Основные требования и рекомендации к разработке гтп.
-
Контрольную работу рекомендуется выполнять в два приема: сначала в черновике в последовательности содержания работы, а затем в чистовом виде в соответствии с содержанием текстовой части работы.
-
ГТП может быть написан пастой или карандашом средней твердости (ТМ или НВ).
-
Поскольку правильность ГТП во многом зависит от конструкции скважины, полезно при возможности согласовать ее с преподавателем.
-
В ГТП выделяются чертой границы между слоями породы, разными категориями, группами по абразивности, трещиноватости и др. показателями. Таким образом, одинаковые показатели не разделяются чертой и записываются один раз.
-
В рабочей таблице долота и режимы выбираются для каждого слоя, а внутри слоя для разных групп по трещиноватости и разных диаметров бурения. Разные группы по трещиноватости в одном слое породы возникают, если внутри слоя проходит граница зоны со сложными условиями бурения.
-
Если изменилось хотя бы одно свойство породы, то это должно быть отражено уменьшением параметров режима. Если при работе над рабочей таблицей частота вращения и подача не могут быть изменены, то изменить следует осевую нагрузку. Особенно это касается бурения в зонах осложнений.
-
Значение осевой нагрузки необходимо округлять до 1 кН.
Таблица 1 – Классификация типичных представителей горных пород по буримости для вращательного механического бурения скважин
|
Категория по буримости |
Горные породы, типичные для каждой категории |
Приблизи-тельная механическая скорость, м/час |
|
I |
Торф и растительный слой без корней; лёсс, пески (не плывуны), супеси без гальки и щебня; ил, влажные и илистые грунты; суглинки лёссовидные; трепел; мел слабый. |
25…30 |
|
ІІ |
Торф и растительный слой с корнями или с небольшой примесью мелкой (до 3 см) гальки и щебня; супеси и суглинки с примесью до 20% мелкой (до 3 см) гальки и щебня; пески плотные; суглинок плотный; лёсс; мергель рыхлый; плывун безнапорный; лед; глины средней плотности (полосатые и пластичные); мел; диатомит; сажи; каменная соль (галит); целиком каолинизированные продукты выветривания изверженных и метаморфизированных пород; железная руда охристая. |
11...15 |
|
ІІІ |
Суглинки и супеси с примесью более 20% мелкой (до 3 см) гальки или щебня; лёсс плотный; дресва; плывун напорный; глины с частыми прослойками (до 5 см) слабосцементированных песчаников и мергелей, плотные, мергелистые, загипсованные, песчанистые; алевролиты глинистые слабосцементированные; песчаники, слабосцементированные глинистым и известковым цементом мергель; известняк-ракушечник, мел плотный; магнезит; гипс тонкокристаллический, выветрелый; каменный уголь слабый; бурый уголь; сланцы тальковые, разрушенные всех разновидностей; марганцевая руда; железная руда окисленная, рыхлая; бокситы глинистые. |
5,7...10 |
|
ІV |
Галечник, состоящий из мелких галек осадочных пород; 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 крепкий; каолин (первичный); сланцы глинистые, песчано-глинистые, горючие, углистые, алевролитовые; серпентиниты (змеевики) весьма выветрелые и оталькованные; неплотные скарны хлористого и амфибол-слюдяного состава; апатиты кристаллические; весьма выветрелые дуниты; перидотиты; кимберлиты, тронутые выветриванием; мартитовые и подобные им руды, весьма выветрелые; железная руда мягкая вязкая; бокситы. |
3,5...5,0 |
|
V |
Галечно-щебнистые грунты; галечник мерзлый, связанный 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-глинистом или другом пористом цементе; известняки; мрамор; доломиты мергелистые; ангидрит весьма плотный; опоки пористые выветрелые; каменный уголь твердый; антрацит, фосфориты желваковые; сланцы глинисто-слюдяные, тальково-хлоритовые, хлоритовые, хлорито-глинистые, серицитовые; серпентиниты (змеевики); выветрелые альбитофиры; кератофиры; туфы серпентинизированные вулканические; дуниты, затронутые выветриванием; кимберлит; мартитовые и им подобные руды, неплотные |
2,5…3,5 |
|
VІ |
Ангидриты плотные, загрязненные туфогенным материалом; 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-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. |
1,5...2,5 |
|
VІІ |
