0-40 м - пухкі породи другої категорії;
40-400 м - абразивні породи десятої категорії.
Відмінність цього варіанту полягає в тому, що вказані категорії порід потребують застосування двох способів буріння: в першому інтервалі - твердосплавного, у другому - алмазного. Типи коронок: в першому інтервалі - ребристі, М (КР), а в другому - імпрегновані, И.
Вибір діаметрів ускладнюється тим, що в твердосплавному бурінні використовуються коронки відносно великого діаметру, а в алмазному навпаки - меншого. З цього виходить, що під час буріння нижнього інтервалу у верхньому інтервалі зазор між бурильною колоною і стінками свердловини буде великим, що не дозволить обертати бурильну колону з високою швидкістю. Так, наприклад, якщо пробурити верхній інтервал коронкою 112 мм і закріпити його обсадною колоною 108/95,5 мм, то при діаметрі бурильних труб 50 мм зазор по діаметру складе 45,5 мм. Така стріла прогину бурильних труб викличе високий рівень вібрацій. Менший зазор буде з колоною 89/78 мм - 28,8 мм. І найменший зазор - всього 12 мм - забезпечить обсадна колона 73/62 мм. Але зазор між обсадною колоною і стінкою свердловини буде досить великий (40-45 мм), внаслідок чого при обертанні бурильної колони в обсадній можуть виникати значні поперечні коливання. Тому обсадну колону доведеться зацементувати або забезпечити її фіксацію. Цього можна уникнути, якщо нижній інтервал бурити коронкою 76 мм з бурильними трубами 68, а верхній інтервал - коронкою 93 мм з наступним закріпленням трубами 89/78 мм. Остаточне рішення приймається після економічної оцінки варіантів.
За відсутності необхідної інформації зупинимось на останньому варіанті розуміючи, що він буде пов'язаний з більшою вартістю коронок і з певними незручностями роботи з бурильними трубами більшого діаметру.
Отже, конструкція колонкового снаряда для верхнього інтервалу включає: коронку ребристу діаметром 93 мм, колонкову трубу діаметром 73 мм (згадаємо, що з ребристими коронками колонкову трубу вибирають на один діаметр менше), фрезерний перевідник 73 мм.
Для нижнього інтервалу в конструкцію входять: коронка імпрегнована 76 мм, розширювач з керновідривачем також 76 мм, колонкова труба і перевідник 73 мм.
Бурильна колона для обох інтервалів ніпельно-замкового з'єднання діаметром 68 мм - СБТН-68.
Відбір керна: у верхньому інтервалі затиранням «всуху», в нижньому - за допомогою керновідривача.
Обсадна колона для верхнього інтервалу 89 мм.
Режим буріння. Для верхнього інтервалу навантаження на коронку визначаємо, як в першому прикладі за формулою (1) з використанням таблиці 6-9. Приймаємо . Кількість різців (табл. 7).
Для визначення швидкості обертання приймаємо
Витрати промивальної рідини визначаємо за умов: , коефіцієнт кавернозності
Для нижнього інтервалу навантаження на коронку визначаємо за умов, що ; ;
Для визначення швидкості обертання приймаємо . Тоді
Для визначення витрат промивальної рідини задаємось питомими витратами на одиницю діаметру, на 1 см.
Перевіримо отримане значення на швидкість висхідного потоку. Рідина у свердловині рухається по двом перерізам. У верхньому інтервалі зовнішнім діаметром є внутрішній діаметр обсадної колони, тобто 78 мм. В нижньому інтервалі діаметр свердловини визначається діаметром коронки і коефіцієнтом кавернозності. Враховуючи категорію порід (десята), можна прогнозувати розробку стінок свердловини на 1-2 мм, тобто діаметр свердловини може бути 76-77 мм. Отже, за розрахунковий приймаємо переріз у верхньому інтервалі.
Як бачимо, швидкість висхідного потоку достатня для виносу шламу по всій свердловині.
Результати зведемо в таблицю 18.
Таблиця 18 - Техніко-технологічні показники
Назва показників | 1-ий інтервал 0-40 м | 2-ий інтервал 40-400 м | |
Спосіб буріння | твердосплавне | алмазне | |
Тип коронки | ребриста, М (КР) | імпрегнована, И | |
Буровий снаряд, діаметри: | |||
коронка, мм | 93 | 76 | |
колонкова труба, мм | 73 | 73 | |
перевідник, мм | 73 | 73 | |
розширювач з керновідривачем, мм | - | 76 | |
Бурильні труби, мм | СБТН-68 | СБТН-68 | |
Відбір керна | Затиранням «всуху» | керновідривачем | |
Діаметр обсадної колони, мм | 89 | - | |
Режим буріння: | |||
навантаження на коронку, Н | 7200 | 11300 | |
швидкість обертання, об/хв (с-1) | 411 (43) | 754,3 (79) | |
витрати промивальної рідини, л/хв (м3/с) | 160,5 (0,002675) | 45,6 (0,00076) | |
Бурова установка | УКБ-4 | УКБ-4 |
Таблиця 1 - Характеристика обсадних та колонкових труб з ніпельним з'єднанням
Діаметр труби, мм | Товщина стінки, мм | Внутрішній діаметр ніпеля, мм | Маса 1 м труби, кг | |
25 | 3 | - | 1,63 | |
33,5 | 3 | 24,5 | 2,22 | |
44 | 3,5 | 34 | 3,5 | |
57 | 4,5 | 46 | 5,83 | |
73 | 5 | 62 | 8,38 | |
89 | 5 | 78 | 10,36 | |
108 | 5 | 95,5 | 12,7 | |
127 | 5 | 114,5 | 15,04 | |
146 | 5 | 134 | 17,39 |
Примітка. 1. Зовнішній діаметр ніпеля дорівнює зовнішньому діаметру труби. 2. Труби діаметром 44, 57, 73 і 89 мм можуть бути з безніпельним з'єднанням.
