24
Курсовой проект разведочной скважины глубиной 540 м
Москва
2007
Введение
В ходе проектирования разведочной скважины были проработаны следующие
вопросы:
1) целевое задание и геологические условия бурения;
2) выбор и обоснование способа бурения;
3) выбор и обоснование конструкции скважины;
4) выбор бурового оборудования (станок, насос, мачта, двигатель);
5) выбор породоразрушающих наконечников;
6) выбор промывочной жидкости;
7) определение параметров режима бурения;
8) мероприятия по повышению выхода керна;
9) меры борьбы с искривлением скважин, замеры искривления;
10) проверочные расчеты выбранного оборудования, инструмента и
технологии бурения;
11) мероприятия по технике безопасности;
Графическим приложением проекта является геолого-технический наряд на
бурение скважины.
Целевое задание и геологические условия бурения
По данным задания проводится бурение разведочной скважины глубиной 540
м.
По категориям по буримости встречаются следующие породы – III (суглинок
с примесью до 20% мелкой (до 3 см) гальки и щебня), VI (сланцы
кварцево-хлорит-серицитовые трещиноватые), VIII (сланцы окремненные
кварцево-хлоритовые), X (мелкозернистые граниты), VI (дуниты), VII
(рудная зона), VI (дуниты).
Рудная зона представлена хромитами, находится на глубине 500 м., с
мощностью 30 м.
Угол наклона скважины 85 °.
Выбор способа бурения
Учитывая характеристики пород (категория по буримости, абразивность,
прочность, упругость, пластичность и т.д.) геологические особенности
месторождения и опыт бурения в данном районе, предлагаются следующие
способы бурения:
1) от 0 до 180 м – бескерновое бурение шарошечным способом;
2) от 180 до 380 м – алмазное бурение импрегнированными коронками;
3) от 380 до 540 м – твердосплавное бурение;
Бурение верхней части разреза будет производиться бескерновым способом,
как более производительное, до глубины 180 м, далее для уточнения
геологического разреза будет применяться твердосплавное и алмазное
бурение с отбором керна.
Выбор и обоснование конструкции скважины
С целью предохранения устья скважины от размыва предполагается установка
направляющей трубы до глубины 10 м. Диаметр скважины – 76 мм, диаметр
направляющей трубы – 73 мм.
Слой трещиноватых кварцево-хлорит-серицитовых сланцев, осложненных
поглощением требует установки обсадной трубы длиной 180 м диаметром – 57
мм, при диаметре скважины – 59 мм. По гранитам, дунитам и хромитовой
руде производится бурение диаметром – 46 мм без установки обсадных труб
с отбором керна диаметром 36 мм в интервале глубин от 180 м до 540 м.
При выборе параметров конструкции скважины учитывались конечный диаметр
скважины, геолого-технические условия, цели и способы бурения.
Учитывая минимально допустимый диаметр керна хромитовой руды – 22 мм при
диаметре скважины – 36 мм, бурение ввиду возможных осложнений в скважине
предлагается осуществлять конечным диаметром – 46 мм.
В скважину предлагаемой конструкции проходят все геофизические приборы,
необходимые для проведения исследований, в том числе и инклинометры.
Выбор бурового инструмента
Буровая установка была выбрана в соответствии с глубиной и конструкцией
скважины, а также способом бурения.
