Основные параметры глинистого раствора

Пригодность раствора для бурения в конкретных условиях определяется основными параметрами его качества: плотностью, вязкостью, содержанием песка, стабильностью, водоотдачей.

Плотность глинистого раствора - это масса единицы объема, измеряемая в кг/м³. Плотность раствора определяет величину гидростатического давления промывочной жидкости на забой и стенки скважины. В нормальных условиях бурят скважины с промывкой глинистым растворов плотностью 1100-1250 кг/м^з.

Вязкость характеризует способность глинистого раствора выносить шлам с забоя и замазывать трещины в породах стенок скважины, предупреждая потери промывочной жидкости. Вязкость глинистого раствора зависит от качества исходных материалов, использованных для его приготовления, измеряется в секундах. Бурение в несложных условиях следует вести, применяя глинистый раствор вязкостью 18-22с.

Содержание песка в глинистом растворе характеризует качество глины, используемой для его приготовления, и степень загрязненности раствора частицами разбуренных пород. С увеличением содержания песка в растворе возрастает износ трущихся частей бурового насоса и бурильных труб. Чрезмерное содержание песка в растворе может привести к прихвату бурильного инструмента в скважине. Предельно допустимое содержание песка в растворе – 4%.

Стабильность глинистого раствора определяется разностью плотности нижней и верхней частей раствора, характеризующая его стабильность, должна быть не более 20 кг/м³.

Водоотдача характеризует способность глинистого раствора отдавать свободную воду пористым породам, в результате чего происходит глинизация стенок скважины. При высокой водоотдаче раствора снижается качество глинизации и ухудшается устойчивость стенок скважины. Для получения глинистого раствора с низкой водоотдачей необходимы высококачественная (бентонитовая) глина, мягкая вода и хорошее измельчение глины в растворе. Водоотдача глинистых растворов, применяемых при бурении в нормальных условиях не должна превышать 20-25 см³ за 30 минут.

Контроль за качеством параметров глинистого раствора определяется с помощью приборов, входящих в комплект переносной лаборатории ЛБР-3.

 

Классификация бурового инструмента по назначению

Инструмент, предназначенный для бурения скважин, называется буровым. Буровой инструмент по назначению подразделяется на технологический, вспомогательный, аварийный и специальный.

Технологический (основной) инструмент применяют непосредственно при бурении скважин: породоразрушающий инструмент (коронки, долота, расширители), кернорватели, колонковые трубы и переходники, бурильные трубы и соединения, УБТ, ударные штанги, желонки, шнеки, ведущие трубы. Набор технологического инструмента, соединенного в определенной последовательности, называется буровым снарядом. В зависимости от способа бурения различают колонковые, ударные, вибрационные и другие буровые снаряды. Например, в состав бурового снаряда при колонковом бурении входят колонковый набор, бурильная колонна, ведущая труба.

Вспомогательный инструмент предназначен для закрепления стенок скважин и обслуживания технологического инструмента. К нему относятся: обсадные трубы и соединения, хомуты, ключи, элеваторы, подкладные вилки и т.д.

Аварийный инструмент предназначен для ликвидации аварий в скважинах. К нему относятся различные ловильные инструменты (метчики, колокола и т.д.), режущие инструменты (труборезы, фрезеры и т.д.), силовые инструменты (выбивные бабы, вибраторы и т.д.) и др.

Специальный инструмент служит для выполнения специальных работ в скважинах, связанных с исправлением искривлений, бурением в заданном направлении и т.д.

 

Назначение и устройство двойных колонковых снарядов

Основная цель разведочного бурения – получение геологической информации с глубины. Объем и качество этой информации зависит от представительности керна и точности других видов опробования. Керн в процессе бурения иногда подвергается механическому разрушению и размыву струей промывочной жидкости, а некоторые виды полезных ископаемых полностью вымываются из образца породы. С учетом этих факторов, следует подбирать технические средства и технологические режимы бурения, способствующие повышению выхода керна.

Двойные колонковые трубы предназначены для повышения (сохранности) выхода керна и увеличение углубления за рейс в различных геолого-технических условиях. В двойных колонковых трубах внутренняя труба предохраняет поступающий в нее керн от разрушения, а наружная труба служит для передачи осевой нагрузки и крутящего момента на породоразрушающий инструмент. Основное отличие двойных колонковых труб друг от друга – возможность вращения внутренней колонковой трубы. По этому признаку они подразделяются на двойные колонковые трубы с вращающейся (ТДВ) или невращающейся (ТДН) в процессе бурения внутренней трубой, основные детали: коронка, расширитель, кернорвательное устройство, переходники. В зависимости от типоразмера трубы имеют другие детали, комплекс представляет собой достаточно сложное устройство.

