Зміст.
1. Введення ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 2
1.1. Завдання, обсяги та терміни проведення бурових робіт ... ... ... .2.
2. Фізико-географічні умови ділянки ... ... ... ... ... ... ... .. 2
3. Геолого-технічні умови буріння ... ... ... ... ... ... ... ... .. 4
2. Вибір конструкції свердловини і способу буріння ... ... ... ... ... ... 6
2.1. Обгрунтування вибору конструкції свердловини ... ... ... ... ... ... 6
2. Обгрунтування вибору способу буріння ... ... ... ... ... ... ... ... .. 7
3. Вибір бурового снаряда, обладнання та інструмента для ліквідації аварій ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... .8
1. Обгрунтування вибору бурового снаряда ... ... ... ... ... ... ... ... 8
2. Вибір обладнання та інструменту для ліквідації аварій ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9 ..
4. Технологія буріння ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10
1. Вибір очисних агентів ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... 10
2. вибір породоруйнуючих інструменту та технологічних режимів буріння ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 11
5. Тампонування свердловин ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 14
6. Вибір обладнання і КВП ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .16
6.1. Обгрунтування вибору буровоо обладнання і КВП ... ... ... .. 16
6.2. Обгрунтування вибору устаткування для приготування очисних агентів ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... 18
6.3. Обгрунтування вибору засобів очищення промивної рідини від шламу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .18
4. Вибір бурового будівлі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .18
5. Вибір тампонажного обладнання ... ... ... ... ... ... ... ... ... 19
6. Состовленіе геолого-технічного наряду ... ... ... ... ... ... .19
7. Спец питання ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .20
8. Список використаної літератури ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 22
1.Вступ.
1. Завдання, обсяги та терміни проведення бурових робіт.
Розвідка здійснюється бурінням геологорозвідувальних свердловин вкількості дванадцять штук, середньою глибиною 300 метрів. Обсяг буровихробіт становить 3505 погонних метрів.
Бурові роботи планується Геологічної завданням бурових робітє попередня розвідка ділянки «Йоа-Березітовий»; що знаходитьсяв північно-східній частині Таймирського півострова. Буріння проводиться заокремим лініям на россипепроявленіях золота з метою оцінки запасів. виробляти в зимовий період (вересень-травень) протягом двох років.
Початок робіт - жовтень 2000р.
Закінчення робіт - грудень 2002р.
1.2.Географо -економічна характеристика району робіт.
Територія проектованих робіт розташована в північно-східній частині
Таймирського півострова в Ленівенско-Челюскінской структурної фаціальні зоні. Рельєф площі характеризується грядово-увалисто поверхнями на виходах корінних порід палеозойської-протерозойських порід і прилеглих до них плоскою морської акумулятивний рівнини, порізаною річковий і ложкового мережею.
Абсолютні висотні позначки варіюють від 335м (г.Аструна) до 10м , відносні перевищення над днищами долин 100-170м.
Клімат району - морський арктичний, з 10 листопада по 30 січня - вартополярна ніч, а з 13 травня по 6 серпня сонце не заходить - триває полярнийдень. Середня температура самого холодного місяця січня-34с, хоча вдеякі дні морози можуть досягати-55с. Снігові заметілі трапляються рідко,не частіше двох разів на місяць. Літній період не великий, він триває з другоїполовини червня до середини серпня. Середня температура літа +8 С, але вокремі дні може доходити до +30 С.
Рослинний світ не багатий і представлений в основному мохами ілишайниками, найважливішим представником полярної фауни є дикийпівнічний олень, полярні вовки.
гідрогеологічна мережа території належить басейнах річок
Сріблянки і Кунар. Всі річки розкриваються в середині червня, людствавідбувається в кінці вересня. Взимку річки повністю промерзають.
Гідрогеологічні умови площі рудовияви практично невивчені. У процесі пошукових робіт проводилися лише простігідрогеологічні роботи, що включають щомісячні виміри рівня грунтовихвод, в свердловинах положення якого щодо денній поверхніваріюють від 15 до 30 м.
Єдиним житловим населеним пунктом району є селище Челюскінз прикордонною заставою і аеродромної службою. Аеродром здатний прийматилітаки АН-26, АН-2, влітку вертольоти. Матеріально технічне забезпеченняселища здійснюється, в основному, літньої навігацією по Півнморшлях.