Учитывая, глубину скважины целесообразно использовать:
– буровую установку УКБ – 5П;
– буровой станок СКБ – 5;
– буровой насос НБ 120/40
Техническая характеристика буровой установки с гидравлической подачей
УКБ – 5П
Глубина бурения, м:
– при конечном диаметре скважины 93 мм
– при конечном диаметре скважины 59 мм
500
800Начальный диаметр скважины, мм151Диаметр бурильных труб, мм50; 54;
63,5; 68Частота вращения, об/мин
– 1-й диапазон
– 2-й диапазон
120;260;340;410;540;720;1130;1500
——————————————–Наибольшее усилие подачи, Н
– вверх
– вниз
150000
120000Грузоподъемность лебедки, кг3500Скорости навивки каната на
барабан, м/с0,7 – 6,0Мощность электродвигателя для привода бурового
станка, кВт
30Мощность буровой установки, кВт98Мощность ДВС, кВт—Высота мачты,
м19Длина свечи, м13,5Тип бурового насосаНБ 120/40Число буровых
насосов1Максимальный расход, л/мин120Максимальное давление,
Н/см2400Мощность электропривода насосов, кВт5,5Габаритные размеры
установки, м
– длина
– ширина
– высота
10,70
4,56
19,10Масса, кг
– станка
– установки
2200
17500Выбор породоразрушающих наконечников
А) Для бескернового бурения суглинка с примесью до 20% мелкой (до 3 см)
гальки и щебня III категории до глубины 10 м предполагается применение
шарошечного долота типа М – 76
Техническая характеристика долот типа М-76
Тип долотаМ-76Номинальный диаметр, мм76Допускаемое отклонение, мм1,0Тип
опоры ДвухряднаяСуммарная площадь сечений промывочных отверстий,
см21,7Удельная осевая нагрузка на 1 см долота, Н/см2000 – 2500Окружная
скорость вращения долота, м/с1,2 – 1,4
Б) Для бескернового бурения сланцев кварцево-хлорит-серицитовых
трещиноватых VI категории в интервале глубин от 10 до 180 м применим
шарошечное долото типа Т – 59
Техническая характеристика долот типа Т-59
Тип долотаТ-59Номинальный диаметр, мм59Допускаемое отклонение, мм1,0Тип
опоры ДвухряднаяСуммарная площадь сечений промывочных отверстий,
см21,7Удельная осевая нагрузка на 1 см долота, Н/см2000 – 3000Окружная
скорость вращения долота, м/с0,8 – 1,2
В) Для бурения с отбором керна с глубины 180 м до 380 м в породах VIII
категории (сланцы окремненные кварцево-хлоритовые) и X категории
(мелкозернистые граниты) целесообразно применять алмазное бурение
импрегнированными коронками типа О2И.
Техническая характеристика коронок типа О2И
Наружный диаметр, мм46Внутренний диаметр, мм31Высота, мм75Площадь торца
колонки, см28,2Площадь алмазного слоя 6,0Суммарная площадь сечений
промывочных отверстий, см21,7
Г) Для бурения с отбором керна на интервале глубин от 380 до 540 м в
породах VI категории (дуниты) и VII категории (рудная зона) применим
твердосплавное бурение коронками типа СА4.
Техническая характеристика коронок типа СА4
Наружный диаметр, мм46Внутренний диаметр, мм31Число резцов:
– основных
– подрезных
12
3Осевая нагрузка на 1 резец коронки, Н500 – 600Окружная скорость
вращения коронки, м/с0,6 – 1,5
Выбор промывочной жидкости
Для очистки скважины от шлама, охлаждения и закрепления неустойчивых
стенок скважины будем применять промывку:
1) в интервале от 0 до 10 м – вода;
2) в интервале от 10 до 180 м из-за возможности поглощения по причине
трещиноватости горных пород – глинистым раствором с добавлением
карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) с целью понижения водоотдачи;
3) в интервале от 180 до 540 м после установки обсадной колонны до
глубины 180 м – глинистым раствором, чтобы повысить процент выхода
керна.
