов:

а – обратный клапан с гильзовым затвором

б – обратный клапан тарельчатый

1 – клапан закрыт, 2 – клапан открыт

Рис.

Приспособление для разгерметизации бурильной колонны:

1 – толкатель, 2 – быстросъемное соединение, 3 – корпус

Рис.

Шнеки:

а – шнек с шестигранным соединением,

б - полые шнеки с резьбовым соединением,

в – магазинный шнек

Рис.

Долота для шнекового бурения:

а –трехперое долото,

б – шарошечно-резцовое долото,

в – короткошнековый бур,

1 - лопасть-резец, 2 – шарошка, 3 – съемные резцы

Рис.

Специальные шнековые снаряды:

а – шнекопневмоударный снаряд для твердых пород,

б –шнеко-колонковый снаряд для углей и мягких пород,

1 – полый шнек, 2 – пневмоударник, 3 – долото, 4 – бурильная труба, 5 - подшипниковый узел, 6 – труба, 7 – спиральный бур-шнек

Рис.

Шнековый снаряд со съемным керноприемником МШ:

1 – подшипниковый узел, 2 – разъемная керноприемная труба, 3 – кернодержатель, 4 – коронка, 5 – грибок, 6 – защелки, 7 – ловитель

Рис.

Номограмма для определения подачи бурового инструмента при шнековом бурении

Рис.

Буровой инструмент к установке УСБР-25-2М:

а – кассетный бур,

б – обсадная колонна:

1 – клапан шариковый, 2 – коронка, 3 – днище ковша, 4 – долото опережающее, 5 – лопасть ковша, 6 – резец, 7 – кулачковая полумуфта, 8 – замок –фиксатор, 9 – башмак

Рис.

Колонковый снаряд КПР для бурения разведочных скважин на россыпных месторождениях: 1 – шламовая труба, 2 – чехол, 3 – пневмоударник, 4 – одинарная или двойная колонковые трубы, 5 - коронка

Рис.

Схемы обратной промывки скважины:

а – с отсосом центробежным насосом,

б – с эрлифтом,

в – с отсосом эжекторным (водоструйным) насосом

1 – вертлюг-сальник, 2 – вращатель станка, 3 – вакуумный насос, 4 - центробежный насос, 5 – рукав для подачи сжатого воздуха, 6 - двойная колонна труб, 7 - смеситель эрлифта, 8 - эжектор

Рис.

Снаряд ударно-канатного бурения:

1 – замок канатный, 2 – раздвижная штанга, 3 – ударная штанга, 4 - долото

Рис.

Долота:

а – плоское,

б – двутавровое,

в – округляющее,

г – крестовое

Рис.

Желонки:

а – с плоским клапаном,

б – с полусферическим клапаном,

в – поршневая желонка

Рис.

Канатный замок

Рис.

Расширитель

Рис.

Аварийный инструмент для ударно-канатного бурения:

а – снаряд для извлечения каната:

1 – канатный замок, 2 – ударная штанга, 3 – раздвижная штанга, 4 – двурогий ерш.

б – однорогий ерш, в – ловитель желонки (за дужку), г – ловитель с плашками, д – ловильный колокол, е – канаторезка, ж – боковое долото

Рис.

Принадлежности к обсадным трубам:

а – элеватор с упором под муфту обсадной трубы, б – хомут, в – забивной снаряд, г – трубодержатель лафетный, д – выбивной снаряд, е – забивная резьбовая головка, ж – цепной ключ, и – шарнирный ключ