работа по бурению (стр. 1 из 2)
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ.
Курсовая работа по бурению.
Вариант № 27
Выполнил: студент
группы РМ-01-4
Москва 2003 г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Выбор способа бурения и построение конструкции буровой скважины. 3
1.1. Выбор способа бурения . 3
1.2. Составление проектной конструкции скважины. 3
2. Выбор бурового оборудования и инструмента . 3
2.1. Выбор буровой установки. 3
2.3. Выбор технологического бурового инструмента . 4
2.4 Выбор вспомогательного и аварийного инструмента. 4
2.5. Выбор буровой вышки или мачты .. 4
2.6. Проверочный расчет буровой вышки. 5
2.7. Контрольно-измерительные приборы в разведочном бурении. 5
3.Технология бурения геологоразведочных скважин . 6
3.2.Выбор параметров режима бурения. 6
3. Мероприятия по подержанию заданного направления скважины .. 7
4.1.Расчет проектного профиля направленной скважины. 7
5.Ликвидационное тампонирование. 8
1. Выбор способа бурения и построение конструкции буровой скважины.
При проведении разведочных скважин основным способом бурения является колонковый способ с его разновидностями: твердосплавным и алмазным. Я, в данном случае, выбираю твердосплавное, так как в моей скважине не встречаются породы выше VII категории.
Для сокращения затрат времени на спускоподъемные операции при бурении пород VI-X категории мы будем применять снаряд со съемным керноприемником (ССК-59).
1.2 Составление проектной конструкции скважины.
 |
| Почвенный слой II | 3 м | |
| Плотный песок III | 8 м | Поглощение |
| Глина IV | 100 м | Плотная |
| Глинистые сланцы VI | 100 м | |
| Сурьмяно-ртутное месторождение VII | 86 м | Трещиноватый |
| Известняк окремнелый X | 43 |
 |
 | |
89 м  | |
 |
212 м
Глубина 312 м
2. Выбор бурового оборудования и инструмента
Для решения нашей задачи необходим буровой станок СКБ-4 (твердосплавное бурение диаметром 93 до глубины 300 м., алмазное – до 500 м.)
Для выбранного нами бурового станка необходим буровой насос НБ3-120/40 для промывки скважин при бурении.
2.3. Выбор технологического бурового инструмента
Технологический инструмент – это инструмент, при помощи которого производится бурение скважин. К нему относятся: породоразрушающий инструмент (коронка), кернорвательное устройство, колонковая труба, переходники, бурильная колонна с ведущей трубой и буровым сальником.
Коронки. Для моей скважины понадобятся следующие коронки: М 5(111 м), СА 5 (201 м), долото ТК 2,75-3,0 (для долота состав горной породы определяется по шламу).
Бурильные трубы. Значение диаметра бурильных труб определяется соотношением:
Твердосплавное бурение
Dбт=(0,6÷0,7) Dскв
Dскв=93 мм
Dбт=0,95*93=61 мм
Глубина скважины 312 метров, следовательно, выбираем для бурения набор бурильных труб СБТМ-50 (290 м), СБТМ-63,5 (11 м).
Состав колонкового набора. Типовой состав – коронка, кернорватель, расширитель, колонковая труба, центратор, переходник, шламовая труба. Диаметр колонковой трубы – 89 мм., длина колонковой трубы – 6 м. В нашем варианте переходник не нужен, так как мы проводим бурение с отбором керна. Шламовая труба для нашего случая, я считаю, нужна, так как мы бурим достаточно глубоко и мощности насоса может не хватить. Для подачи очистного агента мы будем использовать сальник типа СВ.
2.4 Выбор вспомогательного и аварийного инструмента.
В состав вспомогательного инструмента входят:
- Ключи шарнирные для бурильных труб
- Ключи шарнирные типа КШ для обсадных колонковых труб
- Ключи короночные типа КК для твердосплавных и алмазных коронок
- Ключи гладкозахватные типа КГ для колонковых труб
- ключи типа КБ для алмазных коронок и расширителей
- Вилки подкладные, отбойные
- Хомуты шарнирные
- Элеваторы с кольцевым фиксатором для осуществления спускоподъемных операций при небольшой глубине и работе «на вынос»
- Полуавтоматический элеватор ЭН2-20
- Труборазворот РТ-1200М
- Трубодержатель ТР-2-12-5, для удержания гладкоствольной колонны труб, при проведении спускоподъемных операций
Аварийный инструмент:
- Метчики и колокола – для извлечения бурильных труб из скважин
- Кольцевые фрезеры – для обработки места обрыва бурильных колонн
- Фрезеры с направлением – для разбуривания колонкового набора
2.5. Выбор буровой вышки или мачты
для расчета высоты мачты (вышки) используется следующая формула:
Нв=кn*lс (м)
кn=1,25-1,45, коэффициент, учитывающий высоту переподъема и высоту подъемных механизмов.
lс= длина свечи (по таблице) = 9,5
Нв= 12 м.
