Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
МУ_ТОБ_2013_БС_ТТР.pdf
Скачиваний:
36
Добавлен:
03.03.2016
Размер:
909.97 Кб
Скачать

Теоретические основы бурения

ПЕРЕЧЕНЬ РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

26

 

1.Ганджумян, Р.А. Расчёты в бурении / Р.А. Ганджумян, А.Г. Калинин, Н.И. Сердюк / Под редакцией А.Г. Калинина – М.: РГГРУ, 2007. – 668 с.

2.Ивачев Л.М. Промывка и тампонирование геологоразведочных скважин. – М.: Недра, 1989. –247с.

Лабораторные и практические работы

Теоретические основы бурения

 

Приложение А

27

ОБРАЗЕЦ ТИТУЛЬНОГО ЛИСТА

 

Министерство образования и науки Украины Донецкий национальный технический университет Кафедра ТТБС

ОТЧЕТ по практической работе №1

«Определение затрат мощности на бурение»

Выполнил: студент гр. БС-11 Иванопуло И.И.

Проверил: асс. Парфенюк С. Н.

Донецк – 2013

Лабораторные и практические работы

Теоретические основы бурения

Приложение Б 28

СПРАВОЧНЫЕ ТАБЛИЦЫ

Таблица 1 – Классификация типичных представителей горных пород по буримости для вращательного механического бурения скважин

Категория по

буримости

 

Горные породы, типичные для каждой категории

Механическая скорость

бурения, м/час

 

 

 

 

 

 

 

Торф и растительный слой без корней; лёсс, пески

 

 

 

I

 

(не плывуны), супеси без гальки и щебня; ил, влаж-

25…30

 

 

ные и илистые грунты; суглинки лёссовидные; трепел;

 

 

 

 

мел слабый.

 

 

 

 

 

 

Торф и растительный слой с корнями или с неболь-

 

 

 

 

 

 

шой примесью мелкой (до 3 см) гальки и щебня; су-

 

 

 

 

 

 

песи и суглинки с примесью до 20% мелкой (до 3 см)

 

 

 

 

 

 

гальки и щебня; пески плотные; суглинок плотный;

 

 

 

ІІ

 

лёсс; мергель рыхлый; плывун безнапорный; лед;

11...15

 

 

 

 

глины средней плотности (полосатые и пластичные);

 

 

 

 

 

 

мел; диатомит; сажи; каменная соль (галит); целиком

 

 

 

 

 

 

каолинизированные продукты выветривания извер-

 

 

 

 

 

 

женных и метаморфизированных пород; железная

 

 

 

 

 

 

руда охристая.

 

 

 

 

 

 

Суглинки и супеси с примесью более 20% мелкой (до

 

 

 

 

 

 

3 см) гальки или щебня; лёсс плотный; дресва; плы-

 

 

 

 

 

 

вун напорный; глины с частыми прослойками (до 5

 

 

 

 

 

 

см) слабосцементированных песчаников и мергелей,

 

 

 

 

 

 

плотные, мергелистые, загипсованные, песчанистые;

 

 

 

ІІІ

 

алевролиты глинистые слабосцементированные;

5,7...10

 

 

песчаники, слабосцементированные глинистым и из-

 

 

 

 

вестковым цементом мергель; известняк-ракушечник,

 

 

 

 

 

 

мел плотный; магнезит; гипс тонкокристаллический,

 

 

 

 

 

 

выветрелый; каменный уголь слабый; бурый уголь;

 

 

 

 

 

 

сланцы тальковые, разрушенные всех разновидно-

 

 

 

 

 

 

стей; марганцевая руда; железная руда окисленная,

 

 

 

 

 

 

рыхлая; бокситы глинистые.

 

 

 

Лабораторные и практические работы

Теоретические основы бурения

Категорияпо

буримости

Горные породы, типичные для каждой категории

Механиче-

скоростьская

бурения, /мчас

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Галечник, состоящий из мелких галек осадочных по-

род; мерзлые водоносные пески, ил, торф; алевролиты плотные глинистые; мергель плотный; песчаники глинистые; неплотные известняки и доломиты; магнезит плотный; пористые известняки, туфы, опоки глинистые; гипс кристаллический; ангидрит; калийные соли; каменный уголь средней крепости; бурый уголь

ІV крепкий; каолин (первичный); сланцы глинистые, пес- 3,5...5,0 чано-глинистые, горючие, углистые, алевролитовые; серпентиниты (змеевики) весьма выветрелые и оталькованные; неплотные скарны хлористого и ам- фибол-слюдяного состава; апатиты кристаллические; весьма выветрелые дуниты; перидотиты; кимберлиты, тронутые выветриванием; мартитовые и подобные им руды, весьма выветрелые; железная руда мягкая вязкая; бокситы.

