книги из ГПНТБ / Куличихин Н.И. Разведочное бурение учебник

В наклонных и интенсивно искривляющихся скважинах поинтервалышй контроль делается через меньшие интервалы проходки.

При оперативном контроле искривления неглубоких скважин обычно измеряют только зенитный угол Ѳ.

При бурении неглубоких скважин для полного измерения искрив­ ления нередко применяют инклинометр Полякова.

Этот прибор с магнитной стрелкой и часовым механизмом вра­ щается в латунном корпусе на двух цапфах 1 (рис. 164).

Благодаря боковому свинцовому грузу 5 прибор имеет смеще­ ние центра тяжести от оси вращения. При наклоне прибор повора­ чивается так, что центр тяжести его занимает наиболее низкое

положение по отношению к оси вращения. При этом компас 2, сво­ бодно подвешенный на двух шпильках, благодаря действию гру­ зиков — отвесов 4 устанавливается горизонтально, а деления шкалы компаса 0° и 180° и дуга 3 будут располагаться в направлении на­ клона скважины (в апсидальной плоскости).

Перед спуском в скважину часовой механизм 6 заводят на опре­ деленное время, вводят прибор в медный тяжелый патрон, который на троссе спускают в скважину на требуемую глубину. По оконча­

После того как прибор поднят из скважины и извлечен из кожуха, величину магнитного азимута отсчитывают в зависимости от пово­ рота стрелки компаса от оси 0—180°, а зенитный угол определяют в соответствии с положением указателя 7 на дугообразной градуиро­

ванной шкале.

Прибор Полякова делает замеры только в одной точке.

При глубоком бурении обычно при оперативном контроле исполь­ зуют инклинометр И-6, который позволяет определять одновременно зенитный и азимутный углы (в слабомагнитной среде).

В комплект аппаратуры И-6 входят инклинометр — скважин­ ный прибор-датчик (рис. 165) и наземная измерительная панель. Инклинометр И-6 является прибором автономного действия, сраба­ тывающим в точке измерения по истечении заданного промежутка

времени. Значения зенитного угла и азимута определяется на днев­ ной поверхности, при присоединении прибора-датчика, извлечен­ ного из скважины, к из­ мерительной панели.

Поинтервальные изме­ рения кривизны скважи­ ны, пробуренных алмаз­ ными коронками диамет­ ром 36 мм и более в слабомагнитных средах, производятся инклиномет­ ром УМИ-25.

В комплект аппара­ туры УМИ-25 входят сква­ жинный прибор-датчик и наземный пульт управле­ ния. Электрической ли­ нией связи между пультом

Ориентирование отклонителя в скважине часто производят при помощи забойных ориентаторов — сигнализаторов.

Сигнализатор представляет собой приспособление, подающее оператору с забоя сигнал о принятии отклонителем в скважине положения, необходимого для забури­ вания ствола в заданном направлении.

Рассмотрим наиболее простой датчик сигналов типа ДС-1, предложенный Ш. У. Давликамовым.

Датчик сигнала может быть исполь­ зован в скважинах с зенитными углами от 3 до 85°. Действие его основано

Многозабойная Обынныо скбажшт скважины

на размыкании электрической цепи в момент требуемого ориенти­ рования отклонителя относительно плоскости наклона скважины.

В Качестве чувствительного элемента (рис. 169) использован металлический шарик, свободно катающийся по двум концентричным металлическим шинам, включенным в электрическую цепь прибора. Шины имеют не замкнутую форму. Разрыв в каждой шине, запол­ ненный изоляционным материалом, при соединении сигнализатора с отклонителем ориентируется под заданным углом к отклоняющему

элементу (скосу клина). При спуске отклонителя вместе с дат­ чиком сигнала в наклонную скважину шарик устанавливается в ансидальной плоскости. При этом он, соприкасаясь с двумя шинами, замыкает электрическую цепь. При медленном вращении колонны бурильных труб датчику сигнала придают положение, при котором разрыв между шинами совмещается с плоскостью наклона, в резуль­ тате чего происходит разрыв электрической цепи, что отмечается наземным регистрирующим прибором, соединенным с датчиком сигнала электрическим приводом, спускаемым внутрь колонны бурильных труб на период ориентации.

Датчик сигнала состоит из корпуса, присоединенного посред­ ством переходника к колонне бурильных труб. Внутри корпуса помещены токонесущие шины цилиндрической формы. Отклонитель присоединяется к переходнику 4. Последний посредством делений на его наружой поверхности ориентируется относительно разрыва токонесущих шин и закрепляется контргайкой 5.

Включение датчика-сигнала в электрическую цепь осуществ­ ляется при помощи штеккерного разъема 7, спускаемого внутрь колонны бурильных труб на изолированном проводе.

Для лучшего погружения штеккерного разъема, особенно в сква­ жинах, заполненных глинистым раствором, над ним помещены один или несколько свинцовых грузов.

Поддержка провода у устья скважин производится при помощи направляющего ролика, установленного на конце колонны, высту­ пающем из скважины.

Имеется сигнализатор с отвесом, который, находясь в апсидальной плоскости, тоже размыкает электрическую цепь. Также имеются механические и гидравлические сигнализаторы—ориентаторы.

