- •Буровые станки и бурение скважин Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия для студентов геологических специальностей
- •Часть I твердосплавное бурение
- •Глава 1 понятие о скважине и ее конструкции
- •1.1. Понятия о скважине
- •1.2. Понятие о конструкции скважины
- •1.3 Выбор конструкции скважин
- •1.4 Способы бурения
- •1.5 Выбор способа бурения
- •Глава 2. Буровое оборудование
- •2.1. Отечественные буровые установки и буровые станки
- •Техническая характеристика сианков показана в табл. 2.1, 2.2.
- •2.2. Буровые насосы и компрессоры
- •2.4. Оборудование для приготовления и очистки промывочных жидкостей Установки для приготовления и очистки глинистых растворов.
- •Оборудование для транспортировки глинистого раствора.
- •Характеристика автоцистерны
- •Оборудование для очистки промывочных жидкостей
- •Глиностанции
- •Технические средства для приготовления и очистки полимерных промывочных жидкостей
- •Техническая характеристика установки ппр
- •Техническая характеристика установки опр
- •Техническая характеристика ультразвуковой установки для приготовления эмульсионных жидкостей
- •Техническая характеристика установки уэм-5
- •2.5. Оборудование для приготовления и нагнетания тампонажных растворов
- •2.5.1. Оборудование для приготовления тампонажных растворов
- •Растворосмесители и растворомешалки
- •Стационарные цементосмесительные установки
- •Самоходные цементосмесительные машины
- •2.5.2. Оборудование для нагнетания тампонажных растворов
- •Цементационные агрегаты
- •2.6. Современные и зарубежные буровые установки
- •Установки Christensen cs
- •Техническая характеристика установок roc
- •1. Бурение перфоратором
- •2. Бурение погружным пневмоударником
- •3. Система coprod ®
- •Глава 3. Технологический иструмент тведросплавного бурения
- •3.2. Забойный снаряд
- •3.2.1. Одинарный колонковый снаряд
- •3.2.2. Двойные колонковые снаряды
- •3.2.3. Буровой снаряд для бурения с гидротранспортом керна
- •3.2.4. Выбор буровых снарядов твердосплавного бурения
- •Глава 4. Аварии с буровым снарядом, их предупреждение и ликвидация
- •4.1. Способы предупреждения аварий, связанных с отказом инструмента
- •4.2. Способы предупреждения прихватов
- •4.3. Ликвидация аварий
- •4.4. Методы ликвидации прихватов
- •Глава 5. Физко-механические свойства пород
- •5.1 Технологические процессы. Прочность горных пород
- •5.2. Деформационные свойства пород
- •5.3. Оcновные технологические характеристики горных пород
- •Глава 6. Породоразрушающий инструмент
- •6.1 Твердые сплавы
- •6.2. Геометрические параметры резцов коронок
- •6.3. Износ резцов
- •6.4. Твердосплавные коронки
- •Глава 7. Технология твердосплавного бурения
- •7.1. Выбор промывочных жидкостей
- •7.2. Расчет технологических режимов бурения
- •7.3. Технология бурения снарядами с гидротранспортом керна
- •Часть II алмазное и другие способы бурния
- •Глава 8. Алмазное бурение
- •8.1. Одинарный колонковый снаряд
- •8.2. Породоразрушающий инструмент
- •8.3. Двойной колонковый снаряд алмазного бурения (дкс)
- •8.4. Снаряды со съемными керноприемниками
- •8.5. Выбор буровых снарядов алмазного бурения
- •8.6. Технология бурения одинарными колонковыми снарядами
- •8.7. Технология бурения снарядами со съемными
- •Глава 9. Бескерновое бурение
- •9.1 Буровой снаряд бескернового бурения
- •9.2. Шарошечные долота бескернового бурения
- •9.3. Технология бурения
- •Глава 10. Бурние с продувкой воздухом
- •10.1. Общие сведения
- •10.2. Буровое оборудование и инструмент
- •Глава 11. Технология бурения установками atlas copco
- •11.1. Выбор буровых снарядов Atlas Copco
- •11.2. Выбор технологических режимов при бурении вращательным способом установками Atlas Copco Выбор очистных агентов
- •Выбор породоразрушающих инструментов и технологических режимов бурения.
- •Импрегнированные коронки.