Галечно-щебнистые грунты; галечник мерзлый, свя-

занный глинистым или песчано-глинистым материалом с ледяными прослойками; мерзлые: песок крупнозернистый и дресва, ил плотный; глины песчанистые; песчаники на известняковом и железистом цементе; алевролиты; аргиллиты; глины аргиллитообразные, весьма плотные, плотные весьма песчанистые; конгломерат осадочных пород на песчано-

Vглинистом или другом пористом цементе; известняки; 2,5…3,5 мрамор; доломиты мергелистые; ангидрит весьма плотный; опоки пористые выветрелые; каменный уголь твердый; антрацит, фосфориты желваковые; сланцы глинисто-слюдяные, тальково-хлоритовые, хлорито-глинистые, хлоритовые, серицитовые; серпентиниты (змеевики); выветрелые альбитофиры; кератофиры; туфы серпентинизированные вулканические; дуниты, затронутые выветриванием; кимберлит; мартитовые и им подобные руды, неплотные

29

Лабораторные и практические работы

Категория по буримости

VІІ

Теоретические основы бурения

 

Горные породы, типичные для каждой категории

Механиче-

скоростьская

бурения, /мчас

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ангидриты плотные, загрязненные туфогенным мате-

риалом; глины плотные мерзлые; глины плотные с прослойками доломита и сидеритов; конгломерат осадочных пород на известняковом цементе; песчаники полевошпатовые, кварцево-известняковистые; алевролиты с включением кварцу; известняки плотные доломитизированые, скарнованые; доломиты плотные; опоки; сланцы глинистые, кварцево-серицитовые, кварцево-

слюдистые, кварцево-хлоритовые, кварцево-хлорито- 1,5...2,5 серицитовые, кровельные; хлоритизированные и рассланцованные альбитофиры, кератофиры, габбро; аргиллиты слабкоокремненные; дуниты, не тронутые выветриванием; перидотиты, затронутые выветриванием; амфиболиты; пироксениты крупнокристаллические; тальково-карбонатные породы; апатиты; скарны эпидотокальцитовые; колчедан сыпучий; бурые железняки ноздреватые; гематито-мартитовые руды; сидериты.

Аргиллиты окремненные; галечник изверженных и ме-

таморфических пород (речник); щебень без валунов; конгломераты с галькой (50%) изверженных пород на песчано-глинистом цементе; конгломераты осадочных пород на кремнистом цементе; песчаники кварцевые; доломиты весьма плотные; окварцованные полевошпатовые песчаники, известняки; каолин агальматолитовый; опоки крепкие плотные; фосфоритовая плита; сланцы слабоокремненные, амфибол-магнетитовые, куминитонитовые, роговообманковые, хлорито-рогово-

обманковые; слаборассланцованые альбитофиры, ке- 1,9...2,0 ратофиры, порфиры, порфириты; диабазовые туфы, затронутые выветриванием; порфиры, порфириты; крупно и среднезернистые, затронутые выветриванием граниты, сиениты, диориты, габбро, изверженные породы; пироксениты; пироксениты рудные; кимберлиты базальтовые; скарны кальцитосодержащие авгитогранатовые; кварцы пористые (трещиноватые, ноздреватые, охристые); бурые железняки ноздреватые, пористые; хромиты; сульфидные руды; мартито-сидери- товые, гематитовые, амфиболмагнетитовые руды.

30

Лабораторные и практические работы

Теоретические основы бурения

Категорияпо

буримости

Горные породы, типичные для каждой категории

Механиче-

скоростьская

бурения, /мчас

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аргиллиты кремнистые; конгломераты изверженных

пород на известняковом цементе; доломиты окварцованные; окремненные известняки и доломиты; фосфориты плотные пластовые; сланцы окремненные, кварцево-хлоритовые, кварцево-серицитовые, квар- цево-хлорито-эпидотовые и слюдяные; гнейсы; среднезернистые альбитофиры и кератофиры; базальты выветрелые; диабазы; порфиры и порфириты; андезиты; диориты, не затронутые выветриванием; лаб-

VІІІ радориты; перидотиты; мелкозернистые затронутые 1,3...1,9 выветриванием граниты; сиениты; габбро; затронутые выветриванием кварцево-турмалиновые породы, пегматиты, гранитогнейсы; скарны крупно- и среднезернистые кристаллические авгито-гранатовые, авги- то-эпидотовые; эпидодиты; кварцево-карбонатные и кварцево-баритовые породы; бурые железняки пористые; гидрогематитовые руды плотные; кварциты гематитовые, магнетитовые; колчедан плотный; бокситы диаспоровые.

Базальты, не затронутые выветриванием; конгломе-

раты изверженных пород на кремнистом цементе; известняки карстовые; песчаники окремненные; сланцы кремнистые; кварциты магнетитовые и гематитовые тонкополосатые, плотные мартито-магнетитовые; ро-

ІX говики амфибол-магнетитовые и серицитизирован- 0,75...1,2 ные; альбитофиры и кератофиры; трахиты; порфиры окварцованные; диабазы тонкокристаллические; туфы окремненные, ороговикованные; затронутые выветриванием липариты; микрограниты; крупно и среднезернистые граниты, гранитогнейсы; сиениты;

габбронориты; пегматиты; березиты; скарны мелко-

кристаллические авгито-эпидото-гранатовые, датоли- то-геденбергитовые; скарны крупнозернистые, грана-

ІX товые; окварцованые амфиболиты, колчедан; квар- 0,75...1,2 цево-турмалиновые породы, не затронутые выветриванием; бурые железняки плотные; кварцы со значительным количеством колчедана; бариты плотные.

