Технология ударно-канатного бурения

Стоимость 1 м роторного бурения скважины

Стоимость 1 м ударно-канатного бурения скважины

Определение стоимости бурения скважины ударно-канатным способом с закреплением обсадными трубами

Технико-экономическое обоснование выбора способа бурения

3.3.1. Окончательный выбор способа бурения производится на основании сравнения экономических показателей бурения. Сравниваются стоимости бурения скважин с учетом закрепления их обсадными трубами.

3.3.2. Сравнение производится по ценам 1991 года с дальнейшим перерасчетом на реальные цены путем умножения на коэффициент инфляции.

3.3.3. Стоимость бурения скважин ударно-канатным способом определяется по следующей форме таблицы 33.

Таблица 33

Название обсадных труб	Наружный диаметр, мм	Длина промежутков, м	Стоимость 1 м бурения	Общая стоимость, руб
Направляющая 1-ая техническая 2-ая техническая ……………. Эксплуатационная
Итого

Данные для граф 1 и 2 принимается по схеме ствола скважины ударно-канатного бурения. При этом, учитывая, что стоимость одного метра бурения зависит от глубины и изменяется через 50 метров, каждая колонна делится на промежутки с учетом изменений стоимости.

3.3.4. Стоимость одного метра бурения ударно-канатным способом принимается по данным таблицы 34.

Таблица 34

Наружный диаметр обсадной колонны	Глубина скважины
до 50 м	до 100 м	более 100 м
Стоимость 1 м скважины, руб
	19,8 21,6 23,4 23,8 25,1 25,9 28,7 30,6 33,3 35,3 38,2 40,6 42,4 43,7 48,6 54,7	23,3 24,0 25,1 25,9 26,2 27,5 30,1 34,1 37,8 40,1 43,2 46,2 50,6 52,8 58,8 66,0	25,2 26,4 27,8 28,7 31,0 33,0 37,6 40,2 43,1 46,8 54,6 63,9 66,7 70,0 72,9 79,8

3.4.5. Стоимость 1 метра роторного бурения принимается по данным таблицы 35.

Таблица 35

Наружный диаметр обсадной колонны	Глубина скважины
до 100 м	до 200 м	более 200 м
Стоимость 1 м скважины, руб
	9,0 10,5 12,0 13,0 14,1 15,0 17,5 18,5 21,5 23,5 26,0	10,5 12,0 14,3 16,5 18,0 19,5 21,5 23,3 25,5 27,5 30,0	12,5 13,5 16,0 17,5 18,4 19,8 21,5 23,5 25,9 27,9 30,0

3.3.6. Если для закрепления стенок скважины, пробуренной роторным способом, предусматривается цементирование, то общую стоимость скважины следует умножить на коэффициент 1,5.

3.3.7. экономически наивыгоднейшим является тот способ бурения, стоимость которого меньше.

В практике ударно-канатного бурения применяют для разрушения горных пород следующие четыре типа долот: двутавровое, округляющее, крестовое и плоское. [2]

Двутавровые долота используют для бурения в вязких и средней твердости породах.

Округляющие долота применяют для бурения твердых и трещиноватых пород. Долота этой конструкции обеспечивают округление стенок скважины в процессе бурения, а боковые перья долота за­щищают лезвие от быстрого износа.

Крестовые долота используют при бурении трещиноватых пород и валунно-галечниковых отложений, чтобы предотвратить прихват снаряда.

Плоские долота предназначены для бурения мягких пород.

Желонки применяют для бурения в песках и для очистки ствола скважины в процессе бурения. В зависимости от назначения существуют разные типы желонок, наибольшее распространение получили одностворчатые желонки. Желонка двустворчатая предназначена в основном для удаления разбуренной породы из забоя. Желонка с полусферическим клапаном и копьем обеспечивает за счет плотного закрытия клапана сбор разжиженной массы.

Канатные замки необходимы для соединения бурового снаряда с бурильным канатом.

Раздвижные штанги служат для отрыва долота от забоя и выбивания бурового снаряда в процессе ударного бурения (особенно при проходке вязких пород).

Ударные штанги применяют для увеличения веса бурового снаряда в целях повышения эффективности разрушения породы и для предупреждения искривления скважин. Изготавливается два типа ударных штанг: гладкоствольные и с высаженными концами.

Последовательность сборки бурового снаряда для ударного инструмента и его основные параметры приведены на рисунке 27.