Аргиллиты окремненные; галечник изверженных и метаморфических пород (речник); щебень мелкий 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-роговообманковые; слабо-рассланцованые альбитофиры, кератофиры, порфиры, порфириты; диабазовые туфы, затронутые выветриванием; порфиры, порфириты; крупно и среднезернистые, затронутые выветриванием граниты, сиениты, диориты, габбро и другие изверженные породы; пироксениты; пироксениты рудные; кимберлиты базальтовые; скарны кальцитосодержащие авгитогранатовые; кварцы пористые (трещиноватые, ноздреватые, охристые); бурые железняки ноздреватые, пористые; хромиты; сульфидные руды; мартито-сидеритовые и гематитовые руды; амфиболмагнетитовые руды. |
1,9...2,0 |
|
VІІІ |
Аргиллиты кремнистые; конгломераты изверженных пород на известняковом цементе; доломиты окварцованные; окремненные известняки и доломиты; фосфориты плотные пластовые; сланцы окремненные, кварцево-хлоритовые, кварцево-серицитовые, кварцево-хлорито-эпидотовые и слюдяные; гнейсы; среднезернистые альбитофиры и кератофиры; базальты выветрелые; диабазы; порфиры и порфириты; андезиты; диориты, не затронутые выветриванием; лабрадориты; перидотиты; мелкозернистые затронутые выветриванием граниты; сиениты; габбро; затронутые выветриванием гранитогнейсы, пегматиты, кварцево-турмалиновые породы; скарны крупно- и среднезернистые кристаллические авгито-гранатовые, авгито-эпидотовые; эпидодиты; кварцево-карбонатные и кварцево-баритовые породы; бурые железняки пористые; гидрогематитовые руды плотные; кварциты гематитовые, магнетитовые; колчедан плотный; бокситы диаспоровые. |
1,3...1,9 |
|
ІX |
Базальты, не затронутые выветриванием; конгломераты изверженных пород на кремнистом цементе; известняки карстовые; песчаники окремненные; сланцы кремнистые; кварциты магнетитовые и гематитовые тонкополосатые, плотные мартито-магнетитовые; роговики амфибол-магнетитовые и серицитизированные; 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 мелкокристаллические авгито-эпидото-гранатовые, датолито-геденбергитовые; скарны крупнозернистые, гранатовые; окварцованые амфиболиты, колчедан; кварцево-турмалиновые породы, не затронутые выветриванием; бурые железняки плотные; кварцы со значительным количеством колчедана; бариты плотные. |
0,75...1,2 |
|
X |
Валунно-галечниковые отложения изверженных и метаморфизированных пород; песчаники кварцевые сливные; джеспилиты, затронутые выветриванием; фосфато-кремнистые породы; кварциты неравномернозернистые; роговики с вкраплением сульфидов; кварцевые альбитофиры и кератофиры; липариты; мелкозернистые граниты, гранитогнейсы и гранодиориты; микрограниты; пегматиты плотные, весьма кварцевые; скарны мелкозернистые гранатовые, датолито-гранатовые; магнетитовые и мартитовые руды, плотные, с прослойками роговиков; бурые железняки окремненные; кварц жильный; порфириты весьма окварцованные и ороговикованные. |
0,5...0,75 |
|
XІ |
Альбитофиры тонкозернистые, ороговикованные; джеспилиты, незатронутые выветриванием; сланцы ямшовидные кремнистые; кварциты; роговики железистые весьма твердые; кварц плотный; корундовые породы; джеспилиты гематито-мартитовые и гематито-магнетитовые. |
0,3...0,5 |
|
XІІ |
Абсолютно не затронутые выветриванием монолитно-сливные джеспилиты, кремень, яшмы, роговики, кварциты, эгириновые и корундовые породы. |
0,15...0,25 |
Таблица 2 – Характеристика степени абразивности горных пород
|
Группа |
Показа-тель абразив-ности |
Степень абразив-ности |
Горные породы |
|
1 |
0,5 и менее |
Малоабразивные |
Мрамор. Известняк. Ангидрит. Алевролит. |
|
2 |
0,5 – 1,0 |
Умеренно абразив-ные |
Руда марганцевая. Туффобрекчии. Доломит. Хлорито-кремнисто-магнетитовая порода. Скарн преимущественно карбонатно-пироксенового состава. |
|
3 |
1,0 – 1,5 |
Среднеаб-разивные |
Карбонатно-хлорито-эпидотовые породы, полевошпа-тизированные. Скарн карбонатный окремненный. Диабаз. Туфопесчаник. Скарн эпидото-хлорито-пироксеновый. Туф кислого эффузива. Пироксен-альбитовая порода. Туф кварцевых порфиров. Адамелит-порфир. Диорит скарнизированный. Алевролит окремненный. Габбро. Кератофиры. Известняки окремненные. Песчаники аркозовые. |
|
4 |
1,5 – 2,0 |
Абразив-ные |
