- •Глава I понятие о сважине и ее конструкции
- •1.1 Понятие о скважине
- •1.2 Понятие о конструкции скважины
- •1.3 Выбор конструкции скважины
- •1.4 Способы бурения
- •1.6 Выбор способа бурения
- •Глава 2. Технологический инструмент
- •2.1 Общие сведения о твердосплавном бурении
- •2.2. Типы компоновок бурильной колонны для твердосплавного бурения
- •2.3. Выбор бурильной колонны
- •2.4. Способы повышения надежности и стойкости бурильной колонны
- •2. 5. Эксплуатация бурильной колонны
- •Глава 3. Забойный снаряд твердосплавного бурения
- •3.1. Одинарный колонковый снаряд с прямой циркуляцией промывочной жидкости
- •3. 2. Одинарный эжекторный снаряд с обратной циркуляцией
- •3. 3. Забойный снаряд безнасосного бурения
- •3.4. Эрлифтные снаряды
- •3. 5. Двойные колонковые снаряды (дкс)
- •3. 6. Буровой снаряд для бурения с гидротранспортом керна
- •3.7. Выбор буровых снарядов твердосплавного бурения
- •Глава 4. Аварии с буровым снарядом.
- •4.1. Способы предупреждения аврий, связанных с отказом технологического инструмента.
- •4.2. Способы предупреждения прихватов
- •4.3. Ликвидация аварий
- •4.4. Схема ликвидации (обрывов) технологического инструмента
- •4.5. Ликвидация прихватов.
- •4.6. Схема ликвидации обрыва с прихватом забойного снаряда
- •Глава 5. Геолого-технические условия бурения
- •5.1. Технологические процессы. Прочность минералов .
- •5.2. Прочностные свойства горных пород
- •5.3. Деформационные свойства горных пород
- •Глава 6. Породоразрушающий инструмент
- •6.1. Твердые сплавы
- •6.2. Геометрические параметры коронок
- •6.3. Износ резцов
- •6.4. Твердосплавные коронки
- •Глава 7. Технология твердосплавного бурения
- •7.1. Технологические режимы бурения
- •7.2. Разработка технологии твердосплавного бурения
- •7.3. Технология бурения снарядами с гидротранспортом керна
- •7.4. Регулирование параметров режимов бурения
- •7.5. Отработка коронок и долот
- •7.6. Оптимальные режимы твердосплавного бурения
- •7.7. Критерий оптимальности
- •7.8. Поиск оптимальных параметрова режимов бурения
- •7.9. Оптимальная длина рейса
- •Глава 8 алмазное бурение
- •8.1. Одинарный колонковый
- •8.2. Породоразрушающий инструмент
- •8.3 Двойной колонковый снаряд алмазного бурения
- •8.4 Снаряды со съемными керноприемниками
- •8.5. Выбор буровых снарядов алмазного бурения
- •Глава 9. Технология алмазного бурения
- •9.1. Технология бурения одинарными колонковыми снарядами
- •9.2. Технология бурения трещиноватых пород одинарными колонковыми снарядами
- •9.3. Технология бурения дкс
- •9.4. Технология бурения сск
- •9.5. Технология бурения алмазными долотами
- •9. 6. Отработка алмазных коронок
- •Глава 10 технология бурения установками atlas copco
- •10.1 Выбор конструкции скважины
- •10.2 Способы бурения
- •10.3 Буровые снаряды atlas copco
- •11. Технология бурения
- •11.1 Выбор очистных агентов
- •Выбор породоразрушающих инструментов и технологических режимов бурения.
- •Импрегнированные коронки.
- •Однослойные алмазные коронки.
- •Технология пневмоударного бурения с пневмотранспортом шлама (методом «обратная циркуляция») Буровые снаряды.
- •Параметры технологических режимов бурения.
- •Глава 12 технология бурения установками Boart Longyear lf 90
- •12.1 Промывочные жидкости
- •12.2 Выбор алмазных коронок
- •12.3 Параметры режимов бурения
- •Глава 13. Бескерновое бурение шарошечными долотами
- •13.1. Буровой снаряд. Буровые долота
- •13.2. Технология бурения
- •14.1. Бурение скважин с продувкой сжатым воздухом
- •14.2. Бурение скважин с применением газожидкостных смесей
- •Раздел IV ударно-вращательное бурение
- •Глава 15. Высокочастотное гидроударное бурение
- •15.1. Буровой снаряд
- •15.2. Технология бурения
- •Глава 16. Среднечастотное гидроударное бурение
- •16.1. Буровой снаряд
- •16.2. Технология бурения
- •16.3. Отработка коронок
- •17.1. Оборудование. Буровой снаряд.
