Бурение геологоразведочных скважин на стадии разведки - Геология, гидрология и геодезия курсовая работа

Главная

Геология, гидрология и геодезия
Бурение геологоразведочных скважин на стадии разведки

Проектирование конструкции скважины для разведки залежей угля. Определение свойств горных пород и геолого-технических условий; выбор бурового оборудования и способа бурения; расчет режимных параметров. Предупреждение и ликвидация аварий, охрана труда.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1.1 Определение свойств горных пород
5. Повышение качества проб или образцов пород, получаемых в процессе бурения
7.1 Определение числа рабочих струн
7.2 Определение усилий во всех струнах талевой системы
7.3 Определение нагрузки на вышку в статике и динамике
7.4 Определение грузоподъёмности талевой системы
7.5 Определение диаметра каната и выбор его конструкции
7.6 Определению числа свечей, поднимаемых на каждой скорости
9. Промывочная жидкость и ее доставка на буровые
10. Производство работ при бурении скважин
10.1 Забуривание и оборудование устья скважины
10.4 Предупреждение и ликвидация аварий
10.5 Ликвидация или консервация скважин
11. Технология бескернового бурения
11.1 Породоразрушающий инструмент для бескернового бурения
11.1.3. Долота специального назначения
12. Подсобные цеха, связь, транспорт
13. Охрана труда, промсанитария, техника безопасности, противопожарная техника
Целью проведения буровых работ являются бурение геологоразведочных скважин на стадии разведки. Основой для проведения работ послужил уголь. Глубина скважины 320 метров, общее количество скважин 30, общий метраж 9600 метров. Начальный зенитный угол забуривания 0. Глубина подсечения полезного ископаемого 90, 180, 270 метров. В интервале от 120 до 130 метров полное поглощение промывочной жидкости. Водоснабжение - ручей в 100 метрах. Энергоснабжение - госэнергосеть в 500 метрах. Глины привозные, каолинитовые. Расстояние между скважинами 150 метров. Срок проведения работ - 12 месяцев.
1.1 Определение свойств горных пород
Геологический разрез представлен породами:
от 0 до 25 метров - четвертичные отложения,
от 25 до 70 метров - песчаники крупнозернистые трещиноватые,
от 93 до 180 метров - аргиллиты, слабо окремненные,
от 180 до 182 метров - угли слабые,
от 182 до 270 метров - песчаники кремнистые,
от 275 до 300 метров - алевролиты окварцованные,
от 300 до 320 метров - песчаники кварцевые сливные.
Четвертичные отложения, коэффициент абразивности к абр =0.4; коэффициент динамической прочности Fд=3.2
2. Твердость по Шрейнеру (МПа) 100-250
3. Коэффициент крепости по Протодьяконову 1-2
4. Примерная механическая скорость бурения, м/ч 11-15
Порода малоустойчивая, легко разрушаемая и растворимая.
Песчаники крупнозернистые трещиноватые
Глина плотная, коэффициент абразивности к абр =0.5; коэффициент динамической прочности Fд=2.1
2. Твердость по Шрейнеру (МПа) 250-500
3. Коэффициент крепости по Протодьяконову 2-4
4. Примерная механическая скорость бурения, м/ч 5,7-10
Порода малоустойчивая, легко разрушаемая.
Аргиллиты, коэффициент абразивности к абр =0.5; коэффициент динамической прочности Fд=2.0
2. Твердость по Шрейнеру (МПа) 1000-1500
3. Коэффициент крепости по Протодьяконову 6-7
4. Примерная механическая скорость бурения, м/ч 2,5-3,5
Порода малоустойчивая, легко разрушаемая.
Антрацит, коэффициент абразивности к абр =0.5; коэффициент динамической прочности Fд=6.0
2. Твердость по Шрейнеру (МПа) 1000-1500
3. Коэффициент крепости по Протодьяконову 6-7
4. Примерная механическая скорость бурения, м/ч 2,5-3,5
Порода среднеустойчивая, разрушаемая гидродинамическими нагрузками и вибрационными снарядами, слаботрещиноватая, удельная кусковатость керна 6-10 шт./м, показатель трещиноватости 0.51-1.0.
