Автоматический контроль плотности (смесительная установка adc®)

• Компьютерная система UNIPRO™ II обеспечивает автоматическое регулирование расхода поступающего сухого материала и воды для замеса (автоматический режим работы)

• Две резервных системы: (1) электрический перевод управления с системы UNIPRO II на потенциометр, размещенный в колонке управления (ручной/ электрический режим работы); (2) ручная система, работающая в обход гидравлической системы и осуществляющая механическое закрытие/открытие клапана подачи воды и дросселирующего клапана подачи цемента (аварийный ручной/ механический режим работы)

• Сигналы для корректировки расхода и плотности входящего потока поступают с расходомера воды для замеса (диаметром 3 дюйма) и денситометра (диаметром 3 дюйма).

• Возможно предварительное программирование до трех этапов смешивания цемента

• Регулировка в ходе выполнения работы при изменении скорости, плотности и переходе к следующему этапу

Смесительная установка высокой мощности rcm® iiIr

Смесительная установка RCM® IIIr смешивает сухую цементную смесь (цемент плюс добавки) с водой для получения однородного цементного раствора.

• Обеспечивает линейную зависимость и единую точку контроля между положением клапана и расходом подачи насыпного материала и воды.

• Скорость подачи сухого цемента регулируется с помощью дросселирующего клапана, установленного в верхней части смесительной установки.

• Скорость подачи пресной воды регулируется вращающимся струйным клапаном, расположенном в смесителе.

• Образование цементной пыли сводится к минимуму путем смачивания частиц пыли до их попадания в атмосферу.

• Емкость RCM: в отделение предварительного смешивания емкости RCM поступает цементный раствор, здесь производится его дополнительное перемешивание с помощью механических мешалок, а затем он возвращается в смеситель RCM IIIr с помощью рециркуляционного центробежного насоса.

• Конструктивное исполнение позволяет рециркулировать цементный раствор через оборудование контроля плотности и обратно в смеситель, чтобы обеспечить более высокую энергию смешивания.

• Рециркулирующий раствор смешивается с входящими водой и цементом для более эффективного смешивания.

• Потоки рециркулирующего и нового смешанного цементного раствора подвергаются диффузии для уменьшения их энергии и снижения уноса воздуха.

3.7.3 Выбор тампонажного материала

2.3 Выбор типа и размера долот

На первом этапе решения задачи с выбором типа долота необходимо провести разделение горных пород геологического разреза на пачки по буримости. Общепризнанными характеристиками отдельной пачки являются следующие:

• твердость и абразивность пород пачки существенно не отличаются;

• толщина пачки не должна быть меньше проходки на долото;

• пачка разбуривается долотами одного типоразмера;

• пачка непрерывна.

Выбранное долото должно:

• соответствовать твердости и абразивности горных пород;

• обеспечивать наиболее эффективное разрушение породы на забое скважины;

• быть одинаковым по стойкости вооружения и опоры для шарошечных долот;

• обеспечивать минимальную стоимость метра скважины.

По буримости горные породы делятся на двенадцать категорий, разбитых на пять групп (мягкие, средней твердости, твердые, крепкие и очень крепкие).

По абразивности породы также делятся на двенадцать категорий, разбитых на три группы – малоабразивные (I – IV категория абразивности), абразивные (V – VIII категория), высокоабразивные (IX – XII категория).

Рассматривая геологический разрез данной скважины проектом предусмотрено бурение четырех различных интервалов:

1. В интервале 0-20 метров породы представлены глинами и песками, т.е. породами II категории, что входят в группу мягких пород. Непосредственно, опираясь на это а также на данные по необходимым диаметрам долот из проделанных расчетов, наиболее эффективно будет проходить данный участок долотом марки 762 М-Ц-НУ, с центральной промывкой и одним подшипником скольжения, и которое имеет номинальный диаметр 762 мм, и предназначенный для бурения в мягких породах. Центральная промывка обеспечит охлаждение ПРИ и будет достаточным для эффективного выноса шлама на поверхность. Использование гидромониторных насадок нет необходимости, опоры скольжения снижают экономические затраты, увеличивают срок эксплуатации. Долота типа «Н» необходимы для низкооборотного бурения.

2. Интервал 20-200 метров, представленный мергелями, арглиллитами и песчаниками, породами средней твердости IV категории, целесообразно бурить долотом марки 603 603-С-Г-АУ, который имеет номинальный диаметр 603 мм, предназначенный для бурения средних пород, с боковой гидромиониторной промывкой, на двух и более подшипниках скольжения, с герметизацией опоры с маслонаполнением.

3. Интервал 200-4680 метров, представленный аргиллитами, песчаниками, ангидритами, алевролитами, известняками т.е. породами средними по твердости и твердыми неабразивными. Наиболее эффективно бурить данный интервал долотом марки 490 Т-ГАУ-R321, имеющий номинальный диаметр 490 мм, предназначенный для бурения твердых пород, с гидромониторной промывкой, на двух и более подшипниках скольжения, с герметизацией опоры с маслонаполнением.

