Выбор рациональных технических средств и технологий бурения разведочных скважин в Зирабулакской ГРЭ - Геология, гидрология и геодезия диссертация
Главная
Геология, гидрология и геодезия
Выбор рациональных технических средств и технологий бурения разведочных скважин в Зирабулакской ГРЭ
Геолого–технические условия бурения месторождения Кизилкума. Физико-механические свойства горных пород разреза. Краткий обзор применяемой техники: буровые установки, трубы и соединения, колонковые наборы. Методика оценки технических средств и технологий.
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.
Министерство Высшего и Среднего Специального Образования Республики Узбекистан
Ташкентский государственный технический университет
Кафедра «Геология полезных ископаемых и разведочные работы»
«Выбор рациональных технических средств и технологий бурения разведочных скважин в Зирабулакской ГРЭ»
Диссертация на соискание академической степени магистра по специальности 5А541801 - «Техника и технология геологоразведочных работ»
Расширение и укрепление минерально-сырьевой базы экономики Республики Узбекистан является основной и важной задачей, поставленной президентом И.А. Каримовым перед геологоразведочной службой страны. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых связаны с проведением комплекса геологоразведочных работ, в том числе с бурением разведочных скважин. Для укрепления и расширения минерально-сырьевой базы необходимо наращивать объемы поисковых и разведочных работ. В экономики Узбекистана важную роль играет добыча урана. Поиски, разведка и добыча урана отличается от других полезных ископаемых.
В магистерской диссертации рассматривается комплекс вопросов, связанных с применением высокоскоростной технологии бурения разведочных скважин при поисках и разведке уранового месторождения Кизилкума.
Урановое месторождение Кизилкума, как и другие месторождения урана, сложено в основном мягкими горными породами I-IV категории и частично VII категории горных пород по буримости. Разведка таких месторождений, как установлено практикой, производится с помощью буровых скважин с применением комбинированного способа бурения. Сущность комбинированного бурения состоит в том, что до рудного горизонта бурение производится пикобурами без отбора керна, а по рудным зонам колонковым способом твёрдосплавными коронками (типа М-5). Такая технология бурения позволяет бурить разведочные скважины с относительно высокой производительностью с точки зрения затрат времени и капитала по сравнению с бурением на другие твердые полезные ископаемые. Однако, если подходить к достигнутым результатам, с точки зрения мировой практики бурения скважин в таких геолого-технических условиях они довольно посредственны. И это, предопределяет необходимость и целесообразность использования современных высокопроизводительных зарубежных буровых установок и прогрессивных технологий для разведки урана на различных объектах Госкомгеологии РУз.
Целью настоящей работы является разработка рекомендаций по применению современных технических средств и технологий бурения разведочных скважин на месторождении Кизилкума.
1. Оценка геолого-технических условий разведочного бурения скважин на месторождении Кизилкума.
2. Анализ современного состояния разведочного бурения скважин.
3. Сравнительный анализ и оценка технических средств и технологи бурения скважин в данном направлении.
4. Разработка рекомендаций по выбору рациональных способов и средств разведочного бурения на месторождении Кизилкума.
5. Оценка добавок к промывочным жидкостям, способствующих повышению эффективностью буровых работ.
Объектом изучения является выбор рациональных технических средств и технологий бурения разведочных скважин на месторождении Кизилкума.
Научная и практическая значимость исследований
В результате изучения геолого-технических условий Кизилкумаского месторождения, оценки и выбора современных технических средств и технологий будут даны рекомендации по внедрению рациональных технических средств и технологии разведочного бурения скважин на конкретном объекте работ.
Магистерская диссертация состоит из введения, оглавления, основной части, основных выводов и списка использованной литературы.
В основной части диссертационной работы приводятся материалы обобщений, проведенных автором и полученные вовремя учебы при решении задач указанных во введении.
Итоги проведенных исследований приводятся в основных выводах.
Список литературы содержит перечень учебной, научной и производственной литературы, а также информационные источники из Интернета по магистерской диссертации.
