Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Глинистые растворы приготавливаются как из комовой местной глины, так и из глинопорошков, выпускаемых централизованно заводами. Качество сырья, идущего на приготовление глинистых растворов, оценивается по ТУ 34-043—74 и определяется выходом раствора из одной тонны сырья по формуле [50]

(2 0,63 (У1)

р р —1000 1 ‘

где <2Р — выход раствора, м3/кг; р — плотность раствора при услов­ной вязкости, равной 25 с, кг/м3.

Основные данные по выпускаемым в СССР глинопорошкам приведены в табл. 22.

Таблица 22 Глинопорошок Сорт по ТУ 34-043—74 Выход раствора, 10-» м*/кг Расход на 1 м*, кг Песок, % Плотность раствора при вязкости 25 с, кг/м* Немодифицированный из Первый 12,9 77 ‘ 5,0 1054 саригюхского бентонита Второй 10,2 98 6,5 1073 Третий 6,0 166 12,5 1100 Модифицированный из са­ Высший 16,0 62 6,0 1043 ригюхского бентонита Первый 12.4 81 7,0 1054 Второй 10,3 97 7,0 1073 Третий 8,9 172 8,9 1100 Модифицированный из чер­ Высший 19,3 52 4,0 1043 касского бентонита Первый 17,5 57 3,8 1054 Модифицированный из тала- Четвертый 3,8 263 6,5 1100 лаевского каолинита Немодифицированный из Четвертый 1,5 666 7,0 1100 биклянского бентонита Немодифицированный из Четвертый 4,3 230 7,0 1100 черногорского бентонита Р Немодифицированный из Высший 15,0 90 6,0 1043 асканского бентонита Первый 12,0 100 6,0 1054 Второй 9,0 — 7,0 1073 Третий 6,0 — 7,0 1100 Четвертый 6,0 — 8,0 1100 Немодифицированный из Четвертый 2,4 417 7,8 1100 дружковской каолинитги [ ро- слюдистой глины

1. Расчет количества глины и воды для приготовления глинис­того раствора заданной плотности может быть произведен по сле­дующим формулам:

масса влажной глины для приготовления 1 м3 раствора

Яг =——- Рг ^ ~ Рв! — . , (У.2)

Рг —РвО — Л + Прг)

масса сухой глины для приготовления 1 м3 раствора

<7Г = рг(р~рв) , (У. З)

Рг — Рв

масса воды для приготовления 1 м3 раствора

= 0^.4)

Рг— Рв

где рГ) р, рв — плотность соответственно глины, глинистого раство­ра и воды, т/м3; п — влажность глины в долях единицы, п= = 0,05—0,1 принимается для практических расчетов.

2. Расчет количества добавляемой воды (в м3) или раствора меньшей плотности для снижения плотности исходного раствора может быть произведен по формулам

у = Ур (Р-Р*)_^ (V 5)

— Рх — Рв

^ У0= (Ру-Рд)> (V. 6)

Р — Рас

где Ув — объем добавляемой воды, м3; Ур — объем исходного раствора, м3; У0 — объем добавляемого раствора, м3; ря, рх — плотность соответственно добавляемого глинистого раствора и тре­буемая, т/м3.

3. Расчет концентрации (в %) глины в растворе производится по формуле

Сг = (V. 7)

Ч>Р

$

где М — масса глины в растворе, т.

4. Определение количества глины (в т) для увеличения плот­ности исходного раствора

Л** = ^рРг -^£-. (У-8)

Рг —Р

5. Расчет количества глины (в т) для увеличения ее концент­рации в растворе

*» — • №9)

где Сгх — требуемая концентрация глины в растворе, %.

6. С целью повышения плотности раствора свыше 1,3—1,35 т/м3 применяют утяжелители: баритовый концентрат (до 75—80 %), магнетитовый концентрат (около 15—20%) и молотый мел. Утя* желители должны иметь большую плотность, быть инертными к раствору и не оказывать абразивного действия на буровой инстру­мент. .

При добавке в глинистый раствор порошка мела его плотность может быть доведена до 1,6—1,4 т/м3, дальнейшее повышение плотности раствора может быть получено при введении барита, магнетита или гематита. Плотность барита — 4,3—3,8 т/м3; магне­тита— 4,2—4,35 т/м3 и гематита — 4,6—4,3 т/м3.

Расход утяжелителя для утяжеления 1 м3 глинистого раствора до заданной плотности рассчитывается по формуле

— Рут (Рут. р — Р) (1 — П) (V. 10)

Рут — Рут. рО Л + лруХ)

где рут, ут. р — плотность утяжелителя и утяжеленного раствора, т/м3; п — влажность утяжелителя в долях единицы.

Пример I. Определить количество глины плотностью Рг=2,3 т/м3, влаж­ностью 15 % и объем воды для приготовления 5 м3 глинистого раствора плот­ностью р= 1,2 т/м3.

По формулам,(У.2) и (У.4) находим

2,3 (1,2— 1,0) 2,3-1,2

©4 — 1/1 л 1 с I л 1 с о о 0,412 т/м*, дъ —

2,3 — 1 (1 —0,15 + 0,15*2*3) 2,3-1

= 0,845 т/м3.

Общее количество глины и воды для приготовления глинистого раствора в заданном объеме составит <?Г“0,412-5=2,06 т; рв=0,845-5^4,23 м3.

Пример.2. Рассчитать концентрацию глины в растворе с плотностью р= *1,2 т/м3 (см. пример I).

По формуле (У.7) находим

100-2,06 с’—ПТ—34’3*-

Пример 3. Рассчитать — количество сухой глины плотностью рг=2,3 т/м которое следует добавить в раствор плотностью р« 1*15 т/м3 для увеличения его плотности до р* = 1,3 т/м3. Объем исходного раствора 8 м3.

По формуле (У.8) находим щ

Общий объем раствора составит

Ур = 8 м* + 2,4 т/2,3 т/м* я* 9,04 м*.

Пример 4. Рассчитать количество воды, которое следует добавить в глинис­тый раствор плотностью р«1 »35 т/м3, чтобы понизить плотность раствора до Р*= 1»2 т/м3.

По формуле (У.5) находим

Общий объем раствора составит

Пример 5. Определить расход утяжелителя для повышения плотности гли­нистого раствора от 1,2 до 1,7 т/м3 в скважине диаметром 112 мм. Забой сква­жины 600 мм, бурение на утяжеленном растворе будет вестись в интервале от 600 до 700 м. Объем отстойников, приемной емкости и желобов составляет 20 м?.

Решение.

1. Определяем объем раствора, подлежащего утяжелению,

= Ускв ^емк!

Кскв = 0,785-0,112*.600 = 5,89 м»; К*« =20 м8;

Ур = 5,89 + 20 = 26 м*.

2. По формуле (М0) находим расход утяжелителя для утяжеления 1 м3 исходного раствора, принимая для утяжеления барит плотностью рут=4,3 т/м3, сухой

4,34(,3-Т.7,2) ==0’827 Т/М’

и для всего раствора

<2ут= 0,827-26 = 21,5 т.

3. Объем раствора после* утяжеления составит

Ур = 26 м» + 21,5 т/4,3 т/м* = 31 м3.

При бурении скважины от 600 до 700 м требуемый объем промывочной жид­кости увеличится на 0,785*0,1122* 100=0,98 м3, что обеспечивается увеличением объема. раствора за счет ввода в него утяжелителя. „ ^

•*

Комментарии запрещены.