Диорит эпидотизированный с сульфидами, скарн рудный. Сиенит. Туф ороговикованный. Гранодиорит. Диабазовый порфирит. Габбро-диабаз. Диорит кварцевый. Альбитофир ороговикованный. Кварцевый порфир. Туф кварцевого альбитофира. Роговик пироксеновый. Скарн гранатопироксеновый. Песчаник ороговикованный. Руда гематитовая. Кварциты железистые. Гравелиты. Песчаники кварцевые. |
|
5 |
2,0-2,5 |
Весьма абразив-ные |
Кварц жильный. Граниты среднезернистые. Граносиенит-порфир. Песчаник кварцевый, кремнитсый. Кварц-турмалиновая порода. Адамелит. Роковик силикатно-магнетитовый. Скарн гранатовый. Гнейсы. Сиено-диориты. |
|
6 |
2.5-3,0 |
Очень абразив-ные |
Яшмовидная порода. Кварцит. Граниты мелкозернистые. Роговики мартито-гематитовые. Джеспилиты. Пироксениты окварцованные. |
Таблица 3 – Классификация устойчивости горных пород в скважинах (по Л.М. Иванову, А.С. Юшкову)
|
Группа |
Степень устойчивости |
Вид нарушения целостности стенок скважины |
Характер проявления в процессе бурения |
Характерные породы (зоны) |
Рекомендуемые очистные агенты |
Жестко нормируемые параметры |
Необходимость в креплении обсадными трубами или тампонированием |
|
1 |
Устойчивые |
|
|
Монолит-ные и слабо трещино-ватые скальные породы |
Вода, сжатый воздух |
Нет |
Не требуется |
|
2 |
Относительно устойчивые |
Выва-лы, осыпи |
Вывалы кусков породы в процессе бурения, самопроизвольное увеличение диаметра скважины, сопровождаю-щееся накоплением шлама |
Трещиноватые скальные породы, некоторые разновидности глинис-тых сланцев, аргилли-тов, алевроли-тов. |
Преимущественно глинистые растворы, вода в отдельных случаях |
Нет |
Не требуется |
|
3
|
Неустойчивые |
Обвалы, размыв |
Обрушение стенок скважины в процессе бурения и СПО, неравномерное увеличение диаметра скважины с последующим обрушением, накопление шлама. |
Сильно выветренные породы. Галечно-щебенистые груды на глинистом цементе. Песчаники слабосцементированные. Глины песчанистые. |
Специальные глинистые растворы, ингибированные растворы. |
Плотность, водоотдача |
Необходимо при невозможности поддержания нормируемых параметров |
|
Слабосвязные породы четвертичных отложений до IV категории по буримости |
Необходимо трубами после пересечения неустойчивой зоны |
||||||
|
Сильнотрещиноватые скальные породы в зонах разломов и др. геологических нарушений, в зонах влияния горных выработок |
При полном поглощении на забое - вода, в остальных случаях - ранее применявшаяся жидкость |
Необходимо в большинстве случаев. В зонах горных работ - трубами. |
|||||
|
Набухание, пластическое течение |
Затрудненный проход инструмента при СПО, прихват инструмента в процессе бурения. |
Глины средней плотности и плотные |
Промывочные жидкости с низкой водоотдачей |
Крепление трубами |
|||
|
Растворение. Пластическое течение |
Увеличение диаметра скважины с одновременным пластическим течением и прихватами на отдельных интервалах. |
Каменная соль, калийные соли |
Солевые растворы |
Концентрация солей |
Необходимо при невозможном поддержании стабильного состояния скважины |
||
|
4 |
Весьма неустойчивые |
Обвалы размыв |
Систематическое обрушение стенок скважины, интенсивное и неравномерное увеличение диаметра скважины, интенсивное накопление шлама |
Отмытые галечно - щебенистые, дресвяные грунты. Валунно-галечные отложения. Пески, супеси, иловатые грунты, рыхлые суглинки. |
Специальные промывочные жидкости с высокой плотностью, гидрофобно-эмульсионные растворы. |
Плотность водоотдача |
Необходимо в любых условиях при углублении скважины на определенную ( критическую) глубину. В зонах горных работ - окончательное крепление трубами. |
|
Сильнотрещиноватые зоны влияния горных обрушенных выработок |
При полном поглощении на забое вода, в остальных случаях - ранее применявшаяся жидкость |
||||||
|
Интенсивное набухание, течение |
Оплывание стенок скважины. Возможна потеря части скважины после подъема инструмента |
Пластичные глины, рыхлые суглинки. Рыхлые нацелокаолинизированные продукты выветривания пород |
Промывочные жидкости с низкой водоотдачей |
Водоотдача, плотность, водородный показатель |
Обязательное крепление трубами |
||
|
Полная потеря части скважины |
Возникновение пробок с прихватом инструмента |
Пески плывуны или водоносные |
Глинистые растворы с высокой плотность
|
Плотность |
Таблица 4 – Техническая характеристика самоходных установок вращательного бурения
|
Параметры |
Типы буровых установок |
