Тандем - 2, шлакоблочные станки, бетоносмесители


Производство оборудования и технологии
Рубрики

Технические средства для направленного бурения скважин

Для осуществления искусственного искривления скважин разработаны различные отклоняющие снаряды и отклонители [20, 29, 30, 45 и др.].

По назначению и конструктивным особенностям технические средства направленного бурения разделяются на три основные группы.

Технические средства однократного действия — стационарные клинья, предназначенные для забуривания до­полнительных стволов при много­ствольном бурении; при обходе ава­рийных интервалов в скважине; при повторном перебуривании залежи по­лезного ископаемого (угольных плас­тов) ; доля отбора технологических Проб и т. п.

Стационарные клинья, применяю­щиеся при геологоразведочном буре-

r т

нии, могут быть неизвлекаемыми или частично извлекаемыми " открытого типа. Стационарные клинья спускаются в скважину на бурильных трубах и устанавливаются на искусственный забой, пе­рекрывающий ствол скважины.

К неизвлекаемым стационарным клиньям относятся: клин от — t клоняющий стационарный КОС-73-2°30′, КОС-57-2°30′ ц

КОС-44-1°30′ конструкции ВИТР, выпускаемый в комплекте с пробкой-забоем типа П3-73, ПЗ-57 и ПЗ-44; клин стационарный КС-73, КС-57 конструкции ОМПНТ ПГО «Востказгеология»; К клинья стационарные с гидравлической системой раскрепления в скважине, разработанные на основе клиньев типа КОС,— ; КОСГ-73-2°30′, КОСГ-57х2°30′, конструкции ВИТР и геологическо-)> го комитета НРБ; стационарные клинья оклоняющие СКО-73 и| СКО-57 конструкции ОМПНТ ПГО «Читагеология», выпускаемые’ в комплекте с искусственным забоем — типа подпятника. Клинья СКО частично извлекаются, но основной ствол остается закрытым. При использовании неизвлекаемых стационарных клиньев приве­денных конструкций забуривание дополнительного ствола произ­водится породоразрушающим инструментом того же диаметра, | что и при бурении основного ствола. f

К этой группе технических средств относится также извлекае- мый клин типа КПП-73 конструкции ВИТР, предназначенный для оперативного перебуривания пропущенных угольных пластов (или других полезных ископаемых), для отбора технологических проб. Клин КПП-73 является клином закрытого типа, и при его приме­нении отбуривание дополнительного ствола производится породо­разрушающим инструментом, на один диаметр меньшим по срав­нению с диаметром основного ствола.

Технические средства многократного применения — отклоняю — i щие снаряды, предназначенные для искусственного искривления скважины с естественного забоя в любом заданном направлении. , Отклоняющие снаряды устанавливаются в скважине ориентиро­ванно для направления ствола по заданному профилю. Отклоняю­щие снаряды этой группы подразделяются на снаряды извлекае­мые однократного действия, обеспечивающие отбуривание пилот — ствола уменьшенного диаметра и извлекаемые затем на дневную поверхность; снаряды многократного действия, позволяющие за один спуско-подъем выполнить несколько циклов искривления скважины за счет перемещения снаряда в скважине на величину ранее пробуренного интервала при сохранении диаметра скважи­ны; бесклиновые скользящие снаряды, обеспечивающие непрерыв­ное искривление по мере своего движения по оси ствола скважины : в течение всего цикла искусственного искривления при сохранении. диаметра скважины.

К отклоняющим снарядам однократного действия относятся: i отклоняющие снаряды СО 73/46-3° и СО 57/36-3° конструкции ВИТР, производящие забуривание пилот-ствола на два диаметра меньше основного ствола скважины. После подъема отклоняюще­го снаряда из скважины производится расширение пилот-ствола

.

специальными расширителями РС-59/76 и РС-46/59. Дальнейшее развитие кривизны нового ствола производится шарнирными ком­поновками. Технологический цикл искусственного искривления сна­рядом СО равен 8—12 м, средний набор кривизны — 0,1—0,5° на м интервала цикла искривления.