Аргиллиты слабо окремненные, коэффициент абразивности к абр =2.0; коэффициент динамической прочности Fд= 25.0
2. Твердость по Шрейнеру (МПа) 1500-2000
3. Коэффициент крепости по Протодьяконову 7-8
4. Примерная механическая скорость бурения, м/ч 1,5-2,5
Угли слабые, коэффициент абразивности к абр =0,4; коэффициент динамической прочности Fд= 3.2
2. Твердость по Шрейнеру (МПа) 250-500
3. Коэффициент крепости по Протодьяконову 2-4
4. Примерная механическая скорость бурения, м/ч 5.7-10.0
Песчаники кремнистые, коэффициент абразивности к абр =2,06; коэффициент динамической прочности Fд= 10.0
2. Твердость по Шрейнеру (МПа) 3500-3500
3. Коэффициент крепости по Протодьяконову 14-16
4. Примерная механическая скорость бурения, м/ч 0.75-1.20
Песчаники кремнистые, коэффициент абразивности к абр =0,5; коэффициент динамической прочности Fд= 6.0
2. Твердость по Шрейнеру (МПа) 1000-2000
3. Коэффициент крепости по Протодьяконову 6-7
4. Примерная механическая скорость бурения, м/ч 2.5-3.5
Песчаники кремнистые, коэффициент абразивности к абр =0,4; коэффициент динамической прочности Fд= 3.2
2. Твердость по Шрейнеру (МПа) 1500-2000
3. Коэффициент крепости по Протодьяконову 7-8
4. Примерная механическая скорость бурения, м/ч 1.5-2.5
Песчаники кварцевые сливные, коэффициент абразивности к абр =1.0; коэффициент динамической прочности Fд= 7.5
2. Твердость по Шрейнеру (МПа) 3000-3500
3. Коэффициент крепости по Протодьяконову 11-14
4. Примерная механическая скорость бурения, м/ч 1.3-1.9
Из основных способов бурения скважин, применяемых при геологоразведочных работах, самым целесообразным в данном случае является вращательное. Этот выбор обоснован тем, что скважины на участке работ глубокие. Применение других способов не эффективно, так как применение, например, ударно-канатного бурения не возможно, потому что скважины бурятся с отбором керна и необходимо получать представительные образцы пород с сохранением их структуры и свойств. Бурение с использованием ударно-вращательное способа так же не эффективно, потому что категории горных пород, представленных на данном участке, средней твердости.
Конструктивно скважина состоит из ствола, пробуренного в горных породах, нескольких обсадных колонн и тампонажного камня, заполняющего целиком или частично пространство между колоннами и стенками ствола.
Конструкцию скважины характеризует число спущенных в нее колонн и их диаметры, длина ствола под каждую колонну, а также местоположение интервалов цементирования.
Рациональной является такая конструкция, которая обеспечивает оптимальное сочетание стоимости сооружения скважины с геологическими и технологическими требованиями и ограничениями.
Проектирование конструкции начинается с анализа, минимально - допустимого диаметра керна ( кmin ) по полезному ископаемому, возможных осложнений, проявление которых нежелательно, т. к. может привести к возникновению аварийных ситуации. Это в свою очередь приводит к удорожанию стоимости ведения буровых работ, либо к ликвидации скважины.
На основании анализа осложнений выделяются интервалы с несовместимыми условиями бурения. Обеспечение же безаварийности проводки скважины при бурении по интервалам с несовместимыми условиями бурения возможно лишь либо перекрытием данных зон обсадными колоннами, либо применением высококачественных промывочных жидкостей.
На предварительной стадии разведки полезное ископаемое - бурый железняк, по таблице 6.7 [2,c.31] определяем рекомендуемый минимально-допустимый диаметр керна, кmin =32 мм.
Для определения минимально возможного диаметра коронки кmin используем формулу [2, c. 15]:
где - уменьшение диаметра керна в зависимости от категории горной породы по буримости, = III.
Ориентировочно может быть определена по формуле[2, c. 15] :
Принимаем коронку с наружным и внутренним диаметрами 59 и 44 мм соответственно.
На основе геолого-технических условий и диаметра керна по полезному ископаемому проектируем конструкцию скважины и заносим в ГТН.
