Магистерская работа: Выбор рациональных технических средств и технологий бурения разведочных скважин в Зирабулакской ГРЭ
Рис. 7 - Схема обратного циркуляции
Для переоборудования стандартной установки Explorac R50 в установку, позволяющую использовать метод "обратной циркуляции", применяются следующие компоненты:
проходной вертлюг с боковой подачей воздуха;
воздуховодные рукава диаметром до 2";
устройства обработки бурового става при наклонном бурении;
устройства вывода потока сжатого воздуха вместе с буровой мелочи;
пневмоциклон - устройство для разделения буровой мелочи по фракциям.
Метод "обратной циркуляции" успешно применяется при разведке месторождений полезных ископаемых, технологическом бурении, бурении на воду, строительстве и т.д.
Компрессор для подачи сжатого воздуха не входит
в состав Explorac R50 и должен приобретаться отдельно.
Рис. 8 - Компрессорная система Explorac R50
3.3 Повышения качества буровых работ путем химических добавок в промывочные жидкости фирмы Атлас Копко
Atlas Copco Craelius предлагает 4 основных продукта:
При бурении твердых пород он продлевает срок службы буровой коронки и увеличивает проходку, снижая трение и вибрацию в скважине.
В более рыхлых породах повышает вынос керна.
В предлагаемой брошюре подробно описаны все продукты и приведены некоторые интересные случаи их применения, в ней описаны также вопросы безопасности.
Уменьшает набухание глины при отборе кернов.
Легко и быстро предотвращает потери при циркуляции воды.
Ниже приведена сводка главных особенностей ассортимента продуктов Atlas Copco Craelius и их номера по каталогу.
Технические данныепредставляет собой не загрязняющую окружающую среду, биологически разлагаемую смесь жиров в органическом растворителе. Он не влияет на измерение флуоресценции, проницаемости, пористости и результаты физико-химического анализа. Он соответствует действующим международным требованиям по контролю загрязнения окружающей среды или превосходит их.
Преимущества:
Продлевает срок службы алмазной буровой коронки и улучшает эксплуатационные характеристики практически для всех пород (это
обусловлено улучшением отвода тепла от алмазной коронки).
Снижает крутящий момент и трение оборудования в скважине.
Снижает вибрацию колонны бурильных труб.
За счет своих антикоррозионных свойств уменьшает коррозию.
Обладает плотностью в 1,0 кг/дм3, которая
идеально для разведения водой.
Таблица 4 - Концентрация
|
Абразивные и слабо абразивные породы средней и высокой твердости (по шкале твердости 4-5): |
Неабразивные породы высокой и очень высокой твердости (по шкале твердости 6-7): |
Сильно абразивные породы очень высокой твердости (по шкале твердости 8): |
|
0,2 % (2 литра на 1000 литров воды) (2-3 литра на 1000 литров воды) |
от 0,2 до 0,3 % (2-3 литра на 1000 литров воды) |
от 0,3 до 0,4 % (3-4 литра на 1000 литров воды) |
Примечания. Superdrill поставляется в виде
жидкости в бочках по 25 литров.
Таблица 5
|
Superdrill - Сертификат соответствия требованиям техники безопасности |
|
|
Специфические факторы риска Химический состав Потенциально опасные компоненты Возгораемость или опасность взрыва Меры первой помощи Правила обращения и хранения Меры, требующиеся после утечки или случайного разлива |
Очень низкая токсичность. Смесь жиров в органическом растворителе. Отсутствуют. Отсутствуют. Смыть водой. Никаких специальных мер предосторожности. Смыть обильным количеством воды. |
представляет собой не загрязняющий окружающую среду, биологически разлагаемый полимер, который при разбавлении водой проявляет сильное действие, препятствующее набуханию и способствующее инкапсулированию.
Это вещество незаменимо при бурении или отборе кернов в вязких, набухающих или пластичных породах типа вязкопластичных глин, разбухающих мергелях и т.п.
Преимущества:
Предотвращает разбухание керна во внутренней керноприемной трубе.