К бесклиновым скользящим снарядам относятся: отклонитель типа ТЗ-З («Тарбаган Забайкальский», третья модификация) раз­работан ЗабНИИ. Отклонитель ТЗ-З осуществляет искусственное искривление скважины в заданной плоскости пространства, обес­печивает бурение скважин по плавной дуге в горных породах VII—IX категорий буримости шарошечными, алмазными и твердо­сплавными долотами:

бесклиновой снаряд направленного бурения непрерывного дей­ствия (БСНБ) разработан ОМПНТ ПГО «Центрказгеология». Предназначен для направленного бурения скважин в породах VI’—X категорий буримости при разведке месторождений угля, слюды, соли, а также полиметаллических руд;

снаряд бесклиновой скользящий СБС разработан совместно ВИТР и ОМПНТ ПГО «Центрказгеология». Предназначен для на­правленного бурения скважин малого диаметра в породах VI—XI категорий буримости. Снаряд допускает регулирование интенсив­ности искусственного искривления скважин, что особенно важно при бурении скважин снарядами ССК и легкосплавными буриль* ными трубами [30].

Техническая характеристика отклонителя ТЗ-З

TOC o "1-5" h z

Диаметр корпуса, мм…………………………………… . . .

Диаметр долота, мм……………………………………………. . . . .

Интенсивность искривления, градус/м. * . * Наибольшая величина угла искривления за один цикл, градус……………………………………………………………..

Подпись: Диаметр корпуса, мм . . . Диаметр долота, мм . . . . Интенсивность искривления, градус/м . * . * Наибольшая величина угла искривления за один цикл, градус 57 73 89 108

59 76 93 112

0,5—2,0

До 10—15°, ограничивается ресурсом

Возможная глубина искревления, м. . . . Масса отклонителя, кг. .

Длина отклонителя, м. .

Режим бурения………………………..

Выбор промывочного агента

Подпись:долота

— До 2000 28 42 78 95

1,8 2,0 2,3 2,3

. Соответствует; режиму работы долота Вода, глинистый раствор, воздух

Техническая характеристика отклонителя типа БСНБ

Диаметр корпуса, мм

Диаметр долота, мм… …………………………………. .

Наибольший допустимый диаметр скважины,

мм………………………………………………………………

Интенсивность искривления в изотропных по­родах , градус/м

Длина отклонителя, …………………………………………

Параметры режима бурения:

Осевая нагрузка, даН……………………………………..

Частота вращения, об/мин…………………………………

Количество промывочной жидкости, л/мин,

57

73

89

108

59

76

93

112

. 65

85

100

130

1,5

1,5

1,5

2,0

1,75

1,8

1,8

2,3

1500—

2500—

2500—

3000—

2500

3000

3000

3500

<300

50—90 70—110 80—120 90—130

Техническая характеристика снарядов СБС

44

57

73

46

59

76

1,66

1,83

1,895

50—55

65—70

85—90

0,5—1,5

1300—1500

1500—2000

2000—2500

100—300

40—80

60—100

80—120

Подпись:Диаметр снаряда, мм. *……………………….. < *

Диаметр скважины, мм…………………………………

Длина снаряда, …………………………………………..

Наибольший допустимый диаметр скважины мм

Расчетная интенсивность искривления, гра

дус/и…………………………………………………….

Параметры режима бурения:

Осевая нагрузка, даН…………………………………..

Частота вращения, об/мин………

Количество промывочной жидкости, л/мин

С конструкциями снарядов для направленного бурения геоло­горазведочных скважин можно ознакомиться в работах [7, 14, 29, 30, 40].

Шарнирные и жесткие компоновки — неориентируемые искусст­венные отклонители. Шарнирные компоновки используются либо в сочетании с отклоняющими снарядами для увеличения набора кривизны и для предотвращения срезания полученного при поста­новке отклоняющего снаряда изгиба основного ствола, либо само­стоятельно для выполаживания скважины, отклонившейся от вер­тикали на угол не менее 15°.

В практике геологоразведочного бурения применяют два типа шарнирных компоновок: с опорой на коронку и с опорой на про­межуточную муфту. Шарнирная компоновка с опорой на коронку состоит из алмазной коронки с утолщенной матрицей или долота, колонковой трубы следующего, меньшего диаметра и шарнирного соединения, через которое компоновка соединяется с колонной бу­рильных труб. Компоновка с опорой на промежуточную муфту со­стоит из алмазной коронки или долота, двух отрезков колонковой трубы следующего, меньшего диаметра, соединенных между со­бой муфтой диаметром меньше диаметра коронки на 1—3 мм, и шарнирного соединения. Расстояние от торца коронки до центра муфты составляет 7з или общей длины компоновки.

В шарнирных компоновках применяются либо универсальные шарниры ШУ-73-6°, ШУ-57-60, ШУ-44-3° конструкции ВИТР, либо шарниры ШБЗ конструкции ЗабНИИ и др.