Для бурения данной скважины было предложено две конструкции (табл. 1 и табл. 2).
Конструкция скважины №2 (табл. 2) имеет существенный недостаток: так как данная конструкция предусматривает установку обсадной колонны впотай .
Наиболее рациональной является первая конструкция скважины (табл. 1), в которой предусматривается лишь три перехода по диаметру ПРИ, сводится к минимуму возможность аварий в интервале 0-120 м. так как данный интервал предусматривает обсадку трубами диаметром 73 мм.
Исходя из вышесказанного, для бурения скважины принимаем вторую конструкцию (табл. 1).
Бурение в интервале от 0 до 45 м осуществляется шарошечным долотом типа В-112МГ диаметром 112 мм. После отбуривания интервала, устанавливаются обсадные трубы диаметром 108 мм до 4,5 метровой глубины, затрубное пространство забутовывается глиной.
В интервале от 4 до 40 м бурение производится шарошечным долотом типа II-93М-ЦВ диаметром 93 мм. Данный интервал обсаживается трубами диаметром 73 мм. Затрубное пространство тампонируется в интервале от 115 до 125 м цементным раствором. Состав раствора: портландцемент + вода. Основные технические параметры: В/Ц=0.400.55, =1.351.95 г/см 3 , Т=1725 см, сроки схватывания, ч: начало 5.5-6; конец 8-12.
В интервале от 125 м до проектной глубины скважины бурение производится ПРИ диаметром 59 мм.
Мощность слоев пород по оси скважины, м
Проектная категория пород по буримости
Интервал (м) и характер возможных осложнений
Диаметр (мм) и глубина (м) ствола скважины
Диаметр (мм) и глубина (м) спуска обсадных труб
Мощность слоев пород по оси скважины, м
Проектная категория пород по буримости
Интервал (м) и характер возможных осложнений
Диаметр (мм) и глубина (м) ствола скважины
Диаметр (мм) и глубина (м) спуска обсадных труб
Описание конструкции скважины шифрами
1. Классификация по Козловскому Е.А.:
112/108(4.5)93/89(41)76(125)59(360)
4. Классификация по Козловскому Е.А.:
К режимным параметрам бурения относится осевая нагрузка на ПРИ, частота вращения снаряда, расход промывочной жидкости.
Оптимальное сочетание данных параметров позволяет обеспечить достижение наилучших показателей работы коронки. Кроме того, от режимных параметров напрямую зависит величина механической скорости бурения.
В общем случае увеличение как частоты вращения, так и осевой нагрузки, при расходе промывочной жидкости, достаточной для удаления продуктов разрушения, обеспечивает рост механической скорости. Но, при этом существует ряд ограничивающих факторов, прежде всего технологического и технического характера, препятствующих увеличению частоты вращения и осевой нагрузки до величин, которые бы обеспечили достижение максимальной скорости бурения.
В связи с этим необходимо подбирать такие значения режимных параметров, которые бы приводили к достижению высокой механической скорости бурения в сочетании с высокой проходкой на ПРИ.
Технологические режимы бурения шарошечным долотом
Осевая нагрузка на долото определяется по формуле [1,с.268]:
где -осевая нагрузка на 1 см диаметра долота, кН, значения приведены в табл. 39 [2,с.269]; -диаметр долота, см.
Частота вращения определяется по формуле [1,с.132]:
где -окружная скорость вращения долота, (м/с) значения приведены табл. 39 [1,с.269]; -диаметр долота, м.
Расход промывочной жидкости принимается из расчёта эффективной очистки забоя скважины и определяется по формуле [1,стр.132]:
где - площадь забоя скважины, см 2 ; - коэффициент очистки забоя, характеризующий расход жидкости на площади 1 см 2 за 1 с, см 3 (с*см 2 ), k 0 = 0,02-0,04.
