
- •Введение
- •1. Выбор способа бурения и построение конструкции скважины
- •Выбор способа бурения
- •Выбор проектной конструкции скважины
- •2. Выбор бурового оборудования
- •2.1.Выбор буровой установки, бурового станка
- •2.2. Выбор бурового насоса
- •Привод буровых установок
- •Выбор буровых вышек или мачт
- •3. Выбор технологического и вспомогательного инструмента
- •3.1. Технологический буровой инструмент
- •3.1.1. Выбор твердосплавных коронок
- •3.1.2. Выбор алмазных коронок
- •3.2. Колонковые, обсадные, шламовые трубы и их соединения
- •3.3. Бурильные трубы и их соединения
- •А. Трубы ниппельного соединения, стальные
- •Б. Трубы муфтово-замкового соединения, стальные с. Трубы легкосплавные (ниппельного и муфтово-замкового соединения)
- •3.4. Бескерновое бурение и применяемые долота
- •Типы долот и области их применения при бескерновом бурении
- •Шарошечные долота геологоразведочного стандарта
- •Техническая характеристика шарошечных долот
- •3.4.1. Выбор и расчет убт при бескерновом бурении
- •Техническая характеристика убт
- •3.5. Принадлежности для бурового инструмента
- •4. Промывка скважин
- •5. Расчет параметров режимов бурения для
- •5.1. Бурение твердосплавными коронками
- •5.2. Бурение алмазными коронками
- •5.3. Бурение лопастными и шарошечными долотами при
- •6. Тампонаж (цементация)
- •13. Схема цементирования скважин с двумя пробками:
- •7. Способы повышения выхода керна
- •Классификация горных пород по трещиноватости
- •Классификация горных пород по отбору керна
- •7.1. Безнасосное бурение
- •7.2. Двойные колонковые трубы «Донбасс нил»
- •Коронка; 2 – двойная концентрическая колонна бурильных труб; 3 – внутренняя труба; 4 – сальник; 5 – керноотводящий рукав; 6 – насос; 7 – лотки керноприёмника; 8 – передвижная ёмкость
- •Бурение снарядами со съемными керноприемниками
- •7.5. Двойные колонковые трубы тдн-ут
- •7.6. Двойные колонковые трубы тдн-0
- •7.7. Эжекторные колонковые снаряды
- •8. Гидроударное и пневмоударное бурение
- •8.1. Сущность ударно-вращательного и вращательно-ударного способов бурения гидроударниками
- •8.2. Бурение пневмоударниками
- •9. Проверочный расчёт буровой вышки или мачты
- •10. Рациональный режим спускоподъемных операций
- •11. Расчет проектного профиля скважины
- •Ликвидация скважин. Техническая документация скважин
- •Список литературы
7.5. Двойные колонковые трубы тдн-ут
Предназначены для бурения в монолитных и слабо трещиноватых породах VII -XI категорий по буримости (см. табл.23). Конструкция труб приведена на рис 18.
Трубы ТДН-УТ имеют не вращающуюся внутреннюю трубу. Промывка осуществляется сначала между внутренней и наружной трубой, а затем вода омывает керн на участке 30 ÷ 50 мм от забоя и, обычно, далее уходит в зазор между колонковой трубой и стенками скважины. Если условия с точки зрения выхода керна хуже, то конструкция предусматривает обратный восходящий поток жидкости в керноприемной трубе за счет создания гидравлического сопротивления на переходнике 2.
Трубы снабжены однослойными коронками 18АЗ, КУТ и КУТВ и импрег-нированными коронками КУТИ, 19АЗГ. Коронки имеют удлиненный корпус с внутренней резьбой, однако матрица у них по толщине соответствует матрице серийных алмазных коронок для одинарных колонковых труб. Такая конструкция низа ТДН-УТ позволяет получать механические скорости не ниже, чем при бурении одинарными колонковыми трубами и одновременно получать выход керна в пределах 70 ÷ 100%.
Размеры труб ТДН-УТ и рекомендуемые режимы бурения приведены в табл.26.
Таблица 26
Показатели |
ТДН-УТ |
||
46 |
59 |
76 |
|
Размеры наружной трубы, мм: диаметр толщина стенки длина |
44 |
57 |
73 |
3,5 |
3.5 |
3,5 |
|
4235 |
4215 |
4285 |
|
Размеры внутренней трубы, мм: диаметр толщина стенки |
35 |
48 |
63 |
1,2 |
2 |
1,5 |
|
Общая длина трубы, мм |
4500 |
4500 |
4500 |
Длина керноприемной части, мм |
4170 |
4160 |
4100 |
Зазор между трубами, мм |
1 |
1 |
1,5 |
Масса трубы, кг |
31,5 |
37,2 |
46 |
Размеры алмазной коронки, мм: наружный диаметр внутренний диаметр толщина матрицы |
46 |
59 |
76 |
31 |
42 |
58 |
|
7,5 |
8,5 |
9 |
Продолжение табл. 26
Параметры режима бурения: осевая нагрузка, кН
частота вращения, c-1 (об/мин)
расход жидкости, л/мин |
4 - 4.5 8 - 9 |
6 – 6,5 10 - 11
|
9 – 10 16 - 18 |
|
частота вращения, c-1 (об/мин)
|
16,6 - 23,3 (1100-1400) |
16 – 20 (900 – 1200) |
||
расход жидкости, л/мин
|
8-10 |
12-15 |
20-25 |
Примечание. В числителе - осевая нагрузка для однослойных коронок, а в знаменателе - для импрегнированных.