Выбор параметров режима бурения
Данные по удельной осевой нагрузке – С0 берутся из таблицы №1
Данные по удельному расходу промывочной жидкости 1 см диаметра долота –
Kк берутся из таблицы № 2
Бескерновое бурение. O 76 мм М-76; O 59 мм Т-59
А) При бурении лопастными и шарошечными долотами осевую нагрузку
определяют исходя из удельной нагрузки на 1 см диаметра долота:
С=С0•D кН
Где С0 – удельная нагрузка на 1 см долота, кН/см;
D – диаметр долота, см;
М-76: С=2,0•7,6=15,2 кН
Т -59: С=2,0•5,9=11,8 кН
Б) Частота вращения бурового инструмента определяется по формуле: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 об/мин
Где V – окружная скорость вращения долота, м/с;
D – диаметр бурового наконечника, м;
М-76: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 об/мин
Т -59: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 об/мин
В) Количество промывочной жидкости определяется по формуле:
Q=Kк•Dд л/мин
Где Kк – удельный расход промывочной жидкости, л/мин на 1 см диаметра
долота;
Dд – наружный диаметр долота, см;
М-76: Q=12•7,6=91,2 л/мин
Т -59: Q=10•5,9=59 л/мин
Алмазное бурение. O 46 мм О2И
А) При бурении алмазными коронками осевую нагрузку определяют исходя из
удельной нагрузки на 1 см2 площади торца коронки:
С=С0•F кН
Где С0 – удельная нагрузка на 1 см2 площади торца коронки, кН/см2;
F – площадь торца коронки, см2;
О2И: для VIII кат. С=0,6•8,2=4,92 кН
для X кат. С=0,9•8,2=7,38 кН
Б) Частота вращения бурового инструмента определяется по формуле: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 об/мин
Где V – окружная скорость вращения коронки, м/с;
D – диаметр коронки, м;
О2И: для VIII кат.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об/мин
для X кат.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об/мин
В) Количество промывочной жидкости определяется по формуле:
Q=Kк•Dд л/мин
Где Kк – удельный расход промывочной жидкости, л/мин на 1 см диаметра
коронки;
Dд – наружный диаметр коронки, см;
О1А: для VIII кат. Q =6•4,6=27,6 л/мин
для X кат. Q =4•4,6=18,4 л/мин
Твердосплавное бурение. O 46 мм СА4.
А) При бурении твердосплавными коронками осевую нагрузку определяют
исходя из удельной нагрузки на один резец коронки:
С=m • p кН
Где m – удельная нагрузка на один резец коронки, кН;
p– число основных (торцевых) резцов в коронке;
СА4: С=0,5•12=6 кН
Б) Частота вращения бурового инструмента определяется по формуле:
picscalex1400100090000035701000003001c0000000000050000000902000000000500
0000020101000000050000000102ffffff00050000002e0118000000050000000b020000
0000050000000c02e003a0061200000026060f001a00ffffffff000010000000c0ffffff
b5ffffff60060000950300000b00000026060f000c004d617468547970650000c0000800
0000fa0200001000000000000000040000002d0100000500000014020002850205000000
130200024e061c000000fb0280fe0000000000009001010000000402001054696d657320
4e657720526f6d616e0020a9f37729a9f3772030f577c31266e1040000002d0101000800
0000320a8903f30401000000447908000000320a71011b0501000000567908000000320a
60023a00010000006e791c000000fb0280fe000000000000900100000002000200105379
6d626f6c0000b5120ab0a0f1120020a9f37729a9f3772030f577c31266e1040000002d01
020004000000f001010008000000320a8903f70301000000b77908000000320a71014f04
01000000b77908000000320a60025401010000003d791c000000fb0280fe000000000000
9001010000020402001053796d626f6c0000360f0ae9a0f1120020a9f37729a9f3772030
f577c31266e1040000002d01010004000000f001020008000000320a8903b40201000000
70791c000000fb0280fe0000000000009001000000000402001054696d6573204e657720
526f6d616e0020a9f37729a9f3772030f577c31266e1040000002d01020004000000f001
010008000000320a710199020200000036300a00000026060f000a00ffffffff01000000
00001c000000fb021000070000000000bc02000000cc0102022253797374656d00e1c312
66e100000a0021008a010000000001000000bcf31200040000002d01010004000000f001
0200030000000000 об/мин
Где V – окружная скорость вращения коронки, м/с;
D – диаметр коронки, м;
СА4: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 об/мин
В) Количество промывочной жидкости определяется по формуле:
Q=Kк•Dд л/мин
Где Kк – удельный расход промывочной жидкости, л/мин на 1 см диаметра
коронки;
Dд – наружный диаметр коронки, см;
СА4: Q =8•4,6=36,8 л/мин
Мероприятия по повышению выхода керна
На выход керна при колонковом бурении влияют много факторов, среди
которых можно выделить следующие: тип и способ промывки скважины,
параметры режима бурения, конструкция бурового инструмента, способ
заклинки керна.