Технологические режимы бурения твердосплавным ПРИ
Осевая нагрузка на коронку определяется по формуле [1,стр.131]:
где - осевая нагрузка на один резец или вставку, кН значения приведены табл. 23 [1,стр.126]; m - число основных резцов или вставок в коронке значения приведены табл. 23 [1,стр.126];
Частота вращения коронки определяется по формуле (4):
Расход промывочной жидкости принимается из расчёта эффективной очистки забоя скважины и определяется по формуле
где -скорость восходящего потока промывочной жидкости, дм/с значения приведены в приложении 6 [1,стр.445]; -площадь кольцевого зазора между стенками скважины и бурильными трубами, дм 2 , q - удельный расход жидкости на 1 мм диаметра коронки, л/мин.
Технологические режимы бурения алмазным ПРИ
Осевая нагрузка на коронку определяется по формуле [1,с.164]:
где - удельная нагрузка рабочей площади торца коронки, кН/см 2 ; S - рабочая площадь торца алмазной коронки (за вычетом площади промывочных каналов), см 2 значения представлены в табл. 27 [1,с.165]
Значения принимаются для коронок: однослойных 0,3-1,2 кН; многослойных и импрегнированных 0,4-1,5 кН.
Частота вращения коронки определяется по формуле (4):
Расход промывочной жидкости определяется по формуле (8):
Для бурения по данному интервалу применяется ПРИ диаметром 112 мм типа В-112МГ.
Осевая нагрузка P (в кН) определяется по формуле (3):
Частота вращения (в об/мин.) определяется по формуле (4):
Расход промывочной жидкости (в л/мин.) определяется по формуле (5):
Для бурения по данному интервалу применяется ПРИ диаметром 93 мм типа II-93М-ЦВ
Осевая нагрузка P (в кН) определяется по формуле (3):
Частота вращения n (в об/мин) определяется по формуле (4):
Расход промывочной жидкости (в л/мин.) определяется по формуле(5):
Для бурения по данному интервалу применяется коронка диаметром 93 мм типа М2, до проектной глубины скважины используется ОКС.
Осевая нагрузка на коронку P (в кН) определяется по формуле (6):
Частота вращения n (в об/мин.) определяется по формуле (4):
Расход промывочной жидкости (в л/мин.) определяется по формуле (7):
Для бурения по данному интервалу применяется коронка диаметром 59 мм типа СМ4
Осевая нагрузка на коронку P (в кН) определяется по формуле (6):
Частота вращения n (в об/мин.) определяется по формуле (4):
Расход промывочной жидкости (в л/мин.) определяется по формуле (8):
Для бурения по данному интервалу применяется коронка диаметром 59 мм типа СА4
Осевая нагрузка на коронку P (в кН) определяется по формуле (6):
Частота вращения n (в об/мин.) определяется по формуле (4):
Расход промывочной жидкости (в л/мин.) определяется по формуле (8):
Для бурения по данному интервалу применяется коронка диаметром 59 мм типа 02И4
Осевая нагрузка на коронку P (в кН) определяется по формуле (9):
Частота вращения n (в об/мин.) определяется по формуле (4):
Расход промывочной жидкости (в л/мин.) определяется по формуле (8):
5. ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ПРОБ ИЛИ ОБРАЗЦОВ ПОРОД, ПОЛУЧАЕМЫХ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ
Основным материалом, используемым при бурении геологоразведочных скважин, является керн, количество и качество которого должно удовлетворять известным требованиям.
Выход керна при колонковом разведочном бурении зависит от целого ряда факторов, которые можно объединить в несколько групп: геологические, технические, технологические и организационные.
Геологические. Горные породы при колонковом бурении рассматриваются главным образом с точки зрения их буримости, выхода керна и устойчивости в стенках скважины. В большинстве случаев мягкие, рыхлые породы легко бурятся, но дают низкий выход керна и неустойчивы в стенках скважины. Эти показатели зависят от физико-механических свойств горных пород.
Знание геологических условий позволяет заранее принять меры по обеспечению хорошего выхода керна и нормального процесса бурения.
Основными физико-механическими свойствами горных пород, оказывающими влияние на процесс бурения, являются прочность, твёрдость, абразивность и устойчивость.
Все горные породы и полезные ископаемые целесообразно разделить на группы по признакам разрушения керна, что позволит наметить конкретные мероприятия по обеспечению выхода керна.
