Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г. В. Плеханова

(технический университет)

Кафедра технологии и техники бурения скважин

Отчет по буровой практике

Тема: Очистные агенты и оперативное тампонирование скважин.

Выполнила: гр. РМ-07-1 (вторая подгруппа)

Косьянов Д.П.

Лубяновская Т.К.

Процко В.А.

Процко М.А.

Скресанова Е.С.

Соколова К.В.

Туанфузян П.В.

Шульга П.А.

Щевелёва Я.С.

Проверил:

Санкт-Петербург

2009 г

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………..

Очистные агенты…………………………………………………………………

Тампонирование скважин………………………………………………………..

УБП-15М…………………………………………………………………………..

УПБ-100…………………………………………………………………………...

Самоходная буровая установка УКБ-200/300С………………………………...

КГК-100…………………………………………………………………………...

Самоходная буровая установка УРБ-3А3……………………………………….

Заключение……………………………………………………………………….

Список литературы………………………………………………………….........

Введение

Основной вид работ при инженерных изысканиях в строительстве и при поисках и разведке месторождений полезных ископаемых – бурение скважин. Буровой скважиной называется искусственная цилиндрическая горная выработка в земной коре, имеющая малые поперечные размеры по сравнению с глубиной. Затраты на бурение составляют до 25% общих затрат на производство изысканий. Роль и значение скважин и буровых работ при изыскании определяются следующими факторами:

• буровые скважины – важнейший источник прямого получения инжинерно-геологической и гидрогеологической информации об основных особенностях и физико-механических свойствах горных пород (грунтов), слагающих исследуемую территорию;

• буровые скважины позволяют также получать указанную выше информацию с помощью других способов (геофизических, полевых опытных и т.д.);

• буровые скважины широко используют для выполнения подсобно-вспомогательных функций (добыча подземных вод, сейсмические исследования и др.)

• буровые работы оказывают определяющее влияние на формирование ремонтно-механической базы изыскательских организаций, их материально-техническое снабжение и функционирование подсобно-вспомогательных служб.

В связи с этим развитию и совершенствованию буровых работ должно уделяться неослабное и возрастающее внимание.

Очистные агенты

Для промывки скважины на интервале глубин от 0 до 15 м применяется глинистый раствор, который закрепляет стенки скважины. В интервале от 15 м до 780 метров разрез представлен крепкими породами VII-IX категории по буримости. Так как в этом интервале мы используем, по проекту, высокооборотное алмазное бурение то целесообразней использовать эмульсионные растворы, раствор с добавкой клея КМЦ или жидкого стекла, которая уменьша- ет водоотдачу и является связующим веществом для шлама попавшего в трещины и тем самым тампонирует стены скважины. Эмульсионные снижают вибрацию бурового снаряда, трение, износ бурильных труб и обладают высокой несущей способностью. В качестве контрольно-измерительных приборов, для определения качества эмульсионных растворов, применяются специальные колбы для определения содержания масла в эмульсии и для определения концентрации эмульсии. Количество промывочной жидкости при колонковом бурении рассчитывают по формуле: VP=KCVPLм³; Где : VP=(7.4-6.3)Д² – расход бурового раствора на 1 метр скважины, диаметром Д; L - общий метраж скважины с применением данного раствора; КС - коэффициент сложности по группам, принимаем КС=2. VP=2*5*592*300= 10443000 м³.