Економічне район практично не освоєний (населені пункти та дорогивідсутні, для транспортування вантажу і персоналу використовується авіація),але в останні роки перспективи його розвитку у зв'язку з виявленнямродовищ золота, рідкісних металів, рідкісних каменів на архіпелазі північназемля в першу чергу пов'язана з корінною і розсипних золото іплатіностностью.
1.3. Геолого-технічні умови буріння.
Площа ділянки складає 195 кв.км (прил. 3). У його геологічномубудові беруть участь метаморфізовані вулканогенні породи основногоскладу (модінская товща, нижня подтолща - PRmd1), метаморфізіванниевулканогенні породи кислого складу (модінская товща. Верхня подтолща -
PRmd2), згодні зі структурами окремі інтрузивні тіла метагаббро
(северобиррангскій комплекс - vPRsb) і четвертинні відкладення.
У структурному відношенні ділянка являє собою складну складчастусистему. Порода зазнали інтенсивне зминання з утворенням багато порядковихлінійних і ізоклінальних складок, північно-східного простягання, порушенихрозривними порушеннями різних напрямки, часто ускладнюютьгеологічні кордону. Падіння шаруватості порід на північний захід і південнийсхід під кутом 40-70о. На ділянці розвинуті численні зі складчастікварцово-жильні зони загального північно-східного простягання, що представляютьсобою серію зближених, часто будінірованних жив, місцями з'єднуютьсяміж собою численними прожилками з утворенням так званихлінійних штокверков. Переважна потужність жив у таких штокверках 0,2 -
0,8 м. Крім того, часто простежуються окремі кварцові жили, абоскупчення окремих жив без ознак з'єднання між собою зонамипрожілкованія. Потужність таких жив коливається від 0,5 м до 4 м. Ківерці зазвичайбрекчірован, рідко з тонкою вкрапленнями піриту.
Ближче до західної частини ділянки, у межиріччі правих притокр.Серебрянкі і лівих приток р.. Кунар, поряд з кварцово-жильними зонами іжилами кварцу широко розвинуті лінійні поля і зони ліственітов,сформувалися в результаті гідротермально-метасоматичні опрацюванняметаморфізованних вулканогенних порід основного складу. Аналогічнелінійне поле ліственітов, простежується на сході ділянки вздовжрозривного порушення північно-північно-східного простягання. Ширина його від
250 м до 900 м.
Ліственіти представляють собою зернистою-сланцевих породу карбонаткварцового складу, жовто-зеленуватого кольору, часто з сульфідноїмінералізацією (пірит, Халькопірит, борної). Серед ліственітов частоспостерігаються релікти змінених в різному ступені, метабазити субстрату,в яких також чітко стежити сульфідна мінералізація.
При проведенні ГГС-50 з загальними пошуками на Челюскінской площі поосновному проекту в пошуково-знімальних маршрутах було проведено точкове іштуфное випробування ряду об'єктів потенційно перспективних на руднезолото. За результатами спектрозолотохіміческого аналізу з ліственітов,лінійних кварцевожільно-прожілкових штокверков і жив кварцу зміструдного золота в них становить від 0,2 г/т до 50 г/т (граф. п.1.3).
У результаті пошуків розсипного золота на Челюскінской площі
Північного Таймира в 1985-1988 рр.. були виявлені поховані палеороссипіюрського періоду (Кунарская, Серебрянська), контурних виділенийпошуковий ділянка "Кунар-Серебрянка" з півночі і захід південно-заходу, а зсходу виявлена четвертинна алювіальна розсип р.Ханневіча
При проведенні комплексної аерогеофізіческой зйомки геофізичноїслужбою ДГП ЦАГРЕ в межах пошукового ділянки "Кунар-Серебрянка" виділенідва великі комплексні аномалії, що інтерпретуються як високоперспективнимщодо золотого зруденіння.
Розташування ділянки "Канар-Серебрянка" на вододілі верхніхтечій рр.Кунар, Ханневіча і правих приток р.Серебрянка, оконтурюванняйого золотоносними розсипами, широкий розвиток лінійних полів і зонліственітов, кварцевожільно-прожілкових лінійних штокверков і кварцовихжив, наявність пунктів золоторудної мінералізації, результати комплексноїаерогеофізіческой зйомки (Комплексна аерогеофізіческая зйомка ..., 1997)дозволяють стверджувати про високий ступінь перспективності ділянки на виявленняв його межах значущого золоторудного об'єкта.