Технические факторы, оказывающие влияние на выход керна и его качество, определяются главным образом конструктивными особенностями колонкового снаряда и породоразрушающего инструмента, а также условия их работы. Сюда относятся каналы, направляющие поток промывочной жидкости до начала и во время бурения, каналы дренажа жидкости из керноприёмной трубы, конструкция керноприёмной трубы и её соединений, способ заклинки керна, конструкция породоразрушающего инструмента, диаметр и наклон скважины, качество промывочного агента и вибрация.
К технологическим факторам, влияющим на сохранность керна при бурении, относятся: количество подаваемой жидкости на забой скважины во время бурения, скорость вращения породоразрушающего инструмента, осевое усилие на породоразрушающий инструмент, величина проходки за рейс.
Организационные. Успешное получение качественного керна в значительной мере зависит от умения бурового персонала правильно применять наиболее эффективные средства в данных условиях бурения и правильно организовывать производство буровых работ.[9]
Выбор бурового агрегата и необходимого оборудования производим согласно решаемой геологической задаче, геолого-техническим условиям бурения, способу бурения, конструкции скважины и разработанным режимам бурения. На основе анализа характеристик оборудования, позволяющих бурить скважину на планируемую глубину, выбираем наиболее эффективное .УКБ - 4П. Установка состоит из бурового станка СКБ - 4, буровой трубчатой мачты БМТ - 4 со зданием ПБЗ - 4, бурового насоса НБ - 160/63, труборазворота РТ - 1200М, обогреваемого подсвечника П - 4/5, элеватора МЗ - 50/80, транспортной базы ТБ - 15 [6].
Станок СКБ-4 предназначен для бурения геологоразведочных скважин глубиной 300 м твердосплавными и 500 м - алмазным ПРИ. Станок имеет моноблочную конструкцию. Вращатель шпиндельного типа имеет два зажимных гидравлических патрона.
1 -- станина; 2 -- рама; 3 -- сцепление; 4 -- рукоятка сцепления; 5 -- рукоятка включения лебедки; 6, 9 -- рычаги тормозов подъема и спуска; 7, 8 -- тормоза подъема и спуска; 10 -- рычаг коробки передач; 11--лебедка; 12 -- рукоятка раздаточной коробки; 13 -- трансмиссия; 14 -- указатель давления; 15 -- вращатель; 16--гидросистема станка с автоперехватом; 17 -- дроссель; I8--прибор управления; 19 -- регулятор подачи; 20 -- распределитель; 21 -- цилиндр перемещения станка
Гидравлическая система обеспечивает привод механизма подачи гидравлических патронов, перемещения и фиксации станка на раме. Система работает от сдвоенного лопастного маслонасоса 3Г12-22А с подачей 12 и 18 л/мин. При выходе из строя приводных двигателей для поднятия снаряда над забоем используется ручной маслонасос [6].
Техническая характеристика станка СКБ-4
Глубина бурения в м при конечном диаметре скважины, мм:
Диаметр проходного отверстия шпинделя, мм
Максимальная скорость подачи, м/мин
Грузоподъемность лебедки на прямом канате, кН
Скорость навивки каната на барабан лебедки по второму слою, м/с
Большинство способов бурения требует промывки скважин в процессе ее углубки. Основным назначением промывки является удаление с забоя и из ствола скважины продуктов разрушения горных пород и бурового инструмента, охлаждение ПРИ, поддержания устойчивого состояния стенок скважины. Подача промывочной жидкости в скважину в процессе ее промывки осуществляется при помощи насосов, которые входят в состав установки.
Буровой насос должен обеспечивать возможность простого и быстрого регулирования в широком диапазоне подачи и напора в зависимости от параметров технологического режима бурения. При этом одним из основных требований процесса бурения является обеспечение независимости подачи (расхода) от давления, т.е. насос имеет жесткую напорно - расходную характеристику “Q-H” [6].
