Магистерская работа: Выбор рациональных технических средств и технологий бурения разведочных скважин в Зирабулакской ГРЭ

№

Наименование горной породы

Краткое описание горной породы

Физико-меанические свойства горных пород

Категория по буримости

ρM

Fg

Kабр

Ky

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Супеси

III

-

-

-

-

2

Алевролиты

Сцементированная осадочная, сложенная более чем на 50% частицами алевролитовой разности (0,01-0,1мм или 0,005-0,05 мм)

V

7,0-10,0

8,0-16,0

1,0-1,5

10-15

3

Глины

Осадочные горные породы, состоящие в основном из глинистых минералов; с водой образуют пластичное тесто. По размеру частниц к глинном принадлежат породы, состоящие по массе более чем на 50% из частиц до 0,01 мм.

III

-

-

-

-

4

Мергель

Осадочная горная порода слизанного именитого карбонатного состава; содержит 30-90% карбонатов и соответственно от 70 до 10% глинистых частиц.

IV

3,0-4,5

8,0-10,0

0,4-0,5

-

5

Известняк

Осадочная карбонатная горная порода, состоящая в основном из кальцита. Известняк в ряде случаев включает примеси глинистых минералов, доломита, кварца, реже гипса, пирита.

V

4,5-6,8

24-32

1,0-1,5

10-20

6

Песчаник

Осадочная горная порода, состоящая из зёрен песка, сцементированных глинистым, карбонатным, кремнистым или др. материалом. Песчаники подразделяются на тонко-мелко, средне-крупно и грубозернист.

VII

6,8-10,0

32-40

1,5-2,0

6-10

7

Пески кварцевые

Мелкообломочные рыхлые осадочные горные породы. Состоят из окатанных и угловатых зёрен (песчаник) различных минералов и обломков горной породы. По размеру зёрен пески разделяются на тонкозернистые (0,05-0,1мм), мелкозернистые (0,1-0,25мм), среднезернистые(0,25-0,5мм), крупнозернистые (0,5-1,0мм), грубозернистые (1,0-2,0 мм).

III

-

-

-

-

Этапы

Задачи (ответы)

Альтернативы решения

Требования системы

1.Финансы 2. Кадры 3.Оборудование, инструмент и объекты 4.Функционвальные, областные и экстремальные возможности и ограничения 5.Подготовка производства

Формулировка концепции

1.Выполнимость 2.Преимущества 3.Недостатки 4.План реализации

Создаваемая система

1.Спецификация элементов системы

Инженерная оценка

1.Соответствие требованиям по параметрам: -динамическим -техническим -совместимости с используемой системой -безопасности и т.п.

Стоимостная оценка

1.Стоимость изделия (техники, технологии, методики и т.п.) 2.Стоимость дополнительного ЗИПа материалов и устройств 3.Эксплуатационные затраты (основная и дополнительная зарплата, содержание и эксплуатация оборудования, затраты) на подготовку производства

Сравнительная оценка

1.Гарантированный уровень достижения конечного результата 2.Общие или удельные затраты 3.Качество и достоверность конечного результата

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.

Конструктивные особенности

Наружный диаметр

112

Внутренний диаметр

74

Технические возможности

Сечение скважины

11,2 см2

Сечение керна

7,2 см2

Сечение забоя

11,2 см2

Горные формации

Мягкая

Технологические требования

Скорость бурения

5-10 м/час

Вид промывочной жидкости

глинисты растворы

Скорость восходящего потока жидкости

50 см/сек в затрубном пространстве

Обороты снаряда

низкооборотное

Режимы работы

Рациональный

Р=500-800 кг; n=97-200 об/мин; Q=150-240 л/мин