бурение лаба 4
.doc
ЮРГТУ(НПИ) Кафедра
|
Основы бурения глубоких скважин. Изучение бескернового(роторного) бурения. |
Лабораторная работа №4 |
||
Цель работы: изучить общие сведения о глубоком вращательном бурении, изучить устройство, применение и назначение станков роторного типа.
Пояснение к работе. Общие сведения. Глубокое вращательное бурение применяется при разведке и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений, для сооружения скважин с целью водоснабжения, добычи рассолов и минеральных вод, а также при изучении, строения земной коры с помощью опорных структурных скважин. Различают две разновидности глубокого вращательного бурения: 1) роторное, при котором колонна бурильных труб с долотом на нижнем конце приводится во вращение ротором, установленным над устьем скважины; 2) с применением забойных двигателей, установленных в скважине непосредственно над долотом. Забойные двигатели могут быть гидравлические (турбобуры) и электрические (электробуры). Роторное бурение - разновидность вращательного бурения. Оно широко применяется для проходки скважин при поисках, разведке и эксплуатации жидких и газообразных полезных ископаемых. Начальные диаметры скважин при роторном бурении достигают 700 мм и более, а глубины превышают 10 000 м. Схема установки глубокого вращательного бурения показана на рис.2.1. Сущность роторного бурения аналогична бурению колонковым способом. Как при турбинном бурении, так и при бурении электробуром долото приводится во вращение непосредственно от вала забойного двигателя. Колонна же бурильных труб не вращается и не испытывает динамических нагрузок, возникающих при передаче через нее мощности долоту, что имеет место при роторном бурении. Начальные диаметры скважин роторным и турбинным способами достигают 700 мм, а глубина — 9—10 км.
Буровой инструмент.
Снаряд для роторного бурения собирается из породоразрушающего инструмента, УБТ, колонны бурильных труб с муфтово-замковыми соединениями, ведущей (квадратной в сечении) трубы и вертлюга. В качестве породоразрушающих инструментов применяются буровые долота, которые по характеру воздействия на породу подразделяются на режуще-скалывающие (лопастные), дробяще-скалывающие (шарошечные) и истирающие-режущие (алмазные) . Лопастные долота используются только при роторном бурении мягких пород, обладающих высокой пластичностью. Они в свою очередь подразделяются на пикообразные, двух-, трех-, шестилопастные и ступенчатые. -пикообразные долота типов ПЦ и ПР (с центральной и радиальной промывкой) применяются при бурении в мягких породах, представленных мергелями, глинами, глинистыми сланцами без включения каких-либо твердых пропластков и валунно-галечниковых отложений . -двухлопастные долота типа 2Л предназначены для бурения мягких пород с пропластками пород средней твердости при использовании легкого оборудования. -трехлопастные долота типа ЗЛ и ЗЛГ используют при бурении в породах средней твердости с пропластками мягких пород. -шестилопастные долота типов ИР и ИРГ предназначены для бурения в твердых породах с пропластками пород средней твердости и мягких. -ступенчатые гидромониторные трехлопастные долота типа ДСГ-ЗЛР предназначены для бурения скважин в породах средней твердости с пропластками твердых пород. При роторном и турбинном бурении нефтяных и газовых скважин, а также скважин на воду наиболее широко применяются шарошечные долота. Кроме долот типов М, С,Т и К, предназначенных для бурения соответственно мягких, средней твердости, твердых и весьма твердых пород, выпускаются долота типов МС, СТ, ТК, которые используют для бурения перемежающихся пород различной твердости, а также долота типов МЗ, МСЗ, ТЗ, СЗ и ТКЗ, предназначенные для бурения в абразивных породах соответствующей основному шифру твердости и отличающиеся тем, что в их шарошки запрессованы твердосплавные зубки с клиновидной рабочей частью вместо фрезерованных зубьев По числу шарошек различают одно-, двух- трех- четырех- и многошарошечные долота. Работоспособность шарошечных долот существенно зависит от надежности опор шарошек, которыми могут быть подшипники качения и скольжения в различных сочетаниях. Алмазные долота при турбинном и роторном бурении рекомендуется применять на глубинах более 3000 м. Выпускаются алмазные долота диаметром 91,4; 106,4; 119; 130,4; 138,1; 141,3; 144,4; 147,6; 149,4; 157,1; 163,5; 169,8; 185,7; 188,9; 195,3; 198,4; 211,1; 214,3; 220,7; 227; 242,1; 248,4; 267,5; 292,9 мм со спиральной, радиальной и ступенчатой формами рабочей поверхности. Бурильные трубы изготовляются из стали групп прочности Д, Е, К, Л, М. При диаметре труб 60,3; 73; 89; 101,6; 114,3; 127; 139,7 мм толщина их стенок от 7 до 11 мм. Длина труб, 11,5 м. На концах бурильные трубы имеют наружную правую резьбу (8 ниток на 25,4 мм) с конусностью 1 : 16. Трубы соединяются в свечи муфтами, а свечи между собой — замками.
Буровые установки.
Установки для бурения глубоких разведочных и эксплуатационных скважин состоят из следующих основных узлов (рис. 91): ротора 6, лебедки 7, насосов 12, силового привода (дизеля) 9, компрессора 14 и буровой вышки 2 с талевой системой. Ротор предназначен для передачи вращения долоту через бурильную колонну в процессе бурения. При СПО на роторе с помощью элеватора или клинового захвата подвешиваются бурильные трубы. Лебедка служит для выполнения СПО с бурильными и обсадными трубами и для удержания бурильной колонны на весу при бурении. Буровые насосы, применяемые для нагнетания промывочной жидкости в скважину, обеспечивают подачу ее до (4—5) *10-2 м3/с и могут развивать давление до 20—40 МПа. В комплект буровой установки обычно входят два насоса. Буровые вышки при бурении глубоких скважин применяются башенные и А-образные. Высота вышек 29—53 м, грузоподъемность 700— 3000 кН. Компрессоры вырабатывают сжатый воздух, используемый для привода систем управления механизмами установки, вспомогательных принадлежностей и инструмента. Привод механизмов буровой установки в зависимости от рода применяемых двигателей подразделяется на дизельный, электрический и дизель-электрический.
Вывод: в ходе лабораторной работы я изучила общие сведения о глубоком вращательном бурении, изучила устройство, применение и назначение станков роторного типа.
|
||||
Работу выполнил:
|
Работу проверил:
|
|