Смекни!
smekni.com

Буріння на воду і корисні копалини (стр. 2 из 4)

Заключним етапом даної задачі є вибір бурової установки. Враховується глибина свердловини і спосіб буріння. Згідно з табл. 19 для твердосплавного буріння до глибини 200 м підходить бурова установка УКБ-3.

Результати вибору зведено у таблицю.

Таблиця 14 – Техніко-технологічні показники

Назва показників 1-ий інтервал0–50 м 2-ий інтервал50–200 м
Спосіб буріння твердосплавне твердосплавне
Тип коронки М СМ
Буровий снаряд, діаметри:
коронка, мм 112 93
колонкова труба, мм 89 89
перевідник, мм 89 89
розширювач з керновідривачем, мм - -
Бурильні труби, мм СБТМ-50 СБТМ-50
Відбір керна затиранням«всуху» із застосуванням заклинювального матеріалу
Діаметр обсадної колони, мм 108 -
Режим буріння:
навантаження на коронку, Н 8000 14400
швидкість обертання, об/хв 270 310
витрати промивальної рідини, л/хв 238 100
Бурова установка УКБ-3 УКБ-3

Приклад 2. В розрізі виділяються два інтервали:

0–35 м – малоабразивні тріщинуваті породи восьмої категорії;

35–300 м – абразивні породи одинадцятої категорії.

Категорії порід свідчать про необхідність застосування алмазного буріння в обох інтервалах. Типи коронок: в першому інтервалі – одношарові типу «А», в другому – імпрегновані типу «И». Конструкції бурових снарядів в обох інтервалах однакові і відрізняються лише діаметрами.

В інтервалі 0–35 м приймаємо діаметр коронки 76 мм, тоді діаметри колонкової труби і перевідника будуть 73 мм (Табл. 1), а розширювач з керновідривачем 76 мм, як у коронки.

В інтервалі 35–300 м діаметр коронки 59 мм, колонкової труби і перевідника 57 мм, розширювача з керновідривачем 59 мм.

Бурильні труби вибираємо, прив'язуючись до коронки другого інтервалу. Це труби діаметром 50 мм з ніпельно-замковим з'єднанням (Табл.3). Для верхнього інтервалу вони не є кращим варіантом, але, по-перше, його потужність невелика, а по-друге, мати на буровій два комплекти труб недоцільно.

Відбір керна в обох інтервалах передбачається за допомогою керновідривача, оскільки застосування заклинювального матеріалу заборонено.

Щодо закріплення верхнього інтервалу слід зазначити, що без цього можна було б обійтися, якби не тріщинуватість. Тому заради уникнення випадіння уламків породи під час буріння другого інтервалу доцільно перший інтервал перекрити обсадною колоною діаметром 73 мм з ніпельним з'єднанням (Табл. 1).

Переходимо до проектування режиму буріння. Навантаження на коронку визначаємо виходячи з питомого навантаження на одиницю площі торця коронки, де є алмази. Для одношарових воно рекомендується в межах 600–1200 Н/см2, для імпрегнованих – 700–1300 Н/см2. В абразивних тріщинуватих породах рекомендовані значення помножуються на коефіцієнт

. Окрім того, треба враховувати наявність прорізів для промивальної рідини. При наявності коронки рахують кількість прорізів і замірюють їх ширину. Знаючи зовнішній і внутрішній діаметри коронки (Табл. 15), визначають сумарну площу усіх прорізів і віднімають від теоретичної площі торця. При відсутності коронки задаються кількістю і шириною прорізів. В коронках зі звичайною системою промивки їх кількість коливається в межах 2–10, ширина прорізі до 6 мм. В коронках з розвинутою системою промивки кількість 18–36, ширина 8–12 мм.

Для першого інтервалу приймаємо кількість прорізів

, ширину –
. При внутрішньому діаметрі коронки
(Табл. 15) сумарна площа прорізів складає:

(5)

Теоретична площа торця

:

(6)

Площа торця, де є алмази

:

(7)

Навантаження на коронку:

, (8)

де

– коефіцієнт, що враховує тріщинуватість; приймаємо
;

– питоме навантаження, Н/см2;

Згідно з розрахунками (табл. 16) для наближених розрахунків коефіцієнт, що враховує наявність промивальних прорізів, можна прийняти рівним

.

Аналогічно визначаємо навантаження на коронку для 2-го інтервалу.

Теоретична площа торця

з формули (6):

Площу, де є алмази, визначимо через коефіцієнт, що враховує наявність промивальних прорізів.

(9)

Оскільки в умовах не згадується про тріщинуватість, приймаємо

. Питоме навантаження приймаємо дещо вище, ніж в першому інтервалі (більш висока категорія буримості) –
.

Тоді, з (8):

Для визначення швидкості обертання треба задатися лінійною швидкістю руху алмазів. Для одношарових коронок рекомендується швидкість 1..3 м/с, для імпрегнованих – 2..4 м/с.

(10)

Для інтервалу 0–35 м, враховуючи тріщинуватість порід, приймаємо

. При діаметрі коронки
швидкість обертання буде дорівнювати

або

Для інтервалу 35–300 м приймаємо лінійну швидкість

. При діаметрі коронки
швидкість обертання має дорівнювати

або

Витрати промивальної рідини визначаємо виходячи з рекомендованих питомих витрат на одиницю діаметра коронки. Рекомендується для порід VIII–IXкатегорій

на 1 см, для порід X–XII–
на 1 см.

(11)

Таким чином, для інтервалу 0–35 м (VIIIкатегорія) приймаємо

на 1 см. Тоді:

Для інтервалу 35–300 м приймаємо

на 1 см.

Перевіримо витрати на швидкість висхідного потоку. При бурінні першого інтервалу зовнішній діаметр кільцевого простору приймаємо рівним 78 мм (2 мм на розробку свердловини по діаметру), внутрішній діаметр відповідає діаметру бурильних труб і складає 50 мм.

(12)

Під час буріння інтервалу 35–300 промивальна рідина буде рухатись у двох перерізах: у закріпленому і незакріпленому інтервалах. Внутрішні діаметри обох перерізів однакові (бурильні труби 50 мм), а зовнішні різні. В незакріпленому інтервалі приймаємо зовнішній діаметр 60 мм (один мм на розробку стінок свердловини), а в закріпленому це буде внутрішній діаметр обсадних труб. В трубах 73 мм внутрішній діаметр дорівнює 63 мм, тому в першу чергу перевіряємо саме цей переріз.