Магистерская диссертация составлена по материалам научно- исследовательских и научно-педагогических работ, фондовым материалам НПЦ «Геология урана и редкоземельных элементов», научно производственным источникам в фондах библиотеки ТашГТУ и по информации из сайтов Интернета.
В процессе подготовки и написании магистерской диссертации автор пользовался консультациями д.т.н. Абдумажитова А.А. (ГП «НИИМР» Госкомгеологии РУз), доц. Думаревского Л.А., Рахимова М.И., Авазмухамедова Р.А. (ТашГТУ).
Глава 1. Геолого-технические условия бурения месторождения Кизилкума
1.1 Геологические особенности месторождения
В геологическом строении Кизилкумаской площади принимают участие осадочно-метаморфические и интрузивные образования до мезозойского фундамента и слабо летифицированные мезозойско-кайнозойские отложения осадочного чехла, образующие соответственно нижний и верхний структурные этажи.
Наиболее древними образованиями фундамента в пределах площади являются отложения ордовика, выделенные здесь алтыаульскую свету (O2-3al) и представленные глинистыми, серицито-глинистыми сланцами, алевролитами с прослоями песчаников, гравелитов, туфов, пелитоморфных известняков.
Силурская система представлена в северо-восточной части Зирабулакских гор отложениями ландоверийского и венлонского ярусов. Осадки ландоверийского яруса выделены в районе в дарантутскую свиту (S1ld) и представлены углисто-глинистыми и филлитовидными сланцами с прослоями песчаников, гравелитов, известняков и кремнистых сланцев. Отложения венлонского яруса выделены в катаджарскую (S1v1kt) и терикбабинскую светы (S1v2tr) и представлены известняками, доломитами с прослоями и линзами кремнистых пород. Карбонатно-терригенные отложения, выделенные в рязанскую свиту (S2 ld-p pz) обнажаются за пределами площади в западной, южной и юго-восточной частях Зирабулакской антиклинали. В основании разреза выделяется толща нерасчлененных нижнедевонских отложений-джалныр-аймахальская (D1l-pdz) и хозретдавутская свиту (D1hz), представленные известняками, доломитами и доломитовыми известняками.
Вышезалегающие нижнедевонские отложения выделяются в районе в саппенскую свиту (D1-2Sp) с глинисто- серицитовыми сланцами, песчаниками и алевролитами с прослоями известняков, доломитов, кремнистых сланцев и гравелитов. Известняки и доломиты ливийского яруса среднего девона, выделенные в районе в казанбулакскую свету (D2zv kz) выходят на дневную поверхность на южных и юго-восточных склонах Зирабулакских гор. В Рабиджанской антиклинали и представлены эффузивно-терригенными образованиями, выделенными в тымсайскую (C1tm) и Рабиджанскую свиты (S2p-C1Srb), возрасту верхнего силура-нижнего карбона и тепаликскую свиту (C2-3tp), отнесенную к нерасчлененному среднему-верхнему карбону. Суммарная мощность осадочного комплекса пород ордовика-карбона в Зирабулакских горах составляет около 4500 м (Корсанов,1972; Бухарин, 1980). Среди интрузивных образований района максимальное развитие получил позднекаменноугольный раннепермский (Каратюбе-Зирабулакский) комплекс пород. Гранитами и гранодиоритами этого комплекса (д-гC3-P1) представлен Зирабулакский штокообразный интрузив, образующий ядро Зирабулакской горстантиклинали, в эрозионном срезе выходящий на дневную поверхность в юго-западной части площади, а так же интрузив, обнаженный в ядре Рабиджанской антиклинали.
Отложения мела и палеогена, в основном, перекрытые неоген-четвертичными аккумуляциями, обнажаются в виде небольших выходов в юго-западной части площади и в купольной части Рабиджанской антиклинали. Меловые отложения, развитые в пределах площади, сформированы вблизи области фациального выклинивания и имеют минимальную мощность, изменяющуюся в направлении с севера-востока на юг от первых до 70-85 метров, грубообломочные отложения сеномана (К2S), заполняя, в основном, области понижения на древней поверхности палеозойского фундамента.