2.Вибор конструкції свердловин і способи буріння.
2.1. обгрунтування вибору конструкції свердловин.
Геологічний розріз представлений осадовими, метаморфічнимипородами. У цьому розрізі є дві ділянки з ускладненими зонами.
Перша ділянка знаходиться на інтервалі від 0 до 30 метрів, на даній ділянцівідбувається растепленіе, обвалення стінок свердловини. На інтервалі від 80 до 90метрів знаходяться кварцово-жильні освіти і березіти з підвищеноютріщинуватістю, на цій ділянці відбувається поглинання промивноїрідини.
Загальну глибину свердловини беремо рівною 300 предметів, внаслідок того, щокорисна копалина (кварцово-жильні освіти і ліственіти) залягає наглибині 260-285 метрів. На цій глибині додаємо ще 15 метрів, длядостовірності подсеченія підошви і можливості дослідження пластагеофізичними приладами.
Для конструкції даної свердловини найбільш раціонально вибрати 3ступені, як мінімально можливе число для досліджуваного геологічногорозрізу. Кінцева ступінь свердловини буде в інтервалі 30-300 метрів,діаметром 59 мм, так як на цьому інтервалі знаходиться ускладнена зона.
Другий ступінь буде перебувати в інтервалі від 3 до 30 метрів, діаметрдругого ступеня візьмемо, на розмір більше ніж діаметр попередньої ступені,рівний 76 мм. На глибині від 0 до 3 м перебуватиме перший щабель,діаметром 93мм.
У відповідності з цією конструкцією свердловини буде потрібно дваколони обсадних труб. Використовувати будемо обсадні труби ніпельноїз'єднання. Перша колона (направляюча) на глибині від 0 до 3м, діаметром
89 мм. Друга колона призначена для закріплення нестійких стіноксвердловини на інтервалі від 3 до 30 м. Діаметр другий обсадної колони 73мм.
Башмаки обсадних колон, з метою герметизації зазору між стінок свердловин іобсадними трубами, слід зотампоніровать цементним розчином, а зверху натруби встановити прядив'яні сальники.
2.2. обгрунтування вибору способу буріння.
У даному геологічному розрізі доцільніше використовуватиобертальний спосіб буріння. Це обумовлено тим, що цей спосіб є найбільшефективний при бурінні неклінящіхся крихких порід I-XII категорію забуримости при горизонтальному заляганні рудних тіл, що відповідаєданого розрізу. Так само обертальний спосіб застосовують і при буріннірозрізів з невеликими за потужністю шарами тріщинуватих порід, в якихвикористовувати ударно-обертальний спосіб внаслідок виваливши шматків порід підвпливом ударних імпульсів неможливо.
Так як дана мережа свердловин передбачає пошук і попереднюрозвідку, то потрібно взяти керн по всій глибині свердловини, тому слідзастосовувати колонкові спосіб буріння. Перевагами колонкового способує можливість брати зразки гірських порід, бурити свердловини звідносно невеликим викривленням, бурити свердловини на значнуглибину з відносно не високою витратою енергії.
Внаслідок того, що ми маємо складний геологічний розріз,застосовуємо комбінований спосіб буріння (твердосплавний і алмазний).
Твердосплавний спосіб слід застосовувати на інтервалі 0-30 м. Цей інтервалпредставлений м'якими, пухкими породами, для буріння яких більш ефективновикористовувати твердосплавні коронки, так як алмазні коронки мають малийвихід ріжучої кромки алмаза, що різко зменшує механічну швидкістьбуріння в пухких і м'яких породах. На відміну від алмазних коронок,твердосплавні коронки мають більший вихід різця, що дозволяє йому більшеглибше інтегруватися у породу. Найбільш доцільніше використовуватитвердосплавні коронки типу СМ4 і СМ5, як найбільш придатні для бурінняв даних умовах. Діаметри коронок вибираємо 93мм. для першого ступеня і
76мм. для другого ступеня.
На інтервалі 30-300м слід використовувати алмазні коронки, якбільш продуктивні для буріння вміщуючих порід цієї ділянки. Алмазнікоронки, за рахунок високої зносостійкості, дозволять суттєво підвищитипараметри технологічних режимів буріння; підвищити механічну швидкістьбуріння і довжину рейсу. Для представлених порід найбільш підходять алмазнікоронки типу А4ДП призначені для буріння абразивних, середньозернистийпорід VIII-IX категорії за буримости.
