Материал: Анализ эффективности методов отбора кернового материала при бурении поисковых и разведочных скважин

Керноотборные снаряды для роторного бурения

При роторном способе бурения наиболее широкое распространение имеют колонковые снаряды «Недра» (рис. 3.12). ВНИИБТ разработаны снаряды этой серии в размерах: 203/100, 164/80, 138/67 и 122/52 мм (цифры в числителе обозначают диаметр корпуса сна

Рис. 1 Колонковый снаряд «Недра»: Л 12 -- верхний и нижний переводники; 2 -- кольцо-фиксатор; 3 -- гайка; 4-- винт; 5-- корпус; 6-- муфта; 7 -- штырь; 8-- колонковая труба; 9, 10-- керно-рватели; 11 -- башмак

ряда, в знаменателе -- номинальный диаметр керноприема бурильной головки).

Снаряд состоит из корпуса 5, изготовленного из толстостенных труб, соединяемых специальной замковой резьбой между собой и с переводниками верхним 1 и нижним 12. Внутри корпусов помещена грунтоноска, состоящая из колонковых труб 8, соединяемых муфтами б, снабженными ребрами для центрирования внутри корпусов.

Внизу грунтоноска заканчивается компоновкой кернорвате-лей и башмаком 7, которым она опирается на бурильную головку. Кернорватели -- цанговый 9 и рычажковый 10 -- выполнены плавающими, вследствие чего они при бурении остаются неподвижными относительно керна, в то время как грунтоноска вращается вместе с корпусом и бурильной головкой. Сверху грунтоноска заканчивается винтом 4, присоединенным при помощи одной из муфт 6 к верхней колонковой трубе.

По винту ходит гайка 3, ввинчивающаяся наружной резьбой во внутреннюю резьбу ниппелей корпусов. После того как гайка навинчена, а грунтоноска упрется в бурильную головку, положение грунтоноски фиксируется кольцом-фиксатором 2, штырь /которого, входя в пазы гайки 3 и винта 4, препятствует перемещению винта относительно гайки и, следовательно, корпуса. Таким образом, грунтоноска жестко закрепляется в корпусе, а кернорватель максимально приближается к бурильной головке. Для центрирования снаряда вместо переводников 7 и 72 могут быть установлены переводники-центраторы.

Для осложненных условий бурения предназначены колонковые снаряды серии «Селур» размерами 146/30 и 114/52 мм. Снаряды этой серии имеют одинаковую со снарядами серии «Недра» кер-ноприемную часть (кернорватель, керноприемная труба, регулировочный винт), но корпус уменьшенного диаметра.

Для бурения в трудноотбираемых породах применяют колонковые снаряды серии «Кембрий». Эти снаряды позволяют отбирать керн большего, по сравнению с колонковыми снарядами серий «Недра» и «Селур», диаметра и работают со специальными бурильными головками. Колонковые снаряды «Кембрий» выпускаются в размерах 172/100 и 122/67 мм. Колонковые снаряды «Недра», «Селур» и «Кембрий» имеют несъемные керноприемники.

Работа со снарядом для колонкового бурения имеет ряд специфических особенностей. Перед спуском в скважину снаряд необходимо собрать на поверхности и тщательно осмотреть. Бурильные головки любых типов нужно спускать в скважину по возможности без расширения ствола скважины; при этом следует следить за показаниями индикатора массы (веса). В случае обнаружения затяжек бурильной колонны этот интервал прорабатывают. При спуске инструмента в скважину, не доходя до забоя на 10... 12 м, включают буровые насосы, при роторном бурении вращают бурильную колонну с одновременной плавной подачей ее до забоя, при турбинном бурении включают турбобур и с плавной подачей доходят до забоя.

Снарядом для колонкового бурения бурят без отрыва от забоя, при этом бурильную головку на забой подают равномерно. Проходка за рейс определяется износостойкостью бурильной головки, а для колонковых снарядов с несъемными керноприемниками она не должна превышать полезной длины керноприемной трубы.