 

Назначение и устройство керногазонаборников (КГН)

Для отбора керна по углю с одновременным определением его газоносности используют керногазонаборники, которые конструктивно подобны снаряду ДТА-2 (двойная колонковая труба)

Устройство: наружная и внутренняя трубы, специальная твердосплавная коронка и керноформирующая коронка типа «штамп», кроме керноприемника в его состав включен газосборник, в верхней части которого скапливается газ. После окончания бурения снаряд поднимается из скважины. Во избежание возможных потерь части газа из керна при подъеме необходимо подливать промывочную жидкость в скважину до уровня устья. После подъема керногазосборника из скважины отвинчивается наружная труба, быстро навинчивается на керноформирующую коронку колпак, а на наружное отверстие сифонной трубки накладывается резиновая прокладка, которая прижимается хомутом с помощью двух болтов. Газосборник и керноприемник отсоединяют друг от друга и отправляют в газоаналитическую лабораторию для проведения исследований.

 

Назначение талевых канатов, их крепление

Талевые канаты являются наиболее ответственным звеном талевых систем. Талевая система – это грузоподъемное устройство, состоящее из кронблока, талевого блока и каната, служащее для увеличения грузоподъемности на крюке при производстве спуско-подъемных операций. Канат соединяет барабан лебедки и элеватор.

Инструмент для подвески крепления канатов:

- вертлюг-амортизатор служит для подвески к канату талевой системы элеватора, вертлюга-сальника и других принадлежностей;

- серьга служит для подвешивания к талевому канату элеватора;

- зажим канатный предназначен для крепления стальных канатов к серьге подъемных инструментов, для соединения двух концов каната, для крепления неподвижного конца каната к якорю, для крепления канатных оттяжек к ногам вышки и к якорю;

- коуш предназначен для сохранения каната в местах его прикрепления к грузоподъемным принадлежностям или элементам вышки. Коуш представляет собой металлический желоб, который не позволяет канату резко перегибаться и истираться об элементы крепления, при заделке концов каната вкладывать в петли коуши, а концы каната закреплять не менее, чем тремя винтовыми зажимами.

На барабан лебедки канат закрепляется с помощью устройств, предусмотренных конструкцией барабана. При крайнем нижнем положении талевого блока на барабане лебедке не должно быть менее трех витков каната.

Способы бурения скважин

Бурение скважин может осуществляться способами: механическими, физическими и химическими.

В основном применяют механическое бурение, которое в зависимости от способа воздействия на разрушаемую породу, подразделяется на вращательное, ударное и ударно-вращательное.

Наибольшее распространение получило вращательное бурение (шпиндельное, роторное, турбобурами и электробурами).

При бурении вращательным способом породы любой твердости можно разрушать по всей площади забоя, при этом на забое образуются кусочки разрушенной породы (шлам) (бескерновое бурение) или по кольцу с образованием в центре скважины ненарушенного столбика породы-керна (колонковое бурение).

Первый способ называется бескерновым и широко применяетсяпри бурении эксплуатационных и технических скважин.

Второй способ называется колонковым и применяется при поисках и разведке месторождений полезных ископаемых.

В зависимости от способа подъема керна из забоя скважины на поверхность различают колонковое бурения со съемными керноприемниками и гидротранспортом керна. В первом случае керн поднимается в керноприемнике на стальном тонком канате внутри гладкоствольной колонны бурильных труб, а во втором транспортируется во внутренней трубе двойной колонны труб потоком промывочной жидкости. Вращательное бурение ведется с промывкой или продувкой.

При бурении неглубоких скважин в мягких породах применяют вращательное шнековое и медленно вращательное бурение буровыми ложками и спиральными бурами без промывки.

Ударное бурение используют при разведке россыпных месторождений, бурении гидрогеологических и различного назначения технических скважин большого диаметра в породах любой твердости (в крепких породах оно малопроизводительно). Сущность этого способа заключается в том, что тяжелый ударный снаряд с долотом периодически сбрасывается на канате с небольшой высоты на забой, дробя и скалывая при этом породу. После каждого удара снаряд поворачивается на некоторый угол за счет раскручивания каната. Удаление разрушенной породы проводится желонками.

При ударно-вращательном бурении по вращающемуся под постоянной осевой нагрузкой породоразрушаещему инструменту любого типа наносятся частые удары. Крепкие породы при этом разрушаются более эффективно. Для бурения ударно-вращательным способом применяют специальные забойные механизмы: гидроударники, пневмоударники, забойные вибраторы.

Вибрационный способ применяют при бурении неглубоких скважин в мягких породах.

Из физических способов разрушения пород при бурении практически применяются(редко) термический, термомеханический, электротермический и гидравлический.

 

22 Выбор способа бурения зависит от:

- назначения скважин (разведочные, поисковые, технические, технологические, эксплуатационные);

- физико-механических свойств горных пород;

- глубин скважин.

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I. 49. Основные принципы разработки системы применения удобрений.
2. I. Основные подходы к определению и изучению культуры.
3. I. Основные физические явления и процессы в электрических аппаратах
4. I. Основные черты и особенности западноевропейской культуры XIX века
5. I. Основные черты и особенности западноевропейской культуры XIX века.
6. I. ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕКУЩЕГО СОСТОЯНИЯ, ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ СФЕРЫ КУЛЬТУРЫ И ИСКУССТВА
7. II. 36. Основные задачи семеноводства.
8. II. Основные электромеханические процессы
9. II. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ВКР
10. IV. Основные направления исследования
11. V. ОСНОВНЫЕ ЦЕЛИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭКОНОМИКИ
12. А.2 ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