Техническая характеристика насосной установки НБ4-160/63
Частота вращения коленчатого вала, об/мин
Схема мачты БМТ-4 представляет собой одностержневую конструкцию I, шарнирно опирающуюся на А-образный портал 4. Для придания стволу мачты необходимой устойчивости в продольной плоскости он раскреплен подкосами 2. С целью обеспечения центрального нагружения ствола мачты от нагрузки на крюке мачта снабжена кронблоком качающегося типа с системой оттяжных уравновешивающих канатов 5. Свободное движение элеватора вдоль оси мачты достигается за счет предварительного наклона ее к устью скважины. Мачту устанавливают на заданный угол наклона в продольной плоскости ее несущих опор, что обеспечивает повышенную устойчивость и большие предельные углы наклона скважин от 93-'75° до 90-60° к горизонту. Установку мачты на заданный угол бурения производят одной регулировочной опорой, а укладывают в транспортное положение поворотом ее в одной плоскости [6].
Техническая характеристика буровой мачты БМТ-7
Рис. 2. Схема мачты с поперечным расположением станка: 1 - стержень; 2 - подкос; 4 - А-образный портал; 5 - система оттяжных уравновешивающих канатов
Буровое здание ПБЗ-4 представляет собой объемную металлоконструкцию, обшитую алюминиевыми панелями с теплоизоляционной прослойкой. Здание имеет специальный выдвижной тамбур для увеличения рабочей площадки при ведении буровых работ. В транспортном положении выдвижной тамбур убирается во внутрь здания, чем обеспечивается уменьшение транспортного габарита. Отопление здания электрическое, рассчитанное на поддержание в здании температуры не ниже 15С в холодное время года.
Конструкция установки предусматривает возможность ее транспортирования на большие расстояния с помощью подкатной базы ТБ-15
Для соединения установки с транспортной базой ее поднимают с помощью гидравлических домкратов и крепят специальными устройствами. На близкие расстояния установка может передвигаться волоком на полозьях основания буровой мачты [6].
Колонна бурильных труб служит для соединения породоразрушающего инструмента, работающего на забое, с буровой установкой, смонтированной на поверхности.
При колонковом бурении через бурильную колонну на породоразрушающий инструмент, непосредственно воздействующий на породу забоя, передаются осевое усилие, необходимое для внедрения разрушающих элементов в породу, и крутящий момент для преодоления сил сопротивления со стороны забоя. Кроме того, колонна бурильных труб является каналом для подведения к породоразрушающему инструменту очистного агента, с помощью которого осуществляется очистка забоя от продуктов разрушения и удаление их на поверхность, а также для охлаждения ПРИ.
Для бурения данных скважин на всем интервале будут использоваться трубы марки СБТН-54.
7.1 Определение числа рабочих струн
Талевая система - это грузоподъемное устройство, состоящее из крон-блока, талевого блока и каната, служащее для увеличения грузоподъемности на крюке при производстве спуско-подъемных операций. Талевая система преобразует вращательное движение барабана лебедки в поступательное перемещение элеватора при подъеме и спуске бурильных или обсадных труб и даёт выигрыш в силе за счет уменьшения скорости перемещения элеватора [6].
Исходными данными для определения конструкции талевой системы являются максимальная нагрузка на крюке и грузоподъемность лебедки станка. Число рабочих ветвей талевой системы определяется по формуле [6,с.100]
где Q кр? - нагрузка на крюке при подъеме колонны бурильных труб из скважины, кГс;
Qл - грузоподъемность лебедки, кГс; з - ориентировочный коэффициент полезного действия талевой системы.
Ориентировочные значения коэффициента полезного действия талевых систем
Нагрузка на крюк определяется весом наиболее тяжелой колонны бурильных или обсадных труб, весом подвижного (постоянного) груза, в состав которого входят вес талевого блока, элеватора, крюка и т.д. Кроме того, при определении Q кр? необходимо учитывать динамические силы, возникающие, в начале подъема снаряда, а также силы сопротивления движению колонны бурильных труб в скважине, обусловленные трением между трубами и стенками скважины, кривизной её ствола и возможностью прихвата бурового снаряда[6,с.100].
где q- вес одного метра бурильной трубы, кГс;
г ж , г м - удельный вес жидкости и материала БТ;
и ср - средний зенитный угол, град;
G - вес подвижной части талевой системы, кГс;
V-максимальная скорость подъёма крюка или элеватора, м/с;
g- ускорение свободного падения, м/с 2 .
Подставляем значения в формулу (14) :
Для определения ориентировочного значения коэффициента полезного действия находим Q кр /Q л =2412/5000=0.8. Его значение выбирается из табл.1. з=0,975 [6].