Отклоняющих снарядов имеется много конструкций. В ряде геологоразведочных партий широкое применение получили откло­ няющие снаряды СНБ-КО диаметром 89, 75 и 57 мм, разработан­ ные КазИМСом.

Комплект снарядов для направленного бурения КазИМСа состоит из ступенчатого колонкового набора (рис. 170, а), отклоня­ ющего снаряда СНБ-КО (рис. 170, б) и снаряда для плавного искри­ вления скважины (рис. 170, в).

Ступенчатый колонковый снаряд (рис. 170, а) служит для забу­ ривания в забое скважины цилиндрического углубления меньшего диаметра для крепления в нем отклоняющего ложка снаряда СНБ-КО.

Снаряд СНБ-КО (рис. 170, б) собран из двух узлов: корпуса и снаряда для отбуривания. Корпус представляет собой клин-ложок 7, несущий в верхней части втулку 3. К нижней скошенной части ложка приварена косынка 2, покрытая твердым сплавом. Набор для отбуривания собирается из алмазного или шарошечного долота 5, удлинителя 6, шарнира 7, переходника 8, бурильной трубы умень­ шенного диаметра 9 и переходника 10. Снаряд для отбуривания крепится во втулке 3 штифтами 4.

Снаряд СНБ-КО после спуска ориентируется в запроектирован­ ном направлении, опускается без вращения на забой. Под действием осевого усилия штифты срезаются, и снаряд для отбуривания ствола получает возможность вращаться и перемещаться вниз. Раскреп­ ление клина-ложка обеспечивается задавливанием его нижнего

Рис. 170. Снаряды для направленного бурения

К азИ М С а.

конца в цилиндрическое углубление на забое скважины. Вмонти­ рованные в косынку резцы врезаются в породу, тело ложка входит в углубление и упирается боковыми кромками в стенки, надежно удерживая корпус от поворота. При подъеме после отбурки пилотскважины отбурочный набор упирается во втулку-переходник 3 и извлекает весь снаряд из скважины.

Следующими несколькими рейсами бурение производят снарядом для плавного искривления. Этот снаряд (рис. 170, в) состоит из двух жестких звеньев: верхнего и нижнего, соединенных между собой шарниром 1. Нижнее звено представляет собой короткий снаряд, состоящий из шарошечного долота 2, переходника-расширителя 3,

нение снаряда для плавного искривления с колонной бурильных труб может осуществляться двояко и зависит, главным образом, от интенсивности искривления и диаметра скважины. Например, при диаметре скважины 59 мм и кривизне более 0,3 градус/м со­ единение снаряда с колонной бурильных труб рекомендуется про­ изводить с помощью шарнира диаметром 55 мм, а при меньшей

полнительных направленных стволов при бурении многозабойных скважин более легко достижима, когда дополнительные стволы проходятся в направлении естественного искривления скважин.

Направленное искривление скважины бесклиновым способом может осуществляться шароструйным методом, описанным в гла­ ве X, § 5.

§ 4. ЭКО НО М И ЧЕСКА Я ЭФ Ф ЕКТИВНОСТЬ МНОГОЗАБОЙНОГО Б У Р Е Н И Я

Многозабойное бурение повышает качество разведочных работ, позволяет ускорить сроки разведки и снизить стоимость тонны разведанных запасов полезного ископаемого благодаря сокраще­ нию объема бурения, вспомогательных работ (монтаж, перевозка оборудования и др.) Кроме того, при многозабойном бурении зна­ чительно уменьшается расход обсадных труб.

Но не всегда этот способ экономически целесообразен и ускоряет сроки разведки. Иногда проходка дополнительного ствола вызы­ вает много затрат и приводит к снижению технической и коммер­ ческой скоростей бурения по сравнению со скоростями по основному стволу в этом же интервале.

Успешное применение многозабойного бурения возможно лишь при условии предварительного изучения причин и закономерностей естественного искривления скважин на объекте разведки. Это необ­ ходимо для лучшего выбора глубин заложения дополнительных стволов, предназначенных для подсечения залежи на заданном расстоянии от основных стволов.

Экономическая эффективность проходки многозабойных сква­ жин выявляется путем анализа и сравнения затрат рабочего времени по операциям для основных и дополнительных стволов.

В качестве характерных технико-экономических показателей принимаются техническая и коммерческая скорости проходки, сок­ ращение объема при многозабойном бурении скважин и общие стои­ мости буровых работ при обычном и многозабойном вариантах.

Наибольший экономический эффект обеспечивается при глу­ боком бурении на крутопадающие рудные тела в структурно-гео­ логических условиях, способствующих интенсивному естествен­ ному выполаживанию скважин.

Именно в этих условиях достигается большое снижение объема буровых скважин.

Рассмотрим вкратце экономическую эффективность многозабой­

тажа, демонтажа и перевозки оборудования в руб.; т — количество монтажных и демонтажных работ; С — стоимость строительства электропередач, водопроводов, подъездных путей и т. д. к одной буровой вышке, руб.; тогда стоимость бурения всех скважин при обычной методике буровых работ будет

При многозабойном бурении объем Ьмз скважин сокращается,. но обычно сменная производительность рмз несколько снижается (на 15—20%). Сокращается и количество точек бурения; тмз < т .