Рис. 18. Двойные колонковые трубы ТДН-УТ
7.6. Двойные колонковые трубы тдн-0
(ТДН-93-0, ТДН-76-0, ТДН-59-0, ТДН-46-0)
Они предназначены для бурения в сложных геологических условиях в сильно трещиноватых, раздробленных, брекчированных, перемежающихся по твердости, хрупких, подверженных истиранию породах V - X категорий по буримости.
Трубы используются с коронками с увеличенной шириной торца типа КДТО с каналами в корпусе для прохода жидкости из межтрубного пространства на забой скважины (рис. 19). Большие зазоры между колонковыми трубами допускают применение глинистых растворов любой, в том числе повышенной вязкости. В комплект трубы входят кернорватели двух типов: пружинный - при бурении в слабо трещиноватых породах и проволочный - при бурении в сильно разрушенных породах.
Рис. 19. ТДН-0
Особенность труб данного типа - обеспечение обратной циркуляции промывочной жидкости в призабойной зоне скважины. Верхний переходник 2, имеющий несколько увеличенный диаметр и вставки из твердого сплава, создает в скважине сопротивление потоку промывочной жидкости, поднимающемуся по затрубному пространству. В связи с этим до 40 % жидкости, выходящей из межтрубного пространства и проходящей через каналы коронки 15 на забой, поступает во внутреннюю трубу 10, поднимается по ней до верхнего переходника и через отводной канал изливается в скважину. При этом шлам и мелкие частицы керна осаждаются во внутренней шламовой трубе 7.
Более крупные обломки керна потоком промывочной жидкости удерживаются во взвешенном состоянии в верхней части керноприемной трубы 10, что уменьшает самозаклинивание керна.
Если самозаклинивание произойдет, то срабатывает сигнализатор 3, представляющий собой два резиновых кольца, разделенных шайбой. Кстати, аналогичные сигнализаторы самозаклинок стоят в колонковых наборах ССК и КССК (см. рис. 17) (позиции 11 для ССК и позиции 13,14 для КССК). При самозаклинивании керна внутренняя труба через керн воспринимает осевую нагрузку, направленную вверх, и через подшипниковый узел передает его на резиновые кольца сигнализатора. Кольца сжимаются и перекрывают зазор для прохода промывочной жидкости в межтрубное пространство, что фиксируется резким увеличением давления по манометру бурового насоса. Сигнализатор срабатывает при осевой нагрузке 10 ÷ 12 кН. Величина восходящего потока в трубах типа 0 превосходит величину восходящего потока других двойных колонковых труб.
Точность опробования при использовании труб ТДН-0 также более высокая, чем при применении других типов двойных колонковых труб.
В табл.27 приведены технические характеристики труб типа ТДН-0 и рекомендуемые параметры режимов бурения.
Таблица 27
Показатели |
ТДН-0-46 |
ТДН-0-59 |
ТДН-0-76 |
ТДН-0-93 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Размеры наружной трубы, мм: диаметр толщина стенки длина |
44 |
57 |
73 |
89 |
3,75 |
3,75 |
3,75 |
4 |
|
4162 |
4166 |
3040 |
4375 |
|
Размеры внутренней трубы, мм: диаметр толщина стенки |
34 |
45 |
57 |
75 |
2 |
3 |
3,75 |
3 |
|
Общая длина трубы, мм |
4390 |
4479 |
3580 |
4657 |
Зазор между трубами, мм |
1,5 |
2,25 |
4,25 |
3 |
Продолжение табл. 27
1. |
2 |
3 |
4 |
5. |
Масса трубы, кг |
22,9 |
30 |
61 |
77.3 |
Размеры алмазной коронки, мм: наружный диаметр внутренний диаметр толщина матрицы |
46 |
59 |
76 |
93 |
26 |
34,5 |
46 |
66 |
|
10 |
12,25 |
15 |
13,5 |
|
Параметры режима бурения: осевая нагрузка, кН частота вращения, с-1 (об/мин) расход жидкости, л/мин |
|
|
|
|
5 – 6 6 - 11 |
8 – 9 12 - 14 |
14 – 16 20 – 22 |
15 – 17 23 - 28 |
|
5 – 10 (300 - 600) |
||||
10-20 |
20-30 |
40-50 |
50-60 |
Примечание. В числителе - осевая нагрузка для однослойных коронок, а в знаменателе - для импрегнированных.