В нашем случае отбор керна будет производиться в устойчивых породах VI,
VII, VIII и X категорий. Бурение в таких условиях практикуется
одинарными колонковыми трубами с использованием алмазных или
твердосплавных коронок.
В целях предотвращения механического разрушения керна, и как его
следствие, самозаклинки и истирания керна, предусматриваем меры по
снижению вибрации бурильной колонны, применяем центраторы, контролируем
прямолинейность колонковых и бурильных труб.
Срыв и удержание керна будет осуществляться с помощью кернорвателей.
Если при бурении с отбором керна на интервале глубин от 180 до 540 м
промывка водой будет причиной разрушения керна следует заменить воду
глинистым раствором. Так же повышение выхода керна можно добиться
снижением осевой нагрузки, частоты вращения бурового инструмента,
расхода промывочной жидкости.
Как вариант возможно применение ССК–снаряда со съемным керноприемником,
а также ДКТ – двойных колонковых труб.
Меры борьбы с искривлением скважин
Необходимо применение инклинометров для контроля за искривлением
скважины от проектного направления.
Следует учесть следующие факторы:
– угол встречи бурового наконечника с падением или напластованием горны•
пород.
МЕРЫ: рекомендуется добиваться угла встречи оси скважины с плоскостью
пласта более 25 – 30°.
-трещинноватость.
– анизотропия по твердости.
– технические причины.
МЕРЫ: не допускать работу криволинейными бурильными трубами (1-1,5 мм на
1 м длины трубы);
использовать в компоновке бурильной колонны центраторы или алмазные
расширители;
применять в ряде случаев УБТ;
при переходе с большего диаметра бурения на меньший использовать
специальные отбурочные снаряды, состоящие из колонковых труб большего и
меньшего диаметра;
– технологические факторы: режим и способ бурения.
МЕРЫ: применение УБТ на глубинах свыше 500 м;
изменение режима бурения;
Проверочные расчеты выбранного оборудования, инструмента и технологии
бурения
1) Определение затрат мощности на бурение скважины:
Nб = Nс + Nз + Nх + Nд =10,03 кВт
Где Nс – затраты мощности в станке, кВт;
Nз – затраты мощности на разрушение породы на забое, кВт;
Nх – затраты мощности на холостое вращение колонны, кВт;
Nд – дополнительные затраты мощности на вращение бурильной колонны при
создании осевой нагрузки, кВт;
А) Затраты мощности в станке составляют:
Nс = N(4,35•10-2+1,7•10-4•n)+0,4•Р кВт
Nс = 30(4,35•10-2+1,7•10-4•250)+0,4•4=4,16 кВт
Где N=22 кВт – номинальная мощность двигателя;
n = 250 об/мин – частота вращения бурового инструмента;
Р=4 МПа – давление в гидросистеме;
Б) Затраты мощности на разрушение породы на забое:
Nз = Сос • n(R+r)/195000 • b • ? кВт
Nз = 6000 • 250(2,3+1,55)/195000 • 1,2 • 0,3=3,95 кВт
Где Сос=6000 Н – осевая нагрузка на коронку;
R=2,3 см – наружный радиус коронки;
r =1,55 см – внутренний радиус коронки;
n=250 об/мин – частота вращения бурового инструмента;
b=1,2 – коэффициент, учитывающий процесс разрушения;
?=0,3 – коэффициент трения коронки о породу;
В) Затраты мощности на холостое вращение колонны:
– для низких значений чисел оборотов бурового инструмента
Nх=1,8•К•С2•q•d2•n•L кВт
