Вказівки до виконання курсового проекту

Вказівки до виконання курсового проекту

ОСНОВНІ РОЗДІЛИ ПРОЕКТУ ТА ЇХ ЗМІСТ
Проект повинен містити наступні розділи:
Вступ
Геолого-технічні умови буріння.
Вибір способу буріння і конструкції свердловини.
Вибір бурового обладнання і інструменту.
Промивання свердловини.
Вибір типу і складу промивальної рідини, її параметри.
Приготування та очистка промивальних рідин,
Породоруйнуючий інструмент і режими буріння.
Вибір породоруйнуючого інструменту.
Обґрунтування режимів буріння.
Перевірочні розрахунки бурового обладнання та інструменту.
Підготовка свердловини для проведення геофізичних досліджень.
Ліквідація свердловини.
Список використаної літератури.

ВСТУП
В цьому розділі в стислій формі наводяться загальні відомості про родовище, промислове значення корисної копалини, стадії розвідки. Вказується, які задачі вирішує проект та які прогресивні технічні засоби і технологія передбачені проектом для їх вирішення.

1. ГЕОЛОГО-ТЕХНІЧНІ УМОВИ БУРІННЯ
Цей розділ проекту повинен містити необхідні для подальшого проектування данні, що характеризують геологічний розріз свердловини і умови буріння.
Відомості про геологічний розріз повинні включати характеристику гірських порід по складу, перелік основних груп порід, їх буримість та розподіл загального обсягу буріння за категоріями буримості (табл. 1.1). За даними літературних джерел [1, т. 1, с. 15-20; 5, с. 8-9] та виданими вихідними даними наводяться відомості з механічних і абразивних властивостей основних груп порід.
Таблиця 1.1
Розподіл груп порід геологічного розрізу за категоріями буримості
Категорія
з буримості
Найменування
порід
Загальна
потужність, м
% в загальному
обсязі











Разом


100


Далі наводяться дані про кути залягання пластів, а також про наявність інтервалів порід, схильних до геологічних ускладнень (обвалів, поглинань промивальної рідини, звуження стовбура свердловини та ін.). Обґрунтовується доцільність буріння окремих інтервалів свердловини без відбору керна, дається характеристика корисної копалини, умов її залягання і визначається необхідність використання спеціальних технічних засобів і технології в межах продуктивної товщі.
2. ВИБІР СПОСОБУ БУРІННЯ І КОНСТРУКЦІЯ СВЕРДЛОВИНИ
В відповідності з призначенням свердловини і характеристикою геологічного розрізу обґрунтовується спосіб буріння і вид породоруйнуючого інструменту. При поєднанні колонкового буріння з безкерновим обґрунтовується доцільність останнього і зазначаються його інтервали.
Раціональні області застосування різних способів буріння визначаються у відповідності до рекомендацій, що наведені в літературних джерелах [1, т. 1, табл. 9, 11; 2, с. 8] та досвіду виробничих організацій. Основні об’єми буріння свердловини належить здійснювати колонковим способом, обмежуючи безкернове буріння достатньо потужними товщами непродуктивних порід.
Проектування конструкції свердловини проводиться у відповідності з її цільовим призначенням, геолого-технічними умовами буріння і включає обґрунтування діаметрів породоруйнуючого інструменту, розмірів обсадних колон та типу їх з’єднань, інтервалів цементування.
Проектують конструкцію свердловини знизу нагору. Після визначення глибини, що відповідає мети її спорудження, вибирають кінцевий діаметр буріння. Для зниження вартості свердловини необхідно прагнути до можливо менших діаметрів буріння і мінімальної металоємності. Мінімальна металоємність досягається зменшенням кількості і діаметру обсадних колон. Разом з тим діаметри свердловини повинні забезпечити ефективне рішення поставленої перед нею задачі (одержання якісної проби в необхідній кількості, проведення комплексу намічених спостережень, геофізичних досліджень тощо).
Разом з тим необхідно враховувати, що можливість збереження керна й одержання його в необхідній кількості значною мірою залежить від виду корисної копалини і типу породоруйнуючого інструмента. Так, для колонкового буріння алмазами в стійких породах можливе застосування коронок діаметром 59, 46 і 36 мм. При бурінні твердосплавними коронками по вугіллю і бокситам їхній діаметр повинний бути не менше 76 мм, а при бурінні по мінеральних солях і будівельним матеріалам – не менше 93 мм.
При складному геологічному розрізі чи недостатній його вивченості діаметр, що рекомендується, залишається запасним, і вся конструкція свердловини збільшується на один суміжний діаметр.
Після вибору кінцевого діаметра намічаються інтервали, що вимагають закріплення свердловини шляхом їх глинізації, тампонування свердловини цементним, а також спеціальним розчином чи установкою колон обсадних труб.
Обсадні труби слугують для кріплення нестійких стінок свердловини, а також для ізоляції одних пластів від інших. Розміри обсадних труб ніпельного з’єднання і ніпелів до них наведені в табл. 2.1, а обсадних труб безніпельного з’єднання – в табл. 2.2.
Після того як буде намічена кількість, діаметри і глибини спуска колон обсадних труб, вибирають типи і діаметри породоруйнуючих інструментів для буріння свердловини на окремих інтервалах.
Розділ завершується описом конструкції свердловини (зверху вниз) з зазначенням призначення обсадних колон та їх найменування, способу їх кріплення, типу з’єднань обсадних труб.
Таблиця 2.1
Основні розміри обсадних труб ніпельного з’єднання і ніпелів до них
Параметри
Показники

Зовнішній діаметр труби і ніпеля, мм
73
89
108
127
146

Товщина стінки труби, мм
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0

Внутрішній діаметр ніпеля, мм
62,0
78,0
95,5
114,5
134,5

Зовнішній діаметр зовнішньої різьби, мм
68,5
84,5
103,0
122,0
141,0

Зовнішній діаметр внутрішньої різьби, мм
68,54
84,55
103,05
122,06
141,06

Довжина різьби, мм
40
40
60
60
60

Внутрішній діаметр різьби, мм
67,0
83,0
101,5
120,5
139,5

Довжина труби, мм
1500, 3000, 4500, 6000

Вага 1 м труб, кг
8,4
10,4
13,0
16,0
17,4

Таблиця 2.2
Основні розміри обсадних труб безніпельного з’єднання
Параметри
Показники

Зовнішній діаметр труби, мм
34
44
57
73
89

Товщина стінки труби, мм
3,0
3,5
4,5
5,0
5,0

Зовнішній діаметр зовнішньої різьби, мм
31,6
42,0
54,0
69,5
85,5

Зовнішній діаметр внутрішньої різьби, мм
31,632
42,032
54,04
69,54
85,55

Внутрішній діаметр різьби, мм
30,1
40,5
52,5
68,0
84,0

Довжина труби, мм
1500
3000
1500
3000
1500
3000
4500
1500
3000
4500
6000
1500
3000
4500
6000

Вага 1 м труб, кг
3,0
4,0
5,2
8,4
10,4


Наводиться схема прийнятої конструкції свердловини.
Основні параметри конструкції свердловини зводяться в таблицю (табл. 2.3).
Таблиця 2.3
Основні параметри конструкції свердловини
Інтервал буріння, м
Діаметр буріння, мм
Інтервал кріплення трубами, м
Діаметр обсадних труб, мм
Тип з’єднань
Інтервал цементування, м
Спосіб цементування




Зовнішн.
Внутр.























Спущену обсадну колону цементують у стовбурі свердловини по всій довжині чи в деякому інтервалі, що починається від нижнього кінця колони. Проміжна колона може бути знімною, у цьому випадку її не цементують. При цьому вибирається спосіб цементування, тип насоса або цементувального агрегату, розраховується необхідний об’єм цементного розчину, кількість сухого цементу і води для його приготування, а також рідини, яка продавлює.
Методика розрахунку цементування з двома розділовими пробками, яка зазвичай застосовується для цементування кондуктору, проміжної і експлуатаційної колони наведена нижче.
Об’єм цементного розчину, необхідний для створення в затрубному просторі цементного кільця висотою H і цементного стовпа всередині колони h (рис. 2.1), визначається за формулою
Vц.р=0,785 [(Dс2 – dз2) k Н + dв2h], м3, (2.1)
де Dс – діаметр свердловини, м; dз – зовнішній діаметр обсадних труб, м; dв – внутрішній діаметр обсадних труб, м; k = 1,1(1,3 – коефіцієнт, який враховує втрати цементного розчину через наявність каверн у свердловині; h = 5(10 м – висота цементного стакану.
Густина цементного розчину
13 EMBED Equation.3 1415, кг/м3, (2.2)
де (ц – щільність сухого цементу ((ц = 3150 кг/м3); (в – густина води, кг/м3;
m – водоцементний фактор (зазвичай приймають m =0,4-0,6).
Необхідна кількість сухого цементу для приготування 1 м3 цементного розчину
13 EMBED Equation.3 1415, кг. (2.3)
Необхідна кількість сухого цементу для приготування всього об’єму цементного розчину
13 EMBED Equation.3 1415, кг , (2.4)
k0 = 1,1(1,15 – коефіцієнт, який враховує втрати сухого цементу при приготуванні розчину.
Об’єм води для приготування цементного розчину
Vв=Qц m, м3. (2.5)
Для продавлювання цементного розчину необхідно закачувати рідину, яка продавлює, в об’ємі
13 EMBED Equation.3 1415, м3, (2.6)
де L – глибина свердловини; kр – коефіцієнт, який враховує стиснення рідини (для води kр = 1, для глинистого розчину kр = 1,05).
Тиск, необхідний для продавлювання цементного розчину
13 EMBED Equation.3 1415, МПа, (2.7)
де (р – густина продавлювальної рідини, кг/м3.
Час, необхідний на цементування свердловин
13 EMBED Equation.3 1415, хв, (2.8)
де tдоп. = 10(15 хв – час, який витрачається на допоміжні операції; Qц.а. – продуктивність цементувального агрегату або насосу, м3/хв.
Тривалість цементування не повинна перевищувати 75 % часу початку тужавіння цементного розчину. Час початку тужавіння цементного розчину можна приблизно приймати як три години.