|||
|
УРБ-2А-2 |
УРБ-3А3 |
1БА-15В (УРБ-3А2) |
УБВ-600 |
|
|
Глубина бурения |
200/300 (трубами /шнеком) |
700
|
500
|
600
|
|
Диаметр, мм начальный конечный |
90/135 76 |
243 93 |
394 190 |
490 214 |
|
Диаметр бурильных труб, мм |
60,3 |
60,3 |
73 |
144 |
|
Тип вращателя |
подвижный с гидприводом |
роторный |
роторный |
роторный |
|
Частота вращения, об/мин |
40; 225; 325 |
75; 150; 285 |
65; 130; 245 |
105; 183 |
|
Усилие натяжения талевого каната лебедкой, кН |
– |
42 |
52 |
73 |
|
Оснастка талевая |
специальная |
1х2 |
2х3 |
3х4 |
|
Скорость подъема элеватора, м/с |
0-0,6 |
0,34-1,32 |
0,20;0,37; 0,74; 1,39; |
0,18; 0,32; 0,70; 1,2 |
|
Высота мачты, м |
8,37 |
18,4 |
18,4 |
22,4 |
|
Длина свечи, м |
4,5 |
12 |
12 |
12 |
|
Допускаемая нагрузка на крюке, кН |
40 |
25 |
125 |
– |
|
Тип подачи |
гидравлическая с полиспастом |
с лебедки |
с лебедки или гидравличес-кая |
с лебедки |
|
Усилие подачи, кН |
26 |
– |
35 |
– |
|
Ход подачи, м |
5,2 |
4,5 |
6 |
12 |
|
Тип насоса |
НБ-32 |
НБ-32 |
НБ-50 |
НБ-125 |
|
Транспортная база |
ЗИЛ-131 |
МАЗ-5334 |
МАЗ-5337 |
КрАЗ-957 |
|
Силовой привод |
ЗИЛ-131 |
Д-54 |
ЯМЗ-236 |
ЯМЗ-238 |
|
Мощность кВт (л.с.) |
44(60) |
40(54) |
105 |
(150х2) |
|
Тип гидромотора |
МН-250/100 |
– |
– |
– |
Таблица 5 – Техническая характеристика буровых насосов
|
Параметры |
Типы буровых насосов |
||
|
НБ-32 |
НБ-50 |
НБ-125 |
|
|
Мощность, кВт |
32 |
50 |
125 |
|
Ход поршня, мм |
160 |
160 |
250 |
|
Число двойных ходов в мин |
105 |
105 |
100; 76; 66 |
|
Диаметр сменных втулок, мм |
80; 90; 100; 110 |
90; 100; 110; 120 |
90; 100; 115; 127 |
|
Подача, л/мин |
264; 348; 438; 540 |
348; 438; 540; 660 |
I 552; 702; 954; 1140 II 420; 534; 726; 900 III 360; 462; 630; 780 |
|
Наибольшее давление, МПа |
4,0; 4,0; 3,2; 2,6 |
6,3; 5,0; 4,1; 3,4 |
I 13,0; 10,0; 7,5; 6,0 II 17,0; 13,0; 10,0; 8,8 III 17,0; 13,0; 10,0; 8,8 |
Таблица 6 – Основные размеры и масса утяжеленных бурильных труб
|
Шифр |
Наружный диаметр, мм |
Внутренний диаметр, мм |
Длина |
Масса/вес 1 м трубы, кг/м и кН/м |
Резьба |
|
УБТ-95 УБТ-108 УБТ-146 УБТ-178 УБТ-203 УБТ-219 УБТ-245 УБТС-120 УБТС-133 УБТС-146 УБТС-178 УБТС-203 УБТС-229 УБТС-254 УБТС-254 УБТС-273 УБТС-273 |
95 108 146 178 203 219 245 129 133 146 178 203 229 254 254 273 273 |
38 46 74 90 100 110 135 64 64 68 80 80 90 100 127 100 127 |
6; 8 6; 8 6; 8 12; 8 8; 12 8 7 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 |
47/0,461 59/0,579 98/0,958 145/1,42 192/1,88 220/2,16 258/2,53 65/0,63 84/0,824 103/1,01 156/1,53 215/2,10 273/2,68 336/3,30 296/2,90 398/3,90 360/3,53 |
З-76 З-88 З-121 З-147 З-171 З-171 З-201 З-101 З-108* З-121 З-147 З-161 З-171 З-201 З-201 З-201 З-201 |
1.УБТ (горячекатаные) поставляют без проточки под элеватор, УБТС – с проточкой под элеватор. 2. Звездочкой обозначена резьба укороченного профиля. 3. УБТ изготовляют из стали групп прочности Д и К, УБТС – из стали 40ХН2МА или 38ХН3МФА
Таблица 7 – Характеристика бурильных труб и их соединительных элементов (по ГОСТ 631-75)
Тип 1 – трубы с высаженными внутрь концами
|
Условный диаметр трубы, мм |
60 |
73 |
89 |
102 |
114 |
127 |
140 |
168 |
|
Номинальный диаметр, мм |
60,3 |
73,0 |
89,0 |
101,6 |
114,3 |
127,0 |
139,7 |
168,3 |
|
Наружный диаметр муфты, мм |
80 |
95 |
108 |
127 |
140 |
152 |
171 |
197 |
Тип 2 – трубы с высаженными наружу концами
|
Условный диаметр трубы, мм |
60 |
73 |
89 |
102 |
114 |
140 |
|
Номинальный диаметр, мм |
60,3 |
73,0 |
89,0 |
101,6 |
114,3 |
139,7 |
|
Наружный диаметр муфты, мм |
86 |
105 |
118 |
140 |
152 |
185 |
Замковые соединения по ГОСТ 5286-75
|
|
Диаметр бурильных труб по ГОСТ 631-75 |
|
|
Типоразмер замка |
с высаженными внутрь концами |
с высаженными наружу концами |
|
ЗН-80 * |
60,3 |
|
|
ЗН-95 |
73,0 |
|
|
ЗН-108 |
89,0 |
|
|
ЗН-113 |
89,0 |
|
|
ЗШ-108 |
73,0 |
|
|
ЗШ-118 |
89,0 |
|
|
ЗШ-133 |
101,6 |
|
|
ЗШ-146 |
114,3 |
101,6 |
|
ЗШ-178 |
139,7 |
|
|
ЗШ-208 |
168,3 |
|
|
ЗУ-86 |
|
60,3 |
|
ЗУ-108 |
|
73,0 |
|
ЗУ-120 |
|
89,0 |
|
ЗУ-146 |
114,3 |
101,6 |
|
ЗУ-155 |
127,0 |
114,3 |
|
ЗУ-185 |
|
139,7 |
В обозначении типоразмера указывается наружный диаметр замка; замки типа ЗН – с нормальным проходным отверстием, ЗШ – с широким проходным отверстием, ЗУ – с увеличенным проходным отверстием.