Nх=1,8•1,0•10•10-8•4,6•4,22•250•540=1,183 кВт
Где К=1,0 – коэффициент при использовании КАВС;
С2=10•10-8 – коэффициент разработки ствола скважины;
q=4,6 кг – масса 1 м бурильных труб;
=4,2 см – диаметр бурильных труб;
n=250 об/мин – частота вращения бурового инструмента;
L=540 м – глубина скважины;
Г) Дополнительные затраты мощности
Nд=0,245•?•Сос•n кВт
Nд=0,245•0,002•6•250=0,735 кВт
где Сос=6,0 кН – осевая нагрузка на коронку;
?=0,002 м – радиальный зазор между бурильными трубами и стенками
скважины;
n=250 об/мин – частота вращения бурового инструмента;
Затраты мощности на бурение скважины составят:
Nб = 4,16 + 3,95 + 1,183 + 0,735=10,03 кВт
Т.к. затраты на мощность бурения конечным диаметром составляют 1/3 от
мощности электродвигателя, целесообразно произвести расчет по более
скоростному алмазному бурению на интервале глубин от 180 до 380 м.
2) Определение затрат мощности на бурение скважины на интервале от 180
до 380 м алмазными коронками О2И:
Nб = Nс + Nз + Nх + Nд =20,18 кВт
Где Nс – затраты мощности в станке, кВт;
Nз – затраты мощности на разрушение породы на забое, кВт;
Nх – затраты мощности на холостое вращение колонны, кВт;
Nд – дополнительные затраты мощности на вращение бурильной колонны при
создании осевой нагрузки, кВт;
А) Затраты мощности в станке составляют:
Nс = N(4,35•10-2+1,7•10-4•n)+0,4•Р кВт
Nс = 30(4,35•10-2+1,7•10-4•1250)+0,4•4=9,28 кВт
Где N=22 кВт – номинальная мощность двигателя;
n = 1250 об/мин – частота вращения бурового инструмента;
Р=4 МПа – давление в гидросистеме;
Б) Затраты мощности на разрушение породы на забое:
Nз = Сос • n(R+r)/195000 • b • ? кВт
Nз = 6000 • 1250(2,3+1,55)/195000 • 1,3 • 0,3=4,06 кВт
Где Сос=4920 Н – осевая нагрузка на коронку;
R=2,3 см – наружный радиус коронки;
r =1,55 см – внутренний радиус коронки;
n=1250 об/мин – частота вращения бурового инструмента;
b=1,3 – коэффициент, учитывающий процесс разрушения;
?=0,3 – коэффициент трения коронки о породу;
В) Затраты мощности на холостое вращение колонны:
– для низких значений чисел оборотов бурового инструмента
Nх=К(С1•q•?•n2 + С2•d2•n)L кВт
Nх=1,0(2,2•10-8•4,6•0,002•12502 + 10•10-8•4,22•1250)380 =0,96 кВт
Где К=1,0 – коэффициент при использовании КАВС;
С1=2,2•10-8 – коэффициент кривизны ствола скважины;
С2=10•10-8 – коэффициент разработки ствола скважины;
?=0,002 м – радиальный зазор между бурильными трубами и стенками
скважины;
q=4,6 кг – масса 1 м бурильных труб;
d=4,2 см – диаметр бурильных труб;
n=1250 об/мин – частота вращения бурового инструмента;
L=380 м – глубина скважины;
Г) Дополнительные затраты мощности
Nд=0,245•?•Сос•n кВт
Nд=0,245•0,002•4,92•1250=3 кВт
где Сос=4,92 кН – осевая нагрузка на коронку;
?=0,002 м – радиальный зазор между бурильными трубами и стенками
скважины;
n=1250 об/мин – частота вращения бурового инструмента;
Затраты мощности на бурение скважины составят:
Nб = 9,28 + 6,94 + 0,96 + 3 =20,18 кВт
Максимальные затраты мощности составят 20,18 кВт при максимальной
мощности двигателя – 30 кВт, что говорит о том, что при возможности
можно увеличить скорость бурения для повышения производительности.