Первично красноцветная окраска отложений сеномана, претерпевших внесло по стадии преобразований окислительно-восстановительного характера от диагенеза до пластового эпигенеза (Скляренко 1991 г) сохранилось лишь в виде реликтов в слабо проницаемой части разреза. Мощность отложений изменяется от 0 до 10 м.
В нижней части они представлены волноприбойными осадками учкудукского горизонта (K2t1e) мощностью от 0 до 10м, состоящими из разнозернистых гравийных песков, песчаников и гравелитов на карбонатном целлите с линзовидными прослоями за песоченных глин и алевролитов с пиритом и обугленной органикой.
Цвет песчано-гравийных пород от светло-серого до черного, алевритоглинистых-серый, зеленовато-серый.
Выше по разрезу залегают глины и алевролиты джейрантауского горизонта нижнего турона (K2t12) с включением гравийных зерен кварца, пирита, обугленной растительной органики, мощностью 0-6м.
Завершается разрез нижнего турона морскими отложениями кендынтюбинского горизонта (K2t3). Разрез отложений, сформированных в условиях морского бассейна с повышенной соленосно и краевые части авандельты, условно можно разделить на две части - нижнюю, представленную доломитами, карбонатными песчаниками и алевролитами и верхнюю, рудовмещающую часть, представленную подводно-дельтовыми песками и песчаниками мощностью 10-15м.
Вышезалегающие с размывом отложения верхнего турона в нижней части представлены подгорноверными осадками сабырсайского горизонта (K2t21). Восстановленные породы сабырсайского горизонта, в основном серые. Лимонитизированные имеют пятнистую зеленовато-желтую, светло-желтую, буро-желтую окраску. В восстановленных породах отличаются пирит, примазки битумов. Мощность сабырсайского горизонта 10-14м.
В северо-восточном направлении вблизи границы фациального выклинивания количество обломочного материала в разрезе увеличивается до преобладания в разрезе гравийных карбонатно-глинистых песчаников (скв. 4284, 4275 и др.). Мощность улусского горизонта верхнего турона от 0 до 8-10м.
С размывом и перерывом в осадконакоплении на отложениях верхнего мела залегают карбонатные осадки палеоцена и глинисто-алевролитовые породы эоцена. Палеоценовые осадки, сформированные в условиях мелководного морского бассейна с повышенной соленостью, представлены за песоченными светло-серыми известняками с отпечатками раковин пелеципод, с подчиненными маломощными прослоями (0,4-1,0м) карбонатных алевролитов и песчаников с фосфоритом, глауконитом и обугленной растительной органикой. В восточной части площади, в подошве отличается прослой ангидрита мощностью 3-5 м. Мощность палеоценовых отложений от 5 до 30 метров. Мощность отложений нижнего эоцена 5-10 м. Вышезалегающие отложения среднего эоцена представлены светло- серыми карбонатными глинами и алевролитами с прослоями мергелей, на западе мергелями с прослоями имен с включениями чешуй рыб и фосфоритом мощностью от 5 до 18м. Мощность верхнеэоценовых отложения составляет 35-85м и зависит от величины неоген-четвертичного среза. На крайнем юго-востоке площади на эоценовых глинах залегают пестроцветтные песчано-глинистые образования сарбатырской свиты олигоцен-нижнего миоцена (P3-N11). Мощность сарыбатырской свиты 10-15м на остальной части мела и палеогена залегают делювиально-пролювиальные и аллювиальные образования среднемиоцен-четвертичного возраста. Суммарная мощность неоген- четвертичных образований колеблется в широких пределах, от первых до 500 и более метров.
Отбор керна по скважинам осуществляется по пересечениям продуктивного горизонта. Требования к выходу керна стандартные: по опорному интервалу 60%, по зоне оруденения -75%.