Таблица 8 – Область применения шарошечных долот
|
Тип долота |
Категория породы по буримости |
|
М |
I-IV |
|
МС |
IV-V(VI) |
|
С |
VI-VII |
|
СТ |
VI-VII(VIII) |
|
Т |
VII-VIII |
|
ТК |
VIII-IX |
|
К |
IX-XI |
|
ОК |
X-XII |
Таблица 9 – Область применения лопастных долот
|
Тип долота |
Категория породы по буримости |
|
М |
I-IV |
|
МС |
IV-V |
|
Пикобуры |
I-V |
Таблица 10 – Характеристика шарошечных долот
|
Диаметр бурения, мм |
Тип долота |
Допускаемая нагрузка на долото, кН |
|
151 |
С, Т, К |
120 |
|
161 |
С, Т, К |
150 |
|
190,5 |
М, МСЗ, С, СЗ, Т, ТЗ, ТКЗ, К |
200 |
|
215,9 |
М, МЗ, МС, МСЗ, С, СЗ, Т, ТЗ, ТКЗ, К, ОК |
250 |
|
244,5 |
МСЗ, С, Т, К, ОК |
320 |
|
269,9 |
М, МСЗ, С, СЗ, СТ, Т, ТЗ, ОК |
480 |
|
295,3 |
М, МС, МСЗ, С, СЗ, СТ, Т, ТЗ |
400 |
|
320 |
С, Т, ТЗ |
450 |
|
349,2 |
М, С, Т |
450 |
|
393,7 |
М, С, Т |
470 |
|
444,5 |
С |
500 |
|
490 |
С |
500 |
Таблица 11 – Характеристика лопастных долот (по отраслевой нормали ОН 26-02-88-68)
|
Долото |
Типоразмер |
|
Двухлопастное
|
2Л-76; 2Л-93; 2Л-97; 2Л-112; 2Л-118; 2Л-132; 2Л-140; 2Л-151; 2Л-161 |
|
Трехлопастное
|
3Л-118; 3Л-132; 3Л-135; 3Л-140; 3Л-145; 3Л-151; 3Л-161; 3Л-190; 3Л-214; 3Л-243; 3Л-269; 3Л-295; 3Л-320; 3Л-346; 3Л-370; 3Л-394; 3Л-445 |
|
Трехлопастное с гидромониторной промывкой |
3ЛГ-190; 3ЛГ-214; 3ЛГ-243; 3ЛГ-269; 3ЛГ-295; 3ЛГ-320; 3ЛГ-346; 3ЛГ-370; 3ЛГ-394; 3ЛГ-445 |
|
Шестилопастное |
ИР-76; ИР-98; ИР-112; ИР-118; ИР-132; ИР-135; ИР-140; ИР-190; ИР-214; ИР-243; ИР-269 |
Таблица 12 – Характеристика шарошечных раздвижных расширителей
|
Диаметр пилотной скважины / Диаметр расширения |
|
|
190,5/270 215,9/320 269,9/395 295,3/510 393,7/660 |
444,5/710 444,5/915 490/815 490/1070
|
Таблица 13 – Характеристика лопастных расширителей
|
Типоразмер |
Максимальная осевая нагрузка, кН |
Наибольший крутящий момент, кН.м |
|
РЛП 3-444,5/295,3 РЛП 3-590/444,5 РЛП 3-690/444,5 |
320 320 320 |
14 14 14 |
В обозначении: Р – расширитель; Л – лопастный; П – пилотный; 3 – трехлопастный. В числителе – номинальный калибрующий наружный диаметр по периферийным боковым поверхностям лопастей в мм, в знаменателе – диаметр долота, производящего бурение.
Таблица 14 – Размеры обсадных труб по ГОСТ 632-80 (с короткой треугольной резьбой)
|
Условный диаметр, мм |
Наруж-ный диаметр, мм |
Толщина стенки, мм |
Диаметр муфты, мм |
|
127 |
127 |
5,6 / 6,4 / 7,5 |
141,3 |
|
140 |
139,7 |
6,2 / 7,0 / 7,7 |
153,7 |
|
146 |
146,1 |
6,5 / 7,0 / 7,7 |
166 |
|
168 |
168,3 |
7,3 / 8,9 |
187,7 |
|
178 |
178,8 |
5,9 / 6,9 / 8,1 / 9,2 |
194,5 |
|
219 |
219,1 |
6,7 / 7,7 / 8,9 / 10,2 |
244,5 |
|
245 |
244,5 |
7,9 / 8,9 / 10,0 |
269,9 |
|
273 |
273,1 |
7,1 / 8,9 / 10,2 / 11,4 / 12,6 / 13,8 / 15,1 / 16,5 |
298,5 |
|
299 |
298,5 |
8,5 / 9,5 / 11,1 / 12,4 / 14,8 |
323,9 |
|
324 |
323,9 |
8,5 / 9,5 / 11,0 / 12,4 / 14,0 |
351 |
|
340 |
339,7 |
8,4 / 9,7 / 10,9 /12,2 / 13,1 / 14,0 / 15,4 |
365,1 |
|
351 |
351 |
9 / 10 / 11 / 12 |
376 |
|
377 |
377 |
9 / 10 / 11 / 12 |
402 |
|
406 |
406,4 |
9,5 / 11,1 / 12,6 / 16,7 |
431,8 |
|
426 |
426 |
10 / 11 / 12 |
451 |
|
473 |
473,1 |
11,1 |
508 |
|
508 |
508 |
11,1 / 12,7 / 16,1 |
533,4 |
Таблица 15 – Размеры сварных обсадных труб
|
Диаметр, мм |
Толщина стенки, мм |
|
426 |
7-12 |
|
480 |
|
|
530 |
|
|
630 |
|
|
720 |
7-19 |
|
820 |
7-20 |
|
920 |
|
|
1020 |
8-20 |
|
1120 |
|
|
1220 |
|
|
1320 |
9-20 |
|
1420 |
|
|
1520 |
|
|
1620 |
Таблица 16 – Ориентировочные значения коэффициента фильтрации k (м/сут)
|
Породы |
k |
Породы |
k |
|
Песок: пылеватый мелкозернистый среднезернистый крупнозернистый |
0,5-1 2-5 6-15 16-30 |