3. ВИБІР БУРОВОГО ОБЛАДНАННЯ І ІНСТРУМЕНТУ
З урахуванням призначення свердловини, її конструкції і прийнятих способів буріння здійснюється вибір основного бурового обладнання (верстат, насос, вишка). При виборі бурового верстата (установки) необхідно орієнтуватися на сучасні моделі конструкцій, що найбільш повно відповідають вимогам прогресивної технології буріння (табл. 3.1-3.3). Після обґрунтування кожного виду обладнання наводиться його технічна характеристика.
Вибір бурового інструменту здійснюється з урахуванням способів буріння, що застосовуються, і проектної конструкції свердловини. Вибирається тип бурильної колони, включаючи (при необхідності) обважнені бурильні труби (ОБТ) (табл. 3.4, 3.5), склад колонкового набору. Наводиться технічні характеристики вибраного інструменту.
Діаметр бурильних труб підбирають за співвідношенням
13 EMBED Equation.3 1415, (3.1)
де Dк – діаметр коронки, ( – раціональна величина співвідношення між діаметром бурильних труб та діаметром свердловини, для бурильних труб ніпельного з’єднання (=0,88(0,93 для буріння свердловин з високими частотами обертання, для буріння свердловин з порівняно невеликою частотою обертання (=0,83, для бурильних труб муфто-замкового з’єднання (=0,60.
Розрахунковий діаметр уточнюють у відповідності до держстандарту на бурильні труби (табл. 3.4).
У склад колонкового набору зазвичай входять: коронка, керновідривач, колонкова труба і перехідник. При алмазному бурінні до складу колонкового набору включають розширювач, для запобігання звужуванню стовбура свердловини при зносі коронки по діаметру.
Технічна характеристика керновідривачів для твердосплавного буріння наведена в табл. 3.6, а для алмазного буріння – в табл. 3.7.
Колонкові труби випускають за тим же ДСТУ, що і обсадні. Технічна характеристика колонкових труб наведена в табл. 2.1 і 2.2.
Основні розміри і вага перехідників наведені в табл. 3.8-3.9.
Технічна характеристика розширювачів наведена в табл. 3.10



Таблиця 3.1
Технічна характеристика бурових установок для геологорозвідувального буріння
Параметри
УКБ-1
УКБ-2
УКБ-200/300С
УКБ-4П
УКБ-5П
УКБ-7П
УКБ-8П
СКТО-65
(ЗІФ-650М)
СКТО-75
(ЗІФ-1200МР)

Глибина буріння при кінцевому діаметрі свердловини, м
93 мм
59 мм


12,5 (76 мм)
25 (46 мм)


50
100


200
300


300
500


500
800


1200
2000


2000
3000


650
800


1500
2000

Початковий діаметр, мм
93
132
132
151
151
214
295
200
250

Діаметр бурильних труб, мм
24; 34
42
42; 50; 54
42; 50;54
50; 54; 63,5; 68
50; 54; 63,5; 68; 73
50; 63,5; 68; 73
50; 54; 63,5; 68
50; 54; 63,5; 68; 73

Частота обертання, хв-1
1-й діапазон



2-й діапазон

100; 270; 600


450; 600; 1200


155; 325; 590; 1000


305; 650; 1170; 2000

110; 200; 355; 555; 815

160; 290; 515; 805; 1180

155; 280; 390; 430; 680; 710; 1100; 1615


120; 260; 340; 410; 540; 720; 1130; 1500


0-1500





0-1500





81; 118; 188; 254; 340; 460; 576; 800


75; 136; 231; 288; 336; 410; 516; 600


Найбільше зусилля подачі, кН
угору
униз

4
4

20
15

40
30

60
40

85
65

150
120

Подача лебідки

80
30

150
50

Вантажопідйомність лебідки, кН
4
63
200
250
350
550
800
350
550

Швидкість навивки канату на барабан лебідки, м/с

0,7; 1,5; 2,8; 4,7
0,69; 1,25; 2,25; 3,5
1,0; 1,8; 2,75; 4,0
0,8; 1,75; 2,7; 3,6
0-8
0,25-2,0
0,7; 0,95; 1,5; 2,04; 2,72; 3,7; 4,6; 6,24
0,7; 1,24; 2,1; 2,16; 3,04; 3,76; 4,7; 5,24

Тип приводу
"Дружба-4"
А-02-61-4
Д37Е-С2
АО2-71-4
АО2-31-4
ТП-1200 /2000-УЗ
Д-812
(ротор)
ДП-82
(лебідка)
А2-72-4/6
АК2-91-6

Потужність приводу, кВт
2,9

30
22
20
52
70; 95
30
55

Тип щогли (вишки)

МР-8
МР-6
БМТ-4
БМТ-5
БМТ-7
ВРМ-26/540
МРУГУ-3
ВРМ-24/540

Тип насосу
НБ1-25/16
НБ2-63/40
НБ3-120/40
НБ3-120/40
НБ4-320/63
НБ4-320/63
НБ-32
(2 шт)
НБ3-120/40
НБ32


Таблиця 3.2
Технічна характеристика бурових насосів
Параметри
Поршневі
Плунжерні


НБ1-25/16
НБ2-63/40
НБ3-120/40
НБ4-320/63
НБ5-320/100
11Гр
НБ-32
НБ-125 (9МГр)

Подача, л/хв
25
16; 40;
25; 63
15; 19; 40; 70; 120
32; 55; 105; 125; 180; 320
32; 55; 105; 125; 180; 320
225; 300
294; 384; 486; 594
220-1000

Тиск, МПа
1,6
4,0; 2,5;
4,0; 2,2;
4,0; 4,0; 4,0; 4,0; 2,0
6,3; 6,3; 6,3; 6,3; 5,5; 3,0
10,0; 10,0; 10,0; 10,0; 10,0; 6,0
6,3; 5,0
4,0; 4,0;
3,2; 2,6
16,3; 3,5

Діаметр поршня (плунжера), мм
45
45
63
45; 80
45; 80
80; 90
80; 90; 100; 110
80; 90; 100; 115; 127

Кількість поршнів (плунжерів), шт.
1
3
3
3
3
2
2
2

Довжина ходу поршня (плунжера), мм
45
40
60
90
90
150
160
250

Тип приводу
"Дружба-4"
АО-42-06/4
АО2-51-4
А2-76-2
4А-225М693




Потужність приводу, кВт
3,3
3,0
7,5
22
37
37
30
100

Габарити
довжина
ширина
висота

745
325
365

785
336
365

945
610
400

1315
1110
866

1380
1110
866

1980
990
1270

1860
740
1455

2630
1040
1630

Маса, кг
44
250
680
1250
1250
1150
1040
2750


Таблиця 3.3
Технічна характеристика бурових вишок і щогл
Тип щогли (вишки)
ВРМ-24/30
ВРМ-24/540
ВРМ-26/540
МР-8
МР-6

Висота щогли (вишки), м
23,5
24
26
7,62
14

Довжина свічі, м
18,5
18,5
18,5
4,7
9,5

Допустиме навантаження на талевий блок, кН
номінальне
максимальне






Допустиме навантаження на крон блок, кН
номінальне
максимальне


300


540


540


22,5
45


40
80


Продовження таблиці 3.3
Тип щогли (вишки)
БМТ-4
БМТ-5
БМТ-7
МРУГУ-3
БМ-2

Висота щогли (вишки), м
14,7
18
26
18
32

Довжина свічі, м
9,5
13,5
18,5
13,5
18,5-24,5

Допустиме навантаження на талевий блок, кН
номінальне
максимальне


32
50


50
80


125
200



100



3500

Допустиме навантаження на крон блок, кН
номінальне
максимальне






200



5200


Таблиця 3.4
Стальні бурильні колони
Параметри
Типи колон


СБТМ-42
СБТМ-50
СБТМ-63,5
СБТМ-73
СБТН-33,5
СБТН-42
СБТН-50
СБТН-54
СБТН-68

Зовнішній діаметр труб, мм
42
50
63,5
73
33,5
42
50
54
68

Внутрішній діаметр, мм
32
39
51,5
59; 55
24,5
33
40
45
59

Товщина стінки, мм
5,0
5,5
6,0
7; 9
4,75
4,5
5
4,5
4,5

Зовнішній діаметр з’єднань, мм
57
65
83
95
34
42,5
52
54,5
68,5

Внутрішній діаметр з’єднань, мм
22
28
40
32
14
16
22
22
28

Вага 1 м труби, кг
4,56
6,04
8,51
11,4; 14,2
3,37
4,16
6,04
5,49
7,05

Вага 1 м колони в зборі, кг
5,5
6,9
10,0

3,7
4,89
6,81
6,48
8,68

Група чи марка сталі
36Г2С
36Г2С
36Г2С
36Г2С
36Г2С
36Г2С
36Г2С
36Г2С
36Г2С

Рекомендований діаметр свердловин, мм
93-59
151-76
151-93
151-93
36
46
59
59
76




Таблиця 3.5
Обважені бурильні труби
Параметри
УБТ-Р-73
УБТ-РПУ-89
УБТ-108П
УБТ-104,8
УБТС1-120
УБТ-146

Зовнішній діаметр труб і з’єднань, мм
73
89
108
104,8
120
146

Внутрішній діаметр труб, мм
35
45
56
27
28
35

Товщина стінки труби, мм
19
22
26
50,8
64
76

Внутрішній діаметр з’єднань, мм
22
28
28




Довжина труби, мм
6000
4620
4720
9150
6500
8000

Вага 1 м труби, кг
25,3
36,1
52,2
52,1
63,5
96,0

Вага труби в зборі, кг
118
164
255
477
413
768


Таблиця 3.6
Технічна характеристика керновідривачів для твердосплавного буріння
Показники
Керновідривачі

Діаметр свердловини, мм
59
76
93
112

Внутрішній діаметр кільця, що відриває, мм
49,5
57
72
91

Висота кільця, що відриває, мм
30
40
45
50

Максимальний діаметр керну, мм
40
59,5
75,5
94

Мінімальний діаметр керну, мм
39
52,6
67
86

Вага, кг
0,90
1,12
1,99
2,68


Таблиця 3.7
Технічна характеристика керновідривачів для алмазного буріння
Показники
К-46
К-59
К-76

Зовнішній діаметр коронки, мм
46
59
76

Внутрішній діаметр коронки, мм
31
42
58

Максимальний діаметр керну, мм
31,8
42,8
58,9

Мінімальний діаметр керну, мм
30,4
41,4
57,2

Довжина керновідривача з коронкою, мм
198
198
208

Вага, кг
0,71
1,12
1,64


Таблиця 3.8
Основні розміри і вага перехідників П0 і П0А
Типорозмір перехідника
Діаметр труби, мм
Діаметр перехідника, мм
Довжина, мм
Вага, кг


бурильної
колонкової




П0А-32/33,5
32
33,5
34
130
0,6

П0А-32/44
32
44
45
130
1,05

П0-33,5/33,5
33,5
33,5
34
130
0,6

П0-33,5/44
33,5
44
45
130
1,0

П0-42/44
42
44
45
130
0,85

П0-42/57
42
57
58
135
1,7

П0-54/57
54
57
58
140
1,7

П0А-54/57
54
57
58
140
1,65

П0А-54/73
54
73
74
140
2,9

П0А-68/73
68
73
74
150
2,65

П0А-68/89
68
89
91
150
4,15

Таблиця 3.9
Основні розміри і вага перехідників П1
Типорозмір перехідника
Діаметр труби, мм
Діаметр перехідника, мм
Довжина, мм
Вага, кг