Стабилизирует стенки ствола скважины и уменьшает заедание
инструмента в скважине.
Снижает гидратацию керна и скважины.
Улучшает гидравлические характеристики и удаление бурового
шлама.
Снижает крутящий момент.
Помогает бурению и извлечению обсадных труб в
разбухающих породах.
Таблица 6 - Концентрация
|
Бурение и отбор керна в глинах и мергелях: |
Извлечение обсадных труб из вязких пород: |
|
от 0,2 до 0,3 % (2-3 литра на 1000 литров воды) |
от 0,2 до 0,4 % (2-4 литра на 1000 литров воды) |
Примечания. Иногда бывает полезно добавить 0,02
% Supermix (0,2 литра на 1000 литров воды) перед извлечением обсадных труб.
Claystab поставляется в виде жидкости в бочках по 30 литров.
Таблица 7
|
Claystab - Сертификат соответствия требованиям техники безопасности |
|
|
Специфические факторы риска Химический состав Опасные компоненты Потенциально опасные компоненты Возгораемость или опасность взрыва Меры первой помощи Правила обращения и хранения Меры, требующиеся после утечки или случайного разлива |
Очень низкая токсичность. 35 % водный раствор полиарилата натрия. Отсутствуют. Отсутствуют. Отсутствуют. Смыть водой. Никаких специальных мер предосторожности. Смыть обильным количеством воды. |
представляет собой не загрязняющий окружающую среду, не токсичный, биологически разлагаемый комплексный полимер, который при разбавлении водой образует молекулярные цепи, осаждающиеся на стенках скважины и керна и увеличивающие их стабильность и целостность.
Преимущества:
Повышает стабильность ствола скважины и керна в рыхлых породах.
Облегчает извлечение керна из керноотборника.
Смазывает и снижает крутящий момент для всего оборудования в скважине.
Облегчает отбор керна в рыхлых породах.
Помогает извлечению обсадных труб скважины.
Повышает скорость проходки при бурении.
Допускает использование с соленой водой.
Таблица 8 - Концентрация
|
В жидком виде: |
В виде порошка: |
|
Отбор керна с помощью съемного или тонкого кольцевого керноотборника: от 0,05 до 0,2 % (от 1/2 до 2 литров на 1000 литров воды) Бурение или отбор керна в песчанистых, рыхлых песчаниках, порошковатых аспидных сланцах, распавшихся гранитах и аллювиальных породах: от 0,1 до 0,2 % (от 1 до 2 литров на 1000 литров воды) Облегчение извлечения обсадных труб из песчанистых пород: от 0,05 до 0,1 % (от 1/2 до 1 литра на 1000 литров воды) |
Отбор керна с помощью съемного или тонкого кольцевого керноотборника: от 0,5 до 2 кг/м3 воды Бурение или отбор керна в песчанистых породах: от 1 до 2 кг/м3 воды |
Примечания. При низких концентрациях Supermix перекачивается подобно воде, но при высоких концентрациях возникает некоторое ощутимое противодавление.поставляется в виде порошка в мешках по 25 кг или в виде жидкости в бочках по 30 литров.
Надо указать, что натриевые соли акриламидных
сополимеров и акрилаты используются для очистки питьевой воды, а также в
пищевой промышленности в качестве добавки для флокуляции.
Таблица 9
|
Supermix - Сертификат соответствия требованиям техники безопасности |
|
|
Специфические факторы риска Химический состав Опасные компоненты Потенциально опасные компоненты Возгораемость или опасность взрыва Токсичность Меры первой помощи Правила обращения и хранения Меры, требующиеся после утечки или случайного разлива. |
Отсутствуют. Сополимер акриламидов натрия и акрилатов. Отсутствуют. Отсутствуют. Отсутствуют. Нетоксичен, слегка щелочной. Смыть водой. Не допускать попадания на покрытие пола, вещество очень скользкое. Смыть обильным количеством воды. |
Примечание. Supermix можно разложить, добавив окислитель типа отбеливающего вещества или перекиси водорода (3 литра окислителя на 1000 литров разведенного Supermix).представляет собой не загрязняющую окружающую среду, не токсичную, биологически разлагаемую смесь поверхностно-активных веществ и стабилизирующих полимеров. Его рекомендуют для бурения с очисткой забоя воздухом (для роторного и ударно-роторного бурения).