Рис. 27. Схема сборки бурового

снаряда для ударно - канатного бурения:

1 - долото;

2 - ударная штанга;

3 – раздвижная штанга;

4 – канатный замок

К преимуществам ударно-канатного способа бурения относится возможность вскрытия водоносного горизонта без применения глинистого раствора. Хорошие результаты получаются при вскрытии слабонапорных и безнапорных водоносных горизонтов. К недостаткам следует отнести низкие скорости бурения и большой расход обсадных труб, вследствие чего объем бурения ударно-канатным способом в сельском хозяйстве составляет не более 10%. Опыт работы показал, что наиболее рационально использовать ударно-канатное бурение для проходки скважин глубиной до 100-150 м с целью вскрытия слабонапорных водоносных горизонтов.

Режим ударно-канатного бурения определяется типом долота, числом ударов, весом и высотой подъема снаряда, величиной навески.

Массу снаряда выбирают из расчета от 25-30 кг на 1 см длины лезвия в мягких породах до 60-70 кг в крепких. Число ударов в мин меняется от 30-40 в крепких породах до 55-60 в мягких. Рекомендуемые величины можно изменять в зависимости от конкретных геолого-технических условий.

Правильно установленное соотношение числа ударов, высоты подъема снаряда и величины навески практически определяется по устойчивой работе бурового станка и вращению оттяжного ролика.

Схема работы станка для ударно-канатного бурения показана на рис. 28. При данном способе бурения породу забоя разрушают ударами бурового снаряда 1, подвешенного на канате (тросе) 3. Канат 3 перебрасывается через ролик блока 5 в вершине мачты 4, огибает оттяжной 6 и направляющий 8 ролики и наматывается на инструментальный барабан 9.

Для разрушения породы буровой снаряд многократно поднимают канатом и сбрасывают на забой. Такую работу выполняет механизм, состоящий из шестерни 12, шатуна 11 и балансирной рамы 7, на которой укреплены оттяжной ролик 6 и направляющий ролик 8. При вращении шестерни 12 шатун 11 совершая возвратно-поступательное движение, приподнимает и опускает балансирную раму 7. При опускании рамы оттяжной ролик 6 натягивает и поднимает буровой снаряд над забоем (рис. 28, а). При подъеме рамы канат опускается, снаряд падает на забой и разрушает породу (рис. 28, б). Вследствие скручивания и раскручивания упругого каната буровой снаряд после каждого удара поворачивается на некоторый угол, благодаря чему и происходит округление скважины.

По мере накопления на забое разрушенной породы (шлама) эффективность ударов долота ослабевает. Тогда выключают ударный механизм и извлекают буровой снаряд из скважины. Для удаления с забоя скважины разрушенной породы применяют специальный инструмент, называемый желонкой.

При ударном способе бурения стенки скважины крепят трубами непрерывно по мере углубления забоя. Диаметры долота и желонки меньше внутреннего диаметра обсадных труб. Поэтому колонну труб задавливают или забивают. По мере углубления обсадной колонны сопротивление пород увеличивается и на глубине 30-50 м продвижение колонны прекращается. Дальнейшее углубление скважины проводят долотом и обсадными трубами меньших диаметров. Обычно разность диаметров двух смежных колонн

обсадных труб при ударно-канатном бурении принимают около 50 мм. Новую колонну обсадных труб меньшего диаметра удается погрузить в породы (ниже башмака предыдущей колонны) также на 30-50 м. Расстояние по оси скважины между башмаками двух смежных колонн обсадных труб называется выходом. Вследствие малого выхода скважины ударного бурения приходится закреплять несколькими колоннами обсадных труб, и конструкция сква­жины получается телескопического вида.

Рис. 28. Схема ударно-канатного

бурения:

а - подъем снаряда над забоем;

б - удар снаряда по забою;

1 - буровой снаряд;

2 – скважина;

3 - канат;

4 - мачта;

5 – блок на вершине мачты;

6 - оттяжной ролик;

7 - балансирная рама;

8 - направляющий ролик;

9 - инструментальный барабан;

10 – шестерня главного вала;

11 – шатун;

12 - большая шестерня ударного механизма.

Технологический расчет ударно-канатного бурения выполняется следующим образом.

1. Обсадные трубы в скважину ударно-канатного бурения устанавливаются забивным способом, поэтому бурение скважины осуществляют долотами, имеющими меньший диаметр, чем диаметр обсадных труб. Типы долот для ударно-канатного бурения подбираются в зависимости от твердости пород геологического разреза скважины. Для мягких пород (пески, мергели рыхлые, растительный слой и т.д.) рекомендуется использовать плоские долота. Для пород средней твердости (глины, глины песчаные и др.) рекомендуется использовать двутавровые долота. Для твердых пород (песчаники, гравий и др.) и трещиноватых пород применяют округляющие долота.

Характеристики долот приводятся в таблице 36.

Таблица 36

Дата добавления: 2015-07-13