31

Лабораторные и практические работы

Теоретические основы бурения

Категорияпо

буримости

Горные породы, типичные для каждой категории

Механиче-

скоростьская

бурения, /мчас

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Валунно-галечниковые отложения изверженных и ме-

таморфизированных пород; песчаники кварцевые сливные; джеспилиты, затронутые выветриванием; фосфато-кремнистые породы; кварциты неравномернозернистые; роговики с вкраплением сульфидов; кварцевые альбитофиры и кератофиры; липариты;

Xмелкозернистые граниты, гранитогнейсы и гранодио- 0,5...0,75 риты; микрограниты; пегматиты плотные, весьма кварцевые; скарны мелкозернистые гранатовые, да- толито-гранатовые; магнетитовые и мартитовые руды, плотные, с прослойками роговиков; бурые железняки окремненные; кварц жильный; порфириты весьма окварцованные и ороговикованные.

 

Альбитофиры тонкозернистые, ороговикованные;

 

 

джеспилиты, незатронутые выветриванием; сланцы

 

ямшовидные кремнистые; кварциты; роговики желе-

0,3...0,5

 

зистые весьма твердые; кварц плотный; корундовые

 

 

породы; джеспилиты гематито-мартитовые и гемати-

 

 

то-магнетитовые.

 

 

Абсолютно не затронутые выветриванием монолит-

0,15...0,2

XІІ

но-сливные джеспилиты, кремень, яшмы, роговики,

 

кварциты, эгириновые и корундовые породы.

5

 

 

32

Лабораторные и практические работы

 

Теоретические основы бурения

 

 

Таблица 2 – Плотность горных пород

33

 

 

 

 

 

Наименование породы

Плотность, кг/м3

 

 

 

Амфиболиты

2700–3200

 

 

 

Андезит

2400–2800

 

 

 

Альбитофиры

2800–3600

 

 

 

Базальт

2600–3100

 

 

 

Блеклые руды

4600–5300

 

 

 

Габбро

2700–3000

 

 

 

Гипс

2200–2400

 

 

 

Глина

1300–2500

 

 

 

Гранит

2500–2800

 

 

 

Гранодиорит

2600–2800

 

 

 

Гранитогнейсы

2400–3000

 

 

 

Гнейсы

2600–3200

 

 

 

Диорит

2700–2900

 

 

 

Дунит

2500–2800

 

 

 

Диабазы

2700–3300

 

 

 

Железный шпат

3800–3900

 

 

 

Железная руда

4000–4600

 

 

 

Змеевик

2100–2800

 

 

 

Известняк

2600–2700

 

 

 

Каменная соль

2100–2200

 

 

 

Кварц

2500–2700

 

 

 

Кварц железистый (мартитовый)

3200–3400

 

 

 

Корунд

3900–4000

 

 

 

Кварц-диориты

2700–2800

 

 

 

Мергель глинистый

1700–1800

 

 

 

Мрамор

2500–2800

 

 

 

Мел

2300–2500

 

 

 

Нефелиновые сиениты

2500–2800

 

 

 

Оливиновые габбро

2800–3200

 

 

 

Песок сухой

1400–1600

 

 

 

Песчаник

1800–2500

 

 

 

Песчаник плотный

2500–2600

 

 

 

Песчаник кремнистый

2600–2700

 

 

 

Перидотит

2900–3400

 

 

 

Пирит

4900–5000

 

 

 

Пироксенит

3100–3300

 

 

 

Порфир

2300–2800

 

 

 

Порфирит

2600–2900

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторные и практические работы

 

 

 

 

Теоретические основы бурения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наименование породы

 

 

Плотность, кг/м3

 

 

34

 

Сиенит

 

 

 

 

 

 

 

2500–2800

 

 

 

 

 

Сланцы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

углистые, глинистые

 

 

 

 

 

2400–2600

 

 

 

 

 

известняковые, песчаные

 

 

 

 

 

2500–2700

 

 

 

 

 

кварцитовые, роговообманковые,

 

 

 

2600–2800

 

 

 

 

 

тальковые

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

слюдяные

 

 

 

 

 

 

 

2500–2800

 

 

 

 

 

хлоритовые

 

 

 

 

 

2700–2900

 

 

 

 

 

Серпентиниты

 

 

 

 

 

2400–3000

 

 

 

 

 

Трахит

 

 

 

 

 

 

 

2400–2700

 

 

 

 

 

Уголь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

антрацит

 

 

 

 

 

 

 

1400–1700

 

 

 

 

 

каменный

 

 

 

 

 

 

 

1200–1500

 

 

 

 

 

бурый

 

 

 

 

 

 

 

1200–1600

 

 

 

 

 

Таблица 3 – Расчетные значения коэффициентов для определения

 

 

 

 

 

затрат мощности в станке

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примерная

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициенты

 

 

 

 

 

мощность

 

 

Состояние

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

двигателя,

 

 

станка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

b

c

 

d

 

 

кВт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

Новый

 

700

 

0.55

0

 

0

 

 

 

 

 

Изношен-

 

1500

 

1.1

0.0003

 

0

 

 

 

 

 

 

 

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

Новый

 

800

 

1.5

0.0001

 

0

 

 

 

 

 

Изношен-

 

5000

 

2.2

0.0008

 

4 10-7

 

 

 

 

 

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

Новый

 

5000

 

1.7

0.0002

 