Преимущества:
Способен к сильному пенообразованию.
Отлично удаляет буровой шлам.
Стабилизирует глину и слабо сцементированные породы.
Допускает применение с соленой водой.
Полностью совместим с Supermix и Claystab при бурении очень рыхлых или глинистых пород.
Имеет равную 1 плотность.
Концентрация:
От 3 до 7 литров на 1000 литров воды.
Рекомендации по введению
Рекомендуют приготовить смесь от 3 до 7 литров на 1000 литров воды в зависимости от подачи воды в скважину.
Вводить следует через бурильные трубы, сначала закачивая несколько литров смеси и затем добавляя в процессе бурения воздух.
Если порода обрушивается, добавьте к смеси 1 кг Supermix.
Примечания. Superfoam поставляется в виде
жидкости в бочках по 30 кг чистого веса. 10 % раствор имеет рН от 6,5 до 7,5.
Таблица 10
|
Superfoam - Сертификат соответствия требованиям техники безопасности |
|
|
Специфические факторы риска Химический состав Опасные компоненты Потенциально опасные компоненты Возгораемость или опасность взрыва Меры первой помощи Правила обращения и хранения Меры, требующиеся после утечки или случайного разлива |
Не употреблять в качестве питья в связи с образованием пены. 42 % водный раствор триэтаноламина. Отсутствуют. Отсутствуют. Отсутствуют. Никаких специальных мер предосторожности. Никаких специальных мер предосторожности (однако следует избегать воздействия низких температур). Собрать с помощью поглощения порошковым материалом. |
Таблица 11 - Повышение качества буровых работ путем применения химических добавок фирмы Атлас Копко
|
Тип |
Основное назначение |
Преимущества |
Типовая концентрация |
Физическая форма |
Примечания |
|
Supermix (Супермикс) |
Облегчает отбор керна из рыхлых пород. |
Легко смешивается. Стабилизирует стенки скважины. Уменьшает трение в скважине. Облегчает извлечение обсадных труб. Облегчает транспортировку, не требует хранения больших объемов. Снижает расход воды. Предотвращает образование глинистой корки. Не чувствителен к соленой воде. Дает более густой буровой раствор, облегчая удаление бурового шлама. Облегчает промывку. |
От 0,5 до 3 кг/м3 или 0,5-2 л/м3 |
Порошок или жидкость |
Подвержен биологическому разложению, не загрязняет окружающую среду, не обладает токсичностью. |
|
Claystab (Клейстэб) |
Служит для Предотвращения набухания и для инкапсулирования глин, используемых для буровых растворов и отбора керна. |
Стабилизирует стенки скважины. Смешивается с Supermix. Предотвращает гидратацию грунта. Снижает засорение буровой коронки. |
2-4 л/м3 |
Жидкость |
Подвержен биологическому разложению не загрязняет окружающую среду, не обладает токсичностью. |
|
Superdrill (Супердрилл) |
Снижает трение в твердых породах. |
Дешевле растворимого масла (применяется в 10 раз меньших количествах). Удлиняет срок службы буровой коронки. Улучшает охлаждение алмазной буровой коронки. |
От 0,2 до 0,4 % или от 2 до 4 л/м3 |
Жидкость |
Подвержен биологическому разложению, не загрязняет окружающую среду, обладает очень низкой токсичностью. |
|
Superplug (Суперплаг) |
Обеспечивает уплотнение, препятствующее утечке воды (увеличивает объем в 10 раз). Дает очень твердую пену. |
Вступает в реакцию с водой. Агент состоит из одного компонента. Стабилизирует стенки. В некоторых сухих скважинах может использоваться вместо цемента. При испытании на неограниченное сжатие прочность достигает 40 кг/см2 (500 фунт/дюйм2). Очень быстро действует. Можно сразу же начинать перебуривание. |
|
Жидкость |
До вступления в реакцию обладает очень низкой токсичностью. Инертный. Безвредный. После реакции с водой не загрязняет окружающую среду. |
|
Superfoam (Суперфоам) |
Для бурения с очисткой забоя воздухом (для роторного и ударно-роторного бурения). |
Образует много пены. Пригоден для использования с соленой водой. Содержит небольшое количество Claystab. Если этого требует порода, допускает смешивание с Supermix и Claystab. Имеет плотность. |
От 3 до 7 л/м3 |
Жидкость |
Подвержен биологическому разложению, не загрязняет окружающую среду, не обладает токсичностью. |
Выводы:
. Для бурения геологоразведочных скважин на твердые полезные ископаемые применяется широкая номенклатура буровых станков, бурового инструмента и другого оборудования, имеющие довольно ограниченные технико-технологические возможности, которые позволяют получать желаемые результаты только при определенных условиях, в противных случаях приводят к нежелательным последствиям.