Подставляем значения Q кр? , Q л , з в формулу (13), получаем:
Выбираем талевую систему с 1-ой рабочей струной (01).
7.2 Определение усилий во всех струнах талевой системы

Рис. 3. Расчётная схема для определения усилий в ветвях талевой системы
В статическом состоянии все струны талевой оснастки равномерно нагружены силой [6, с. 102]:
Рассчитываем нагрузку на крюке для статического состояния[6,с.101]:
Подставляем значение Q кр в формулу (15), получаем:
В динамическом состоянии рассчитывается по формуле [6,с.101]:
где в - коэффициент сопротивления одного ролика учитывает силы трения в подшипниках роликов и каната о ролики, для стального каната в=1,03-1,04.
Находим усилие в лебедочном конце каната по формуле [6,с.100]:
Подставляем в формулу (17) Р л , получаем
7.3 Определение нагрузки на вышку в статике и динамике
В динамическом состоянии [6,с.101]:
где Р л -усилие в лебёдочном конце каната.
7.4 Определение грузоподъёмности талевой системы
Грузоподъемность многоструйной талевой системы определяется по формуле [6,с.102]:
где N 0 - номинальная мощность двигателя, кВт;
V-скорость навивки каната на барабан лебедки, м/с;
з- коэффициент полезного действия передач от вала двигателя до барабана лебёдки,
з т - к.п.д. талевой системы, определяется по формуле (22) [6,с.102]; m- число рабочих струн;
Подставим значения в формулу (21), получим
7.5 Определение диаметра каната и выбор его конструкции
Расчет и выбор талевого каната производится по статическому разрывному усилил каната R k , определяемому по формуле [6,с.103]:
где k - запас прочности талевого каната, соответствующий требованиям техники безопасности. Для условий бурения геологоразведочных скважин на твердые полезные ископаемые k=2,5; Q л.мах -максимальное усилие, развиваемое лебедкой на минимальной скорости навивки каната на барабан с учетом возможной перегрузки приводного двигателя, кГс определяется по формуле [6,с.103]:
где л- коэффициент перегрузки двигателя: для асинхронных электродвигателей л= 1,6-2,0; для ДВС л = 1,1-1,15;
з - коэффициент полезного действия передач от приводного двигателя до барабана лебедки, з =0,80-0,85;
Vmin - минимальная скорость навивки каната на барабан лебедки, м/с.
Для оснастки талевых систем выбирают канат грузового назначения марки I из светлой или оцинкованной проволоки с временным сопротивлением разрыву [у в ] = 160-180 кГс/мм 2 .
7.6 Определению числа свечей, поднимаемых на каждой скорости
Для определения количества свечей, поднимаемых на каждой скорости лебедки станками с коробкой перемены передач, необходимо знать:
- скорость подъема крюка для каждой скорости навивки каната на барабан лебедки;
- грузоподъемность лебедки для каждой скорости подъема крюка;
- условный вес одной свечи бурильной трубы.
Скорость подъема элеватора на i-й скорости навивки каната на барабан лебедки определяется по формуле [6,с.99]:
где V кр. i - скорость подъема крюка, м/с; V i - скорость навивки каната на барабан лебедки, м/с; m - число рабочих струн талевой системы.
Грузоподъемность талевой системы на i-й скорости при работе на многострунной талевой системы определяется по формуле [6,с.96]:
Условный вес одной свечи южно определить из выражения [6,с.100]:
где Q кр - нагрузка на крюк при подъеме колонны бурильных труб из скважины, кГс;
L - длина колонны бурильных труб, м.
Подъём буровой колонны надо начинать с первой скорости. Так как первая скорость обеспечивает нужную грузоподъёмность. А заканчивать на второй, так как на третей скорости скорость подъёма крюка >2 м/с;
Определяем количество свечей, поднимаемых на первой и последующих скоростях лебёдки по формулам[6,с.100]:
Результаты расчёта сведены в табл.7
Результаты проверки показывают, что расчеты проведены верно. Следовательно, можно производить процесс бурения без нарушения техники безопасности.