0

 

 

 

 

 

Изношен-

 

6500

 

3.3

0.001

 

10-6

 

 

 

 

 

 

 

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

Новый

 

2500

 

7

0.0005

 

10-6

 

 

 

 

 

Изношен-

 

6500

 

11

0.01

 

2 10-6

 

 

 

 

 

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторные и практические работы

 

 

Теоретические основы бурения

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4 – Значения коэффициентов для расчета затрат мощности

35

 

 

на разрушение породы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Способ бурения

 

Категория пород по буримости

 

 

 

 

 

 

V–VІ

 

 

 

 

VІІ–VІІІ

 

ІX–X

 

 

и тип коронки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

µ0

A

 

 

µ0

 

A

 

µ0

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вращательный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Алмазная однослойная

 

0,2

0,4

 

 

0,1

 

1,81

 

0,07

 

1,94

 

Алмазная импрегниро-

 

 

0,32

 

0,83

 

0,12

 

3,30

 

ванная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Твердосплавная

 

0,1

2,0

 

0,15

 

2,2

 

 

 

 

 

Ударно-вращательный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Твердосплавная стан-

 

 

0,17

 

0,4

 

 

 

 

 

дартная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Алмазная однослойная

 

 

0,08

 

1,6

 

 

0,03

 

1,6

 

Твердосплавная специ-

 

 

 

 

 

 

0,04

 

 

 

 

 

альная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,32

 

 

Таблица 5 – Средняя величина углубки за 1 оборот, мм (∆V)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ударно-

 

 

 

 

 

Катего-

Алмазное бурение

Твердо

 

 

 

вращательное бу-

 

 

 

 

 

 

 

 

сплав-

 

 

 

 

 

рение

 

 

 

 

 

рии по-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Специ-

 

 

 

 

 

Одно-

 

Импре-

ное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

род

слой-

 

гниро-

бурение

 

 

Алмаз-

 

 

альные

 

 

 

 

 

 

ные

 

ванные

 

 

 

 

 

ные

 

 

твердо-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сплавные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V–VI

0,1

 

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VII–VIII

0,07

 

0,06

0,125

 

 

 

 

0,11

 

 

 

 

 

 

 

IX–X

0,05

 

0,05

 

 

 

 

 

0,65

 

 

 

 

 

Таблица 6 – Значения коэффициента разработки ствола скважины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тип пород

 

 

 

 

 

 

 

Кр

 

 

 

 

 

В мягких неустойчивых породах

 

 

 

 

 

1,08–1,15

 

 

 

 

 

В породах средней твердости

 

 

 

 

 

1,05–1,08

 

 

 

 

 

 

В крепких породах

 

 

 

 

 

 

 

1,03–1,05

 

 

 

 

Лабораторные и практические работы

 

 

Теоретические основы бурения

 

 

 

Таблица 7 – Значения коэффициентов при расчете затрат мощности

36

 

 

на вращение колонны бурильных труб

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При использовании эмульсий с концентрацией 1-

0,6-0,4

 

 

 

Ксм

3%

 

 

 

 

При промывке глинистым раствором

1,1

 

 

 

 

При промывке водой

1,0

 

 

 

 

В нормальных геологических разрезах

1-1,4

 

 

 

 

В кавернозных и резко искривленных скважинах

1,5-1,2

 

 

 

Кскв

В обсадных трубах

0,55

 

 

 

Для труб 1 группы повышенного качества с кри-

1,0

 

 

 

 

визной до 0,9 мм на метр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для труб 2 группы СБТМ и ЛБТН с кривизной до

1,3

 

 

 

 

1.2 мм на метр

 

 

 

Кк

 

 

 

 

Для труб 3 группы СБТМ с кривизною до 1,5 мм на

1,6

 

 

 

 

метр (нарезка в геологоразведочных организаци-

 

 

 

 

ях)

 

 

 

 

Км

Для стальных труб

1,0

 

 

 

Для легкосплавных труб

0,75

 

 

 

Кс

Для муфтово-замковых соединений

1,3

 

 

 

Для ниппельных соединений

1,0

 

 

Таблица 8 – Значения коэффициента, учитывающего влияние веса и жесткости труб при расчете затрат мощности

СБТМ-63,5

0,53

ЛБТМ-54

0,26

СБТМ-50

0,42

ЛБТН-68

0,32

СБТМ-42

0,35

ЛБТН-54

0,31

СБТН-68

0,46

ЛБТН-42

0,24

СБТН-54

0,39

ТБС-70Р

0,44

СБТН-42(8)

0,33

ТБС-70П

0,39

СБТН-42(6,35)

0,34

ССК-70

0,40

УБТ-Р-73

1,11

ССК-55

0,35

УБТ-РПУ-89

1,43

ССК-43

0,30

Лабораторные и практические работы

Теоретические основы бурения

Таблица 9 – Справочные данные по материалам бурильных колонн 37

 

Механические свойства

 

 

 

 

Марка стали

Сплав

 

 

 

К,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е

М

Д16Т

 

 

 

 

36Г2С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предел прочности σв, МПа

 

700

 

 

750

 

 

879

 

 

450

 

 

Предел прочности при рас-

500

 

 

550

 

 

773

 

 

300

 

 

тяжении σт, МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предел выносливости при