3. Вибір бурового снаряда, обладнання та інструментів для ліквідації аварій.
3.1. обгрунтування вибору бурового снаряда.
Породи, що складають розріз в основному стійкі, однорідні, томубуріння свердловин будемо здійснювати за допомогою одинарної колонкового снарядависокооборотних алмазного буріння. Ці снаряди відрізняються простотоюконструкції та використання будь-яких промивних рідин. Вони дозволяютьпідвищувати механічну швидкість буріння при високій якості випробування.
Верхній інтервал представлений подрібненими і тріщинуватих породами,їх слід перебурівать одинарним колонкові снарядом твердосплавногобуріння, при невисоких швидкостях обертання снаряда.
Вибійний снаряд алмазного буріння складається з, розширювачасекторного типу РСА-59 з кернорвательним кільцем, колонкової трубидіаметром 57 мм, перехідника-центратори П-1, отсоедінітельного перехідниказ бронзовим кільцем і забійного амортизатора ЗА-7.
бурильної колони, повинна відповідати вибраної конструкціїсвердловини діаметром 59 мм. для високооборотних буріння свердловин діаметром 59мм рекомендується використовувати легкосплавні бурильні колону ніпельноїз'єднання ЛБТН-54, довжиною бурильних труб 4400 мм. достоїнствамилегкосплавних труб ніпельної сполуки є: малі коефіцієнт тертяпри обертанні, мала вібрація снаряда, мала енергоємність.
Для подачі промивної рідини в бурильної колони вибираємосальник типу СА.
Передбачається наступна контрольно-вимірювальна апаратура дляпопередження аварій: детектор зносу труб ДІТ, толщномер Т-1,дефектоскоп, прилад ОМ-40. Прилад попереджувальної сигналізації. Длявимірювання витрати промивної рідини в процесі буріння електромагнітнийвитратомір ЕМР-2
3.2. Вибір обладнання та інструментів для ліквідації аварій.
Найбільш характерними і часто зустрічаються аваріями при бурінніє: обрив і прихопив снаряда, припік коронки.
Вибір аварійного інструменту проводиться виходячи з досвідувиконання подібних ліквідаційних робіт.
1. Мітчики ловильні Д-57;
2. Дзвони ловильні А-76;
3. Гідравлічний труборіз труболовка ТТ-59;
4. Метчик коронка МК-59;
5. Магнітна пастка МЛ-59;
6. Вибратор вибійний ВЗ-2;
7. Домкрат гідравліческійДГ-40;
8. Ударні баби вагою 150 і 160 кг.
Велику роль в успішній ліквідації аварії грає швидкість припроведення ліквідаційних робіт.
4.Технологія буріння.
4.1.Вибор очисних агентів.
У верхньому інтервалі від 0 до30 м. Нестійка гірська порода IV-VIкатегорії за буримости. В наслідок того, що буріння відбувається в умовахвічної мерзлоти, для запобігання растепленія, і як наслідок цього,обвалення стінок свердловини буріння виробляємо в суху.
В інтервалі від 30 до 300 метрів розріз представлений міцними породами
VII-IX категорії за буримости. Так як в цьому інтервалі ми використовуємо, попроекту, високооборотні алмазне буріння то доцільніше використовуватиемульсійні розчини. Емульсійні знижують вібрацію бурового снаряда,тертя, знос бурильних труб і мають високу несучу здатність.
Як контрольно-вимірювальних приладів, для визначенняякості емульсійних розчинів, застосовуються спеціальні колби длявизначення вмісту олії в емульсії і для визначення концентраціїемульсії.
Кількість промивної рідини при бурінні колонкової розраховуютьза формулою:
VP = KCVPL м3;
Де:
VP = (7.4-6.3) Д2 - витрату бурового розчину на 1 метрсвердловини, діаметром Д;
L? загальний метраж свердловини з застосуванням даного розчину;
КС? коефіцієнт складності по групах, беремо КС = 2.
VP = 2 * 5 * 592 * 300 = 10443000 м3.
4.2. Вибір породоруйнуючих інструментів і технологічних режимів буріння.