- •11.3. Технология пневмоударного бурения с пневмотранспортом шлама (методом «обратная циркуляция») Буровые снаряды
- •Параметры технологических режимов бурения
- •Глава 12. Технология бурения станками boart longyear lf 90
- •12.1. Буровой снаряд
- •12.2. Выбор типа коронок и расширителей
- •12.3. Параметры режима бурения
- •12.4. Промывочные жидкости
- •Глава 13. Искривление скважин
- •13.1. Параметры искривленных скважин
- •13.2. Причины и закономерности естественного искривления скважин
- •13.3. Приборы для замера параметров искривления скважин
- •13.4. Искусственное искривление скважин
- •13.5. Многозабойное бурение. Кернометрия
- •Глава 14. Бурение неглубоких скважин
- •14.1 Медленно-вращательное бурение
- •14.2. Медленно-вращательное бурение скважин большого диаметра. Винтобурение
- •14.3. Шнековое бурение
- •14.4. Вибрационное бурение
- •14.5. Пенетрационное бурение
- •Глава 15. Ударно-канатное бескерновое
- •15.1 Оборудование. Буровой снаряд
- •15.2. Технология ударно-канатного бескернового бурения
- •15.3. Технология опробования продуктивных пластов
- •15.4. Предупреждение и ликвидация аварий при ударно-канатном бурении
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
1.5 Выбор способа бурения
При выборе способа бурения определяют геологическую задачу, стадию разведки и тщательно изучают геологотехнические условия бурения: наличие осложненных интервалов (неустойчивых, обваливающихся пород, интервалов водопоглощений и водопроявлений и т.д.), наличие подземных вод, их дебит и минеральный состав. На основании анализа разреза выбирают наиболее эффективный способ, позволяющий реализовать его в данных условиях, получить качественную пробу перебуриваемых горных пород и полезного ископаемого, достигать высокую производительность бурения с низкой стоимостью одного погонного метра скважины.
Вначале в зависимости от геологической задачи и геологотехнических условий выбирают и обосновывают наиболее рациональный способ бурения (вращательный или ударновращательный с отбором керна или без него). Затем подбирают наиболее эффективный очистной агент (промывочную жидкость или воздух) и наконец, - разновидность способа по типу разрушающего инструмента (твердосплавный, алмазный, шарошечный) и по типу забойного снаряда (одинарными, двойными, колонковыми снарядами, снарядами с гидротранспортом керна, снарядами со съемными керноприемниками).
Из двух способов бурения (вращательного и ударно-вращательного) последний производительней и позволяет получать качественный керн, но требует больших денежных затрат. Поэтому его рекомендуют применять только при бурении больших объемов скважин глубиной не менее 300 и не более 1000 м, при бурении мощных толщ клинящихся, трещиноватых, кавернозных и часто перемежаемых горных пород с высокой интенсивностью естественного искривления при хорошо налаженном водоснабжении буровой, в остальных случаях (при отсутствии мощных толщ трещиноватых, кавернозных и перемежаемых косослоистых горных пород) более эффективен вращательный способ.
Выбор колонкового или бескернового способа производят также в зависимости от геологической задачи и стадии геологоразведочных работ. В стадии поисков и предварительной разведки требуется получение пробы (керна) на всем протяжении скважины, поэтому обычно применяют колонковый способ. При детальной разведке, когда геологический разрез месторождения хорошо изучен и необходимо опробовать только полезные ископаемые, наиболее целесообразно скважину бурить бескерновым способом, и только по пласту полезного ископаемого, его кровле и подошве бурение ведут колонковым снарядом.
Из очистных агентов предпочтение всегда отдают воздуху. Продувка сжатым воздухом при вращательном бурении и использование пневмоударников при ударно-вращательном бурении позволяют увеличить механическую скорость бурения в 2-3 раза.
Однако при наличии водопритоков, вследствие образования в скважине шламовых сальников, бурение с продувкой воздухом становится невозможным. Поэтому бурение скважин с применением воздуха как при вращательном, так и при ударно-вращательном способах рекомендуется только в безводных («сухих») скважинах высокогорных, пустынных районов, в условиях развития многолетней мерзлоты, при наличии в геологическом разрезе мощных зон поглощений.
Во «влажных» скважинах (при наличии водопроявлений) можно применять только промывочные жидкости.
Выбор породоразрушающего инструмента производят в зависимости от буримости горных пород и разновидности способов бурения (колонкового или бескернового).
Горные породы I-VII категории с отбором керна рекомендуется бурить твердосплавными коронками, горные породы V-XII категории - алмазными. При наличии в разрезе горных пород I-XII категории используют как твердосплавные, так и алмазные коронки, причем при бурении пород средних категорий (V-VII) предпочтение отдают твердосплавным коронкам.
При бескерновом бурении чаще применяют шарошечные долота.
Наиболее эффективным буровым снарядом при бурении вращательным способом твердосплавными коронками является снаряд с гидротранспортом керна. Область применения этого снаряда - бурение скважин глубиной 100 и 300 м в породах II-IV категории с пропластками пород V-VII категорий.
Весьма эффективным снарядом для бурения скважин алмазными коронками как при вращательном так и при ударно-вращательном (гидроударном) способах в породах от V до IX категории с пропластками X категории является снаряд со съемными керноприемниками.
В остальных случаях рекомендуется использовать одинарный колонковый снаряд с прямой и обратной циркуляцией промывочной жидкости. Последний применяют при частом самозаклинивании керна в колонковой трубе.
При бурении геологоразведочных скважин на твердые полезные ископаемые станками Atla Copco также применяют вращательный и ударно-вращательный, колонковый и безкерновый способы бурения алмазными и твердосплавными коронками.
При бурении неустойчивых горных пород наиболее производительным считается пневмоударный способ методом «обратная циркуляция».