бурильної
колонкової




П1-42/57
42
57
58
120
1,35

П1-42/73
42
73
74
120
2,5

П1-42/89
42
89
91
120
3,8

П1-42/108
42
108
110
120
5,7

П1-50/73
50
73
74
140
2,3

П1-50/89
50
89
91
140
3,5

П1-50/108
50
108
110
140
5,6

П1-50/127
50
127
130
140
7,85

П1-50/146
50
146
149
140
10,2

П1-63,5/127
63,5
127
130
140
6,9

П1-63,5/146
63,5
146
149
140
10,5


Таблиця 3.10
Технічна характеристика розширювачів
Тип розширювача
Діаметр розширювача, мм
Кількість штабиків, шт
Вага алмазів,
карат

РМВ-2-36
36,4
4
5,0

РМВ-2-46
46,4
4
5,0

РМВ-2-59
59,4
6
7,5

РМВ-2-76
76,4
8
10,0

РМВ-2-93
93,4
10
12,5

РСА-46
46

5,1-7,6

РСА-59
59

7,6-11,4

РСА-76
76

11,1-15,2

РСА-93
93

12,7-19


4. ПРОМИВАННЯ СВЕРДЛОВИНИ
У відповідності з даними геологічного розрізу свердловини обґрунтовуються вимоги до промивальної рідини, її тип і склад, визначаються її параметри (додаток 2). При цьому необхідно орієнтуватися на використання найбільш ефективних розробок в цій галузі (безглиністі, інгібовані, висококальцієві розчини, розчини на полімерній основі, поверхнево-активні антифрикційні добавки, емульсійні розчини, піни та ін.). В разі необхідності або в цілях економії матеріалів може бути передбачена заміна одного типу промивальної рідини на інший, а також використання для промивання свердловини технічної води.
Виходячи з обсягу свердловини, циркуляційної системи і можливих втрат розраховується потреба в матеріалах для приготування промивальної рідини.
Об’єм глинистого розчину V для буріння свердловини дорівнює
V = Vc + Vp + Vв, м3, (4.1)
де Vc – об’єм свердловини, м; Vp – об’єм резервуару (відстійників і жолобної системи) для зберігання глинистого розчину, Vp = 2(5 м3; Vв – втрати глинистого розчину в свердловині обмовлені тріщинуватістю порід, Vp = (2(5)(Vc і більше.
13 EMBED Equation.3 1415, м3, (4.2)
де D1, D2, Dn – діаметри відповідно 1, 2 n-ої ділянок свердловини, м;
H1, H2, Нn – довжини відповідно 1, 2 n-ої ділянок свердловини, м.
Вага глини Q для буріння заданої свердловини
13 EMBED Equation.3 1415, кг, (4.3)
де q – вага глини для приготування 1 м3 розчину, кг.
Об’єм глини для приготування 1 м3 розчину
13 EMBED Equation.3 1415, м3, (4.4)
де (р – густина глинистого розчину кг/м3; (в – густина води кг/м3; (г – щільність глини, (г = 2500 кг/м3.
Вага глини для приготування 1 м3 розчину
13 EMBED Equation.3 1415, м3. (4.5)
Об’єм води для приготування глинистого розчину
13 EMBED Equation.3 1415, м3. (4.6)

5. ПОРОДОРУЙНУЮЧИЙ ІНСТРУМЕНТ І РЕЖИМ БУРІННЯ
Тип породоруйнуючого інструменту (долота, коронки) вибирається для кожного різновиду або групи порід, які об’єднують різновиди порід зі схожими механічними і абразивними властивостями, категорією з буримості, незалежно від глибини їх залягання.
При виборі породоруйнуючого інструменту необхідно орієнтуватися на найбільш ефективні для даних умов типи. При виборі твердосплавних коронок доцільно орієнтуватися на застосування коронок СМ та СТ в породах 1-2 груп абразивності, а СА – в породах 3-4 груп. При алмазному бурінні застосовувати в породах 3 групи абразивності коронки з нормальною матрицею (3), в породах 4-5 груп – коронки з твердою матрицею (4), 6 групи – з надтвердою матрицею (5).
Конструктивні параметри і галузь застосування алмазних коронок наведені в табл. 5.1.
Конструктивні параметри і галузь застосування твердосплавних коронок наведені в табл. 5.2.
Стандартом передбачено 13 типів системи озброєння шарошкових доліт у залежності від типу гірських порід: М, М3, МС, МСЗ, С, С3, СТ, Т, Т3, ТК, ТК3, К і ОК. Долота мають таку сферу застосування: М – для м’яких порід типу глини, крейди, гіпсу, I-III категорії з буримості; МС – для м’яких з прошарками середніх за твердістю порід; С – для середніх порід типу піщаників, щільних глин, мергелів IV-V категорій з буримості; СТ – для середніх з прошарками твердих порід; Т – для твердих порід типу доломітів, доломітизованих вапняків, базальтів VI-VII категорії з буримості; ТК – для твердих і міцних порід; К – для особливо міцних порід типу гранітів, окремнених вапняків, кварцитів VIII-X категорій з буримості; ОК – для дуже міцних порід XI-XII категорій з буримості.
Основні характеристики шарошкових і лопатевих доліт наведені в табл. 5.3.
Таблиця 5.1
Конструктивні параметри і режими буріння алмазними коронками
Тип коронки
Діаметр коронки, мм
Робоча площа торця коронки
Характеристика порід
Категорія порід
за буримістю
Рекомендовані питомі параметри режиму буріння


зовнішній
внутрішній



осьове навантаження на 1см2 робочої площі, даН
окружна швидкість, м/с
витрата промивальної рідини, л/хв на 1 мм діаметру

Одношарові

16А3СВ
93
72
18,2
Малої і середньої твердості
V
VI
40-50
40-50
2,0-2,5
0,7-0,8


76
57
12,6




0,5-0,6


59
41
8,5




0,4-0,5

КС
76
58
12,6
Середньої
твердості

VIІ
40-50
50-60
1,7-2,5
0,5-0,6

01А3
93
73
18,2
Малоабразивні, мілкозернисті, щільні, монолітні
VІІІ
ІХ
60-70
70-80
1,4-2,0
0,5-0,6


76
58
12,6




0,4-0,5


59
42
8,5




0,3-0,4


46
31
6,0




0,3-0,4

01А4
93
73
18,2
Абразивні, середньозернисті, тріщинуваті
VІІІ
ІХ
60-70
70-80
0,8-1,2
0,6-0,7


76
58
12,6




0,5-0,7


59
42
8,5




0,5-0,7


46
31
6,0




0,5-0,7


36
22
4,14




0,5-0,7

14А3
93
69
18,2
Тріщинуваті
VІІІ
ІХ
Х
60-70
70-80
80-90
0,6-1,2
0,5-0,7


76
54
12,6




0,5-0,7


59
38
8,5




0,5-0,7

04А3
93
73
18,2
Малоабразивні, мілкозернисті і середньозернисті
VІІ
VІІІ
ІХ
50-60
60-70
70-80
1,4-2,3
0,5-0,8


76
58
12,6




0,4-0,6


59
42
8,5




0,3-0,4

07А3
76
58
12,6
Малоабразивні, мілкозернисті і середньозернисті
VІІ
VІІІ
ІХ
50-60
60-70
70-80
1,4-2,3
0,4-0,6


59
42
8,5




0,3-0,4

А4ДП
93
73
18,2
Щільні і
слаботріщинуваті
VІІІ
ІХ
Х
60-70
70-80
80-110
0,8-2,2
0,5-0,6


76
58
12,6




0,4-0,5


59
42
8,5




0,3-0,4


46
31
6,0




0,3-0,4

Імпрегновані

02И3
93
73
18,2
Малоабразивні, дуже міцні, щільні, монолітні від тонкозернистих до скритокристалічних
ІХ
Х
ХІ
ХІІ
80-100
90-120
100-130
120-150
2,0-3,5
0,4-0,5


76
58
12,6




0,3-0,5


59
42
8,5




0,2-0,4


46
31
6,0




0,2-0,4


36
22
4,14




0,2-0,4

02И4
93
73
18,2
Абразивні, мілко- і середньозернисті, дуже міцні, щільні і тріщинуваті
Х
ХІ
ХІІ
90-120
100-130
120-150
1,6-2,3
0,5-0,6


76
58
12,6




0,5-0,6


59
42
8,5




0,4-0,6


46
31
6,0




0,4-0,6


36
22
4,14




0,4-0,6

И4ДП
76
58
12,6
Слаботріщинуваті і тріщинуваті, які перемежовуються, абразивні
ІХ
Х
ХІ
ХІІ
80-100
90-120
100-130
120-150
1,6-2,6
0,5-0,6


59
42
8,5




0,4-0,6

Таблиця 5.2
Конструктивні параметри і режими буріння твердосплавними коронками
Коронка
Характеристика порід
Типові
представники порід
Категорія порід
з буримості
Діаметр, мм
Кількість різців
Рекомендовані параметри режиму буріння





зовнішній
внутрішній
основних
підрізних
осьове навантаження на 1 основний різець, даН
окружна швидкість коронки, м/с
питома витрата промивальної рідини, л/хв на 1 мм діаметру

М1
М’які однорідні
Суглинки, глини, торф, крейда
I-III
151
132
112
93
112
92
73
57
8
8
8
8
-
-
-
-
50-60

1,0-1,5
1-1,5

М2
М’які з твердими прошарками
Глини, слабозцементовані пісковики, глинисті алевроліти, мергелі, нещільні вапняки
II-IV
151
132
112
93

113
93
74
58
14
14
12
12
-
-
-
-
60-80
1,0-1,5
1,2-1,6

М5
М’які однорідні
Глини, слабозцементовані пісковики, ангідрити, глинисті сланці
II-IV
151
132
112
93
112
91
73
54
24
24
16
16
6
6
4
4
25-60
1,0-1,8
1,2-1,6

СМ3
Малоабразивні монолітні
Аргіліти, алевроліти, глинисті сланці, доломіти, гіпси, вапняки
IV-VI
151
132
112
93
76
59
46
133
114
94
75
59
44
31
12
12
8
8
6
6
6
9
9
6
6
3
3
-
60-100
1,0-1,6
1-1,2

СМ4
Малоабразивні монолітні які перемежовуються за твердістю
Алевроліти, аргіліти, глинисті і піщані сланці, вапняки, базальти, дуніти
V-VI, частково
VII
151
132
112
93
76
132
113
93
74
58
12
12
9
9
9
4
4
3
3
3
50-80
0,8-2,0
1,2-1,6

СМ5
Малоабразивні монолітні і слаботріщинуваті
Доломіти, вапняки, глинисті і піщані сланці, серпентиніти
V-VI
151
132
112
93
76
59
46
36
133
114
94
75
59
44
31
21
24
24
18
18
12
12
12
9
4
4
3
3
4
4
4
3
40-60
0,8-1,8
1,2-1,6