Забурку свердловини на інтервалі 0 - 30 м. сл?? дует здійснюватишарошечні долотом. Далі, на інтервалі 3-30м. буріння виробляють коронкою
СМ5 діаметром 76 мм. Осьову навантаження на коронку визначають за формулою:
C = mP, Н
Де: m-число різців в коронці, для коронки СМ5 діаметру 76 мм. m = 16,
Р-питома навантаження на різець, приймаємо 1.0 кН.
С = 6 * 1.0 = 6.0 кН
Частота обертання коронки розраховується за формулою :
n = 38.2v0/(D1-D2) об/хв.
Де: v0 - окружна швидкість коронки, приймаємо 0,8 м/с. < p> D1 і D2 - зовнішній та внутрішній діаметри коронки з різцем, длякоронки СМ5 - 76 мм D1 = 76мм, D2 = 59мм = 0.059м. n = 38.2 * 0,8/(0,076 +0,059) = 226 об/хв.
Витрата промивної рідини визначається за формулою:
Q = gD1 л/хв;
Де: g - питома витрата рідини на один сантиметр діаметракоронки, приймаємо 12 л/хв за таблицею 3 [8] для VI категорії за буримости.
Q = 12 * 7.6 = 91,2 л/хв.
В інтервалі від 30 до 300 метрів породи абразивні, монолітні VII-
IX категорії за буримости. З таких порід ефективна алмазна коронка
А4ДП діаметром 59 мм.
осьову навантаження на коронку розраховують за формулою:
С = pS, H;
Де: р-питома навантаження на 1 см2 торця коронки;
S-площа торця коронки
Питому навантаження, по монолітним порід, рекомендується приймати
1 кН/см2.
Площа торця коронки складе:
S =? D2H/4-? D2B/4 см2;
D1 = 5.9cm, D2 = 4.2cm.
S = 3.14 (5.92 - 4.22)/4 = 13 cm2
C = 1.0 * 13 = 13kH.
Частота обертання коронки розраховується за формулою:
n = 38.2v0/(D1 -D2) об/хв.
Де: v0 - окружна швидкість коронки, м/с.
D1 і D2 - зовнішній та внутрішній діаметри коронки з різцем, длякоронки СМ5 - 76 мм D1 = 59мм, D2 = 42мм = 0.042м.
Окружну швидкість по цих порід слід приймати згідно зрекомендаціям Витри 4-4.5 м/с. Для високошвидкісного буріння приймаємомаксимальне значення 4.5 м/с. n = 38.2 * 4,5/(0,059 +0,042) = 1562,7 об/хв.
Витрата промивної рідини можна розрахувати за формулою:
Q =? (D2-d2 ) Vл/4, об/хв;
Де: D, d - діаметр коронки і бурильних труб, м. Vл-швидкість висхідного потоку промивної рідини м/с.рекомендується 0,35-0,6. При бурінні абразивних порід з промиванням свердловинипромивної рідиною малої в'язкості швидкість висхідного потоку берутьпо максимуму 0,6 м/с. Тоді
Q = 3,14 (0,0592-0,0542) 0,6/4 = 26 л/хв.
Для буріння свердловин діаметром 59 мм по абразивним породам Витрирекомендує приймати 25-35 л/хв.
На інтервалі 80-87 м розріз представлений породами підвищеноїтріщинуватості IX категорії за буримости. На цьому інтервалі йдеінтенсивне поглинання промивної рідини. Для буріння використовуємоодинарний колонкові снаряд з алмазної коронкою А4ДП діаметром 59 мм
осьову навантаження розраховуємо за формулою:
С = pS, H; р = 0,9 кН/см2, S = 13см2
С = 0,9 * 13 = 11,7 кН;
Частоту обертання по абразивним тріщинуватих породам знижують взалежно від ступеня тріщинуватості (для сильно тріщинуватих до 180 -
200 об/хв). Внаслідок того, що породи стійкі приймаємо нацьому інтервалі частоту обертання приймаємо 600 об/хв.
Витрата промивної рідини можна розрахувати за формулою:
Q =? (D2-d2) Vл/4, об/хв;
Де: D, d - діаметр коронки і бурильних труб, м. Vл-швидкість висхідного потоку промивної рідини.
Q = 3.14 (0.0592-0.0542) * 0.75/4 = 33 л/хв.