Тампонирование скважин

В геологическом разрезе имеется зона осложнений, в интервале 80-87м. В этой зоне залегают трещиноватые Кварцево-жильные образования. На этом интервале возможно поглощение промывочной жидкости. Величина раскрытия трещин =3мм., интенсивность поглощения частичное, подземные воды отсутствуют. При тампонировании данного интервала можно использовать цементные растворы и их разновидности: глинистые и полимерные пасты, синтетические смолы. Задачей тампонирования является кольматация трещин на данном интервале разреза. Связи с величиной раскрытия трещин =3мм. и с экономической точки зрения целесообразней всего использовать глинисто-цементную смесь, в качестве используем опилки как наиболее доступные и дешёвые. Рассчитываем объем тампонажной смеси требуемой для кольматации зоны осложнения по формуле VP=K[D²(N+h0+h1)/4] м³; Где: К- коэффициент, зависящий от радиуса проникновения смеси(1-5) проектом предусматривается К=2; D- диаметр скважины, м; N- мощность трещиноватой зоны N=7м; h0,h1- мощность заполнения раствором выше и ниже мощности трещиноватости пласта h0=h1=3м. VP=2[3,14*0,0592(7+3+3)/4]=0,087 м³; Состав сухой смеси: глины-60%, цемента-20%, опилок-10%, воды-10%. Количество сухой смеси для приготовления тампонажного раствора определяем по формуле: Gcc=VP/[(ai/pi)+m(bi/pi)] т; Где: VP-объем тампонажной смеси;(ai/pi)-отношение массовых долей к плотности компонентов в сухой меси; (bi/pi)-отношение массовых долей компонентов жидкости к их плотности; m-водоцементное отношение; Gcc=0,174/[(0,6/3,15)+(0,2/1,6)+(0,1/0,04)+0,6(0,1/1)]=0,06 т. Исходя из этого количество цемента равно: Gц=0,06*20/100=0,012т; Количество глины равно: Gг=0,6*0,06=0,036 т; Количество опилок равно: Gо=0,06*0,1=0,06 т; Количество воды равно: GВ=0,06*0,01=0,06 т. Плотность тампонажного раствора находим по формуле: p=(Gcc+GB)/Vp т/м²; Для тампонирования трещиноватых зон залегающих на глубине 150-200м. С плохой проницаемостью поглощающих горизонтов при тампонировании однорастворочнымисмесями, можно применять способ тампонирования с помощью пакеров. СКБ ВПО «Союзгеотехника» для тампонирования скважин диаметром 59мм разработало комплект тампонажного инструмента ТУ-7, состоящего из герметизатора, пакеров и смесителя. Для тампонирования данной зоны требуется только два пакера опускаемых на бурильных трубах. Два пакера на бурильных трубах устанавливают на заданной глубине выше и ниже трещиноватой зоны. Затем через бурильную колонну прокачивают тампонажную смесь под давлением, тампонажная смесь проникает в трещины. Для тампонирования зоны закачивают рассчитанный объем тампонажной смеси. Для проведения исследований в зоне осложнений требуется контрольно-измерительная аппаратура. Для измерения диаметров скважин используют каверномер КМ-38, его опускают в скважину на каротажном кабеле. Глубину залегания, число и мощность проницаемых зон, интенсивность поглощения промывочной жидкости используют расходомер ДАУ-3М. Уровень воды в скважине замеряется хлопушей. Для определения гранулометрического и минерального состава используют боковые пробоотборники БП. Для определения параметров тампонажной смеси предусмотрено использовать набор приборов: Конус «АзННИ», прибор ВИКА, имитатора для определения закупоривающей способности и прибор Микаэлиса.

УБП-15М

Буровая установка УБП-15М предназначена для ударно-канатного бурения до 15м и для проведения пенетрации методом ударного зондирования до глубины 20м. Диаметр скважины 108-168мм.

Пенетрационный молот предназначен для исследования плотности грунтов методом пенетрации (ударного зондирования) путем набивки в грунт штанг с конусом на конце и подсчета ударов молота, необходимых для погружения зонда на 10см.

Подготовив установку к работе, подвешивают между направляющими мачты пенетрационный молот. К молоту присоединяется штанга с конусом на конце. Забивка конуса производится ударником поднимаемым при помощи лебедки. После заглубления первой штанги, наращивается вторая штанга и т.д.

Извлечение штанги после достижения конечной глубины производится лебедкой. При извлечении шплинт удерживает съемный конус, не препятствуя подъему штанг. В некоторых случаях пользуются извлекаемыми конусами, соединяющимися со штангой при помощи резьбы.

В состав установки входят:

Мачта

Тип складная

Высота до основания кронблока, м 5,6

Грузоподъемность, т 5

Двигатель:

Мощность, кВт 5,9

Пенетрационный молот:

Высота падения, мм 800

Масса, кг 60

Масса всей установки, кг 1100

УПБ-100

Буровая установка УПБ-100 предназначена для бурения скважин колонковыми снарядами с использованием твердосплавных и алмазных коронок в горных породах до ХII категории по буримости. Возможно также щнековое бурение в породах I-III категорий. Установка с подвижным вращателем транспортируются с разработкой по узлам самоперетаскиванием с помощью лебедки и якорного устройства. Спуско-подъемные операции выполняются с помощью лебедки при отведенном от устья вращателе. При этом трубы длиной по 3м укладываются горизонтально. Установка может использоваться без лебедки и мачты.

В табл. приведена техническая характеристика установки УПБ-100

Глубина скважин, м: Колонковое бурение Шнековое бурение	100-150 до 25
Диаметр скважин, мм: При колонковом бурении начальный конечный При шнековом бурении	76 36 112; 76
Угол наклона ствола скважин, градус	До 60
Бурильные трубы	ЛБТ-34 ЛБТН-42
Частота вращения, об/мин	124-1143
Максимальный крутящий момент, Н*м	460
Приводной двигатель: Тип Мощность, кВт	Бензиновый УД-25 5,9
Общая масса, кг	460

Рис.1 УПБ-100