Разрез представлен породами осадочного комплекса, которые в целом характеризуются как слабые. Доля относительно крепких пород в разрезе не превышает 5%.
Бурение скважин по над продуктивной толще осуществляется сплошным забоем без отбора керна. По рудовмещающим отложениям- колонковым способам с полным отборам керна.
Диаметры бурения поисковых скважин - 112,118 мм при бескерновом бурении и 93-112 мм - при колонковом бурении.
При колонковом бурении предусматривается выделение рудной зоны с повышенными требованиями по выходу керна - не менее 75%. Бурение рудной зоны рассматривается как бурение в сложных условиях подъема керна.
Руды гидрогенных месторождений представлены слабыми, легко размываемыми и истираемыми породами. Многолетняя практика разведочного бурения показывает, что требуемый выход керна обеспечивается применением одинарных колонковых труб при определенных ограничениях параметров технологии бурения:
- ограничение подачи промывочной жидкости;
- ограничение частоты вращения снаряда.
Перечисленные меры способствуют получению представительного керна, но в значительной мере снижают производительность бурения.
В геологическом строении Кизилкумаской площади принимают участие осадочно-метаморфические и интрузивные образования.
Горные породы разреза представлены глинисто- серицитовыми сланцами, песчаниками и алевролитами с прослоями известняков, доломитов, кремнистых сланцев и гравелитов.
В интервале 0-15м замечают супеси дресва IV категории по буримости.
В интервале 15,0-56,0 м породы представлены за песоченными глинистыми алевролитами V категории по буримости. Известняки трещиноватые V категории по буримости залегают в интервале 100,0-160,0 м и является причиной геологических осложнений, где возможны поглощение промывочной жидкости.
За песоченные глинистые алевролиты V категории по буримости залегают в интервале 169,0-200,0 м.
1.2. Физико-механические свойства горных пород геологического разреза объекта
Геологический разрез объекта работ в основном слагают малоабразивные горные породы, которые по степени абразивности относятся в первую группу. Только кварцевые песчаники VII категории по буримости относятся к абразивным породам (Кабр=1,5-2,0).
В процессе разрушения горные породы VI-XI категории по буримости серьёзную трудность не представляют.
Трудность возникает при отборе образцов-керна, за счет низких прочностных свойств разбуриваемых пород. (см.табл.1).
Таблица 1 - Физико-механические свойства горных пород геологического разреза объекта
Физико-меанические свойства горных пород
Рыхлая песчано-глинистая осадочная горная порода, содержащая 3,0-10,0% (по массе) глинистых частиц (размер менее, 0,005 мм).
Сцементированная осадочная, сложенная более чем на 50% частицами алевролитовой разности (0,01-0,1мм или 0,005-0,05 мм)
Осадочные горные породы, состоящие в основном из глинистых минералов; с водой образуют пластичное тесто. По размеру частниц к глинном принадлежат породы, состоящие по массе более чем на 50% из частиц до 0,01 мм.
Осадочная горная порода слизанного именитого карбонатного состава; содержит 30-90% карбонатов и соответственно от 70 до 10% глинистых частиц.
Осадочная карбонатная горная порода, состоящая в основном из кальцита. Известняк в ряде случаев включает примеси глинистых минералов, доломита, кварца, реже гипса, пирита.
Осадочная горная порода, состоящая из зёрен песка, сцементированных глинистым, карбонатным, кремнистым или др. материалом. Песчаники подразделяются на тонко-мелко, средне-крупно и грубозернист.
Мелкообломочные рыхлые осадочные горные породы. Состоят из окатанных и угловатых зёрен (песчаник) различных минералов и обломков горной породы. По размеру зёрен пески разделяются на тонкозернистые (0,05-0,1мм), мелкозернистые (0,1-0,25мм), среднезернистые(0,25-0,5мм), крупнозернистые (0,5-1,0мм), грубозернистые (1,0-2,0 мм).
1. Геологическое строение уранового месторождения Кизилкума довольно сложно и в процессе бурения наблюдаются геологические осложнения, как-то: осыпание, обвалы, набухание и поглощения промывочной жидкости.