СМ6
Малоабразивні монолітні і тріщинуваті
Доломіти, вапняки, серпентиніти, перидотити
VI-VII
151
132
112
93
76
59
46
133
114
94
75
59
44
31
24
24
18
18
12
12
12
8
8
6
6
4
4
2
50-70
1,0-1,6
0,8-1,2

СТ2
Малоабразивні, тріщинуваті, які перемежовуються
Вапняки, частково окремне ні доломіти, сланці з твердими включеннями
IV-VI
151
132
112
93
76
59
46
133
114
94
75
59
44
31
12
12
10
8
6
6
6
6
6
5
4
3
3
3
40-70
0,7-1,4
0,8-1,1

СА1
Абразивні, монолітні, щільні, тонко- і мілкозернисті
Пісковики, грубі алевроліти, габро, порфірити,
піщані сланці
VI-VIII
132
112
93
76
59
46
36
113
93
74
59
44
31
21
20
16
16
12
8
8
6
20
16
16
12
8
8
6
50-80
0,6-1,5
0,8-1,6

СА2
Абразивні, монолітні і які перемежовуються
Пісковики, алевроліти, діорити, габро, порфірити, окварцовані вапняки
VI-VIII, частково IX
76
59
59
44
20
15
12
9
50-80
0,8-1,5
0,8-1,4

СА3
Абразивні, монолітні і які перемежовуються
Пісковики, алевроліти, діорити, габро, порфірити, окварцовані вапняки
VI-VIII, частково IX
132
112
93
114
94
75
36
30
30
12
10
10
50-80
0,8-1,5
0,8-1,5

СА4
Абразивні, монолітні і слаботріщинувати
Габро, піроксеніти, діорити, дацити, скарни
VI-IX
132
112
93
76
59
46
114
94
75
59
44
31
24
20
20
16
12
12
6
5
5
4
3
3
50-60
0,6-1,2
0,8-1,6

СА5
Абразивні, монолітні і які перемежовуються
Пісковики, алевроліти, діорити, габро, порфірити, окварцовані вапняки
VI-VIII, частково IX
76
59
58
42
20
16
12
10
50-80
0,8-1,5
0,8-1,4

СА6
Абразивні, монолітні і які перемежовуються
Пісковики, алевроліти, діорити, габро, порфірити, окварцовані вапняки
VI-VIII, частково IX
132
112
93
112
92
73
32
28
28
12
12
12
50-80
0,8-1,5
0,8-1,5

Таблиця 5.3
Основні характеристики шарошкових і лопатевих доліт
Шифр
долота
Діаметр долота, мм
Тип і маркування різьби
Промивальні
канали
Максимально
припустимі
Висота, мм
Вага, кг




кількість
діаметр, мм
осьове навантаження, даН
частота обертання, хв-1



Шарошкові долота

ІІ46К-ЦА
46
З-38
1
18
1500
350
80
0,9

ІІІ59К-ЦА
59
З-42
1
22
2000
350
110
1,0

ІІІ76Т-ЦВ
76
З-42
1
15
2500
350
128,4
2,5

ІІІ76К-ЦВ
76
З-42
1
18
2500
350
120
2,25

ІІІ76ОК-ЦА
76
З-42
1
18
3500
350
120
2,25

ІІ93С-ЦВ-2
93
З-50
1
16
4000
350
150
2,5

ІІІ93Т-ЦВ-3
93
З-50
1
18
4000
350
146,5
4,6

ІІІ93К-ЦА
93
З-50
1
18
4000
350
146,5
4,7

ІІ112М-ГВ
112
З-63,5
2
12*
6000
600
177
4,5

ІІІ112С-ЦВ
112
З-63,5
1
25
6000
500
170
5,26

ІІІ112Т-ЦВ
112
З-63,5
1
18
6000
500
170
6,4

ІІІ112К-ЦВ
112
З-63,5
1
28
6000
500
151
7,5

ІІІ132М-ГВ
132
З-63,5
2
14*
7000
600
210
6,7

ІІІ132С-ЦВ-2
132
З-63,5
1
28
7000
500
185
8,9

ІІІ132Т-ЦВ
132
З-63,5
1
28
7000
500
187
8,9

ІІІ132К-ЦВ
132
З-63,5
1
25
7000
500
188
9,7

ІІІ151М-ГВ
151
З-88
2
15*
12000
500
220
8,1

ІІІ151С-ЦВ
151
З-88
1
32
12000
500
210
12,5

ІІІ151Т-ЦВ
151
З-88
1
32
12000
500
226
12,3

ІІІ151К-ЦВ
151
З-88
1
32
12000
500
226
13,4

Лопатеві долота різально-сколюючої дії

2Л-76
76
З-42
1
11
1500

170
2,3

2Л-93
93
З-50
1
11
2000

170
3,7

2Л-112
112
З-66
1
13
3000

210
4,5

2Л-132
132
З-88
1
16
4000

270
7,0

2Л-151
151
З-88
1
18
5000

270
8,8

3Л-132
132
З-88
1
13
5500

260
9,5

3Л-151
151
З-88
1
16
8000

260
11,5

3Л-190,5
190,5
З-117
1
24
13000

320
23

3ЛГ-190,5
190,5
З-117
3
10-14
13000

320
23

Лопатеві долота різально-стиральної дії

3ИРГ-190,5
190,5
З-117
3
10-14
18000

320
23

6ИР-76
76
З-42
2
12
3000

142
2,0

6ИР-93
93
З-66
2
14
4500

180
2,5

6ИР-112
112
З-66
2
14
6000

200
4,0

6ИР-132
132
З-88
2
18
8000

250
8,0

6ИР-151
151
З-88
2
25
12000

270
12,5

6ИР-190,5
190,5
З-117
3
25
18000

300
19,0

6ИРГ-190,5
190,5
З-117
3
10-14
18000

300
19,0

*Діаметр отворів гідравлічних насадок: конічної 8 мм, циліндричної відповідно 12, 14, 15 мм.
Основні конструктивні параметри породоруйнуючого інструменту надаються у вигляді таблиці (табл. 5.4).
Таблиця 5.4
Області застосування і характеристика породоруйнуючого інструменту
Інтервал використання
Характеристика порід
Тип породоруйнуючого інструменту
Конструктивні параметри


Найменування
Категорія з буримості
Група абразивності

Діаметр, мм
Число основних різців
(пакетів)
Площа торця, см2






Зовнішн.
Внутр.














В таблицю заносяться дані вибраних типів породоруйнуючого інструменту для кожної групи порід і діаметру.
Проектування режимів буріння включає розрахунок для кожного типу породоруйнуючого інструменту значень режимних параметрів, їх корегування з врахуванням конкретних умов буріння, бурового обладнання і інструменту, що застосовуються, співставлення з існуючими рекомендаціями і остаточне їх визначення.
При твердосплавному бурінні параметри режиму буріння визначаються наступним чином.
Осьове навантаження на коронку визначається за формулою
С = Спит
·m, даН, (5.1)
де Спит – питоме навантаження на один основний різець (пакет), даН; m – кількість основних різців (пакетів) у коронці визначеного типу і діаметра.
Величину С0 вибирають з урахуванням міцності твердосплавних різців. Навантаження, що рекомендуються, на один основний (об’ємний) різець наведені в табл. 5.2, яку можна використовувати також при виборі типу твердосплавної коронки, що відповідає визначеної категорії порід з буримості.
Частота обертання бурового снаряда визначається, виходячи з окружної швидкості різця, що рекомендується, за формулою
13 EMBED Equation.3 1415, хв-1, (5.2)
де Vокр – окружна швидкість руху різця, м/с; Dc – середній діаметр коронки в м, який у свою чергу дорівнює
13 EMBED Equation.3 1415, м, (5.3)
де Dз і Dв – відповідно зовнішній та внутрішній діаметри коронки, м.
Конструктивні параметри твердосплавних коронок наведені в табл. 5.2.
Витрату промивальної рідини знаходять з питомої витрати, що рекомендується, у л/хв на 1 см діаметра коронки (табл. 5.2) за формулою
13 EMBED Equation.3 1415 л/хв, (5.4)
де qпит – питома об’ємна витрата на 1 мм діаметра, л/хв; Dз – зовнішній діаметр коронки, мм.
Можна також визначити потрібну витрату промивальної рідини, виходячи зі швидкості, що рекомендується, висхідного потоку, помноживши цю величину на площу кільцевого каналу між стінками свердловини і бурильних труб. Саме так визначають, наприклад, витрату повітря при бурінні з продувкою.
В абразивних породах необхідно знижувати частоту обертання снаряда, а осьове навантаження збільшувати аж до максимальних значень, що рекомендуються.
При алмазному бурінні параметри режиму буріння визначаються наступним чином.
Осьове навантаження на коронку визначається за формулою
13 EMBED Equation.3 1415, даН, (5.5)
де Спит – питоме осьове навантаження на робочий торець коронки, даН/см2 (табл. 5.2); S – площа робочої частини торця коронки (за винятком площі промивальних каналів), см2 (табл. 5.2).
Частота обертання бурового снаряда аналогічно твердосплавному бурінню
13 EMBED Equation.3 1415, хв-1. (5.6)
Витрата промивальної рідини визначається за формулою
13 EMBED Equation.3 1415 л/хв, (5.7)
де qпит – питома об’ємна витрата промивальної рідини в л/хв на 1 мм діаметра коронки (табл. 5.2); Dз – зовнішній діаметр коронки, мм.
При безкерновому бурінні параметри режиму буріння визначаються наступним чином.
Осьове навантаження на долото визначається за формулою
13 EMBED Equation.3 1415, даН, (5.8)
де Спит – питоме навантаження на 1 см долота, що залежить від його типу і твердості порід (табл. 5.5); DД – діаметр долота, см
З метою забезпечення міцності долота осьове навантаження С не повинне перевищувати припустиме. Навантаження С створюється колоною ОБТ, довжина якої визначається з виразу
13 EMBED Equation.3 1415, м, (5.9)
де k = 1,25 – коефіцієнт збільшення довжини ОБТ для додаткового розтягання бурильних труб; q1м – вага 1 м ОБТ, даН; (р – густина промивальної рідини, кг/м3; (м – щільність матеріалу бурильних труб (для сталі (м=7850 кг/м3).
Частоту обертання долота орієнтовно можна визначити за формулою:
13 EMBED Equation.3 1415, хв-1. (5.10)
Окружну швидкість обертання можна прийняти використовуючи рекомендовані дані (табл. 5.5).
Витрата промивальної рідини
13 EMBED Equation.3 1415, м3/с, (5.11)
де Vвп – швидкість висхідного потоку промивальної рідини, м/с; DД, dбт – діаметр відповідно долота і бурильних труб, м.
Швидкість висхідного потоку приймається тем більше, чим вище швидкість буріння і менше діаметр свердловини. При бурінні свердловин великих діаметрів для зменшення розрахункової величини Q допускається зниження Vвп до 0,2-0,3 м/с, однак у цьому випадку для збільшення несучої здатності розчину варто підвищити його щільність і в’язкість. Орієнтовано швидкість висхідного потоку можна прийняти використовуючи рекомендовані данні (табл. 5.5).
Таблиця 5.5
Режими безкернового буріння
Тип долота
Категорія порід
Питоме осьове навантаження, даН/см
Окружна швидкість обертання, м/с
Питома витрата промивальної рідини, л/хв/см
Швидкість висхідного потоку, м/с