Выберем мачты по таблице. Мачта МГУРУ-2, со следующими техническими характеристиками: грузоподъемность (мН) = 0,07, угол наклона мачты к горизонту, град = 900-650
2.6. Проверочный расчет буровой вышки.
Номинальная грузоподъемная сила Qном соответствует статистической нагрузке на крюке от наибольшего веса обсадной или бурильной колонны. Qном от веса бурильных при подъеме вычисляется по следующей формуле
Qном=а*q*lбт*(1-pж/ pм)*cosθср*(1+f*tgθср), Н
Где а = коэффициент, учитывающий вес соединений бурильных труб = 1,1
q = вес 1 м гладкой части бурильных труб, Н/м = 69,
lбт = длина колонны бурильных труб, м = 312
pм = плотность материала труб, (кг/м3) = 7850
pж = плотность промывочной жидкости, (кг/м3) = 1250
θср = средний зенитный угол скважины, (град) = 00
f = коэффициент трения бурильных труб о стенки скважин = 0,3
Qном = 6749,1 (Н)
Максимальная грузоподъемная сила Qмакс равна номинальной Qном, увеличенной на коэффициент, учитывающий силы сопротивления подъему бурильной колонны.
Qмакс = Qном* Кпр
Кпр = 1,6
Qмакс = 10798.56 (Н)
Нагрузку на кронблочную раму буровой вышки в зависимости от способа закрепления свободного конца каната талевой системы определяют из выражений:
При оснастке талевой системы с неподвижным концом каната:
Q0 = Qмакс(1+2/mnc), Н,
Для оснастки без неподвижной ветви, когда свободный конец закреплен на подвижном блоке или кронблоке:
Q0 = Qмакс(1+1/mnc), Н,
где nc – КПД талевой системы, величина которого зависит от числа подвижных струн.
m – число подвижных струн талевой системы, определяемого выражением:
m = Qмакс/Pлн*nc
Pлн = грузоподъемность лебедки бурового станка, (кг) = 3500
m*nc= 3,1
Выбор вышки был произведен правильно, так как Q0 в обоих случаях (1 случай – 17765,4 кг., 2 случай – 14281,96 кг.) получается значительно меньше, чем Q установки.
2.7. Контрольно-измерительные приборы в разведочном бурении.
Для контроля параметров режима бурения может использоваться аппаратура комплексного контроля и контроля отдельных параметров. Технические средства комплексного контроля: контрольно-измерительная аппаратура КУРС-613, предназначена для регистрации нагрузки на породоразрушающий инструмент, контроля механической скорости бурения, частоты вращения бурового снаряда, расхода и давления промывочной жидкости, крутящего момента на вращателе. Технические средства контроля отдельных параметров режима бурения:
измеритель осевой нагрузки МКН-2
измеритель скорости бурения ИСБ
расходомер промывочной жидкости ЭМР-2
измеритель промывочной жидкости МИД-1
измеритель частоты ударов (гидроударника) И4
ограничитель крутящего момента ОМ-40
самопишущий ваттметр Н-395
3. Технология бурения геологоразведочных скважин
Для очистки забоя скважины от частиц выбуренной породы и выноса их на поверхность, охлаждения породоразрушающего инструмента и закрепления неустойчивых стенок скважины применяют различные очистные агенты. В качестве очистного агента для наших условий выберем следующий агент - глинистый раствор (плотность = 1,08-1,25 г/см3, условная вязкость = 20-25 сек, водоотдача = 15-25 см3 за 30 мин, статическое напряжение сдвига = 1,5-4 Мпа, содержание песка = <4%), так как мы имеем дело с неустойчивыми стенками скважины, которые надо крепить и глинистого раствора для этого вполне хватит.