Гравий Галечник: мелкий средний крупный |
31-70
71-300 301-500 >500 |
Таблица 17 – Тип и конструкция водоприемной части скважины в зависимости от характеристики водоносного пласта
|
Характеристика пород водоносного пласта |
Тип и конструкция водоприемной части |
|
Скальные и полускальные устойчивые породы |
Фильтр не устанавливается (бесфильтровая скважина) |
|
Скальные и полускальные неустойчивые породы, щебенистые и галечниковые отложения с преобладающим размером частиц от 10 до 100 мм (более 50%) |
Трубчатые фильтры с круглой или щелевой перфорацией. Каркасно-стержневые фильтры без проволочной обмотки |
|
Гравий, крупный гравелистый песок с размером частиц 1-10 мм с преобладающим размером частиц от 2 до 5 мм (более 50 %) |
Трубчатые и каркасные фильтры с проволочной обмоткой из нержавеющей стали |
|
Крупнозернистые пески с преобладающим размером частиц от 1 до 2 мм (более 50 %) |
Фильтры с сетками квадратного плетения на трубчатых каркасах |
|
Среднезернистые пески с преобладающим размером частиц от 0,25 до 0,5 мм (более 50 %) |
Гравийные фильтры с однослойной обсыпкой с различными каркасами. Блочные фильтры |
|
Мелкозернистые пески с преобладающим размером частиц от 0,1 до 0,25 мм |
Фильтры с песчаной или песчано-гравийной обсыпкой с различными каркасами. Кожуховые фильтры с песчано-гравийным наполнением |
|
Пески различной зернистости при наличии устойчивой кровли |
Фильтр не устанавливается (бесфильтровая скважина) |
Таблица 18 – Размеры проходных отверстий в каркасной трубе фильтра
|
Тип фильтра |
Размеры отверстий при коэффициенте неоднородности пород |
|
|
< 2 |
> 2 |
|
|
Трубчатый дырчатый |
(2,5 – 3) d50 |
(3 – 4) d50 |
|
Трубчатый щелевой |
(1,25 – 1,5) d50 |
(1,5 – 2) d50 |
|
Сетчатый |
(1,5 – 2,0) d50 |
(2 – 2,5) d50 |
|
Проволочный |
1,25 d50 |
1,5 d50 |
|
Просечной |
(7 – 12) d50 |
(12 – 16) d50 |
Таблица 19 – Рекомендации по толщине песчано-гравийной обсыпки
|
Размер зерен, мм |
0,75…4,0 |
4…12 |
12…35 |
|
Наименьшая толщина слоя, мм |
60 |
70 |
80 |
Таблица 20 - Состав, параметры и область применения промывочных жидкостей (при бурении по разрезу и для вскрытия водоносного горизонта)
|
Тип |
Состав |
Основные параметры |
Область применения |
|
Техническая вода |
– |
p=1,0 В=15 |
По разрезу в устойчивых и весьма устойчивых скальных и полускальных породах. Для вскрытия водоносного горизонта, представленного устойчивыми скальными породами. |
|
Водные растворы полимеров |
1) Вода +0,2-0,5% РС-2 или РС-4
2) Вода +0,5-1,0% ПАА (или гипана)
3) Вода+0,3-0,4% М-14 + 0,06-0,15% NaOH |
Т =
20
рН=
10,5
T
= 18 рН = 9
Т =
27
рН
= 11 |
По разрезу в относительно устойчивых породах, возможно с прослойками глиносодержащих пород при общей минерализации пластовых вод до 3% и общей жесткости 26 ммоль/кг. В качестве дисперсионной среды для получения буровых растворов на основе выбуренных пород. |
|
Силикатно - -гуминовые растворы |
0,72-0,84 м3 воды + 4-8% жидкого стекла + 12-20% УЩР |
p=
1,03
Т=
16
В =
5
рН=8 |
По разрезу в слабоустойчивых горных породах: обваливающихся (осыпающихся) глинистых сланцах, аргиллитах, зонax тектонических нарушений. Для вскрытия водоносного горизонта, представленного сильнотрещиноватыми породами. |
|
Безглинис-тые растворы |
1) 0,90-0,92 м3 воды + 0,6-0,8% КМЦ + 8-10% УЩР |
p=1,03
Т=30
В=3
рН=8 |
По разрезу в относительно устойчивых породах, осыпающихся песчаниках, аргиллитах, алевролитах, в том числе склонных к частичным поглощениям. Для вскрытия водоносного горизонта, представленного разнозернистыми песками. |
|
2) 0,90-0,92 м3 воды +2,5-3% мезги + 6-7% УЩР +0,1-0,2% NaOH |