Перед отрывом керна от забоя или перед наращиванием при роторном бурении необходимо вращать инструмент до снятия осевой нагрузки на бурильную головку. Отрыв керна от забоя нужно проводить при непрерывной промывке и замедленном подъеме инструмента. Для гарантии отрыва и удержания керна следует подъем и спуск на забой без вращения (с осевой нагрузкой, на 20...30 кН превышающей нагрузку при бурении) провести два-три раза. По окончании бурения с отбором керна рекомендуется сократить до минимума время выравнивания параметров промывочной жидкости перед подъемом инструмента. Чтобы лучше сохранить керн при подъеме инструмента, следует избегать резких ударов бурильных труб. Отвинчивать бурильные трубы ротором запрещается. Режим работы снарядами для колонкового бурения устанавливают исходя из типоразмеров долот, глубины бурения, характера проходимых пород и способа бурения.

Расчитать потери давления в циркуляционной системе буровой установки вычислить давление на выкиде насосов

Расчитать потери давления в циркуляционной системе буровой установки и вичислить давление на выкиде насосов.

Исходные данные:

• -производительность насосов = 5 л/с;
• -глубина скважины,L = 1800м;
• -диаметр бурильных труб = 141 мм;
• -диаметр УБТ = 203 мм, длина = 45 м;
• -диаметр стояка = 168 мм;
• -диаметр ведущей трубы = 140 мм.

Решение: Потери давления в циркуляционной системе определяем по отдельным элементам. Для решения задачи плотность глинистого раствора возьмем равной 1.2г/,турбобур типа Т12М3-9”, толщину стенки бурильных труб равной 9 мм.

• 1. Потери давления в бурильных трубах определяем по формуле:
• 1.1 , где - коэффициент,пропорциональный коэффициенту сопротивления(значения всех коэффициентов взяты из таблиц), L- длина колонны бурильных труб, которая определяется как разность между глубиной скважины и длиной УБТ, т.е. L=1800-45-1755 м.

.1

Во всех замковых соединениях при среднем расстоянии между ними 10

Потери давления будут:

кг/

• 3. Потери давления в УБТ определяется по формуле:
• 3.1
• 3.2 /
• 4. Потери давления в кольцевом пространстве определяем по формуле:

/

• 5. Потери давления в обвязке определяем как сумму потери давления в отдельных ее элементах. Для этого необходимо сначала найти коэффициент потерь давления в обвязке:
• 5,1

Потери давления в обвязке определяем по формуле:

• 5.2
• 5.2 /
• 6. Потери давления в долотных отверстиях определяем по формуле:
• 6.1
• 6.2 400*13,2кг/
• 7. Суммарные потери давления в циркуляционной системе буровой установки определяем как сумму потерь во всех ее элиментах:
• 7.1
• 7.2 кг/

Давление на выкиде насосов определяем по формуле:

• 7.3 р = где =64кг/- потери давления в гидравлическом забойном двигателе.
• 7.4 р = 74,67+64 = 138,7кг/

Заключение

В данном курсовом проекте была рассмотрена тема: «Анализ эффективности методов отбора кернового материала при бурении поисковых и разведочных скважин». Были даны ответы на основные вопросы задания. Особенности режима бурения при отборе керна. Методы и технические средства использования при отборе керна. Методы и технические средства являются разными и их выбор зависит от района работ, насколько известен этот район, а также он опыта буровой команды. Критерий оценки эффективности применяемых режимов бурения. Это влияние технико-экономической составляющей на производство буровых работ, скорость проходки или стоимость проходки 1 метра, какой раствор лучше применить при меньших затратах. Отбор керна в осадочных породах. Метод отбора образцов горных пород.Условия подачи бурильного инструмента и погружения долота. Под подачей инструмента понимают его вертикальное перемещение на поверхности, которое осуществляется опусканием ведущей трубы в ротор на некоторую величину в результате ослабления (оттормаживания) тормоза лебедки. Особенности режима бурения алмазными долотами. Керноотборные снаряды для роторного бурения. При роторном способе бурения наиболее широкое распространение имеют колонковые снаряды «Недра», а так же «Селур», «Кембрий».

Таким образом, отбор керна является важнейшим способом узнать состав пород и провести геологическую разведку, для определения состава пород для той или иной ситуации, в которой нам необходимо узнать состав грунта.

Список литературы

• 1. Булатов А.И., Аветисов А.Г. Справочник инженера по бурению - М.: Недра, 2002.
• 2. Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин. М.: Недра, 2003.
• 3. Элияшевский А.А. Типовые задачи и расчеты в бурении. М.: Недра, 2000.
• 4. Ильский А.Л., Шмидт А.П.Буровые машины и механизмы. М.: Недра, 1989.