Таблиця 2 - Характеристика сталевих бурильних труб з муфтово-замковим з'єднанням СБТМ (МЗ)
Параметри | Рекомендовані діаметри коронок | ||||
59-76 | 76-93 | 93-112 | ?112 | ||
Діаметр труб, мм | 42 | 50 | 60,3 | 73 | |
Товщина стінки, мм | 5 | 5,5 | 5 | 5,5 | |
Діаметр замка, мм: | |||||
зовнішній | 57 | 65 | 80 | 95 | |
внутрішній | 22 | 28 | 34 | 41 | |
Маса 1 м труби, кг | 4,56 | 6,04 | 6,82 | 9,16 |
Примітка. Для визначення приведеної маси труб необхідно масу, вказану в таблиці, помножити на коефіцієнт 1,14 (для двотрубної свічі).
Таблиця 3 - Характеристика сталевих бурильних труб з ніпельно-замковим з'єднанням СБТН
Параметри | Рекомендовані діаметри коронок | |||||||
26 | 36 | 46 | 46 | 59 | 59 | 76 | ||
Діаметр труб, мм | 24 | 32 | 38 | 42 | 50 | 54 | 68 | |
Діаметр ніпеля, мм: | ||||||||
зовнішній | 24,2 | 32,4 | 38,4 | 42,5 | 50,5 | 54,5 | 68,5 | |
внутрішній | 6,5 | 11 | 12 | 16 | 18 | 22 | 28 | |
Маса 1 м труби, кг | 2,16 | 3,05 | 3,72 | 4,43 | 5,06 | 5,9 | 7,6 |
Примітка. Товщина стінки труб усіх діаметрів 4,5 мм.
Таблиця 4 - Характеристика легкосплавних бурильних труб з ніпельно-замковим з'єднанням ЛБТН
Параметри | Рекомендовані діаметри коронок | ||||
36 | 46 | 59 | 76 | ||
Діаметр труб, мм | 34 | 42 | 54 | 68 | |
Товщина стінки, мм | 6,5 | 7 | 9 | 9 | |
Діаметр ніпеля, мм: | |||||
зовнішній | 34,5 | 42 | 54 | 68 | |
внутрішній | 12 | 15 | 22 | 28 | |
Приведена маса 1 м, кг | 2,3 | 2,5 | 4,4 | 5,3 |
Примітка. Розроблено легкосплавні бурильні труби з муфтово-замковим з'єднанням діаметром 54 мм, товщина стінки 7,5 мм, зовнішній діаметр замка 65 мм, маса 1 м 4 кг.
Таблиця 5 - Характеристика ОБТ
Параметри | Діаметр буріння, мм | |||
76 | 93 | 112 | ||
Діаметр труби, мм | 73 | 89 | 108 | |
Товщина стінки, мм | 19 | 22 | 26 | |
Маса 1 м труби, кг | 25,3 | 35,6 | 52,5 |
Таблиця 6 - Питоме навантаження для твердосплавних коронок, Н/різець (штабік)
Тип коронки | Категорії буримості порід | |||||||
1-2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||
М | 400-500 | 500-600 | 600-800 | - | - | - | - | |
СМ | - | - | - | 600-800 | 800-1000 | 1000-1200 | - | |
СА | - | - | - | 1000-1200 | 1200-1400 | 1400-1600 | 1600-1800 |
Таблиця 7 - Озброєність ребристих коронок (М)
Тип коронки | Кількість ребер | Внутрішній діаметр, мм | Кількість різців | |||
торцевих | калібр. | всього | ||||
М-93 | 4 | 59 | 16 | 4 | 20 | |
М-112 | 4 | 73 | 16 | 4 | 20 | |
М-132 | 6 | 91 | 24 | 6 | 30 | |
М-151 | 6 | 112 | 24 | 6 | 30 |
Таблиця 8 - Озброєність різцевих коронок (СМ)
Зовнішній діаметр, мм | Внутрішній діаметр, мм | Кількість різців | |||
торцевих | калібр. | всього | |||
76 | 58 | 9 | 3 | 12 | |
93 | 74 | 9 | 3 | 12 | |
112 | 93 | 9 | 3 | 12 | |
132 | 113 | 12 | 4 | 16 | |
151 | 132 | 12 | 4 | 16 |
Таблиця 9 - Озброєність самозагострювальних коронок (СА)
Зовнішній діаметр, мм | Внутрішній діаметр, мм | Кількість зубків (штабіків) | |
76 | 59 | 12 | |