За рекомендацією Витри приймаємо Q = 40 л/хв.
5.Тампонірованіе свердловин.
У геологічному розрізі є зона ускладнень, в інтервалі 80 --
87м. У цій зоні залягають тріщинуваті кварцово-жильні освіти. Нацьому інтервалі можливо поглинання промивної рідини. Величина розкриттятріщин? = 3 мм., інтенсивність поглинання часткове, підземні водивідсутні. При тампонуванням даного інтервалу можна використовуватицементні розчини та їх різновиди: глинисті і полімерні пасти,синтетичні смоли. Завданням тампонуванням є кольматації тріщин наданому інтервалі розрізу. Зв'язки з величиною розкриття тріщин? = 3мм. і зекономічної точки зору доцільніше всього використовувати глинисто -цементну суміш, як використовуємо тирсу як найбільш доступні тадешеві.
Розраховуємо обсяг тампонажний суміші необхідної для кольматації зониускладнення за формулою
VP = K [? D2 (N + h0 + h1)/4] м3;
Де: К-коефіцієнт, що залежить від радіуса проникнення суміші (1-5 )проектом передбачається К = 2;
D-діаметр свердловини, м;
N-потужність тріщинуватих зони N = 7м; h0, h1-потужність заповнення розчином вище і нижче потужностітріщинуватості пласта h0 = h1 = 3м.
VP = 2 [3,14 * 0,0592 (7 +3 +3)/4] = 0,087 м3;
Склад сухої суміші : глини-60%, цементу-20%, тирси-10%, води-10%.
Кількість сухої суміші для приготування розчину тампонажноговизначаємо за формулою:
Gcc = VP/[S (ai/pi) + mS (bi/pi)] т;
Де: VP-обсяг тампонажний суміші;
S (ai/pi)-відношення масових часток до щільності компонентівв сухої суміші;
S (bi/pi)-відношення масових часток компонентів рідини доїх щільності; m-водоцементне ставлення;
Gcc = 0,174/[(0,6/3,15) + (0,2/1,6) + (0,1/0,04) + 0,6 (0,1/1)] = 0,06 т.
Виходячи з цього кількість цементу одно:
Gц = 0,06 * 20/100 = 0,012 т ;
Кількість глини одно:
gГ = 0,6 * 0,06 = 0,036 т;
Кількість тирси одно:
Gо = 0,06 * 0,1 = 0,06 т;
Кількість води дорівнює:
GВ = 0,06 * 0,01 = 0,06 т.
Щільність тампонажного розчину знаходимо за формулою: p = (Gcc + GB)/Vp т/м2;
Для тампонуванням тріщинуватих зон залягають на глибині 150-200м.
З поганою проникністю поглинаючих горизонтів при тампонуваннямоднорастворочнимі сумішами, можна застосовувати спосіб тампонуванням за допомогоюпакерів. СКБ ВПО «Союзгеотехніка» для тампонуванням свердловин діаметром
59мм. розробило комплект тампонажного інструменту ТУ-7, що складається згерметизатора, пакерів і змішувача. Для тампонуванням даної зонипотрібно тільки дві пакера опускаємо на бурильних трубах. Два пакера набурильних трубах встановлюють на заданій глибині вище і нижче тріщинуватихзони. Потім через бурильні колону прокачують тампонажні суміш підтиском, тампонажні суміш проникає в тріщини. Для тампонуванням зонизакачують розрахований обсяг тампонажний суміші.
Для проведення досліджень у зоні ускладнень потрібно контрольно -вимірювальна апаратура. Для вимірювання діаметрів свердловин використовуютькаверномер КМ-38, його опускають у свердловину на каротажної кабелі. Глибинузалягання, число і потужність проникних зон, інтенсивність поглинанняпромивної рідини використовують витратомір ДАУ-3М. Рівень води в свердловинізаміряється хлопушей. Для визначення гранулометричного і мінеральногоскладу використовують бічні пробовідбірники БП. Для визначення параметрівтампонажний суміші передбачено використовувати набір приладів: Конус «АзННІ»,прилад ВІКА, імітатора для визначення закупорює здібності і прилад
Мікаеліса.
6.Вибор обладнання і контрольно-вимірювальних приладів «КІП».
6.1. Обгрунтування вибору бурового обладнання і КВП.