Лопатеві долота

Л
І-ІІ
180-190
1,0-1,2
12-16
0,6-0,8

Л
III-IV
190-200
1,2-1,8
15-20
0,6-0,8

ИР
IV-V
220-240
1,2-1,8
13-18
0,6-0,8

Пікобури


І-ІІ
50-60
0,8-1,2
12-16
0,6-0,8


III-IV
60-70
1,0-1,4
15-20
0,6-0,8


IV-V
70-90
0,6-1,2
13-18
0,6-0,8

Алмазні долота


VII-VIII
70-80
0,4-1,0
8-10
0,3


IX-XI
80-90
0,8-1,4
6-8
0,25

Шарошкові долота

М
I-IV
150-200
0,8-1,2
25-35
0,8

С
V-VII
200-250
1,0-1,4
20-25
0,8

СТ, СЗ
V-VII
200-300
0,8-1,2
20-25
0,8

Т, ТЗ
VII-VIII
250-300
0,7-1,1
15-20
0,6

ТКЗ, ТК
VII-IX
250-350
0,6-1,0
15-20
0,6

К
IX-X
250-400
0,6-0,9
13-15
0,4

ОК
XII
400-500
0,6-0,8
13-15
0,4


Ск~°ореговані значення режимних параметрів з урахуванням точності вимірювальних приладів і характеристики верстата або насосу зводяться в табл. 5.6.
Таблиця 5.6
Прийняті значення режимних параметрів
Інтервал використання
Порода
Категорія з буримості
Типорозмір ПРІ
Значення режимних параметрів
Примітка





Сос, даН
n, хв-1
Q, л/хв












В примітці вказуються обмеження чи інші особливості режиму буріння окремих інтервалів свердловини, пов’язаних з тріщинуватістю порід, глибиною буріння та ін.
Далі розглядаються особливості буріння по корисній копалині, що забезпечують отримання кондиційного виходу керну.

6. ПЕРЕВІРОЧНІ РОЗРАХУНКИ ВИБОРУ ОБЛАДНАННЯ ТА ІНСТРУМЕНТУ
В цьому розділі здійснюється вибір схеми талевої оснастки, а також перевірка на вантажопідйомність прийнятої раніше щогли (вишки).
Оснастка талевої системи вибирається з урахуванням вантажопідйомності лебідки верстата для умов максимальної маси бурового інструменту. При цьому талева оснастка може бути прийнята як з парним, так і з непарним числом струн, що скорочуються. Для рівномірного розподілу навантаження на бурову вишку при значній глибині свердловини доцільно орієнтуватися на застосування симетричної двох- чи чотирьохструнної оснастки.
Навантаження на гак бурової установки
13 EMBED Equation.3 1415, (6.1)
де kп = 1,3(1,5 – коефіцієнт, що враховує можливе прихоплення бурового снаряду, більше значення приймається для глибоких свердловин; ( – коефіцієнт, що враховує збільшення ваги бурильних труб за рахунок з’єднань, для муфто-замкових труб (=1,1, для ніпельних (=1,05; q1 – вага 1 м гладкої частини бурильних труб, Н; L – довжина колони бурильних труб, м; (р – густина промивальної рідини, кг/м3; (м – щільність матеріалу бурильних труб (для сталі (м=7850 кг/м3; для сплаву Д16Т (м=2800 кг/м3).
Необхідна кількість струн талевої системи
13 EMBED Equation.3 1415, (6.2)
де Рл – вантажопідйомність лебідки, Н; (тс – коефіцієнт корисної дії талевої системи, для двохструнної оснастки його можна прийняти (тс=0,94, для чотирьохструнної (тс=0,90.
Глибина буріння на прямому канаті
13 EMBED Equation.3 1415. (6.3)
Робоче навантаження на вишку для парної кількості рухомих струн
13 EMBED Equation.3 1415. (6.4)
Робоче навантаження на вишку для непарної кількості рухомих струн
13 EMBED Equation.3 1415. (6.5)
Порівнявши значення робочого навантаження на щоглу (вишку) з технічною характеристикою щогли (вишки) вибраної бурової установки, робиться висновок про відповідність вибраної вишки для умов буріння. Необхідно звернути увагу на те, що для щогл БМТ вказане допустиме навантаження не на кронблок, а на талевий блок. У випадку невідповідності потрібно вибрати або іншу вишку або іншу установку.

7. ПІДГОТОВКА СВЕРДЛОВИНИ ДЛЯ ПРОВЕДЕННЯ ГЕОФІЗИЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ
У всіх свердловинах необхідно проведення геофізичних досліджень, при чому гама-каротаж (ГК) обов’язковий для свердловин будь-якого призначення.
В цьому розділі описуються підготовка бурової і свердловини, а також проведення геофізичних досліджень в свердловині.

8. ЛІКВІДАЦІЯ СВЕРДЛОВИНИ
По завершенню буріння свердловини проводиться комплекс робіт, спрямованих на відновлення природного стану порушених надр та рекультивації ділянки, займаної під бурову установку.
В цьому розділі визначається можливість витягнення обсадних труб та їх кількість (довжина), розробляється проект ліквідаційного тампонування, описується порядок рекультивації ділянки та облаштування устя свердловини.
Проект ліквідаційного тампонування включає вибір способу тампонування, складу тампонажної суміші, розрахунок необхідної кількості матеріалів для ії приготування [7, с. 472], визначення місць установки ізоляційних пробок.
В заключній частині цього розділу приводиться перелік робіт з рекультивації ділянки [1, т. II, с. 389-396] та облаштуванню устя свердловини.

ЛІТЕРАТУРА

Справочник по бурению геологоразведочных скважин. Т.1 и 2 / Под общ. ред. проф. Е.А. Козловского.-М.; Недра, 1984. – 512 и 437 с.
Михайлова Н.Д. Техническое проектирование колонкового бурения. – М.,: Недра, 1985. – 130 с.
Справочное руководство мастера геологоразведочного бурения. Л.: Недра, 1983. – 400 с.
Ганджумян Р.А. Практические расчеты в разведочном бурении. – М.: Недра, 1986. – 253 с.
Буровой инструмент для геологоразведочных скважин: Справочник / Под ред. Н.И.Корнилова. – М.: Недра, 1990. – 395 с.
Винниченко В.М., Максименко М.М. Технология бурения геологоразведочных скважин. – М.: Недра, 1988. – 110 с.
Воздвиженский Б.И., Голубинцев О.Н., Новожилов А.А. Разведочное бурение. – М.: Недра, 1979. – 366 с.
Справочник по бурению скважин на уголь. – М.: Недра, 1988. – 320 с.
Володин Ю.И. Основы бурения. – М.: Недра, 1986. – 360 с.
Юшков А.С., Пилипец В.И. Геологоразведочное бурение: Учебное пособие. – Донецк: Норд-Пресс, 2004. – 464 с.
Додаток 1
Форма ГТП
ГЕОЛОГО-ТЕХНІЧНИЙ ПРОЕКТ
буріння розвідувальної свердловини
проектної глибини _____________ м.

Бурильні труби
Обладнання:
Вишка (щогла) ______
Верстат ____________
Насос ______________


Матеріал
Зовнішній діаметр, мм
Тип з’єднання
Маса 1 м,
кг
Інтервал застосування, м

Початковий кут нахилу
________ град.

Оснастка талевої системи















ОБТ





Типорозмір
Кількість свічок
Загальна довжина, м
Маса 1 м,
кг
Інтервал застосування, м














Шкала глибин
Геологічний розріз
Геологічні умови
Можливі ускладнення
Конструкція свердловини
Технологія буріння
Схема ліквідаційного тампонажу
Примітка



Категорія порід
Глибини підошви шару
Потужність пластів корисної
копалини і % виходу керну


Типорозмір породоруйнуючого
інструменту
Режим буріння











Осьове навантаження, даН
Частота обертання, хв-1
Витрата промивальної рідини, л/хв
Вид та параметри
промивальної рідини



1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14






УМОВНІ ПОЗНАЧЕННЯ








Штамп
Додаток 2
Склад і галузь застосування промивальних рідин
(по Івачову Л.М.)
Тип промивального агенту
Склад
Основні технічні параметри
Галузь застосування

Технічна вода


В стійких і вельми стійких скельних і полускельних породах

Істинні розчини

Сольові розчини
Вода + до 20-25% NaCl чи KCl чи МІН-1

В стійких і вельми стійких скельних і полускельних, в зимовий час в багаторічномерзлих породах, в пластах солей Na чи К невеликої потужності

Водні розчини ПАВ
Вода + 0,2-1,5% ПАР, що сприяють руйнуванню гірських порід при бурінні

В стійких і вельми стійких скельних і полускельних породах

Водні розчини полімерів
1) Вода + 0,2-0,5% РС-2 чи РС-4
2) Вода + 0,5-1% ПАА чи тіпану
3) Вода + 0,3-0,4% М-14 + 0,06-0,15% NaOH
Т=20-25 с
рН=10,5-12
Т=18-28 с
рН=9
Т=27-30 с
рН=11-13
При алмазному бурінні свердловин малого діаметру, в відносно стійких породах, можливо з прошарками глиномістких порід при загальній мінералізації пластових вод до 3% і загальний жорсткості 26 ммоль/кг.
В якості дисперсійного середовища для отримання бурових розчинів на основі вибурених порід

Силікатно-гумінові розчини
0,72-0,84 м3 води +4-8% рідкого скла + 12-20% ВЛР
(=1,03-1,04 г/см3
Т=16-18 с
В=5-8 см3
рН=8-9
В слабостійких породах: таких що обвалюються (осипаються) глинистих сланцях, аргілітах, перем'ятих зонах тектонічних порушень

Безглинисті полімерферосульфатні розчини
85-90% води + 1-2 ССБ (КССБ) + 2-3% сіркокислого заліза + 0,8-1% каустичної соди + 4 % тіпану чи 0,2-0,5% ПАА (КМЦ)
(=1,03-1,04 г/см3
Т=16-17 с
В=5-7 см3
рН=7-7,5
В нестійких і слабостійких породах, схильних до набухань і обвалів (хлоритові, хлорит-біотитові, талькові і інші сланці, сипучі рудні тіла) в умовах високої мінералізації: до 10 % NA+Ca+Mg