2. В рудных зонах проявляется вымывания керновых материала из колонковой трубы.
Глава 2. Краткий обзор применяемой техники и технологий бурения на месторождении Кизилкума
Для бурения геологоразведочных скважин на твердые полезные ископаемые применяется широкая номенклатура буровых станков, бурового инструмента и другого оборудования, имеющие довольно ограниченные технико-технологические возможности, которые позволяют получать желаемые результаты только при определенных условиях, в противных случаях приводят к нежелательным последствиям.
Бурение скважин несоответствующей конкретным горно-геологическим условиям техническими и технологическими системами не обеспечивает получение полной и надежной информации о геологическом строении рудных тел, их мощности и содержании в них полезных компонентов. Это, в свою очередь, приводит к ограничению применения результатов разведочного бурения для подсчета запасов.
Рациональное использование существующих технических средств, применение технологии бурения, соответствующей конкретным геолого-техническим условиям, а также организации труда, обеспечивающей более полное использование рабочего времени, создают вполне реальные предпосылки для достижения высоких показателей, соответствующих современным возможностям прогрессивных методов бурения, новых технических средств и передовых форм организации труда. Реализация этих резервов позволит обеспечить необходимый рост скорости бурения, снижения стоимости и повышения и качества буровых работ.
Дальнейшее расширение объемов использования прогрессивных методов бурения и повышение их эффективности возможно на основе совершенствования и внедрения новых технических средств и технологий, обеспечивающих достижения технико-экономических показателей бурения мирового уровня.
В настоящее время выпускается большое количество (более 500 модификаций) новых универсальных буровых установок для бурения скважин следующими методами:
- пневмоударное с отбором керна и опробованием по шламу;
- непрерывное бурение концентрическими двойными колоннами с гидротранспортом или пневмотранспортом керна и шлама по внутренней колонне бурильных труб;
- непрерывно-циклическое бурение со съемными керноприемниками;
- непрерывное бурение без отбора керна;
- телескопное бурение (метод ODEX).
Эффективное использование технико-технологических возможностей вышеперечисленных методов бурения позволяют только гидрофицированные буровые установки. Одним из преимуществ этого оборудования является:
- возможность бесступенчатого регулирования частоты вращения с учетом особенностей породоразрушающего инструмента и свойств разбуриваемых пород;
- изменение диапазона частоты вращения и крутящих моментов путем применения различных гидромоторов;
- снижение числа деталей в механической трансмиссии и повышение надежности;
- модульный принцип их конструкций, что облегчает их транспортировку;
- соединение отдельных модулей в рабочее положение при помощи гидравлических шлангов;
- расположение приводного двигателя на расстоянии от рабочей площадки, что улучшает условия работы обслуживающего персонала;
- использование механизмов подачи со значительно большим ходом, что способствует уменьшению числа остановок и пусков станка, подклинивания керна, снижению степени искривления скважин, повышению времени чистого бурения;
- гидравлический бесступенчатый привод способствует повышению ресурса породоразрушающего инструмента и выхода керна;
- увеличивается возможность оснащения установок контрольно-измерительными приборами и средствами автоматизации;
- механизация перекрепления патронов, свинчивания и развинчивания резьбовых соединений за счет использования гидравлического привода, что снижает затраты времени на вспомогательные и спуско-подъемные операции.
Вместе с тем капитальные затраты на гидрофицированное оборудование в 3-5 раз выше, чем на станки с механической трансмиссией. По данным фирмы IKS - Boyles для компенсации данных затрат требуется увеличение производительности на 25-50%. На основании полевых испытаний, проведенных фирмой Boart Longyear, установлено, что гидрофицированные станки по сравнению со шпиндельными станками того же класса обеспечивают повышение производительности при использовании снарядов со съемными керноприемниками на 30 %. А десятилетний опыт эксплуатации гидрофицированных буровых станков в Финляндии показал их высокую надежность: потери рабочего времени на ремонт составляют 2-3% от общего баланса времени.