Проверочный расчет производительности и давления бурового насоса
Полное давление насоса при колонковом бурении складывается из следующих
составляющих:
Рн = Ртр + Ркп + Ркн + Роб =3,04 МПа
где Ртр – потери давления в бурильных трубах, МПа;
Ркп – потери давления в кольцевом пространстве, МПа;
Ркн – потери давления в колонковом наборе, МПа;
Роб – потери давления в обвязке (шланг, сальник), МПа;
А) Потери давления при движении жидкости в бурильных трубах:
picscalex82010009000003aa03000004001c00000000000500000009020000000005000
000020101000000050000000102ffffff00050000002e0118000000050000000b0200000
000050000000c02000ca0191200000026060f001a00ffffffff000010000000c0ffffffa
9ffffff60190000a90b00000b00000026060f000c004d617468547970650000d00208000
000fa0200001000000000000000040000002d01000005000000140200062304050000001
3020006ad080500000014020006810a0500000013020006db0c08000000fa02000008000
00000000000040000002d010100050000001402440363110500000013024403bd1304000
0002d0100000500000014020006610e05000000130200069d181c000000fb0280fe00000
00000009001000000020002001053796d626f6c0000540e0a76a0f1120020a9f37729a9f
3772030f577b5126662040000002d01020008000000320af20ab51801000000ef7908000
000320a8209b51801000000ef7908000000320a1208b51801000000ef7908000000320a8
b0bb51801000000fe7908000000320a8205b51801000000ef7908000000320a9904b5180
1000000ef7908000000320a2903b51801000000ef7908000000320aa206b51801000000f
d7908000000320ab901b51801000000fc7908000000320af20abb0901000000ef7908000
000320a8209bb0901000000ef7908000000320a1208bb0901000000ef7908000000320a8
b0bbb0901000000ee7908000000320a8205bb0901000000ef7908000000320a9904bb090
1000000ef7908000000320a2903bb0901000000ef7908000000320aa206bb0901000000e
d7908000000320ab901bb0901000000ec7908000000320a06052b1701000000fa7908000
000320a96032b1701000000fa7908000000320aa6052b1701000000fb7908000000320a2
6022b1701000000f97908000000320a06050d1001000000ea7908000000320a96030d100
1000000ea7908000000320aa6050d1001000000eb7908000000320a26020d1001000000e
97908000000320aa4038d15010000002d7908000000320a4304ed1301000000f77908000
000320a8903ed1301000000f77908000000320a3905ed1301000000f87908000000320a9
302ed1301000000f67908000000320a43049d1001000000e77908000000320a89039d100
1000000e77908000000320a39059d1001000000e87908000000320a93029d1001000000e
67908000000320a6006350d010000002b7908000000320a8c07b90601000000b77908000
000320a3305790501000000b77908000000320a6006e502010000003d791c000000fb028
0fe0000000000009001010000000402001054696d6573204e657720526f6d616e0020a9f
37729a9f3772030f577b5126662040000002d01030004000000f001020008000000320a8
c073d13010000006c7908000000320ad004d51101000000647908000000320a77027d110
1000000647908000000320a8c079b0a01000000647908000000320a60060109010000007
87908000000320a8c07c10701000000677908000000320a33054b0601000000567908000
000320a33055f04010000004c791c000000fb0280fe0000000000009001010000cc04020
01054696d6573204e657720526f6d616e0020a9f37729a9f3772030f577b512666204000
0002d01020004000000f001030008000000320a6006460001000000d0791c000000fb022
0ff0000000000009001010000cc0402001054696d6573204e657720526f6d616e0020a9f
37729a9f3772030f577b5126662040000002d01030004000000f001020008000000320a3
005c21201000000e77908000000320ad702601202000000f2f008000000320aec077e0b0
2000000f2f008000000320a9305790b02000000f2f008000000320a93053b0702000000f
2f008000000320ac006360102000000f2f01c000000fb0220ff000000000000900100000
0000402001054696d6573204e657720526f6d616e0020a9f37729a9f3772030f577b5126