Уточнение режимов бурения ведется, исходя из параметров выбранной установки и используемого оборудования. Так как бурение будет вестись станком СКБ-4 с использованием бурового насоса НБ4-160/63 и мачты БМТ-4 выбираем оптимальные режимы бурения и заносим их в табл.8
9. ПРОМЫВОЧНАЯ ЖИДКОСТЬ И ЕЕ ДОСТАВКА НА БУРОВЫЕ
Буровая установка обеспечивается водой из реки, расположенной в 0.5 км по магистральной линии, собранной из старых бурильных труб либо с использованием пластиковых труб.
Блок водонасосной состоит из основания с каркасом укрытия. На основании монтируется плунжерный насос с приводом от электродвигателя. На напорной линии устанавливается запорный вентиль, на всасывающей линии - фильтр с обратными клапанами, а также патрубок с вентилем и воронкой для заполнения жидкостью полости насоса и всасывающего трубопровода перед пуском насоса. При низких температурах в блоке устанавливаем подогреватели.
При бурении скважин для обеспечения циркуляции очистного агента будет использоваться прямая схема промывки.
В качестве очистного агента будет использоваться глинистый раствор. При этом, исходя из предполагаемых осложнений, плотность раствора в процессе бурения будет корректироваться.
Следует отметить, что для обеспечения безаварийности проводки скважины, по каждому характерному интервалу осложнений, помимо необходимой плотности, раствор должен обладать параметрами соответствующих данным условиям бурения.
Как отмечалось выше, при бурении скважины в качестве очистного агента будет использоваться глинистый раствор и техническая вода.
При этом для достижении безаварийности при проводки скважины раствор должен обладать параметрами соответствующих конкретным условиям бурения.
Разработка рецептур бурового раствора как раз и заключается в выборе необходимых по типу химических реагентов, использование которых позволит достигнуть и поддерживать на нужном уровне значение основных параметров промывочной жидкости.
К числу основных параметров промывочной жидкости относятся плотность с, вязкость Т, водоотдача В, толщина глинистой корки К, статическое напряжение сдвига СНС, содержание песка П.
Увеличение плотности раствора приводит к снижению механической скорости, увеличению гидростатических сопротивлений. Но с увеличением гидростатического давления столба жидкости снижает вероятность водопроявлений и обрушения стенок скважины в неустойчивых породах. Поэтому при бурении по неустойчивым породам и в интервалах проявления пластового флюида плотность раствора должна быть увеличена. При бурении по интервалам поглощения плотность должна быть снижена.
С ростом вязкости увеличиваются гидравлические сопротивления в циркуляционной системе, ухудшаются условия очистки буровог
Бурение геологоразведочных скважин на стадии разведки курсовая работа. Геология, гидрология и геодезия.
В Чем Заключается Счастье Сочинение Рассуждение Сосуна
Допуск К Итоговому Сочинению 11 Класс
Шпаргалки На Тему Архитектуре Эвм
Отчет по практике по теме Анализ структуры управления, коммерческой деятельности и финансового состояния ФГБОУ ВПО СГСЭУ ТОТиФ
Контрольная Работа Текст
Доклад: Бородавки
Курсовая Работа На Тему Наследство
Нормы этики управления
Отчет По Логопедической Практике В Школе
Дипломная работа: Фразеологизмы в романе М.А.Шолохова "Поднятая Целина". Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа: Подготовка печатного издания к производству. Скачать бесплатно и без регистрации
Лекция: Конспект лекцій з комерційного товарознавства програма з товарознавства непродовольчих - продовольчих товарів для вступних випробувань абітурієнтів - бакалаврів на ОКР "Спеціаліст". Скачать бесплатно и без регистрации
Социальные предпосылки античной науки
Сочинение По Картине За Туалетом Серебрякова
Реферат: Функція границя функції
Сочинение На Тему Твое Отношение К Родственнику
Семейный Бюджет Эссе
Доклад: Карл Александр принц Лотарингский
Контрольная работа по теме Технология создания имиджа политической рекламы
Реферат: Тема: «Формирование экологической культуры младших школьников»
Современная демографическая ситуация в России - География и экономическая география курсовая работа
Устройство и эксплуатация складов взрывчатых материалов - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда презентация
Коралловые рифы Мирового океана - Биология и естествознание реферат