Безглинисті полімерлужні розчини
1) 0,9-0,92 м3 води + 0,6-0,8% КМЦ + 8-10% ВЛР
(=1,03-1,04 г/см3
Т=30-45 с
В=3-4 см3
рН=8-9
В відносно стійких породах, таких що осипаються пісковиках, аргілітах, алевролітах, в тому числі схильних до часткових поглинань; для попередження кольматації водоносних горизонтів


2) 0,9-0,92 м3 води + 2,5-3% мезги + 6-7% ВЛР + 0,1-0,2% NaOH
(=1,03-1,04 г/см3
Т=26-40 с
В=3,5-5,5 см3
рН=8-9


Дисперсні системи

Емульсійні промивальні рідини (водо-мастильні емульсії)
1) Вода м'яка + 1-2% шкіряної емульгуючої пасти 1,5-2,5% ОСГ

В породах, стійких і вельми стійких при високочастотному, головним чином алмазному бурінні свердловин малого діаметру: з м'якими слабомінералізованими водами (вміст іонів Ca, Mg до 5 ммоль/кг);


2) Вода м'яка чи слабожорстка + 1-5% емульсолу
ЕЛ-4

з водами підвищеної жорсткості і мінералізації (вміст іонів Ca, Mg до 45 ммоль/кг);


3) Вода любої жорсткості + 1-5% концентрату ленол-10 чи ленол-32

з водами любої жорсткості і мінералізації

Глинисті розчини



1. Нормальний
1) 8-22% якісної глини + вода;
(=1,07-1,13 г/см3
В=20-30 см3
рН=8-9
В відносно стійких і стійких тріщинуватих породах при загальній мінералізації до 1% NaCl


2) 16-30% глини середньої якості + вода
(=1,1-1,2 г/см3
Т=25-30 с
В=25-35 см3


2. Покращений
Нормальний глинистий розчин + 10-20% рідкого ВЛР (ТЛР) чи 2-5% ПВЛР
(=1,06-1,1 г/см3
Т=19-23 с
В=12-15 см3
(=1,09-1,18 г/см3
Т=20-25 с
В=15-25 см3
В слабостійких і відносно стійких породах, породах, що слабо диспергуються при загальній мінералізації до 3 % NaCl

3. Інгібований
Нормальний глинистий розчин + 1-2% інгібітору (CaCl2) + 0,1-0,2% регулятора лужності (Са(ОН)2) + 5-10% стабілізатора КССБ чи 5-8% ФХЛС
(=1,12-1,2 г/см3
Т=20-25 с
В=8-10 см3
рН=7-10
В слабостійких породах таких що диспергуються породах: глинах, глинистих сланцях, що набухають, аргілітах, гіпсоангідритах при загальній мінералізації до 5 кг/м3 і вибійних температурах не вище 100 °С. Стійкий при розбурюванні цементних стаканів і мостів

4. Емульсійні глинисті розчини (емульсії І роду)
Нормальний глинистий розчин +
1) 2-12% нафти + 0,5-1% ПАР-емульгатор
2) 3-4% СМАД-1 + 0,5-1 ПАР-емульгатор
(=1,1-1,15 г/см3
Т=20-25 с
В=4-6 см3

В потужних товщах нестійких глинистих и глинисто-карбонатних порід, схильних до утворення сальників

5. Малоглинисті розчини
Високоякісна глина 3-5, максимум 7%.
В якості структуроутворювача і регуляторів вмісту твердої фази використовуються високомолекулярні полімерні реагенти селективної дії
1) 0,5-1% ПАА;
2) 0,5-1% гідролізованого ПАА;
3) 0,5-1% М-14;
4) 0,1-0,5 біополімеру БП-1;
5) 2-4% модифікованого гуматного реагенту МГР
(=1,02-1,05 г/см3
Т=16-33 с
В=3-12 см3
рН=8-10
При алмазному бурінні свердловин малого діаметру в відносно стійких монолітних і тріщинуватих породах. При наявності прошарків глин рекомендуються розчини на основі ГПАА

6. Обважнені глинисті розчини
Нормальний глинистий розчин +




1) 25-70% баритового концентрату;
(=1,7-2,2 г/см3
Т=26-60 с
В=5-6 см3
При бурінні в умовах високих пластових тисках, а також в нестійких, таких що обвалюються і осипаються породах, при звуженні стовбура свердловини


2) 30-70 залізистих концентратів
(=1,7-2 г/см3
Т=25-60 с
В=5-6 см3
Те саме


3) 30-50% крейди, вапняку + 5-8% ВЛР; 2-4% окзилу; 2-3% ПФХЛ; 2-3% ФХЛС
(=1,4-1,6 г/см3
Т=22-45 с
В=6-8 см3
рН=7-8
Те саме

Крейдові розчини
Вода + 15-40% молотої крейди + структуроутворювач (3-5% глини чи 0,5-3% рідкого скла) + понижувач водовіддачі (5-15% ВЛР, чи 4-6% КССБ, чи 1-2% полімерів)
(=1,1-1,25 г/см3
Т=19-30 с
В=10-12 см3
рН=7,5-8
В відносно стійких породах з високою мінералізацією по NaCl, в крейдових відкладеннях. В продуктивних пластах для зменшення кольматації

Розчини на основі вибурених порід
Вода + 2-5% твердої фази, що представлені породами, що перебурюють, + 0,5-2% ПАР, що сприяють диспергації твердої фази + стабілізатори: 1-2% бентоніту, 0,2-0,5% полімерів, 0,5-2% рідкого скла
(=1,02-1,05 г/см3
Т=16-20 с
В=25-30 см3
рН=7,5-7,5
В гірських породах що не поглинають промивальну рідину, які рекомендують для бурінні з промиванням нормальним глинистим розчином

Дисперсні системи на повітряній основі

Піни
Стиснуте повітря + вода з добавками 0,2-2% ПАР при ступені аерації Vг/Vв=50-300
Не нормуються
В багаторічномерзлих породах, в породах схильних до набухання в умовах малих (не більше 0,001 м3/с) водо припливах. Не рекомендується в вельми нестійких несцементованих породах

Аеровані промивальні рідини:



1. Аерована вода
Суміш води з повітрям
Відносно параметрів води знижена густина, підвищена в’язкість. Рідина відрізняється підвищеною несучою здатністю
В стійких і вельми стійких породах, при наявності зон поглинань, при вскритті слабопроникнених водоносних горизонтів в кріпких породах

2. Аеровані розчини
Суміш розчину з повітрям. Аерації можуть піддаватися любі розчини, окрім обважнених
Відносно параметрів вихідного розчину знижена густина, підвищена в’язкість знижена водовіддача. Рідина відрізняється підвищеною несучою здатністю
В породах, що рекомендують для вихідного розчину, при наявності зон поглинань, зашламуванні свердловини, при вскритті водоносних горизонтів, представлених нестійкими породами



Класифікація типових представників гірничих порід по буримості для обертального механічного буріння свердловин
Категорія порід по буримості
Гірничі породи, типові для кожної категорії
Приблизна механічна швидкість, м/год.

І
Торф і рослинний шар без коренів; лес, піски (не пливуни), cупіски без гальки і щебня; мул, вологі і мулові грунти; суглинки лесовидні ; трепел; крейда слабка.
2530

ІІ
Торф і рослинний шар з коренями або з невеликою домішкою мілкої (до 3 см) гальки і щебня; супіски і суглинки з домішкою до 20% мілкої (до 3 см) гальки і щебня; піски щільні; суглинок щільний; лес; мергель пухкий; пливун без напору; лід; глини середньої щільності (стрічкові і пластичні); крейда; діатомит; сажи; кам’яна сіль (галіт); цілком каолінізовані продукти вивітрювання вивержених і метаморфізованих порід; залізна руда вохриста.
11...15

ІІІ
Суглинки і супіски з домішкою більш 20% мілкої (до 3 см) гальки або щебня; лес щільний; жорства; пливун напірний; глини з частими прошарками (до 5 см) слабкозцементованих пісковиків і мергелів, щільні, мергелисті , загипсовані, піщанисті ; алевроліти глинисті слабкозцементовані; пісковики, слабкозцементовані глинястим і вапняковим цементом мергель; вапняк-черепашечник, крейда щільна; магнезит; гипс тонкокристаличний, виветрелий; кам'яне вугілля слабке; буре вугілля; сланці талькові, руйновані усіх різновидів; марганцева руда; залізна руда окислена, пухка; боксити глинясті.
5,7...10

ІV
Галечник, що складається з мілких гальок осадових порід; мерзлі водоносні піски, мул, торф; алевроліти щільні глинясті; мергель щільний ;пісковики глинясті; нещільні вапняки і доломити; магнезит щільний; пористі вапняки, туфи, опоки глинясті; гіпс кристалічний; ангідрит; калійні солі; кам'яне вугілля середньої міцності; буре вугілля міцне; каолін (пер- винний); сланці глинясті , піщано-глинясті, горючі, вуглисті, алевролітові; серпентиніти (змійовики) дуже виветрелі і отальковані; нещільні скарни хлористого і амфіболслюдяного складу; апатит кристалічний ; дуже виветрелі дунити; перидотити; кимберліти, доторкнуті вивітрюванням; мартитові і їм подібні руди, дуже виветрелі; залізна руда м'яка в'язка ; боксити.
3,5...5,0

V
Галечно-щебенисті грунти; галечник мерзлий, зв'язаний глинястим або піщано-глинястим матеріалом з льодяними прошарками; мерзлі: пісок крупнозернистий і жорства, мул щільний; глини піщанисті; пісковики на вапняковому і залізистому цементі; алевроліти; аргіліти; глини аргілітоподібні, дуже щільні, щільні дуже піщанисті; конгломерат осадових порід на піщано-глинистому або другому пористому цементі; вапняки; мармур ; доломити мергелісті; ангідрит дуже щільний; опоки пористі виветрелі; кам'яне вугілля тверде; антрацит, фосфорити желвакові; сланці глинясто-слюдяні, тальково-хлоритові, хлоритові, хлорито-глинясті, серицитові; серпентинити (змійовики); виветрелі
2,53,5

V
Альбітофіри; кератофіри; туфи серпентинізовані вулканичні; дунити, доторкнуті вивітрюванням; кімберліт і брекчієвидні; мартитові і їм подібні руди, нещільні
2,5...3,5


Ангідрити щільні, забруднені туфогенним матеріалом ; глини щільні мерзлі; глини щільні з прошарками доломіту і сидеритів; конгломерат осадочних порід на вапняковому цементі; пісковики полевошпатові, кварцево-вапняковисті; алевроліти з включенням кварцу; вапняки щільні доломітизовані, скарновані; доломити щільні; опоки; сланці глинясті, кварцево-серицитові, кварцево-слюдясті, кварцево-хлоритові, кварцево-хлорито-серицитові, кровельні; хлоритизовані і розсланцовані альбитофіри, кератофири, габро; аргіліти слабкоокремнені; дуніти, не доторкнуті вивітрюванням; перидотити, доторкнуті вивітрюванням; амфіболіти; піроксенити крупнокристалічні; тальково-карбонатні породи; апатити; скарни епідотокальцитові; колчедан сипкий; бурі залізняки ноздруваті; гематито-мартитові руди; сидерити.
1,5...2,5