Площа проектованих робіт розташовується в зоні екстремальнихгеографічних і кліматичних умов. Буріння проводиться в зимовийперіод протягом двох років. Рельєф місцевості спокійний, проектомпередбачено високооборотні алмазне буріння, тому використовуємовисокооборотні бурові установки типу УКБ-4П. Переваги УКБ-4П: малівитрати часу на монтажно-настановні роботи, яка є сприятливимиумовами для робітників.
Технічна характеристика установки:
Установка являє собою комплекс бурового та електричногообладнання, зведеного в один технологічний блок, що перевозиться безрозбирання. Установка призначена для буріння вертикальних і похилихгеологорозвідувальних свердловин алмазними і твердосплавними коронками, з відборомкерна колонкові снарядами і снарядами ССК.
у якості приводів передбачено використати електродвигуна.
Електроенергія виробляється дизелем Д37Е-С2 з повітряним охолодженням ізапуском від пускового двигуна.
До складу бурового обладнання установки входять: грязьові насос
НБ3 120/40, Дегазатори РЕ-1200, елеватор М3-50-80. Відповідно довже вибраними розмірами бурильних, колонкові і обсадних труб вибираємодопоміжний інструмент: ключі корончата типу КК, ключі шарнірнітрубчасті типу КШ службовці для згвинчення і развінчіванія бурильних труб ізабійних снарядів. Допоміжний інструмент для здійсненняспускопод'емних операцій: підкладні вилки, роз'ємні хомути, вертлюг -амортизатор.
Вибір талевого системи.
Вибір талевого системи починають з вибору каната. Розривне зусилляканата визначають за формулою:
P1 = mI PЛ, Н;
Де: mI = 3-3.5-запас міцності,
РЛ-вантажопідйомність лебідки;
P1 = 3,5 * 32 = 112 кН.
Таким чином, за ГОСТу3077-69 вибираємо канат 15,0-Г-1-СС-Л-Н-170
Де: 15,0 - діаметр каната, Г - вантажний, 1 - марка дроту;оцинкований по групі СС; Л - лівою хресний Свивка; Н - нераскручівающійсяз розривним зусиллям маркувальної групи з тимчасового опорурозриву 1700 мПа.
Мінімальна кількість роликів в талевого блоці визначають звирази: k? Q/2PЛ k? 20/2 * 32 = 0,3 приймаємо до = 1 в Кронблоки к1 = до +1 = 1 +1 = 2.
КВП для контролю параметрів режимів буріння установки УКБ-4Пзастосовують ті прилади, які встановлені на верстаті і насосі (дрілометри,манометри, електроприлади).
6.2.Обоснованіе вибору для приготування промивних рідин.
Як промивних рідин використовується емульсійний розчинна основі сульфатних мив. Готують розчин у емульгатори,безпосередньо на буровій. Воду отримують шляхом танення снігу.
Витрата промиворчной рідини на бурову установку на добурасчітиваемпо формулою:
Q = [(Y1 + Y2 + Y3) nC]/mC m3/сут;
Де: Y1-обсяг свердловини;
Y2 -обсяг резервуарів і отстойноков 2-5 м3
Y3-втрата промивної рідини, залежить відтріщинуватості гірської породи, в середньому Y3 = (2-5) Y1; nC-число одночасно буря свердловин. mC-час використання промивної рідини.
Y1 =? D2L/4 m3;
Де: D-діаметр свердловини
L-глибина свердловини;
Y1 = 3,14 * 0,0592 * 300/4 = 0,82 м3;
Y3 = 4 * 0,82 = 3,28
Q = (0,82 +3 +3,28) 2/2 = 7,1 м3/сут;
6.3. Обгрунтування вибору засобів очищення промивної рідини від шламу.
Для очищення промивної рідини від шламу застосовують гідроциклониустановки, що складаються з гідроциклон і насоса з електроприводом.
Гідроциклони установки примусово очищають структурованіпромивні рідини як емульсійні розчини.
6.4. Вибір бурового будівлі.
Бурове будівля установки УКБ-4П є об'ємноюметалоконструкцію, обшиту алюмінієвими панелями з теплоізоляційноїпрошарком. Тип споруди ПБЗ-4, розміри 7500х3160х2500. У світлий час добиосвітлення природне, а в нічний штучне електричне. Системаобігріву приміщення - електрична за допомогою електротенов. У холодну поруроку температура в приміщенні підтримується не нижче +150 С. Електропостачанняздійснюється від дизельної електростанції, напруга в мережі 380 В.