372

 

 

387

 

 

420

 

 

160

 

 

изгибе (σиз)-1, МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предел текучести при кру-

244

 

 

268

 

 

385

 

 

170

 

 

чении τт, МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 10 – Легкосплавные бурильные трубы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметры

 

 

 

 

 

Тип бурильной колонны

 

 

 

 

 

ЛБТН-68

 

 

ЛБТН-54

 

 

ЛБТН-42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наружный диаметр труб, мм

 

 

 

 

 

68

 

 

 

54

 

 

42

 

Внутренний диаметр, мм

 

 

 

 

 

50

 

 

 

36

 

 

28

 

Толщина стенки, мм

 

 

 

 

 

9

 

 

 

9

 

 

7

 

Наружный диаметр соединений,

 

 

68,5

 

 

 

54,5

 

 

42,5

 

мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Внутренний диаметр соединений,

 

 

42/28

 

 

 

22

 

 

16

 

мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Масса 1 м трубы, кг

 

 

 

 

 

4,82

 

 

 

3,68

 

 

2,16

 

Масса 1 м колонны в сборе, кг

 

 

 

 

 

5,50

 

 

 

4,75

 

 

3,10

 

Материал труб

 

 

 

 

 

Д16Т

 

 

Д16Т

 

Д16Т

 

Материал соединений

 

 

 

 

 

40ХН

 

 

40ХН

 

40ХН

 

Диаметр скважин, в которых ре-

 

 

76

 

 

 

59

 

 

46

 

комендуется использование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторные и практические работы

Теоретические основы бурения

38

Таблица 11 – Стальные бурильные трубы

Параметры

 

 

 

 

Тип бурильной колонны

 

 

 

СБТМ-

 

СБТМ-50

 

СБТМ-42

СБТН-68

 

СБТН-54

СБТН-42

 

 

63,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наружный диаметр труб, мм

 

63,5

 

50

 

42

68

 

54

42

Внутренний диаметр, мм

51,5

 

39

 

32

59

 

45

33

Толщина стенки, мм

6,0

 

5,5

 

5,0

4,5

 

4,5

4,5

Наружный диаметр соедине-

83

 

65

 

57

68,5

 

54,5

42,5

ний, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Внутренний диаметр соедине-

40

 

28

 

22

28

 

22

16

ний, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Масса 1 м трубы, кг

8,51

 

6,04

 

4,56

7,05

 

5,49

4,16

Масса 1 м колонны в сборе, кг

10,0

 

6,9

 

5,2

8,68

 

6,48

4,89

Группа прочности или

 

36Г2С

 

36Г2С

 

36Г2С

К,Е,М

 

К,Е,М

К,Е,М

марка стали труб

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диаметр скважины, в которых

 

151–93

 

151–76

 

93–59

76

 

59

46

рекомендуется применение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторные и практические работы

Теоретические основы бурения

 

 

 

 

39

Таблица 12 – Технические характеристики установок колонкового бурения

 

 

 

 

 

 

Тип установки

УКБ-4П

УКБ-5П

УКБ-7П

 

 

Тип станка

СКБ-4

СКБ-5

СКБ-7

ЗИФ-1200МР

 

Начальный диаметр бурения, мм

151

151

214

250

 

Глубина бурения, м

 

 

 

 

 

– при конечном диаметре 93 мм

300

500

1200

1500

 

– при конечном диаметре 59 мм

500

800

2000

2000

 

Частота вращения, об/мин

155; 279;

120; 257;

0-1500

75; 136; 231; 288;

 

 

349; 433;

340; 407;

 

336; 414; 516;

 

 

637; 710;

539; 715;

 

600

 

 

1100; 1600

1130;1500

 

 

 

Усилие подачи, кН

 

 

 

 

 

– вниз

40

65

120

120

 

– вверх

60

85

150

150

 

Усилие натяжения каната лебедкой,

25

36

55

45

 

кН

 

 

 

 

 

Скорость навивки каната на барабан,

1.0; 1.8; 2.75;

0.8; 1.75, 2.7;

0 – 8

0.70; 1.24; 2.10;

 

м/с

4.0

3.6

 

2.61; 3.04; 3.76;

 

 

 

 

 

4.70; 5.24

 

Мощность электродвигателя, кВт

22

30

70

55

 

Буровой насос

НБ3-120/40

НБ3-120/40

НБ4-160/63

НБ5-320/100

 

 

 

 

НБ5-320/100

АНБ-22

 

Мачта, вышка

БМТ-4

БМТ-5

БМТ-7

ВРМ -24-540

 

Лабораторные и практические работы

Теоретические основы бурения

40

Таблица 13 – Техническая характеристика мачт и вышек

Характеристика

 

Мачты

 

 

Вышки

БМТ-4

БМТ-5

БМТ-7

В-26-50

ВРМ-24/540

 

Допустимая нагрузка на талевом блоке, кН

 

 

Номинальная

32

50

125

 

Максимальная

50

80

200

 

 

Допустимая нагрузка на кронблоке, кН

 

 

Номинальная

 

 

 

500

 

320

Максимальная

 

 

 

600

 

540

Длина свечи, м

9,5

14

18,6

18,5

 

18,5

Высота мачты (выш-

 

 

 

 

 

 