Применяемые в настоящее время на объектах геологоразведочных работ Госкомгеологии Руз буровые станки и установки типа СКБ, ЗИФ и СКТО имеют ограниченные мощности и крутящие моменты для высокооборотного и высокопроизводительного бурения. Кроме того, из-за несовершенства их трансмиссий, систем подачи бурового снаряда и коробок передач не обеспечивают:
- эффективное использование имеющихся колонковых наборов и породоразрушающего инструмента;
- плавно-регулируемого вращения снаряда, без резких рывков последнего после включения необходимой скорости станка;
-бурения без частых остановок для перекрепления патронов вращателя, что приводит к нарушению установленного процесса разрушения забоя и режима циркуляции очистного агента, и, что, в свою очередь, приводит к нежелательным последствиям, как самозаклинивание керна, образование желобов в скважине и повышение интенсивности отклонения трассы скважины от заданного направления.
Станки ЗИФ, СКТО и СКБ по своим техническим параметрам (в статике), как бы имеют возможности обеспечить максимальную частоту вращения снаряда до 600-800 об/мин, а СКБ - 1500 об/мин. Однако при по технологическим возможностям (в динамике) пригодны для бурения не глубоких скважин. Как показала практика при рабочем замере на ведущей штанге более 1 м невозможно поддерживать скорость вращения более 400 об/мин. Это приводит к не рациональной отработке алмазного породоразрушающего инструмента, выражающегося в низких скоростях бурения, снижении ресурса коронок и перерасходе истирающих материалов.
Для расширения возможностей вышеуказанных типов станков использованы РЭПы. В состав комплекта РЭП-5 входят: шкаф управления (1200х460х1800 мм), пульт управления (1000х460х840 мм), шкаф токоограничивающих реакторов (650х550х1150 мм), двигатель постоянного тока Д-808У2 мощностью 37 кВт бурового станка, двигатель постоянного тока Д-41У2 мощностью 15 кВт бурового насоса, два тахогенератора ТМГ-30П, два вентилятора Ц4-70 №2,5. Комплект РЭП-5 работает от линий электропередач и от передвижных электростанций соизмеримой мощности как с глухозаземленной, так и с изолированной нейтралью.
За счет плавного регулирования частоты вращения вала двигателей, повышения их мощности, а также возможности увеличения частоты вращения снаряда при оснащении буровых агрегатов ЗИФ-650 М и СКБ-5 комплектами РЭП-5 достигается повышение коммерческой скорости бурения, соответственно, на 62% и 39%,а механической скорости - на 59 и 50%; снижение расхода алмазов, соответственно, на 20 и 17,7%, а удельного расхода электроэнергии - в 3,1 и 2,7 раза.
При использовании комплектов РЭП-5 для буровых агрегатов требуется:
- специально разработанные приводы (попытки скомпоновать приводы на базе серийно выпускаемых для других целей преобразователей или выпрямителей приводят к целому ряду существенных недостатков: несоответствию механических характеристик привода технологии бурения, нарушению техники безопасности по условиям эксплуатации, увеличению мощности, габаритов, массы, повышению трудоемкости монтажа и обслуживания, загромождению буровой аппаратурой, увеличению расхода кабельной продукции и электроэнергии на проведение буровых работ);
Работоспособность комплекса РЭП-5 обеспечивается при предельном значении относительной влажности воздуха 98%(при температуре 25єС), высоте над уровнем моря не более 1000 м, невзрывоопасной окружающей среде, не содержащей токопроводящую пыль и агрессивные газы и пары в концентрациях, разрушающих изоляцию.
2.2 Бурильные трубы и их соединения
В комплексе технических средств для геологоразведочного бурения на твердые полезные ископаемые базовыми технологиями бурильная колонна по-прежнему остается недостаточно надежным звеном, сдерживающем рост производительности и эффективности бурения.
