Курсовая работа: Разведочное бурение
Выбор и обоснование конструкции скважины является важнейшим исходным моментом при проектировании и играет решающую роль в успешном проведении скважины до проектной глубины с лучшими технико-экономическими показателями, в обеспечении оптимальных условий бурения и опробования.
Под конструкцией скважины понимают характеристику буровой скважины, определяющую изменение её диаметра с глубиной, также диаметры и длинны обсадных колонн. Исходными данными для построения конструкции скважины колонкового бурения являются физико-механические свойств горных пород, наличие пористых и неустойчивых интервалов, и, главное, конечный диаметр бурения. Конструкция скважины влияет на все виды работ, составляющие процесс бурения, и определяет их стоимость и качественное выполнение геологического задания.
При бурении на различные виды полезных ископаемых применяются разные конструкции скважин в зависимости от допустимого диаметра керна. Конечный диаметр скважины определяется минимально допустимым диаметром керна конкретного полезного ископаемого (в нашем случае магнетитовой руды).
Исходя из общего представления о типе месторождения, определяем допустимый минимальный диаметр керна по полезному ископаемому и конечный диаметр скважины.
Минимально допустимый диаметр керна для месторождений магнетитовых руд, обеспечивающий представительность опробования - 32 мм.
При бурении обычным колонковым снарядом диаметр скважины при пересечении магнетитовых руд должен быть 46 мм
Построение конструкции скважины по проектному геологическому разрезу ведут снизу вверх. Бурение в интервале 0 - 7 м предполагается вести с применением шарошечного долота, в интервале 7-515 м алмазными коронками. Конечный диаметр бурения для обеспечения представительности керн ( бурение по магнетитовым рудам) рекомендуется 59 мм. Принимаем этот диаметр.
Интервал скважины 0 - 7 м представлен суглинками – неустойчивыми породами, и поэтому его необходимо перекрывать обсадными трубами. Глубина бурения под эту обсадную колонну должен превышать 7 метров с таким расчетом, чтобы обсадные трубы были посажены в твердые монолитные породы. Принимаем ее равной 8 м. Низ обсадной трубы должен быть затампонирован. Диаметр выбранных обсадных колонн определяем снизу вверх. Для прохождения коронки диаметром 59 мм минимальный наружный диаметр обсадной трубы – 73 мм. Принимаем трубы этого размера.
Для гарантированного спуска этих труб в осыпающихся породах проектируем бурение породоразрушающим инструментом диаметром 93 мм. Эта обсадная колонна будет являться и направляющей трубой.[5, стр.8]
3.Разработка режимов бурения скважины
3.1.Выбор и обоснование породоразрушающего инструмента
На интервале скважины 0 - 7 м, сложенном суглинками, отбор керна не нужен, поэтому будем бурить шарошечным долотом типа М (рис.4), предназначенным для бурения в породах I-IV категории по буримости.
Для бурения пород VI-VIII категорий по буримости применяем алмазную однослойную зубчатую коронку типа К-02(рис.2).
Коронки К-02 является специальной алмазной коронкой для бурения скважин снарядами со съёмными керноприёмниками типа ССК.
При бурении снарядом со съёмным керноприёмником ССК-59 будем использовать алмазный расширитель РСА-1.
3.2.Расчёт и обоснование принятых осевых нагрузок
1. Осевая нагрузка на шарошечное долото рассчитывается исходя из удельной нагрузки на 1 см диаметра долота в пределах от 100 даН для пород I категории до 300 даН для пород IV категории по буримости.
Для расчёта принятой осевой нагрузки на шарошечное долото применяем следующую формулу: C = C 0 D (1)
Где C0 - осевая нагрузка на 1 см диаметра долота (даН)
D - диаметр долота (см)
| Тип долота | Категории пород по буримости | Удельная нагрузка на 1 см диаметра долота C0 ,даН | Окружная скорость вращения долота, м/с | Удельный расход промывки на 1 см диаметра долота |
| Шарошечное типа М | I-III | 150-250 | 1.4 – 1.2 | 40-30 |
[Спиридонов Б.И. ,,Разведочное бурение’’ Методические указания, стр.19]
C = (150÷250)•9.3 = 1395÷2325(даH)
Принимаем осевую нагрузку величиной 2325 да Н.
2. При бурении алмазными коронками с комплексом ССК-59 будем использовать стандартную осевую нагрузку для этого комплекса, она принимается равной 17 кН.
[11, часть 1, стр.360]
| Тип коронки и расширителя | Шифр | Диаметр коронки, мм |
Однослойная Зубчатая | К-02 | 59 / 35.4 |
| Расширитель для ССК - 59 | РСА - 1 | 59.4 |
[1 ,,Колонковое бурение”, стр.209]
3.3.Расчёт и обоснование принятых частот вращения
1. Частота вращения шарошечного долота принимается в соответствии с диаметром долота (в нашем случае 93 мм) в пределах 100-300 об/мин.
[4. ,,Разведочное бурение’’, стр.286]
2. Частоту вращения алмазных коронок берём стандартную для комплекса ССК-59, равную 1500 об/мин.
[11, часть 1, стр.360]
3.4.Выбор и обоснование параметров промывочной жидкости
В современных условиях геологоразведочного бурения очистка скважины от шлама разбуренной породы проводится непрерывно в процессе бурения промывкой технической водой, специальными жидкостями и растворами.
Наиболее распространённый способ очистки скважины - промывка различными промывочными жидкостями. Промывочная жидкость, применяемая в бурении, должна удовлетворять следующим требованиям:
· полностью очищать забой скважины от разбуренной породы, чтобы породоразрушающий инструмент мог работать всё время на чистом забое