ки) до оси кронблока,

13,7

17,8

25

27,5

 

24

м

 

 

 

 

 

 

Угол наклона к гори-

90–60

90–70

90–75

90

 

90

зонту, градус

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 14 – Размеры частиц шлама при бурении шарошечными долотами

Механическая скорость бурения, м/час

2,8

1,2

0,7

0,6

0,3

0,1

Средний размер частиц, мм

5,6

4,0

1,9

1,9

1,4

1,2

Лабораторные и практические работы

 

Теоретические основы бурения

 

 

 

 

 

 

Таблица 15 – Коэффициент трения металла о породу

41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поверхность горной породы

 

 

 

Порода

 

Смоченная

 

Покрытая

 

 

 

 

Сухая

 

глинистым

 

 

 

 

 

водой

 

 

 

 

 

 

 

 

раствором

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глина жирная

0,14–0,18

0,08–0,12

 

0,08–0,09

 

 

 

 

Глина песчаная

0,25–0,28

0,20–0,26

 

0,18–0,22

 

 

 

Глинистый сланец

0,20–0,25

0,15–0,20

 

0,11–0,13

 

 

 

Мергель

0,20–0,27

0,18–0,25

 

0,20–0,24

 

 

 

Известняк

0,35–0,40

0,33–0,38

 

0,31–0,35

 

 

 

Доломит

0,38–0,42

0,36–0,40

 

0,34–0,40

 

 

 

Ангидрит

0,39–0,47

0,37–0,45

 

0,30–0,40

 

 

 

Песчаник слабос-

0,32–0,42

0,27–0,40

 

0,25–0,35

 

 

 

цеменированный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Песчаник крепкий

0,43–0,48

0,43–0,45

 

0,40–0,43

 

 

 

Кварцит

0,46–0,48

0,48–0,50

 

0,42–0,44

 

 

 

Гранит

0,47–0,55

0,46–0,53

 

0,45–0,50

 

 

 

Каменный уголь

0,38–0,42

0,33–0,36

 

0,30–0,33

 

 

Таблица 16 – Технические характеристики буровых насосов

Показатели

Плунжерные насосы

НБ3-120/40

НБ4-160/63

 

 

НБ5-

 

 

 

320/100

 

 

 

8, 10, 22,

 

І

32 125

 

Максимальная подача,

15; 19; 40;

40, 65;

 

 

 

ІІ

55 180

 

л/мин

70; 120

20, 22, 50,

 

 

 

ІІІ 105 320

 

 

95, 160

 

 

 

 

Максимальное давле-

4; для 120

6,3; для

 

10; для 320

ние, МПа

л/мин – 2

160 л/мин –

 

л/мин – 6,0

 

 

4,5

 

 

 

 

Мощность привода, кВт

7,5

11

 

 

37

 

Лабораторные и практические работы

Теоретические основы бурения

Таблица 17 – Реологические характеристики промывочных жидкостей 42

 

 

Вяз-

 

 

Напряжение сдвига, Па

Вид раствора и его состав

 

кость,

 

 

динамиче-

 

статическое

 

 

103 Па.с

 

 

ское

 

 

Вода

 

1,02

 

 

нет

 

нет

Необработанный глинистый

 

 

 

 

 

 

 

раствор на основе

 

 

 

 

 

 

 

Бентонитовых глин

 

4–12

 

8–12

 

2,5–6

Каолиновых глин

 

4–8

 

7–10

 

2–8

Иловых глин

 

8–18

 

8–11

 

6–14

Глинистый эмульсионный

 

22–25

 

19–21

 

8,2–15

раствор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Малоглинистый полимер-

 

7–12

 

2–4

 

1–3

бентонитовый раствор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эмульсионно-гидрофобная

 

5–7

 

10–11

 

0–0,2

промывочная жидкость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полимер-калиевый раствор

 

10–20

 

7–12

 

1–1,5

Утяжеленный баритом гли-

 

24–80

 

17–25

 

17–24

нистый раствор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Силикатно-гуминовый рас-

 

2–3

 

Нет

 

нет

твор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 18 – Колонковые и обсадные трубы ниппельного соединения

(ГОСТ 6238-77)

Наруж-

 

 

Внут-

Номи-

Длина

Теоретическая

 

 

ренний

масса, кг

ный диа-

Толщи-

 

диа-

нальный

резьбы

 

 

метр тру-

на стен-

 

диаметр

без сбега

 

 

бы и нип-

ки, мм

 

метр

резьбы,

и проточ-

1 м

ниппе-

пеля, мм

 

 

ниппе-

мм

ки, мм

трубы

ля

 

 

ля, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33,5

3,0

 

24,5

29,8

30

2,22

0,5

44,0

3,5

34,0

40,0

30

3,50

0,7

57,0

4,5

46,0

52,0

30

5,83

1,0

73,0

5,0

62,0

68,5

30

8,38

1,3

89,0

5,0

78,0

84,5

30

10,36

1,7

108,0

5,0

95,5

103,0

50

12,70

2,4

127,0

5,0

114,5

122,0

50

15,04

2,6

146,0

5,0

134,0

141,0

50

17,39

2,8

Лабораторные и практические работы

 

 

 

 

Теоретические основы бурения

 

 

 

 

 

 