Применение бурильных труб ЛБТН-54 в сочетании с высокими частотами вращения позволяет существенно повысить технико-экономические показатели бурения по сравнению с использованием гладкоствольных труб (СБТ-50). При этом стоимость бурения снижается до 3 раз, механическая скорость бурения увеличивается на 20-25%, углубка за рейс на 15-20% и стойкость коронок на 25-30%.
Тенденцией совершенствования бурильных колонн за рубежом является увеличение разнообразия их конструкций и эксплуатационных качеств.
Наряду со стандартными бурильными колоннами ниппельного соединения получили распространение бурильные трубы с приваренными фрикционной сваркой соединениями, которые изготавливаются из материала более высокого качества, чем сама труба. В результате труба стала более легкой, и благодаря материалу приварных концов достигнуты повышенная износостойкость и прочность резьбовых соединений.
Выпускаются также тонкостенные бурильные трубы с усиленными соединениями для работы в осложненных геологических условиях, стальные тонкостенные облегченные бурильные трубы для высокооборотного алмазного бурения по обычной технологии и снарядами со съемными керноприемниками на высокооборотных станках, легкосплавные бурильные трубы, специальные бурильные трубы для глубокого бурения с резьбовыми соединениями повышенной прочности и герметичности. При изготовлении всех приваренных соединений используется только технология фрикционной сварки.
Каждый тип бурильных труб имеет определенную область применения. Принято считать, что трубы с ниппельными соединениями предназначены для бурения скважин алмазными и твердосплавными коронками малого диаметра и шарошечными долотами лишь незначительно отличающимися от диаметра самих труб. Области применения специальных бурильных труб определяются их целевым назначением.
При бурении геологоразведочных скважин на урановых месторождениях проблема надежности бурильной колонны приобрела весьма важное значение в связи с увеличением аварий при их использовании и необходимости повышения частоты вращения бурового снаряда.
К современным бурильным трубам (около 30-ти типов) в большинстве случаев не могут быть отнесены прежние определения, так как каждый тип бурильных труб имеет строго определенную область применения.
Характерная особенность технических средств для бурения с отбором керна колонковыми снарядами - определенное соотношение диаметров породоразрушающего инструмента, колонкового снаряда и бурильных труб (наружные диаметры, мм):
Коронки… 37,3 47,6 59,6 75,3 98,8 119,9 145,3 173,9 199,3
Кол.трубы 36,5 46,0 57,9 73,8 95,2 114,3 139,7 168,3 193,7
Для вращательного бурения с подъемом керна обычными колонковыми снарядами характерно увеличение номенклатуры двойных колонковых труб, уменьшение ширины торца алмазных коронок, расширение выпуска и применения легкосплавных бурильных труб, выпуск бурильных труб для сложных условий, имеющих соединения с коническими резьбами, соответствующими стандарту АНИ.
Тенденцией совершенствования бурильных колонн в Швеции является увеличение разнообразия их конструкций и эксплуатационных качеств. Наряду со стандартными бурильными колоннами ниппельного соединения получили распространение бурильные трубы с приваренными соединениями. Выпускаются также тонкостенные бурильные трубы с усиленными соединениями для работы в осложненных геологических условиях, стальные тонкостенные облегченные бурильные трубы для высокооборотного алмазного бурения по обычной технологии и снарядами со съемными керноприемниками на высокооборотных станках, легкосплавные бурильные трубы, специальные бурильные трубы для глубокого бурения с резьбовыми соединениями повышенной прочности и герметичности. При изготовлении всех приваренных соединений используется только технология фрикционной сварки.