662040000002d01020004000000f001030008000000320a2201e8170100000032f008000
000320a8f019e140100000032f008000000320a87048c070100000032f01c000000fb028
0fe0000000000009001000000000402001054696d6573204e657720526f6d616e0020a9f
37729a9f3772030f577b5126662040000002d01030004000000f001020008000000320aa
40383160100000031f008000000320aa403470f0100000035f008000000320aa403ed0e0
10000002cf008000000320aa403510e0100000031f009000000320a8c073d04030000003
23030651c000000fb0280fe0000000000009001010000020402001053796d626f6c00005
40e0a79a0f1120020a9f37729a9f3772030f577b5126662040000002d01020004000000f
001030008000000320a33059a0a010000006c300a00000026060f000a00ffffffff01000
00000001c000000fb021000070000000000bc02000000cc0102022253797374656d0062b
512666200000a0021008a010000000003000000bcf31200040000002d01030004000000f
0010200030000000000 МПа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0,12 МПа
где dтр = 0,032 м – внутренний диаметр бурильных труб;
dз = 0,022 м – внутренний диаметр замка;
l = 4,5 м – длина бурильной трубы;
L = 540 м – длина бурильной колонны;
Vтр =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=0,75 м/с – скорость движения жидкости в трубах;
?тр = 0,025 – коэффициент гидравлических сопротивлений;
g=9,8 м/с2 – ускорение свободного падения;
Б) Потери давления в кольцевом пространстве: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 МПа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2,54 МПа
где ?кп = 0,04 – коэффициент гидравлических сопротивлений в кольцевом
затрубном пространстве;
?=1,1 – коэффициент, учитывающий повышение гидравлических потерь от
наличия шлама в промывочной жидкости;
D=0,049 м – диаметр скважины + 3мм;
d=0,042 м – диаметр бурильных труб;
Vкп=picscalex100010009000003ab01000003001c000000000005000000090200000000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=1,2
1 м/с – скорость движения жидкости в кольцевом пространстве;
g=9,8 м/с2 – ускорение свободного падения;
В) Потери давления в колонковом наборе: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 МПа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0,28 МПа
Где Рк=0,25 МПа – потери давления в коронке;
?кп=0,04 – коэффициент гидравлических сопротивлений в кольцевом
затрубном пространстве;
lкт=3 м – длина колонковой трубы;
D=0,049 м – диаметр скважины + 3мм;
Dкт=0,044 м – наружный диаметр колонковой трубы;
Vкз=picscalex100010009000003d701000003001c000000000005000000090200000000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1,66 м/с
– скорость движения жидкости в зазоре между стенками скважины и
колонковой трубой;
Г) Потери давления в обвязке:
Роб=0,1 МПа
Итого: Рн =0,12+2,54+0,28+0,1=3,04 МПа
Мощность двигателя для привода насоса: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кВт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 2,43 кВт
Где Q=36,8 л/мин – количество промывочной жидкости;
P=3,04 МПа – максимальное давление развиваемое насосом;
?=0,75 – КПД насоса;
Охрана окружающей среды
В конституции Российской Федерации записано (Ст.42): “Каждый имеет право
на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии
и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью или имуществу
экологическим правонарушением”. В нашей стране, как и в зарубежной
практике, существуют федеральные законы, направленные на недопущение
загрязнения природной среды. Это законы: “Об охране окружающей природной
среды”, “О недрах”, “Об отходах производства и потребления” и другие.