p=1,03
Т=26
В=3,5
рН=8 |
||
|
Нормальные глинистые растворы |
1) 8-22% качественной глины + вода; |
p=
1,07
В =
20 |
По разрезу в относительно устойчивых и устойчивых трещиноватых породах при общей минерализации до 1% по NaCl |
|
2) 16-30% глины среднего качества + вода |
р=
1,1
Т=25
В =
25 |
||
|
Улучшенные глинистые растворы |
Нормальный глинистый раствор + 10-20% жидкого УЩР (ТЩР) или 2-5% ПУЩР |
р=
1,06
Т=
19
В=12
р =
1,09
Т =
20
В=
15 |
По разрезу в слабоустойчивых и относительно устойчивых слабодиспергирующихся породах при общей минерализации до 3% по NaCl |
|
Хлоркальциевый глинистый раствор |
Готовится на основе нормального глинистого раствора: 1-2% ингибитора (СаСl2) + 0,1-0,2% регулятора щелочности (Са(ОН)2)+5-10% стабилизатора КССБ |
p=
1,12
Т =
20
В =
8
рН
= 7 |
По разрезу в слабоустойчивых диспергирующихся породах: глинах, набухающих глинистых сланцах, аргиллитах, гипсоангидритах при общей минерализации до 5 % и забойных температурах не выше 100° С. Устойчив при разбуривании цементных стаканов, мостов |
|
Утяжеленные глинистые растворы |
Готовятся на основе нормальных глинистых растворов путем введения: |
|
По разрезу при бурении в условиях высоких пластовых давлений, а также в неустойчивых обваливающихся и осыпающихся породах, при сужении ствола скважины
|
|
1) 25-70% баритового концентрата; |
p=1,7
Т
=26
В =
5 |
||
|
2) 30-70% железистых концентратов; |
p=
1,7
Т =
25
В =
5 |
||
|
3) 30-50% мела, известняка. |
р=
1,4
Т =
22
В =
6
рН
= 7 |
||
|
Растворы
обрабатываются понизителями вязкости:
5 |
|
||
|
Самораспадающиеся крахмальные растворы |
Вода + 5% крахмала |
р=
1,0 Т = 20 В = 12 |
Для вскрытия водоносного горизонта, представленного сильнотрещиноватыми породами. |
|
Меловые -растворы |
Вода + 15-40% молотого мела + структурообразователь (3-5% глины или 0,5-3% жидкого стекла)+ понизители водоотдачи (5-15% УЩР, или 4-6% КССБ, или 1-2% полимеров) |
p=1,1
Т=19
В=10
рН
= 7,5 |
По разрезу в относительно устойчивых породах с высокой минерализацией по NaCI, в меловых отложениях. Для вскрытия водоносного горизонта, представленного песчано-гравийными отложениями |
|
Аэрирован-ная вода |
Смесь воды с воздухом Относительно параметров воды понижена плотность, повышена вязкость. Жидкость отличается повышенной несущей способностью |
По разрезу в устойчивых и весьма устойчивых породах, при наличии поглощающих зон. Для вскрытия слабонапорных водоносных горизонтов |
|
|
Примечание: Значения параметров указаны в следующих размерностях в г/см3, Т в с, В в см3 за 30 мин
|
|||
25,
12
28,
30,
13
1,04
18
8
9
1,04
45
4
9
1,04
40
5,5
9
1,13
30
1,2
30
35
1,10
23
15
1,18
25
25
1,20
25
10
10
2,2
60
6
2,0
60
6
1,6
45
8
8
8%
УЩР; 2
4%
окзила; 2
3%
ПФЛХ; 2
3%
ФХЛС
1,02
1,25
30
12
8,0
Таблица 21 – Характеристика установок с центробежными насосами и погружными электродвигателями
|
Тип |
Подача, м3/ч |
Напор, м |
Мощность ЭД, кВт |
Внутренний диаметр обсадной колонны, мм, не менее |
Диаметр водоподъемного трубопровода, мм |
|
ЭЦВ5-6,3-80 |
6,3 |
80 |
2,8 |
122 |
60х5
|
|
ЭЦВ5-4-125 |
4 |
125 |
2,8 |
122 |
|
|
3ЭЦВ6-6,3-85 |
6,3 |
85 |
2,8 |
150 |
|
|
3ЭЦВ6-6,3-125 |
6,3 |
125 |
4,5 |
||
|
1ЭЦВ6-10-50 |
10 |
50 |
2,8 |
||
|
3ЭЦВ6-10-80 |
10 |
80 |
4,5 |
||
|
1ЭЦВ6-10-110 |
10 |
110 |
5,5 |
||
|
1ЭЦВ6-10-140 |
10 |
140 |
8 |
||
|
1ЭЦВ6-10-185 |
10 |
185 |
8 |
||
|
ЭЦВ6-10-235 |
10 |
235 |
11 |
||
|
3ЭЦВ6-16-50 |
16 |
50 |
4,5 |
73х5,5 |
|
|
ЭЦВ6-16-75 |
16 |
75 |
5,5 |
||
|
1ЭЦВ6-16-75Г |
16 |
75 |
5,5 |
||
|
1ЭЦВ6-16-110Г |
16 |
110 |
8 |
89х6,5 |
|
|
ЭЦВ6-16-160ХТрГ |
16 |
160 |
16 |
||
|
3ЭЦВ8-16-140 |
16 |
140 |