6.5. Вибір тампонажного обладнання.
Для приготування цементного розчину застосовують цементосмесітельниемашини СМ-4М. Вона призначена для доставки сухого цементу і приготуваннярозчину для тампонуванням. Так для тампонуванням безпосередньозастосовується комплект для тампонуванням ТУ7 що складається з герметизаторагирла свердловини, пакера для герметизації стовбура свердловини та змішувача длятампонуванням з безпосереднім змішуванням рідкого прискорювача передтампонуванням в свердловині.
6.6. Складання геолого-технічного наряду.
Установка УКБ-4П з приводом верстата від електродвигуна АО2-71-4потужністю 22кВт. Максимальне зусилля подачі на забій 40 кН, вгору 60 кН.
Максимальна продуктивність насоса 120 л/хв, з тиском 0,2 кПа. Всіці дані відповідають розрахованим режимам для твердосплавного іпородоруйнуючих алмазного інструмента.
Таким чином, установка УКБ-4П є найбільш раціональною длябуріння геологорозвідувальних свердловин на ділянці "Канар-Серебрянка".
7.Спец. Питання
Емульсійні промивні рідини.
При алмазному бурінні широко застосовуються спеціальні емульсійніпромивні рідини, які крім виконання основних функцій промивки
(охолодження породоруйнуючих інструменту та видалення з вибою розрубаноюпороди), володіють підвищеними мастильними і антивібраційні властивостями іактивно впливають на весь процес руйнування гірських порід. Такимивластивостями при різного ступеня активності в залежності від характеругірських порід і ступеня мінералізації вод має ряд рідин.
Найбільший і практичний інтерес представляють рідини, якіготуються з товарних продуктів нафтопереробний, хімічної,лісотехнічний промисловості та апробовані у лабораторних івиробничих умовах.
Емульсії з шкіряної емульгуючу пасти.
Шкіряна паста - товарний продукт, що випускається вітчизняниминефтеперобативающімі заводами, є мінеральне масло середньоїв'язкості, загущені натровимі милами синтетичних жирних кислот.
Пасту вводять у воду в співвідношенні від 1:2000 до 1:50, тобто вконцентрації 0,5-2,0?. Вказана концентрація є оптимальною длязниження коефіцієнта тертя, підвищення механічної швидкості буріння істійкості алмазних коронок.
Емульсія на основі омилення суміші гудронів.
Омилення суміш гудронів застосовують як емульгуючу добавкидо промивальним розчинів при алмазному бурінні. Для її приготування можутьбути використані гудрони технічних або рослинних жирів або їх сумішей.
Технічна характеристика суміші гудронів
Кислотне число, мг КОН ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .60 -70
Число омилення, мг КОН ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 180 - 200
Молярна маса ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 475 - 522
Щільність, г/см3 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 0.975
Зміст жирних кислот, що вивільняються при оми-леніі. ? ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 52.4-64
Температура застигання, 0С ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ? 0
Суміш гудронів нетоксична, а приготовлена на її основі емульсія нешкідлива; емульсія ОСГ знижує поверхневий натяг води на кордоні з повітрям; це властивість суміші гудрону сприяє збільшенню механічної швидкості.
Оптимальна концентрація ОСГ в промивної рідини знаходиться в межах 1,5 - 2,5?, залежить від складу суміші гудронів (СГ) і типу гірських порід і уточнюється лабораторним шляхом.
Милонафтовие емульсії
милонафта - це речовина, що представляє суміш натрових мив нафтенових кислот, власне нафтенових кислот, невеликої кількості мінерального масла і води. Перевагою милонафта є вміст у ньому органічних кислот, що володіють найбільшою олійністю.
Оптимальна концентрація милонафта в емульсії складає 0,5 -1,0? за масою, при цьому кількість масляної добавки у вигляді вільних нафтенових кислот коливається в межах 0,25 -0,5?.
Емульсії на основі сульфатних мив.
сульфатні мила є проміжним продуктом целюлозно-паперового виробництва при виготовленні талової масла; товарний продукт являє собою 60-62?-ний водний розчин сульфатного мила наступного складу (?);
Омилення і неомиленние жирові смолені кислоти ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 47-53
Луг ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 6-8
Феноли ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ....