- •17.2. Технология бурения
- •17.3 Технология бурения с пневмотранспортом выбуренной породы
- •1 7.4Технология бурения пневмоударниками с пневмотранспортом керна с очисткой забоя пеной
- •17.5. От работка коронок
- •Глава 18 бурение горизонтальных и восстающих скважин из подземных горных выработок
- •18. 1. Оборудование. Буровой снаряд.
- •18.2. Технология бурения.
- •Раздел V
- •Глава 19. Бурение мягких рыхлых горных пород
- •19.1. Осложнения при бурении.
- •19.2 Выбор способа бурения.
- •19.3. Технология бурения снарядами бескернового бурения.
- •19.4. Технология бурения одинарными колонковыми снарядами
- •19.5. Безнасосное бурение.
- •Глава 20. Бурение глинистых пород
- •20. 1. Глины и глиносодержащие горные породы
- •20. 2. Осложнения при бурении глинистых пород.
- •20.3. Мероприятия по встрече неустойчивых глинисмтых пород.
- •20.4. Технолдогия бурения глинистых пород
- •20.5. Технологические режимы бурения
- •Глава 21. Бурение микротрещиноватых глинистых пород
- •21.1. Микротрещиноватые горные породы. Осложнения
- •21.2. Технология твердых микротрещиноватых глинистых пород
- •21.3.Особенности перебуривания микротрещиноватых порд.
- •Глава 22. Особенности бурения соленосных отложений и полезных ископаемых
- •22.1.Соленосные горные породы. Осложнения
- •22.2. Технология бурения
- •22.3.Особенности бурения мягких полезных ископаемых
- •Глава 23. Бурение мерзлых пород
- •23.1.Мерзлые горные породы. Осложнения
- •23.2. Технология бурения
- •23.3. Оборудование устья скважин
- •24.1. Виды осложнений
- •24.2. Выбор конструкции скважины и способа бурения
- •24.3. Экономическая оценка выбора прогрессивных способов бурения
- •24.4. Очсистные агенты
- •24.5 Выбор специальной прмывочной жидкости
- •Раздел v1
- •26.1. Медленновращательное бурение
- •26.2. Медленновращательное бурение скважин большого диаметра. Винтобурение
- •Глава 27. Шнековое бурение
- •27.1. Оборудование. Буровой снаряд
- •27.2.Технология бурения
- •27.3 Опробование горных пород
- •Глава 28.Вибрационное бурение
- •28.1. Оборудование. Буровой снаряд
- •28.2 Выбор бурового снаряда и технологических режимов бурения
- •Глава 29. Ударно-канатное колонковое бурение бурение скважин методом задавливания
- •29.1 Оборудование. Буровой снаряд
- •29.2 Технология ударно-канатного бурения
- •29.3. Бурение скважин методом задавливания бурового снаряда
- •Глава 30. Ударно-канатное бескерновое бурение
- •30.1 Оборудование. Буровой снаряд
- •30.2 Технология ударно-канатного бескернового бурения
- •30.3 Определение естественного объема проб
- •30.4 Технология комбинированного ударно-канатного и
- •Библиографический список
- •Содержание
3.7. Выбор буровых снарядов твердосплавного бурения
Выбор бурового снаряда проводят по общей схеме: основание (горная порода) → выбор → обоснование (преимущества выбранного снаряда).
Как и в предыдущих работах, вначале анализируют геолого-технические условия бурения (в первую очередь изучают физико-механические свойства горных пород) и возможность использования прогрессивных снарядов (снарядов с гидротранспортом керна). При невозможности их использования применяют одинарные колонковые снаряды (ОКС, ОЭС), при безкерновом способе – снаряды безкернового бурения; для бурения мягких полезных ископаемых - двойные колонковые снаряды.
Бурение с гидротранспортом керна применяют в мягких породах I-IV категории по буримости с пропластками пород средней твердости V-VII категории скважин глубиной 100 и 300 м.
К преимуществам бурения с гидротранспортом керна можно отнести непрерывность технологического цикла (без подъема бурового снаряда от начала до конечной глубины скважины); высокую производительность бурения; высокий выход керна; возможность беспрепятственного бурения в зонах поглощения промывочной жидкости, в водонапорных песках, набухающих глинах, мерзлых породах; малый расход промывочной жидкости, в том числе и при бурении трещиноватых пород (в 4-5 раз меньше чем при традиционном бурении).
Этот способ нельзя применять при наличии пропластков пород VIII-IX категории мощностью до 25 м или с частой перемежаемостью абразивных, твердых и мягких пород, при наличии галечников.
Одинарные колонковые снаряды (ОКС) находят более широкое применение практически при любых геолого-технических условиях бурения скважин любой глубины.