Таблица 19 – Техническая характеристика обсадных безниппельных

43

 

 

 

 

 

 

 

труб (ГОСТ 6238-77)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметры

Для крепления ствола скважины диаметром, мм

 

 

 

 

 

36

 

 

46

 

 

 

59

 

 

 

76

 

 

93

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наружный диа-

 

33,5

 

44

 

 

 

57

 

 

 

73

 

 

89

 

 

 

 

метр, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Толщина стен-

 

3

 

 

 

3,5

 

 

4,5

 

 

 

5,0

 

 

5,0

 

 

 

 

ки, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Длина труб, мм

1500

 

1500

 

3000

 

 

3000

 

 

3000

 

 

 

 

 

 

 

3000

 

3000

 

4500

 

 

6000

 

 

6000

 

 

 

 

Резьба труб

 

Цилиндрическая, трапецеидальная, шаг 4 мм,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

высота профиля 0.75 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диаметр наружной резьбы

 

 

 

 

 

 

Наружный , мм

 

31,6

 

42

 

 

 

54

 

 

 

69,5

 

 

85,5

 

 

 

 

Внутренний , мм

 

30,1

 

40,5

 

 

52,5

 

 

68

 

 

84

 

 

 

 

 

 

 

Диаметр

внутренней резьбы

 

 

 

 

 

 

Наружный, мм

31,632

42,032

 

54,04

 

69,54

 

85,55

 

 

 

 

Внутренний, мм

 

30,1

 

40,5

 

 

52,5

 

 

68,0

 

 

84,0

 

 

 

 

Материал труб

 

 

 

 

Сталь группы прочности Д и К

 

 

 

Теоретическая

 

2,22

 

3,5

 

 

5,83

 

 

8,38

 

 

10,36

 

 

 

 

масса 1м, кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 20 – Трубы нефтяного сортамента (ГОСТ 632-80)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средний

 

 

 

 

 

 

 

 

Услов-

Наруж-

 

Толщина

 

Внутрен-

 

 

диаметр

 

Масса 1м

 

 

 

 

 

ный диа-

ный диа-

 

стенки,

 

ний ди-

 

 

резьбы в

 

 

 

 

 

метр

 

 

 

 

основной

 

трубы, кг

 

 

 

 

 

труб, мм

метр, мм

 

мм

 

 

метр, мм

 

 

плоско-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сти, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

168

168,3

 

 

7,3

 

 

 

153,7

 

 

166,541

 

9,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8,0

 

 

 

152,3

 

 

 

 

 

31,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8,9

 

 

 

150,5

 

 

 

 

 

35,1

 

 

 

 

178

177,8

 

 

5,9

 

 

 

166,0

 

 

176,066

 

24,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6,9

 

 

 

164,0

 

 

 

 

 

29,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8,1

 

 

 

161,6

 

 

 

 

 

33,7

 

 

 

 

194

193,7

 

 

7,6

 

 

 

178,5

 

 

191,941

 

35,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8,3

 

 

 

177,1

 

 

 

 

 

38,1

 

 

 

 

219

219,1

 

 

6,7

 

 

 

205,7

 

 

217,341

 

35,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7,7

 

 

 

203,7

 

 

 

 

 

40,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8,9

 

 

 

201,3

 

 

 

 

 

46,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторные и практические работы

Теоретические основы бурения

 

 

 

 

 

Средний

 

 

44

Услов-

Наруж-

Толщина

Внутрен-

 

диаметр

 

Масса 1м

 

 

 

ный диа-

ный диа-

стенки,

ний ди-

 

резьбы в

 

 

 

 

трубы, кг

 

метр

метр, мм

мм

метр, мм

 

основной

 

 

труб, мм

 

плоско-

 

 

 

 

 

 

 

 

сти, мм

 

 

 

245

244,5

7,9

228,7

 

242,741

46,2

 

 

 

8,9

226,7

 

 

51,9

 

273

273,1

7,1

258,9

271,316

46,5

 

 

 

8,9

255,3

 

 

57,9

 

299

298,5

8,5

281,5

296,716

60,5

 

324

323,9

8,5

306,9

322,116

66,1

 

340

339,7

8,4

322,9

337,991

68,5

 

406

406,4

9,5

387,4

404,666

93,2

 

473

473,1

11,1

450,9

471,341

125,9

 

508

508,0

11,1

485,8

506,266

136,3

 

Лабораторные и практические работы

Теоретические основы бурения

 

Таблица 21 – Канаты стальные

 

45

 

 

 

 

 

 

 

 

Диаметр

 

Маркировочная группа, МПа (кгс/мм2)

 

 

1568

 

1666

1764

1862

 

1960

 

каната, мм

(160)

 

(170)

(180)

(190)

 

(200)

 

 

Разрывное усилие каната в целом, кН, не менее

 

Тип ЛК-Р конструкции 6х19 [1+6+6/6]+1 о.с. ГОСТ 2688-80

 

11,0

62,9

 

66,8

68,8

72,0

 

75,2

 

12,0

71,8

 

76,2

78,6

81,9

 

85,8

 

13,0

81,3

 

86,3

89,0

92,8

 

97,0

 

14,0

98,9

 

105,0

108,0

112,5

 

118,0

 

15,0

114,5

 

122,0

125,5

131,0

 