. Для высокопроизводительного и качественного бурения скважин на месторождении Кизилкума предложена многоцелевая буровая установка Explorac R50.
. Системная модель оценки освоения и внедрения
систем.
Выводы
. Выполнен критические анализ геологических особенности месторождения Кизилкума.
. Дана оценка технические возможность современных зарубежных буровых установок и станков и применяемых в настоящие время урановых месторождениях.
. Предложена целевая модель оценки освоения и внедрения технических средств, способов, методов и технологий.
. Рекомендован для колонкового и бескернового бурения на месторождении Кизилкума много селевой буровой комплекс Explorak R50.
. Дана оценки использованию химических добавок фирмы Атлас Копко.
. Выполнена сравнительная оценка функциональных
возможность буровых станков ЗИФ-1200МР и Explorak R50.
Список использованных литератур
1. Каримов И.А. Наша главная задача- дальнейшее развитие страны и повышение благосостояние народа. Т, Узбекистан, 2010 г. 72 стр.
. Учебное пособие по изучению книги Президента Республики Узбекистана Ислама Каримова «Мировой финансовой кризис, пути и меры по преодолению в условие Узбекистана» Т., Экономика, 2009 г. 112стр.
. Бурение и опробование разведочных скважин. В.И. Власюк, А.Г. Калинин, А.А. Анненков. Учеб. пособие для вузов/ Под общ. ред. А.Г. Калинина.- М.: Изд-во Централит Нефте Газ, 2010 г.
. Принципы выбора способов бурения и опробования скважин. Абдумажитов А.А. Фан, Ташкент, 1992.
. Голиков С.И., Онищин Р.А., Шумов Л.А. Буровое оборудование фирм «Крелиус», «Атлас Копко» и «Боррос» для геологоразведочных работ. - Техника и технология бурения; организация производства. - М.: ВИЭМС, 1984.
. Кардыш В.Г., Мурзаков Б.В., Окмянский А.С. Современные тенденции в развитии техники бурения скважин снарядами со съёмными керноприемниками за рубежом. - Техника и технология геологоразведочных работ; организация производства. - М.: ВИЭМС, 1981.
. Мурзаков Б. В., Окмянский А.С., Ребрик О. Б. Технические средства для бурения инженерно - геологических скважин за рубежом. Техника и технология геологоразведочных работ; организация производства. М.: ВИЭМС, 1985.
. Справачник инженера по бурению геологоразведочных скважин. Е.А. Казловского В.Г. Кардыш Б.В. Мурзаков Г.А. Блинов В.М. Питерский 1-2 Том. Москва «недра»1984 г.
. Зарубежная техника и технология разведочного бурения. Кардыш В.Г. и др. М.: Недра, 1985.
. Технолия бурения разведочных скважин. Калинин А.Г. и др. «Техника», Москва, 2004.
. Учебные фильмы фирмы ATLAS Copco, Longier.