Интенсивность искривления при работе шарнирных компоно­вок зависит от физико-механических свойств породы. При сущест­вующей технологии бурения шарнирными компоновками в породах различных категорий буримости обеспечивается набор кривизны за цикл искривления до Г40’—4° при длине цикла от 12,5 до 8— 9 м и интенсивности искусственного искривления в пределах 0,1—

0,5 градуС/м>

Техническая характеристика универсальных шарниров

. ШУ-73-60 ШУ-57-6

TOC o "1-5" h z

ШУ-44-3°

44

450

3

Подпись: ШУ-44-3° 44 450 3 Тип Шарнира. . • …………………………………….. 73 57

Диаметр шарнира, мм. . …………………………… ^20 450

Длина шарнира, мм……………………………………….. £ .6

Максимальный угол излома, градус. ^ 7 7^

Масса шарнира, кг……………………………… * . • *

Параметры режима бурения:

осевая нагрузка, даН. ……………………………. 1200—1500 1000—1200 до 1000

частота вращения, об/мин 300—400 300—400 300—400

количество промывочной жидкости, л/мин 100—200 100—200 до 100

Для снижения интенсивности искривления стволов скважин, а также для проработки интервалов интенсивно искривленных сква­жин в практике колонкового бурения применяются жесткие и цент­рированные компоновки колонковых снарядов различных конст­рукций [7, 14, 45].

Породоразрушающий инструмент для направленного бурения представляет собой серийные коронки или долота или специаль­ный породоразрушающий инструмент. Коронки и долота, рекомен­дуемые для направленного бурения, особенно для бесклиновых отклоняющих снарядов, должны обладать высокой износостой­костью и обеспечивать высокие механические скорости бурения, их выбор должен производиться в соответствии с физико-механичес­кими свойствами разбуриваемых пород.

При отбуривании от стационарных клиньев и бурении пилот- стволов от отклоняющих снарядов применяются серийные алмаз­ные и твердосплавные коронки и шарошечные долота, а также специально разработанные для направленного бурения алмазные коронки с утолщенной матрицей типа 12АЗ (АКШ) и ШИЗ (ИКШ) диаметрами 76/42, 59/31 и 46/21.

Искусственное искривление скважин бесклиновыми скользящи­ми снарядами осуществляется, как правило, бескерновым спосо­бом шарошечными долотами Ш-59К, 4Д-59К, Ш-760К, Ш-76К, 2ДВ-76К конструкции СКВ ВПО «Союзгеотехника», алмазными долотами МЦС ЦНИГРИ, ДН-08, ДН-11 конструкции ЦНИГРИ, твердосплавными долотами ДТС-1 и ДТС-2 конструкции ЗабНИИ [35].

Для бурения в породах IX—XI категорий буримости рекомен­дуются алмазные долота для направленного бурения типов АДН-22-59, ИДИ-12-59, АДН-08-76, а также серийно выпускаемые долотд 08АЗ-46, 08ИЗ-46 и 09АЗ-59.

Инструктивные указания по технологии направленного бурения при использовании различных технических средств приведены в работах [7, 20, 29, 30, 45 и др.].

30-23

 

100

 

11—15

 

II

 

100

250

 

2—3

 

£2 250

 

5,7-10

 

III

 

IV

 

500—1000

 

3,0—4,5

 

3,5—5,0

 

[1]и = ± 0,5г^г соэ 0ср + ^0,25 (г# соэ 0Ср)2-Ь 2,

[2] На основе омылен­ной смеси гудронов (ОСГ) с концентрацией

1,5-2,5%

•По формуле (VI.11) рассчитывается обобщенный параметр Рейнольдса

[4] Расчет гидравлических сопротивлений при движении потока в кольцевом пространстве.

[5]——————— 1 I ‘ 0.05 I -40’5’

2823-0,039 2-45,5 П 0,039 + 1551-0,05

5. Коэффициент нестационарного теплообмена рассчитываем по формуле (VII. 14);

_ 4°’75 / 1 • 108-2100 .25 _

0, 038°-5 I Ю800 ) = ,2‘

6. Коэффициент интенсификации теплообмена рассчитывается по формуле (VII.16);

1,4.15 1-104.0,5

7. Рассчитаем значения сокращающих величии, входящих в формулы (VII.!) и (VII.2):

1,5- 3800 / лпо 0,071

2 ~ 40,5-3,14 ( * 3800/

1,5 (0,071 +0,0176) = 9|86.10_3; 1,042.54,2-3,14-0,076

Оставить комментарий