4. Интервал 4680-5245 метров представлен породами твердыми. Данный интервал целесообразно бурить долотом марки 349,2 Т-ГАУ-R416, представляющий собой трехшарошечное долото для бурения твердых пород, с гидромониторной промывкой, двумя подшипниками скольжения с герметизацией.

5. Интервал 5245-6479 метров представлен породами твердыми. Данный интервал целесообразно бурить долотом марки 244,5 Т-ГВ, представляющий собой трехшарошечное долото для бурения твердых пород, с боковой гидромониторной промывкой, все радиальные подшипники только качения.

3.11 Показатели работы долот и режимы бурения Под режимом бурения понимается совокупность параметров процесса, которые могут

быть изменены непосредственно во время бурения. К их числу относятся:

• осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент;

• частота вращения инструмента (при роторном способе бурения);

• расход и качество бурового раствора;

• продолжительность рейса.

3.11.1 Расчет осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент

При расчете осевой нагрузки на долото используют следующие методы:

1. Статистический анализ отработки долот в аналогичных геолого-технических условиях.

2. Аналитический расчет на основе качественных показателей механический свойств горной породы и характеристик шарошечных долот, применения базовых зависимостей долговечности долота и механической скорости бурения от основных параметров бурения.

3. Расчет из условия допустимой нагрузки на долото.

Наиболее правильной считается последовательность, когда используются аналитический и статистический методы расчета осевой нагрузки. После расчетов большее из полученных значений сравнивается с допустимой нагрузкой по паспорту долота. Если расчетная нагрузка больше паспортного значения, то принимается последнее. При обратной ситуации – принимается расчетная величина.

При статистическом расчете осевой нагрузки G₂ используется формула

кН,(3.71)

где q – удельная нагрузка на один миллиметр диаметра долота, кН/мм;

D_д – в мм.

Таблица 3.18

Удельные осевые нагрузки для шарошечных долот

Тип долота	М	МЗ	МС	МСЗ, СЗ	С, СТ	Т, ТК	ТЗ, ТКЗ	К, ОК
Удельная нагрузка, кН/мм	0,1-0,2	0,2-0,5	0,3-0,6	0,3-0,8	0,4-1	0,6-1,5	0,5-1	1-1,5

Допустимая в процессе бурения осевая нагрузка на долото G₃ не должна превышать 80% от предельной G_пред, указанной в технической характеристике (паспорте) долота, т.е.

G₃ = 0,8G_пред , (3.72)

1. Осевая нагрузка на интервале 0-20 метров для долота: 762 мм

G_(0-20)1=0,1·762=76,2 (кН)

G_(0-20)2=0,2·762=152,4 (кН)

G_(0-20)3=0,8·76,2=61 (кН)

2. Осевая нагрузка на интервале 20-200 метров для долота: 603

G(_20-200)1=0,4·603=241,2 (кН)

G_(20-200)2=1·603= 603(кН)

G_(20-200)3=0,8·241,2=192,96(кН)

3. Осевая нагрузка на интервале 200-4680 метров для долота: 490

G(_200-4680)1=0,6·490=294 (кН)

G_(200-4680)2=1,5·490=735 (кН)

G_(200-4680)3=0,8·294=236(кН)

4. Осевая нагрузка на интервале 4680-5245 метров для долота: 349,2

G_(4680-5245)1=0,6·349,2=209,52 (кН)

G_(4680-5245)2=1,5·349,2=523,8 (кН)

G_(4680-5245)3=0,8·209,52=167(кН)

5. Осевая нагрузка на интервале 5245-6479 метров для долота: 244,5

G_(5245-6479)1=0,6·244,5=146,7 (кН)

G_(5245-6479)2=1,5·244,5=366,75 (кН)

G_(5245-6479)3=0,8·146,7=116,8 (кН)

При проработки ствола после бурения осевая нагрузка не учитывается и подбирается в соответствии с практическими наблюдениями по линейной зависимости.

3.11.2 Определение оптимальной осевой нагрузкина долото в процессе бурения

Для решения этой задачи используется несколько методов. Наиболее часто применяются так называемые пассивный и активный методы поиска. В первом случае на породоразрушающий инструмент создается максимально допустимая осевая нагрузка, и подача инструмента прекращается (барабан лебедки затормаживается). При этом начинается режим «выработки», т.е. постепенного снижения осевой нагрузки на долото с течением времени. Сначала темп снижения осевой нагрузки достаточно велик, а затем он уменьшается, что свидетельствует об изменении характера разрушения породы на забое скважины. Оптимальной осевой нагрузкой будет такая, при которой отмечено это изменение, плюс 10-20 кН.

При активном методе поиска задается некоторая начальная осевая нагрузка и фиксируется время на бурение, например, одного метра, или проходка за определенный промежуток времени. Затем нагрузка повышается на 10-20 кН, и вновь фиксируется время или проходка. Эта операция повторяется несколько раз при ступенчато вырастающей осевой нагрузке. При этом время бурения интервала сначала резко снижается, а затем более менее стабилизируется. Если измеряется проходка за определенные промежутки времени, то вначале она возрастает, а затем стабилизируется. Оптимальной будет такая нагрузка, при которой происходят эти изменения, минус 10-20 кН.