VІІ
Аргіліти окремнені; галечник вивержених і метаморфічних порід (речник); щебінь мілкий без валунів; конгломерати з галькою (50%) вивержених порід на піщано-глинистому цементі; конгломерати осадочних порід на кременистому це- менті; пісковики кварцеві; доломити дуже щільні; окварцовані полевошпатові пісковики, вапняки; каолін агальматолітовий; опоки міцні щільні; фосфоритова плита; сланці слабко окремнені, амфибол-магнетитові, куминітонитові, роговообманкові, хлорито-роговообманкові; слабко-розсланцовані альбітофіри, кератофіри, порфіри, порфірити; діабазові туфи, доторкнуті вивітрюванням; порфіри, порфірити; крупно і середньозернисті, доторкнуті вивітрюванням граніти, сієніти, діорити, габро та інші вивержені породи; піроксенити; піроксенити рудні; кімберліти базальтові; скарни кальцитомістящі авгітогранатові; кварци пористі (тріщинуваті, ноздруваті, охрясті); бурі залізняки ноздруваті, пористі; хроміти; сульфідні руди ;мартитосидеритові і гематитові руди; амфіболмагнетитові руди.
1,9...2,0

VІІІ
Аргіліти кременисті; конгломерати вивержених порід на вапняковому цементі; доломіти окварцовані; окремнені вапняки і доломіти; фосфорити щільні пластові; сланці окремнені, кварцево-хлоритові, кварцево-серицитові, кварцево-хлорито-епідотові, слюдяні; гнейси; середньозернисті альбітофіри і кератофіри; базальти виветрелі; диабази; порфіри і порфірити; андезити; діорити, не доторкнуті вивітрюванням; лабрадорити; перидотити; мілкозернисті доторкнуті вивітрюванням граніти; сієніти; габро; доторкнуті вивітрюванням гранітогнейси, пегматити, кварцево-турмалінові породи; скарни крупно- і середньозернисті кристалічні авгіто-гранатові, авгіто-епідотові; епідозити; кварцево-карбонатні і кварцево-баритові породи; бурі залізняки пористі; гідрогематитові руди щільні; кварцити гематитові, магнетитові; колчедан щільний; боксити діаспорові.
1,3...1,9

ІX
Базальти, не доторкнуті вивітрюванням; конгломерати вивержених порід на кременистому цементі; вапняки карстові; окремнені; сланці кременисті; кварцити магнетитові і гематитові тонкосмугасті, щільні мартито-магнетитові; роговики амфібол-магнетитові і серицитизовані; альбітофіри і кератофіри; трахіти; порфіри окварцовані; діабази тонкокристаличні; туфи окремнені, ороговиковані; доторкнуті вивітрюванням ліпарити; мікрограніти; крупно і середньозернисті граніти, гранітогнейси; сієніти; габронорити; пегматіти; березити; скарни мілко-кристаличні авгіто-епідото-гранатові, датоліто-геденбергітові; скарни крупнозернисті, гранатові; окварцовані амфіболіти, колчедан; кварцево-турмалинові породи, не доторкнуті виві-трюванням; бурі залізняки щільні; кварци із значною кількістю колчедану; барити щільні.
0,75...1,2

X
Валуно-галечні откладення вивержених і метаморфізованих порід; пісковики кварцеві зливні; джеспіліти, доторкнуті виві-трюванням; фосфато-кремнисті породи ; кварцити нерівно-мірнозернисті; роговики з вкрапленістю сульфидів; кварцеві альбитофіри і кератофіри; ліпарити; мілкозернисті граніти, гранітогнейси і гранодіорити; мікрограніти; пегматити щільні, дуже кварцеві; скарни мілкозернисті гранатові, датолито-гранатові; магнетитові і мартитові руди, щільні, з прошарками роговиків; бурі залізняки окремнені; кварц жильний; порфірити дуже окварцовані и ороговиковані.
0,5...0,75


Альбитофіри тонкозернисті, ороговиковані; джеспіліти, не доторкнуті вивітрюванням;сланці ямшовидні кременисті; кварцити; роговики залізясті дуже тверді; кварц щільний; корундові породи; джеспіліти гематито-мартитові і гематито-магнетитові.
0,3...0,5

XІІ
Абсолютно не доторкнуті вивітрюванням монолітнозливні джеспіліти, кремінь, яшми, роговики, кварцити, егиринові і корундові породи
0,15...0,25


Характеристика міри абразивності гірничих порід

Група
Показник абразив-ності
Міра абразив-ності
Гірничі породи

1
0.5 і менш
Малоабразивні
Мармур. Вапняк. Ангідрит. Алевроліт.

2
0.5 - 1.0
Помірно абразивні
Руда марганцева. Туфобрекчії. Доломіт. Хлорито-креме-нисто-магнетитова порода. Скарн переважно карбонатно-пі-роксенового складу. Сланець серицито-хлорито-карбо-натний, полевошпатизований. Вапняк частково окремнений.

3
1.0 - 1.5
Середньо-абразивні
Карбонато-хлорито-епідотові породи, полевошпатизовані. Скарн карбонатний окремнений. Діабаз Туфопісковик. Скарн епидото-хлорито-піроксеновий. Туф кислого ефузива. Пі-роксен-альбитова порода. Туф кварцевих порфирів Ада-меліт-порфір. Діорит скарнований. Алевроліт окремнений Габро. Кератофіри. Вапняки окремнені. Пісковики аркозові

4
1.5 - 2.0
Абразивні
Діорит епидотизований з сульфидами, скарн рудний. Сіенит. Туфороговикований. Гранодіорит. Діабазовий порфірит. Габро-діабаз Діорит кварцевий. Альбитофір ороговикований. Кварцевий порфір. Туф кварцевого альбитофіра. Роговик піроксеновий. Скарн грана топіроксеновий. Пісковник ороговикований. Руда гематитова. Кварцити залізисті. Гравеліти Пісковики кварцеві.

5
2.0 - 2.5
Дуже абразивні
Кварц жильний. Граніти середньозернисті. Граносієніт-порфір. Пісковик кварцевий, кременистий. Кварц-турмалинова порода. Адамеліт. Роговик силикатно-магнетитовий. Скарн гранатовий. Гнейси. Сієніто-діорити.

6
2.5 - 3.0
Дуже абразивні
Яшмовидна порода. Кварцит. Граніти мілкозернисті. Сієніти окремнені. Роговики мартито-гематитові. Джеспіліти. Піроксенити окварцовані.







РЕКОМЕНДАЦІЇ
до вибору очисних агентів в залежності від міри стійкості гірничих порід
при бурінні розвідувальних свердловин (по Л.М. Івачеву)

Група по стійкості свердло-вин (табл.4)
Міра стійкості порід
Вид порушення цілісності стінок свердловини
Типові породи
Рекомендуємі очистні агенти

4
Дуже нестійкі
Обвали, розмив
Крупнозернисті і сере-дньозернисті піски, відмитий гравій, галечник, щебень
Глинясті і крейдяні розчини з підвищеною кількістю твердої фази, обважчені розчини

3
Нестійкі
Обвали, слабке набухання, розмив
Мул, лес, супіски, піски, гравій, галечник, щебень з глинясто-піщаним заповнювачем. Сильно виветрелі (до жорстви) скельні породи
Глинясті і крейдяні розчини з підвищеною кількістю твердої фази і мінімальною водовіддачею, обважчені розчини, промивні рідини на вуглеводневій основі

3
Із зміню ючейся стійкістю
Обвали, набухання, пластична течія, розмив
Суглинки, глини, піщано-глинясті грунти, пухкі, націлокаолінизовані скельні породи
Інгібовані глинясті розчини, крейдяні, сапропелеві розчини (все з пониженою водовіддачею) емульсійні глинясті розчини, розчини на вуглеводневій основі, сольонатрієві і калієві сольові розчини

3 - 2
Слабко стійкі
Обвали, осипи, слабе набухання, пластична течія, розмив
Сланці глинясті, слабкозцементовані пісковики, вугілля, слабкі мергелі, гіпс, галіти, слабкозцементовані брекчії і конгломерати, виветріли зони тектонічних порушень
Інгібовані глинясті і крейдяні розчини, можливо з підвищеною кількістю твердої фази і зниженою водовіддачею. В окремих випадках глинясті розчини

2
Віднос-но стійкі
Обвали, осипи, слабкий розмив, вивали
Сланці піщано-глинясті, хлоритові, серицитові аргіліти, шарові породи з перемежаємою міцністю, крутопадаючі скельні дуже тріщинуваті породи
Глинясті і крейдяні розчини. Розчини на основі вибурених порід, сілікатно-гумінові розчини, полімерні, комбіновані розчини, в окремих випадках вода

1
Стійкі

Скельні і навпівскельні породи можливо слабко-тріщинуваті
Вода, розчини ПАР, комбіновані розчини,- емульсійні розчини, піни, стисле повітря


Типи і параметри деяких видів промивних рідин

Тип промивальної рідини, розчина
Основні технічні параметри


Густина (, т/м3
Умовна в’язкість T, с
Водовіддача В, см3

Вода
1
15


Водно-сольовий розчин полімерів
1.01 - 1.03
20 - 30
10 - 14

Сілікатно-гуміновий
1.02 - 1.04
16 - 18
5 - 8

Безглинястий полімер-феросульфатний
1.03 - 1.04
16 - 17
5 - 7

Безглинястий полімер-лужний
1.03 - 1.04
30 - 45
3 - 4

Нормальний глинястий
1.07 - 1.13
20 - 24
20 - 30

Те ж з підвищеною кількістю глини
1.15 - 1.20
25 - 30
25 - 35

Покращений глинястий
1.06 - 1.10
19 - 23
12 - 15

Хлоркальцієвий
1.12 - 1.20
20 - 25
8 - 10

Вапняний
1.08 - 1.20
25 - 40
6 - 10

Хлоркалієвий
1.08 - 1.20
25 - 50
6 - 10

Соленасичений глинястий
1.08 - 1.15
20 - 30
25 - 30

Емульсійний глинястий
1.1 - 1.15
20 - 25
4 - 6

Малоглинястий полімер-бентонітовий
1.04 - 1.06
16 - 33
3 - 12

Обважчений баритом глинястий
1.60 - 1.90
25 - 60
5 - 6

Крейдяний
1.10 - 1.25
19 - 30
10 - 12

Сапропелевий
1.03 - 1.10
20 - 35
5 - 15

Розчин на основі вибурених порід
1.02 - 1.05
16 - 20
25 - 30


Реологічні властивості деяких промивальних рідин

Вид розчина и його склад
В’язкість, 103 Па.с
Напруга здвигу, Па



дінамична
статична

Вода
1.02
немає
немає

Необроблений глинястий розчин на основі




бентонітових глин
4-12
8-12
2.5-6

каолінових глин
4 - 8
7 - 10
2 - 8

мулових глин
8 - 18
8 - 11
6 - 14

Глинястий емульсійний
22 - 25
19 - 21
8.2 - 15

Малоглинястий полімербентонітовий р-н
7 - 12
2 - 4
1 - 3

Емульсійно-гідрофобна промивальна рідина
5 - 7
10 - 11
0 - 0.2

Полімер-калієвий р-н
10 - 20
7 - 12
1 - 1.5

Обважчений баритом глинястий р-н
24 - 80
17 -25
17 - 24

Сілікатно-гуміновий р-н
2 - 3
не має
не має



Рекомендації по вибору бурильної колони

Типорозмір бурильної колони
Діаметр породоруйнуючого інструменту (мм) при засобі буріння