93 | 74 | 16 | |
112 | 93 | 16 | |
132 | 113 | 20 |
Таблиця 10 - Параметричний ряд бурового обладнання для буріння на тверді корисні копалини
Параметри | Клас установки | ||||||||
УКБ-1 | УКБ-2 | УКБ-3 | УКБ-4 | УКБ-5 | УКБ-6 | УКБ-7 | УКБ-8 | ||
Номінальна глибина буріння: алмазного | 25 | 100 | 300 | 500 | 800 | 1200 | 2000 | 3000 | |
твердосплавного | 12,5 | 50 | 200 | 300 | 500 | 800 | 1200 | 2000 | |
Вантажопідйомність, кН: робоча | 1,25 | 6,3 | 20 | 32 | 50 | 80 | 125 | 200 | |
максимальна | 2 | 10 | 32 | 50 | 80 | 125 | 200 | 320 | |
Діаметр свердловини, мм: початковий | 93 | 132 | 132 | 151 | 151 | 151 | 212 | 295 | |
кінцевий: алмазного буріння | 36 | 46 | 59 | 59 | 59 | 59 | 59 | 59 | |
твердосплавного | 76 | 93 | 93 | 93 | 93 | 93 | 93 | 93 | |
Частота обертання, об/хв | |||||||||
при обертовому бурінні | 250-1200 | 200-1500 | 160-1500 | 160-1500 | 160-1500 | 160-1500 | 160-1500 | 160-1500 | |
при ударно-обертовому | - | - | 25-230 | 25-230 | 18-230 | 15-230 | 12-230 | 12-230 | |
Кут нахилу обертача, градусів | 70-90 | 0-360 | 0-360 | 0-360 | 70-90 | 75-90 | 75-90 | 90 | |
Довжина «свічі», м | 1,6 | 4,7 | 9,5 | 9,5 | 14 | 14-18,6 | 18,6 | 18,6-24 | |
Швидкість підйому, м/с | - | 0,6-1,2 | 0,55-1,4 | 0,45-1,4 | 0,4-1,4 | 0,32-1,5 | 0,3-1,5 | 0,25-1,5 | |
Потужність електродвигуна, кВт | 3 | 11 | 15 | 22 | 30 | 45 | 55 | 75 |
Таблиця 11 - Питомі витрати промивальної рідини в л/хв на 1 см діаметра коронки
Тип коронки | Категорії буримості порід | |||||
1-2 | 3-4 | 5 | 5-6 | 7-8 | ||
М | 8-14 | 12-16 | - | - | - | |
СМ | - | 12-16 | 8-16 | 8-12 | 6-8 | |
СА | - | - | 8-14 | 8-12 | 6-8 |
Таблиця 12 - Технічна характеристика поршневих бурових насосів
Показники | Тип насоса | |||
ПГр | ПБ-32 | НБ-125 (9МГР) | ||
Продуктивність, л/хв | 225; 300 | 294; 384; 486; 594 | 220 - 1000 | |
Тиск, МПа | 6,3; 5,0 | 4,5; 4,0; 3,2; 2,6 | 16,0 - 3,5 | |
Діаметр змінних втулок, мм | 80; 90 | 80; 90; 100; 110 | 80; 90; 100; 115; 127 |
Таблиця 13 - Технічна характеристика плунжерних бурових насосів
Показники | Тип насоса | |||||
НБ1-26/16 | НБ2-63/40 | НБ3-120/40 | НБ4-320/63 | НБ5-320/120 | ||
Продуктивність, л/хв | 25 | 16; 40; 25; 63 | 15; 19; 40; 70; 120 | 32; 55; 88; 125; 180; 320 | 32; 55; 88; 125; 180; 320 | |
Тиск, МПа | 16 | 4,0; 2,5; 4,0; 2,2 | 4,0; 4,0; 4,0; 4,0; 2,0 | 6,3; 6,3; 6,3; 6,3; 5,5; 3,0 | 10,0; 10,0; 10,0; 10,0; 10,0; 6,0 | |
Діаметр плунжера, мм | 45 | 45 | 63 | 45; 80 | 45; 80 | |
Довжина ходу плунжера, мм | 45 | 40 | 60 | 90 | 90 | |
Потужність двигуна, кВт | 3,3 | 2,1/3 | 7,5 | 22 | 37 |
Таблиця 15 - Характеристика одношарових та імпрегнованих алмазних коронок
Зовнішній діаметр, мм | Внутрішній діаметр, мм | Маса алмазів, карат | ||
одношарові | імпрегновані | |||
36 | 22 | 3,5 - 6,5 | 5,3 | |
46 | 31 | 4,5 - 7,5 | 7,5 | |
59 | 42 | 5,5 - 10 | 12 | |
76 | 58 | 10 - 16 | 16 | |
93 | 73 | 12 - 18 | 20 | |
112 | 92 | 14 - 20 | - |
Страницы: 1, 2