Следовательно, конечный диаметр скважины равен 76 мм.
Исходя из многолетнего опыта бурения поисковых скважин, в ПО «Норильскгеология» отработана технология крепления глубоких скважин в четверичных отложениях минимум двумя обсадными колоннами, с посадкой последней в твердые (коренные) породы на 3 – 5 м.. Обсадка четвертичных отложений двумя колоннами обусловлена тем, что при длительном бурении глубоких скважин происходит истирание внутренней колонны.
Оба кондуктора предназначены для предотвращения смятия колонны обсадных труб и закрепления неустойчивых мерзлых пород.
Кондуктор диаметром 146 мм устанавливаем на глубину 10 м. Диаметр бурения 151 мм.
Промежуочную обсадную колонну диаметром 127 мм устанавливаем на глубину 40 м. Диаметр бурения 132 мм.
Эксплуатационную обсадную колонну, диаметром 108 мм устанавливаем до 80 метров. Диаметр бурения 112 мм.
При креплении данных интервалов производим цементирование затрубного пространства скважины, что в свою очередь обеспечивает следующие: крепление устья скважины; изоляцию межмерзлотных вод, находящихся в жидкой фазе (несмотря на их отрицательную температуру); изоляцию пород сухой мерзлоты, способной к легкому обрушению при обработке ее промывочной жидкостью в процессе бурения; перекрытие трещиноватых пород, способных поглощать промывочную жидкость.
Так как геологический разрез является сложным – с множеством геологических осложнений, то после бурения коронкой диаметром 112мм переходим на бурение диаметром 76 мм. В интервале от 720 м до 790 м залегают породы Мантуровской свиты (пласты каменой соли), при бурении которых возможны поглощения, кавернообразование. На случай если не удастся удержать стенки скважины в этом интервале оставляем запасной диаметр 93 мм. Для предотвращения аварий в случае необходимости, предусматривается расширение ствола скважины с диаметра 76 мм до диаметра 93 мм до глубины 800м и крепление осложненной зоны обсадными трубами диаметром 89 мм в интервале 710-800м-в «потай»,с последующией цементацией затрубного пространства.
2.1.3. Выбор буровой установки
Выбор буровой установки будем осуществлять исходя из проектной глубины и конструкции скважины, бурение может вестись буровыми станками СКБ-7 или ЗИФ-1200МРК. Так как данная скважина глубиной 1000 м, расположена в трудно доступном районе (благоприятные условия для транспортировки только в зимнее время), то для бурения скважины используем передвижную установку стационарного типа. Достоинствами стационарной установки являются малые затраты на монтажно-установочные работы, более благоприятные условия для рабочих. В качестве буровой вышки применяем вышку ВРМ-24/30.
В состав буровой установки входит станок ЗИФ-1200МРК с десятиступенчатой коробкой передач, обеспечивающий все необходимые условия для алмазного высокооборотного бурения глубоких скважин.
Для подачи промывочной жидкости в скважину, используем плунжерный насос НБ4-160/6,3 который обеспечивает подачу промывочной жидкости плотностью до 1,2 г/см3 и вязкостью до 35 сек. Пятискоростная коробка передач бурового насоса обеспечивает регулирование подачи при плунжере диаметром 45 мм - 8; 10; 22; 40; 65 л/мин при давлении до 6,3 МПа; при плунжере диаметром 70 мм в количестве: 20;25;50;95;162. л/мин при давлении 4,5 МПа. Привод насоса выполнен от электродвигателя мощностью 11кВт.
Бурение проектной скважины будет производиться с применением комплекса КССК-76М. Так как при бурении с этим снарядом используется алмазный породоразрушающий инструмент.
Ниже проводится обоснование возможности бурения проектной скважины глубиной 1000 м. этим станком с применением бурового снаряда КССК-76М.
Максимальная глубина проектируемой скважины Lскв=1000м., то есть длина бурового снаряда при бурении до проектной глубины будет равна глубине скважины Lсн = Lскв=1000м.
Максимальная нагрузка на крюкеQкр не должна превышать 150 кН.
Qкр = Qбт * Кпр , кН ; (2)
где Qбт - вес стальных бурильных труб, кН ;
Кпр - коэффициент прихвата, учитывающий дополнительные сопротивления при подъеме труб в различных условиях, Кпр= 1,4;
Qбт=qтр· Lскв(1- ρпж / ρм )q, кН (3)
где qтр = 81 Н – вес 1м. бурильных труб КССК-76М;
ρпж=1200 кг/м3 – плотность промывочной жидкости;
ρм =7850 кг/м3– плотность металла бурильных труб;
Qбт= 81·1000·(1- 1200/7850) =68850 Н = 68,85 кН
Максимальная нагрузка на крюке составит:
Qкр =68,85·1,4=96,4 кН;
Усилие в лебедочной ветви каната:
кН, где (4)
Мт= число ветвей талевой системы, Мт=4;
η =0,95-КПД талевой системы;
Паспортная грузоподъемность лебедки станкаЗИФ-1200МРК составляет 45 кН, что вполне соответствует расчетной нагрузке.
Нагрузка на кронблочную раму составит:
Qо = Qкр *(1+2/МТ * η )=96,4(1+2/4*0,95)=147,1 кН; (5)
Определяем число подвижных ветвей талевого каната :
m = Qкр /Рл ·η т , где
Рл= 55 кН – грузоподъемность лебедки станка ;
η т = 0,9 – к.п.д. талевой оснастки.
m = 96,4/45·0,9 = 2,3или 3. Но,так как количество подвижных струн не может быть нечетным, принимаем m = 4.
Определяем рациональную высоту мачты :
Нм = k · Lсв , м. где (6)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.