Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Национальный горный университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Вказівки до виконання розрахункової роботи.doc

Скачиваний:

Добавлен:

25.04.2019

Размер:

708.1 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 53 4 5 > Следующая >>>

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 = V_c + V_p + V_в, м³, (4.1)

де V_c – об’єм свердловини, м; V_p – об’єм резервуару (відстійників і жолобної системи) для зберігання глинистого розчину, V_p = 25 м³; V_в – втрати глинистого розчину в свердловині обмовлені тріщинуватістю порід, V_p = (25)V_c і більше.

, м³, (4.2)

де D₁, D₂, D_n – діаметри відповідно 1, 2 … n-ої ділянок свердловини, м;

H₁, H₂, Н_n – довжини відповідно 1, 2 … n-ої ділянок свердловини, м.

Вага глини Q для буріння заданої свердловини

, кг, (4.3)

де q – вага глини для приготування 1 м³ розчину, кг.

Об’єм глини для приготування 1 м³ розчину

, 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

, м³. (4.5)

Об’єм води для приготування глинистого розчину

, 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
Тип коронки	зовнішній	внутрішній	Робоча площа торця коронки	Характеристика порід	Категорія порід за буримістю	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	VІ 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
07А3	59	42	8,5	Малоабразивні, мілкозернисті і середньозернисті	VІІ VІІІ ІХ	50-60 60-70 70-80	1,4-2,3	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
И4ДП	59	42	8,5		ІХ Х ХІ ХІІ	80-100 90-120 100-130 120-150	1,6-2,6	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
Коронка	Характеристика порід	Типові представники порід	Категорія порід з буримості	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
Шифр долота	Діаметр долота, мм	Тип і маркування різьби	кількість	діаметр, мм	осьове навантаження, даН	частота обертання, хв^-1	Висота, мм	Вага, кг
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 = С_пит∙m, даН, (5.1)

де С_пит – 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

, хв^-1, (5.2)

де V_окр – окружна швидкість руху різця, м/с; D_c – середній діаметр коронки в м, який у свою чергу дорівнює

, м, (5.3)

де D_з і D_в – 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

л/хв, (5.4)

де q_пит – питома об’ємна витрата на 1 мм діаметра, л/хв; D_з – 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

, даН, (5.5)

де С_пит – 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

, хв^-1. (5.6)

Витрата промивальної рідини визначається за формулою

л/хв, (5.7)

де q_пит – питома об’ємна витрата промивальної рідини в л/хв на 1 мм діаметра коронки (табл. 5.2); D_з – зовнішній діаметр коронки, мм.

При безкерновому бурінні параметри режиму буріння визначаються наступним чином.

Осьове навантаження на долото визначається за формулою

, даН, (5.8)

де С_пит – питоме навантаження на 1 см долота, що залежить від його типу і твердості порід (табл. 5.5); D_Д – 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

, м, (5.9)

де k = 1,25 – коефіцієнт збільшення довжини ОБТ для додаткового розтягання бурильних труб; q_1м – 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:

, хв^-1. (5.10)

Окружну швидкість обертання можна прийняти використовуючи рекомендовані дані (табл. 5.5).

Витрата промивальної рідини

, м³/с, (5.11)

де V_вп – швидкість висхідного потоку промивальної рідини, м/с; D_Д, d_бт – 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 V_вп 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

Скореговані 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
				С_ос, 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.

<<< < Предыдущая 1 23 / 53 4 5 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
22.11.20193.32 Mб59Вентиляторы.doc
#
22.08.201934.2 Кб2вика мила.docx
#
13.08.2019260.61 Кб2Викон.дипломн.проектів -итог.doc
#
09.11.20192.84 Mб19Винер Н. Кибернетика, или управление и связь в...doc
#
02.09.2019198.66 Кб7Виробнича практика.doc
#
25.04.2019708.1 Кб3Вказівки до виконання розрахункової роботи.doc
#
06.06.20151.94 Mб718власов_6.doc
#
06.06.2015295.94 Кб13власов_7.doc
#
06.06.20154.27 Mб29власов_8.doc
#
04.05.2019120.83 Кб5Вопросы и ответы по минералогии.doc
#
06.06.201549.83 Кб6вопросы на ГЭК.docx