137,0

 

16,5

139,0

 

147,5

152,0

159,0

 

166,0

 

18,0

166,0

 

176,0

181,5

189,5

 

198,0

 

19,5

191,0

 

203,0

209,0

218,5

 

228,0

 

21,0

222,0

 

236,0

243,5

254,0

 

265,5

 

Тип ТЛК

-О конструкции 6х37 [1+6+15+15]+1 о.с. ГОСТ 3079-80

 

11,5

62,6

 

66,5

68,8

71,7

 

74,6

 

13,5

88,7

 

94,2

97,1

100,5

 

105,5

 

15,5

113,5

 

121,0

24,0

130,0

 

136,0

 

17,0

142,0

 

151,0

55,5

162,5

 

170,0

 

19,5

180,0

 

191,5

197,0

206,5

 

215,5

 

21,5

222,5

 

237,0

244,5

255,5

 

266,5

 

Тип ЛК

-О конструкция 6х19

[1+9+9]+7х7[1+6] ГОСТ 3081-80

 

12,5

94,4

 

99,9

103,0

107,5

 

112,5

 

14,0

113,5

 

120,5

124,0

129,5

 

135,5

 

15,0

134,5

 

143,0

147,0

153,5

 

160,5

 

16,5

157,0

 

167,5

172,0

180,0

 

188,5

 

17,5

182,5

 

193,5

199,0

208,0

 

217,5

 

19,0

215,0

 

228,5

235,5

246,0

 

257,0

 

20,5

244,0

 

259,0

267,0

279,0

 

291,5

 

21,5

274,0

 

291,0

300,0

314,0

 

327,0

 

22,5

306,5

 

325,5

336,0

351,0

 

366,5

 

Тип ЛК-В конструкции 6х19 [1+6+6/6]+ 7х7[1+6] ГОСТ 14954-80

 

12,5

94,5

 

99,9

103,0

107,5

 

112,5

 

14,0

114,5

 

122,0

125,5

131,0

 

137,0

 

15,0

133,5

 

142,0

146,5

153,0

 

159,5

 

16,5

161,0

 

171,5

176,5

184,5

 

193,0

 

18,0

191,5

 

203,5

209,5

219,5

 

228,5

 

19,0

220,5

 

204,0

241,5

252,5

 

263,5

 

20,5

255,5

 

271,5

280,0

293,0

 

305,5

 

22,0

289,0

 

307,0

316,5

331,0

 

345,0

 

Лабораторные и практические работы

 

 

 

 

Теоретические основы бурения

 

 

 

 

 

Таблица 22 – Бурильные трубы с высаженными внутрь концами и

46

 

 

 

 

 

 

муфты к ним

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

Труба

 

 

 

Муфта

 

Масса, кг

 

 

 

 

Условный диа метр, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наружный диаметр, мм

Толщина стенки, мм

 

Внутренний диаметр, мм

 

Наружный диаметр, мм

Длина, мм

1 м гладкой трубы

двух высадок (для одной трубы)

муфты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

60,3

7

 

46,3

 

80

140

9,15

1,2

2,7

 

 

 

9

 

42,3

 

11,3

1,4

 

 

 

 

 

7

 

59,0

 

 

 

11,4

1,6

 

 

 

 

73

73,0

9

 

55,0

 

95

166

14,2

2,4

4,2

 

 

 

 

 

11

 

51,0

 

 

 

16,8

2,2

 

 

 

 

 

 

7

 

75,0

 

 

 

14,2

2,4

 

 

 

 

89

89,0

9

 

71,0

 

108

166

17,8

3,4

4,4

 

 

 

 

 

11

 

67,0

 

 

 

21,2

3,2

 

 

 

 

 

 

7

 

87,6

 

 

 

16,4

3,0

 

 

 

 

102

101,6

8

 

85,6

 

127

184

18,5

3,4

7,0

 

 

 

9

 

83,6

 

20,4

3,8

 

 

 

 

 

10

 

81,6

 

 

 

22,4

4,0

 

 

 

 

 

 

7

 

100,3

 

 

 

18,5

4,6

 

 

 

 

114

114,3

8

 

98,3

 

140

204

20,9

5,8

 

 

 

 

9

 

96,3

 

23,3

6,0

9,0

 

 

 

 

 

10

 

94,3

 

 

 

25,7

6,6

 

 

 

 

 

 

11

 

92,3

 

 

 

28,0

6,4

 

 

 

 

 

 

7

 

113,0

 

 

 

20,7

5,8

 

 

 

 

127

127,0

8

 

111,0

 

152

204

23,5

6,4

10,0

 

 

 

9

 

109,0

 

26,2

7,0

 

 

 

 

 

10

 

107,0

 

 

 

28,9

7,6

 

 

 

 

 

 

8

 

123,7

 

 

 

26,0

7,0

 

 

 

 

140

139,7

9

 

121,7

 

171

215

29,0

7,6

14,0

 

 

 

10

 

119,7

 

32,0

8,2

 

 

 

 

 

11

 

117,7

 

 

 

35,0

9,6

 

 

 

 

168

168,3

9

 

150,3

 

197

229

35,3

9,8

16,7

 

 

 

10

 

148,3

 

39,0

10,8

 

 

Лабораторные и практические работы