Достоинствами одинарных колонковых снарядов являются использование их при любых геолого-технических условиях, в том числе и неблагоприятных (бурение неоднородных, трещиноватых, неустойчивых пород и пород, склонных к искривлен скважин); возможность использования любых промывочнох жидкостей; простота конструкции снаряда и несложная технология бурения; невысокая стоимость снаряда; возможность бурения направленных скважин.
Для повышения выхода керна можно использовать разновидности одинарных колонковых снарядов, по трещиноватым клинящимся породам - одинарный эжекторный снаряд, по мягким
неустойчивым породам при полном поглощении промывочной жидкости - безнасосное бурение. При бурении с продувкой жатым воздухом при полном поглощении промывочной жидкости в верхних горизонтах и наличии подземных вод в нижних горизонтах геологического разреза можно использовать эрлифтные снаряды.
Эти снаряды способствуют повышению выхода керна, но резко снижают производительность бурения вследствие снижения длины рейса и трудоемкости технологического процесса, поэтому их используют, в крайнем случае, при невозможности применения стандартных снарядов. Для повышения выхода керна при бурении слабоустойчивых полезных ископаемых (типа углей) более надежными являются двойные колонковые снаряды. Хотя они имеют низкую производительность бурения, но вследствие однократного их использования (только по пласту полезного ископаемого) их охотно применяют на угольных месторождениях.
После обоснования выбора забойных снарядов следует указать и обосновать типоразмеры составных его элементов: отсоединительных и трубных переходников, шламовых и колонковых труб, кернорвателей и других элементов снаряда.
Затем для выбранных буровых снарядов (кроме снаряда с гидротранспортом керна) необходимо выбрать бурильные колонны.
Типы и размеры бурильных колонн должны соответствовать выбранной конструкции скважины. Для скважин большого диаметра (76 мм и более) рекомендуется применять бурильные колонны с замково-муфтовыми соединениями. Для вращательного твердосплавного способа с относительно невысокой скоростью вращения снаряда (обычно не более 500 об/мин) при глубине скважин до 1000 м можно использовать стальные трубы СБТМ, а при глубине скважин более 1000 м - легкосплавные трубы типа ЛБТМ-54.
По сравнению с ниппельными соединениями, преимуществами бурильных труб с муфтово-замковыми соединениями являются минимальные гидравлические сопротивления при прокачивании промывочной жидкости; повышенная прочность соединений; более надежное центрирование колонны в скважинах большого диаметра; меньший износ бурильных труб; большая герметичность соединений; более высокая производительность спускоподъемных операций.
К достоинствам легкосплавных труб можно отнести малую плотность труб, позволяющую бурить скважины большой глубины; малый коэффициент трения бурильной колонны при вращении снаряда; меньший, по сравнению со стальными трубами, расход энергии на вращение снаряда; малую вибрацию колонны.
Легкосплавные бурильные трубы нельзя использовать в зонах локального искривления скважин с интенсивность более одного градуса на один погонный метр.
При бурении скважин большого диаметра стальными трубами рекомендуется применять утяжеленные бурильные трубы (УБТ), особенно при безкерновом бурении, бурении кавернозных пород, способствующих искривлению скважин.
Утяжеленные бурильные трубы повышают жесткость бурильной колонны в нижней наиболее нагруженной и сжатой части колонны; понижают износ бурильной колонны; способствуют снижению интенсивности искривления скважин.
Для скважин малого диаметра (76 мм и менее) применяют стальную бурильную колонну с ниппельными соединениями типа СБТМ.
При использовании бурильной колонны с ниппельными соединениями весьма значительно снижается вибрация бурового снаряда; гладкоствольность колонн позволяет применять трубы диаметром, близким диаметру скважины, и таким образом уменьшать центробежные силы и искривление скважин; есть возможность применять более прочные трубы (по сравнению с трубами с замково-муфтовыми соединениями).
Размеры бурильных труб определяют в соответствии с диаметром скважины. На проектной глубине для бурильной колонны с ниппельными соединениями диаметры трубы должны быть близкими диаметру скважины, а для бурильной колонны с замково-муфтовым соединениями диаметры соединений
должны быть близкими диаметру скважин:
Диаметр скважины, мм. |
36 |
46 |
59 |
76 |
93 |
Диаметр трубы СБТМ, мм. |
33,5 |
42 |
54 |
68 |
- |
Диаметр труб (соединений) СБТМ, мм |
- |
- |
- |
50 (65) |
63,5 (83) |
Диаметры утяжеленных бурильных труб принимают равными диаметру скважины.
После выбора бурильной колонны следует указать применяемые. приспособления для предупреждения аварий (жесткий снаряд, отклонители Бущуева, ПЗУ, обтиратели и т.д.) и контрольно-измерительные приборы (ДИТ, Т-1, ДБТ, ОМ-40, сигнализаторы).