Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

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……………………………………………………………..

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

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

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

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

Комментарии запрещены.