Преобладающий тип соединений бурильных труб для снарядов со съемным керноприемником - труба в трубу, без высадки, со слабоконической резьбой. Фирма " Боарт Лонгиер" выпускает бурильные колонны с приварными замками из более прочной стали, чем тело бурильной трубы. Замковое соединение приваривается к трубе без высадки ее по наружному и внутреннему диаметрам с помощью плазменной сварки на специально созданном по заказу фирмы "Боарт Лонгиер" сварочном агрегате. Корпус замкового соединения подвергается закалке токами высокой частоты на глубину около 1 мм с доведением твердости поверхности до 40-50 HRC, тогда как твердость поверхности трубы равна 26-28 HRC. Поверхность наружной резьбы закаливают токами высокой частоты во избежание задиров и износа. Наружная поверхность замкового соединения на участке расположения внутренней резьбы длиной 100 мм хромируется (толщина покрытия составляет около 0,01 мм) для дополнительного повышения износостойкости поверхности твердостью 65-72 HRC.
Среди продукции фирм, в том числе "Боарт Лонгиер" и "Крелиус", только снаряды N и Н являются телескопическими. Преимущество телескопических буровых снарядов - совмещение обсадки скважины с процессом бурения; исключение затрат на приобретение и транспортировку обсадных труб.
По результатам испытаний средняя проходка на трубу серии NQ равна 2660 м, а серии NCQ - 2741 м.
Имеющийся за рубежом ряд бурильных труб имеет следующие преимущества:
-обеспечивает большой выбор типоразмеров труб для бурения в различных геолого-технических условиях, так как диаметры бурильных труб подбираются по принципу - каждому размеру породоразрушающего инструмента - свой рациональный размер;
-увеличение диаметров гладких бурильных труб позволяет при средней глубине скважины увеличить скорость вращения бурового снаряда в 1,3ч2 раза и тем самым повысить скорость алмазного бурения;
- уменьшение толщины стенок бурильных труб позволяет уменьшить вес бурильных колонн, снизить гидравлические сопротивления при прокачивании через них промывочной жидкости, уменьшить центробежные силы, возникающие при вращении бурильной колонны в скважине, что в сочетании с рациональным соотношением диаметров бурильных труб и скважин повышает прочность самой бурильной колонны и уменьшает интенсивность её износа за счет снижения силы прижатия колонны к стенке скважины;
-уменьшение допускаемых отклонений в новых бурильных трубах позволяет улучшить соосность резьбов
Выбор рациональных технических средств и технологий бурения разведочных скважин в Зирабулакской ГРЭ диссертация. Геология, гидрология и геодезия.
Курсовая работа по теме Явление народной этимологии в художественном произведении на примере 'Сказа о тульском косом Левше и о стальной блохе' Н.С. Лескова
Реферат по теме Реализация "Договора об основах взаимоотношений и принципах сотрудничества между Российской Федерацией и Исламской Республикой Иран" от 12 марта 2001
Реферат: Летний лагерь
Отчет по практике по теме Отчетная документация по педагогической практике
Курсовая работа по теме Мировоззрение скифов в понимании Д.С. Раевского и других авторов
Историческое Сочинение Древнерусское Государство
Реферат: Культура эпохи возрождения. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа: Розвиток творчих здібностей
Курсовая работа: Исполнительная власть в РФ понятие, признаки, тенденции развития
Эссе Революция Совершенная Сократом В Философии
Курсовая работа: Экономическая сущность информации
Инвестиции В Основной Капитал Реферат
Курсовая работа по теме Финансовая деятельность предприятия ОАО 'Машиностроительный завод имени М.И. Калинина, г. Екатеринбург'
Реферат по теме Характеристика и значение деловых игр в медицине
Престижность профессии как фактор профессионального самоопределения студентов
Реферат: Психологическое сопровождение личности в образовательном пространстве. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа по теме Проводящая система листьев. Строение, типы жилкования
Доклад: Проблемы реформирования принципа истины в современном гражданском судопроизводстве
Контрольная работа по теме Показники економічного та соціального розвитку регіону (на прикладі Рівненської області)
Портрет Милы Сочинение Описание С Диалогом
Звітність сільськогосподарських підприємств - Бухгалтерский учет и аудит реферат
Борьба с осложнениями при эксплуатации скважин на станции подземного хранения Канчуринского подземного газохранилища - Геология, гидрология и геодезия курсовая работа
Учет кассовых операций - Бухгалтерский учет и аудит лабораторная работа