Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Создание новой техники направленного буре­ния обеспечило возможность проведения разведки месторож­дения по более эффективным схемам на основе локального сгущения разведочных сетей отбуркой дополнительных ство­лов скважин и многократного увеличения массы опробуемого рудного вещества без проходки большого количества сква­жин. В ряде случаев многоствольное бурение позволяет отка­заться от дорогостоящих горных выработок.

При бурении многоствольных скважин дополнительные стволы могут располагаться в одной вертикальной плоскости (рис. 21.19, а, 6} искривляясь в одну сторону (рис. 21.19, в, г), а также задаваться в различных азимутальных направлениях (рис. 21.19, д, е).

Рис. 21.19. Схемы многоствольных скважин

• •»*   ■—   ‘         ______ _______

При проектировании профиля дополнительного ствола учитывают следующие требования:

дополнительный ствол должен подсекать залежь полезного ископаемого в пределах допустимого отклонения от проект­ной точки подсечения в соответствии с необходимой плотно­стью разведочной сети в зоне ее сгущения, кратчайшее рас­стояние от точки подсечения до линии продолжения основно­го ствола определит при этом величину проектного отхода Н дополнительного ствола от основного;

траектория дополнительного ствола должна обеспечивать минимально возможные затраты времени и средств на про-

ходку скважины в этом интервале, свободный проход забой­ных компоновок бурового инструмента и отклонителей, а также достаточный запас прочности бурильных труб.

По В. П. Зиненко, стоимость бурения дополнительного ствола можно определить выражением

(21.16)

С = С, Д0 + С21д,

где С1 — дополнительные затраты на 1° искусственного ис­кривления, руб; Д9 — приращение зенитного угла; С2 — сред­няя стоимость 1 м бурения в данном интервале глубин, руб; 1Д — длина дополнительного ствола, м.

Если основной ствол является прямолинейным с постоян­ным зенитным углом (рис. 21.20), то дополнительный состоит из интервала и с постоянной интенсивностью зенитного ис­кривления г0 и прямолинейного интервала 12, то

(21.17)

1Д = Л + 1ъ

51ПД0

(21.18)

I

(21.19)

(21.20)

Л, = Я — —(1-СО8Д0). к

Рис. 21.20. Схема к рас­чету параметров много­ствольной скважины

где К — средняя кривизна дополнительного ствола с учетом работы отклонителя, К = 1/.К; Я — радиус искривления.

Тогда

ао Я-—(1-соаДе)

1Д = *° +—- К1——- 1, (21.21)

А К зтле ‘ ‘

С2. (21.22)

К slnAЦ

откуда

де

С = 57,ЗС, Де +

Н — — ( 1 — совДЭ) + * —

Продифференцировав полученное выражение по Д0 и приравняв производную к нулю можно получить значение Д0Э, соответствующее минимуму стоимости дополнительного ствола из решения следующего уравнения:

Acos2A03 + ЯcosA03 + 1 — А = 0, (21.23)

где А = 57,3 KCi/C2 + 1; В = КН — 1.

Соответственно

-B±JB2 — 4A(l — а)

Д0Э = arccos—— -—— . (21.24)

Если после проходки искривленного интервала дополни­тельного ствола возможно естественное искривление сква­жины в сторону выполаживания с постоянным радиусом кри­визны R, = 1/К,, то для получения заданного отхода Я долж­но выполняться следующее соотношение:

—(l-cosA03) + — (cosA0, — cosA03) = Я, (21.25)

К jC|

где Д01 — необходимое приращение значения зенитного угла в начале интервала естественного искривления 12 для получения заданного отхода Я; Kt — среднее значение кривизны с уче­том естественного искривления.

Тогда

Д0, = arccos KKiH ~ Kl + Ксо5вэ. (21.26)

K. — /С)

Положение точки зарезки дополнительного ствола находят путем проектирования его на направление основного ствола:

ВС = — sinAG, + — (sinAG э — sin А0,). (21.27)

К Кj

Значение интенсивности искривления г0 на участке допол­нительного ствола 11 выбирается с учетом технических воз­
можностей отклонителей и проверяется по условиям их сво­бодной проходимости.

Дополнительные стволы при бурении многоствольных скважин могут забуриваться в различной последовательности: снизу вверх или сверху вниз.

По методу снизу вверх сначала проходят основной ствол до конечной глубины по его проектной траектории, а затем последовательно забуривают и проходят дополнительные стволы, начиная с самого нижнего. При этом дополнительный ствол перекрывается искусственным забоем, что требует про­ведения всех исследований в ниже расположенных интерва­лах до забуривания вышележащего ствола. Отбурка дополни­тельных скважин в этом случае проводится стационарными клиньями типа КОС или бесклиновыми отклонителями с ис­кусственных забоев (цементных мостов).

По методу сверху-вниз основной ствол бурят до определен­ной глубины, на которой отбуривают дополнительный ствол, а затем продолжают бурение основного ствола. В этом случае наиболее эффективны съемные отклонители типа СО и бес — клиновые отклонители непрерывного периодического действия.

Комментарии запрещены.