11 |
197 |
|
|
ЭЦВ8-25-100 |
25 |
100 |
11 |
||
|
2ЭЦВ8-25-150 |
25 |
150 |
16 |
||
|
1ЭЦВ8-25-150ХТрГ |
25 |
150 |
22 |
||
|
ЭЦВ8-25-300А |
25 |
300 |
32 |
||
|
1ЭЦВ8-40-60 |
40 |
60 |
11 |
114х7 |
|
|
ЭЦВ8-40-180 |
40 |
180 |
32 |
||
|
2ЭЦВ10-63-65 |
63 |
65 |
22 |
249 |
|
|
2ЭЦВ10-63-110 |
63 |
110 |
32 |
||
|
2ЭЦВ10-63-150 |
63 |
150 |
45 |
||
|
1ЭЦВ10-63-270 |
63 |
270 |
65 |
||
|
ЭЦВ10-120-60 |
120 |
60 |
32 |
168х6 |
|
|
ЭЦВ10-160-35Г |
160 |
35 |
22 |
||
|
ЭЦВ12-160-65 |
160 |
65 |
45 |
301 |
|
|
1ЭЦВ12-160-100 |
160 |
100 |
65 |
219х6 |
|
|
1ЭЦВ12-210-25 |
210 |
25 |
22 |
||
|
2ЭЦВ12-255-30Г |
255 |
30 |
32 |
||
|
ЭЦВ12-63-520Х |
63 |
520 |
160 |
168х9 |
|
|
ЭЦВ12-120-300ХГ |
120 |
300 |
160 |
||
|
ЭЦВ12-160-140 |
160 |
140 |
90 |
В обозначении: первая цифра – порядковый номер модификации, Э – с приводом от погружного электродвигателя, Ц – центробежный, В – для подачи воды, цифры после букв – минимально допустимый внутренний диаметр обсадной колонны, уменьшенный в 25 раз и округленный (мм), следующие цифры – подача (м3/ч), последние цифры – напор (м). Для насосов, работающих на химически активной воде, воде повышенной температуре или с повышенных содержанием механических примесей, в условном обозначении после чисел должны добавляться буквы соответственно Х, Тр, Г.
Таблица 22 – Область применения и параметры режима бурения долотами при геологоразведочном бурении, рекомендуемые для учебного проектирования
|
Тип долота |
Категория пород |
Удельная осевая нагрузка, кН/см |
Рекомендуемая частота вращения, об/мин |
|
Шарошечные долота |
|||
|
М, МС |
I-V |
2,0-6,0 |
300-600 |
|
С, CТ, CЗ |
VI-VII |
4,0-9,0 |
180-420 |
|
Т, ТЗ |
VII-VIII |
7,0-10,0 |
90-250 |
|
ТКЗ, ТК |
VIII-IX |
8,0-12,0 |
|
|
К, ОК |
IX- XII |
9,0-15,0 |
|
|
Лопастные долота |
|||
|
М, МС, Пикобуры |
I-V |
1,0-4,0 |
100-200 |
Таблица 23 – Рекомендации по конкретизации режимов шарошечного бурения при разработке ГТП
|
Параметр режима |
Рекомендация в зависимости от группы пород |
||||
|
по абразивности |
1-3 |
4-6 |
1-3 |
4-6 |
|
|
по трещиноватости |
1-3 |
1-3 |
4-5 |
4-5 |
|
|
Осевая нагрузка |
Максимальная из расчетных пределов |
Минимальная из расчетных пределов |
|||
|
Частота вращения |
Максимальная по характеристике станка, попадающая в расчетный интервал |
Уменьшенная на 1 ступень от максимальной |
Уменьшенная на 1-2 ступени от максимальной |
||
Таблица 24 – Рекомендации по конкретизации режимов бурения лопастными долотами
|
Осевая нагрузка |
Принять расчетное значение. Уменьшить на 4‑5 кН в липких породах. |
|
Частота вращения |
Максимальная в монолитных породах. Средняя в сыпучих породах и щебеночных грунтах. Минимальная в вязких глинистых породах (применяется по частотам по характеристике станка, попадающим в расчетный интервал и ближайший к нему). |
Список рекомендованной литературы
-
Д.Н.Башкатов, А.В.Панков, А.М.Коломиец. Прогрессивная технология бурения гидрогеологических скважин. – М.:Недра, 1992. – 286 c.
-
А.С.Белицкий, В.В.Дубровский. Проектирование разведочно-эксплуатационных скважин для водоснабжения. – М.:Недра, 1974. – 254 с.
-
Специальные работы при бурении и оборудовании скважин на воду: Справочник / Д.Н.Башкатов, С.Л.Драхлис, В.В.Сафонов, Г.П.Квашнин. – М.:Недра, 1988. – 268 с.
-
Справочник по бурению скважин на воду / Д.Н.Башкатов, С.С.Сулакшин, С.Л.Драхлис, Г.П.Квашнин. Под редакцией проф.Д.Н.Башкатова. – М.:Недра, 1979. – 256 с.
-
Справочник по бурению и оборудованию скважин на воду. Изд 2-е, перераб. и доп./ В.В.Дубровский, М.М.Керченский, В.И.Плохови и др. – М.:Недра, 1972. – 512 с.
Приложение А