Проблеме недопущения загрязнения и восстановления (рекультивации)
земель, нарушенных в ходе выполнения геологоразведочных и буровых работ,
придается большое значение.
В процессе сооружения скважины должны соблюдаться следующие охранные
мероприятия, предотвращающие загрязнение окружающей среды:
1. Запрещается слив использованного промывочного раствора и химических
реагентов в открытые водные бассейны и непосредственно на почву.
2. Не допускается загрязнение почвы горюче-смазочными материалами и слив
их непосредственно на почву, в случае попадания на покрытия площадок их
собирают в отстойниках-ловушках, а затем сжигают в специальных
установках.
По окончании буровых работ должен быть проведен комплекс мероприятий,
направленных на восстановление земель, нарушенных производственной
деятельностью, для дальнейшего использования.
1. Оборудование и железобетонные покрытия демонтируют и вывозят.
2. Скважину ликвидируют согласно правилам ликвидационного
тампонирования.
3. Фундаменты и якоря извлекают, а места их нахождения засыпают и
выравнивают.
4. Сырую нефть, пригодные остатки дизельного топлива и смазочных веществ
вывозит для дальнейшего использования; непригодные остатки сжигают в
специальных установках.
5. Пригодный промывочный раствор вывозят для дальнейшего использования
на других скважинах. Непригодный промывочный раствор в объеме более 20
м3, обработанный химическими реагентами обезвреживают, проверяют на
полноту обезвреживания в соответствии с гигиеническими нормативами
Министерства здравоохранения РФ и сбрасывают в места, которые
согласовывают с органами санитарно-эпидемиологической службы.
6. Отстойники засыпают, и места их нахождения выравнивают.
7. Амбары для сброса шлама и нефти ликвидируют в соответствии со
специальными инструкциями.
8. Покрытие площадки разрушают или разбирают с последующей глубокой
пропашкой (не менее 0,4 м).
9. Земельные участки, нарушенные производственной деятельностью,
планируют и покрывают плодородным слоем (складируемым или привозным).
Таблица № 1 удельной нагрузки на один резец
КатНагрузка на резец, кНКоронки ребристые и резцовые (М, СМ)Коронки
самозатачивающиеся(СА)I0,4 – 0,5——II0,4 – 0,5——III0,5 –
0,6——IV0,6 – 0,8——V0,6 – 0,81,0 – 1,2VI0,8 – 1,01,2 – 1,4VII1,0
– 1,21,4 – 1,6VIII-IX——1,6 – 1,8Таблица № 2 расхода жидкости,
приходящейся на 1 см наружного диаметра коронки
Тип коронкиРасход Kк л/мин?см по категориям породI – IIIII – IVVVIVII –
VIIIVIII – XМ8 – 1412 – 16—————————-СМ, СТ——-12 –
1610 – 148 – 126 – 8——-СА———————8 – 126 –
8——-О2И———————————–4 – 6Заключение
В ходе работы были сделаны расчеты, которые при проверке оказались
точными и находятся в пределах допустимых оборудованием. Результатом
проходки скважины ожидается уточнение нижней части геологического
разреза и принятие дальнейших решений по производству поисковых работ на
полезные ископаемые.
При расчетах, выборе аппаратуры и написании курсового проекта была
использована литература:
Литература
1) К. В. Иогансен «Спутник буровика» М:Недра, – 1990 г.
2) Воздвиженский Б.И., Голубинцев О.Н., Новожилов А.А. «Разведочное
бурение» М:Недра – 1979 г.
3) Р.В. Липницкий, В.М. Трофимов «Методические указания к выполнению
дипломного и курсового проектов» М:РУДН – 1989 г.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