Твердосплавне, безкернове
Алмазне

Стальні ніпельні

СБТН-24
-
26

СБТН-34
-
36

СБТН-42
46
46

СБТН-54
59
59

СБТН-68
76
76

Стальні муфтово-замкові

СБТМ-42
59 - 93
-

СБТМ-50
76 - 132
-

СБТМ-63.5
93 - 151
-

Легкосплавні ніпельні

ЛБТН-24
-
26

ЛБТН-34
-
36

ЛБТН-42
-
46

ЛБТН-54
-
59

ЛБТН-68
-
76


Типі та область застосування шарошечних доліт


Область застосування



Тип
характер порід
категорія по буримості
Типорозміри
Особливості озброєння долот

М
М’які
І-ІV
ІІ151М-ЦВ
ІІ132М-ЦВ
ІІ112М-ЦВ

Фрезеровані зуб’я, наплавлені рєлітом. (=34-39 град. Долота можуть мать гидромоніторні насадки.

МС
М’які з прошарка-ми середньої твердості
ІV-V(VІ)
ІІ93МС-ЦА
Фрезеровані зуб’я, (=38-40 град.

С
Середньої твердості
V-VІІ
ІІІ151С-ЦВ
ІІІ132С-ЦВ
ІІІ112С-ЦВ
ІІ93С-ЦА
ІІ76С-ЦА
Фрезеровані зуб’я, (=39-42 град.

СЗ
Середньої твердості, абразивні
VІ-VІІ
ІІ93СЗ-ЦВ
Чергування фрезерованих зуб’єв и твердосплавних клиновидних зубків форми Г-25.

СТ
Середньої твердості з прошаркамі твердих
VІ-VІІ (VІІІ)
ІІ76СТ-ЦА
Фрезеровані зуб'я, (=42-44 град.

Т
Тверді
VІІ-VІІІ
ІІІ151T-ЦВ
(ІІ)ІІІ132T-ЦВ
(ІІ)ІІІ112T-ЦВ
(ІІ)ІІІ93T-ЦВ
(ІІ)ІІІ76T-ЦВ
Фрезеровані зуб'я, (=43-49 град.

ТЗ
Тверді, абразивні
VІІ-VІІІ
ІІ93ТЗ-ЦА
Твердосплавні клиновидні зубки форми Г-25.

ТК
Тверді з прошарками міцних
VІІІ-ІX
ІІІ76ТК-ЦА
Фрезеровані зуб’я і твердо-сплавні сферичні зубки форми
Г-26.

ТКЗ
Тверді з прошар-ками міцних, абразивні
VІІІ-ІX
ІІ76ТКЗ-ЦА
Зубки форми Г-25 и Г-26.

К
Міцні, абразивні
ІX-XІ
ІІІ151К-ЦВ
ІІІ132К-ЦВ
ІІІ112К-ЦВ
ІІ(ІІІ)93К-ЦА
ІІ(ІІІ)76К-ЦВ
ІІ59К-ЦА
ІІ46К-ЦА
Сферичні зубки форми
Г-26, неповне перекриття забою.

ОК
Дуже міцні, абразивні
X-XІІ
ІІ93ОК-ЦВ ІІ76ОК-ЦВ
Зубки форми Г-26 по діаметру менше, ніж у долот типа К, повне перекриття забою

Дискові фрезерні долота
В’язкі, мілкозернисті породи середньої твердості
V-VІІ
ДФ-112С
ДФ-43С
ДФ-76С
ДФ-59С
Твердосплавні зубки форми
Г-26, вставлені плоскою стороною назовні.


Рекомендації по технології буріння у зонах ускладнень (по О.С.Юшкову, Л.М.Івачеву)




Режим буріння



Вид
Породоруй-
Особливості


Промивальний агент
Особливості
Порядок ізоляції

зони
нуючий інструмент
складу буро- вого снаряда
Осьове на-
вантаження
Частота обертання
подача
вид та
властивості
поглиблення
зон

1
2
3
4
5
6
7
8
9

Крупноулам-кові валунні, галечні і гра-війні відкла-дення
Долота ТЗ, ТК, ТКЗ, К
ОБТ с перехідниками - калібрато-рами на обох кінцях
Середня
Середня
Знижена
Глинясті та крейдові розчини з підвищеною густиною
Поінтервальне. Довжина інтер-валу обмежу-ється стійкістю стінок свердло-вини
Багатоколонна конструкція свердловини

Зони впливу гірських виробок (тріщинува-тість, вивали, поглинання, провали інструмента)
Долота Т , ТК, ТКЗ, К
Долото, ко-лонкова тру-ба з калібру-ючими пере-хідниками. Верхня торцева фреза
Аналогічно
сильнотріщи-нуватим породам
Аналогічно сильнотріщи-нуватим породам
Минималь-на
У "сухих" свердловинах вода. У інших випадках - раніш застосовувана рідина
Поінтервальне поглиблення на 3 - 4 м
Тампонування сухими або бітумними БСС по інтервалам поглиблення, кріплення трубами після перетинання всієї зони.

Сильнотрі-щинуваті породи (V гр. тріщ.) (вивали, осипи, поглинання)
Долота. Коронки СТ2, СА4, 14А3, БС-03, 10А3, 11И3, КДТО, ОЭИ, 16И4, ДЭИ, ДЭА
Те ж. Звичайний або подвійний колонковий снаряд. Верхня торцева фреза. Калібратори
Знижені значення
Знижені значення
Знижені значення
Глинисті та крейдові розчини з підвищеною глейкістью
Поінтервальне поглиблення. Довжина визначається можливостями безаварійного поглиблення
Поінтервальне цементування. Сухе тампонування; застосування глино- цементних сумішів та БСС При необхідності кріплення трубами

Те ж без поглинання
Те ж
Те ж
Знижені значення
Знижені значення
Збільшена
Глинисті та крейдові розчини з підвищеною в’яз-кістю та густиною
Поінтервальне поглиблення. Довжина визначається ступінню ус-кладнення
Поінтервальне цементування під тиском. При необхідності кріплення потайною колоною труб

Пучащі породи
Коронки М. Лопатеві
Долота, долота С,Т
Колонкова труба або УБТ на один розмір менше діаметра ПРИ
Нормальні значення
Нормальні значення
Нормаль ні значення
Промивальна рідина з низькою водовідда-чею
Буріння з періо-дичною про-робкою ствола
Обов'язкове закріплення трубами. Краще діаметр на розмір менше ніж діаметр буріння

Пливуни
Лопатеві долота, піко-бури, корон-ка М
Колонкова труба на один розмір менше діаметра ПРИ. Фрезерний перехідник
Знижені значення
Нормальні значення для пісків
Знижені значення
Глинисті розчини з високою густиною
Руйнування порід у трубах і нижче труб ПРИ відповідного ді-аметра на ін-тервал скороч-еної секції обсадних труб
Поінтервальне нарощу-вання та спуск коротких секцій обсадних труб

Карстові зони
ПРИ для тріщинуватих порід
Колонковий набір дов-жиною не менш двох можливих висот карс-тових порожнин
По рекомендаціям для тріщинува-тих порід
По рекомендаціям для тріщинува-тих порід
Знижені значення
Промивальна рідина, що застосовувалась на верхніх ін-тервалах. В "сухих" свердлови-нах - вода
Буріння з гідравлічною системою подачі. При вільній подачі прийняти міри по запобіганню провалів інструмента
Перекриття порожнин пристроями УПП. Забутування з цементуванням. Потайні колони.

Зони з водопроявлянням
ПРИ, що відповідає породам з урахуванням тріщинува-тості
Звичайний колонковий набір
Звичайна технологія
Звичайна технологія
Звичайна технологія
У стійких породах вода. При наявності нестійких інтервалів розчини з підвищеною густиною
Поглиблення без обмежень
Перекриття трубами:
а) при наявності вище зони нестійких інтервалів;
б) якщо для нижніх інтер-валів необхідно застосування розчинів;
в) у гідрогеологічних свердловинах

Труби нафтового сортаменту з короткою різьбою по ГОСТ 632-80

Умовний діаметр труб, мм
Розмір труб, мм
Маса 1 м труби, кг
Розмір муфти, мм
Маса муфти, кг


Зовнішній діаметр
Товщина стінки
Внутріш-ній діаметр

Зовнішній діаметр
Довжина


168
168.3
7.3
153.7
29.0
187.7
184
9.1



8.0
152.3
31.6






8.9
150.5
35.1




178
177.8
5.9
166.0
24.9
198
184
10.1



6.9
164.0
29.1






8.1
161.6
33.7




194
193.7
7.6
178.5
35.0
215.9
190
12.2



8.3
177.1
38.1




219
219.1
6.7
205.7
35.1
244.5
196
16.2



7.7
203.7
40.2






8.9
201.3
46.3




245
244.5
7.9
228.7
46.2
269.9
196
17.3



8.9
226.7
51.9




273
273.1
7.1
258.9
46.5
298.5
203
20.7



8.9
255.3
57.9




299
298.5
8.5
281.5
60.5
323.9
203
22.4

324
323.9
8.5
306.9
66.1
351.0
203
23.4

340
339.7
8.4
322.9
68.5
365.1
203
25.5

351
351.0
9.0
333.0
75.9
376
229
29.0

377
377.0
9.0
359.0
81.7
402
229
31.0

407
406.4
9.5
387.4
93.2
431.8
228
35.8

426
426.0
10.0
406.0
102.7
451
229
37.5

473
473.1
11.1
450.9
125.9
508.0
228
54.0

508
508.0
11.1
485.8
136.3
533.4
228
44.6

Примітка. ГОСТ 632-80 передбачає виготовлення труб і з більш товстими стінками до 12 мм.









13PAGE 15


13PAGE 14715


13PAGE 15


13PAGE 142915



13PAGE 15









h

H

Рис. 2.1. Схема для розрахунку цементування обсадної колони




Приложенные файлы

  • doc 25367768
    Размер файла: 678 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий