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

Применение высокочастотных гидроударников с ТДН и ДЭСами способствует увеличению проходки за рейс, механической скорости бурения и выхода керна. Несоосность резьб колонкового набора является причиной повышенного износа элементов компоновки и особенно центраторов, что снижает их ресурс и эффективность применения как средств, снижающих искривления скважин. Повышенная деформация колонкового набора является причиной заклинок керна, его повышенного истирания и разрушения.

К колонковым трубам предъявляются следующие требования:

-овальность и разностенность не должны выводить их размеры за пределы установленных отклонений по наружному диаметру и толщине стенки;

-не прямолинейность их на 1 м длины при обычной точности не должна превышать 0,7 мм для труб диаметром от 33,5 до 89 мм и 1,0 мм для труб диаметром от 108 до 146 мм;

-не прямолинейность их на 1 м длины при повышенной точности не должна превышать 0,3 мм для труб диаметром от 33,5 до 89 мм и 0,5 мм для труб диаметром от 108 до 146 мм;

-предохранение керна или кернового материала от механических воздействий колонковым набором;

-предохранение керна или кернового материала от воздействия гидродинамического напора промывочной жидкости или другого очистного агента;

-надежная заклинка керна или кернового материала;

-предохранение керна и кернового материала от самозаклинок;

-сочетание с другими колонковыми наборами и инструментами;

-обеспечение работы на форсированных режимах бурения;

-сохранение направленности трассы скважины;

-сохранение естественной структуры керна и кернового материала при выгрузке из колонковой;

-обеспечение надежного срыва и удержания керна при подъеме снаряда на поверхность;

-обеспечение низких коэффициентов трения пары “керн- керноприемная труба”;

-обеспечение при необходимости отбора керно-шламовой пробы;

-обеспечение допустимых затрат времени на ПЗО, СПО и вспомогательные работы;

-обеспечение сочетания с различным породоразрушающим инструментом.

Современная технология бурения требует для получения необходимого по качеству и количеству керна практически повсеместного применения эффективных средств и методов его отбора.

2.6 Породоразрушающий инструмент

При поисках и разведке месторождений урана в Республике Узбекистан исторически сложилось бурение ребристыми коронками типа М5 и пикобурами.

Ребристая коронка М5- применяется при бурении однородных пород II--IV и частично V категорий по буримости. Ребра располагаются не на боковой поверхности, а вварены в профрезерованные в корпусе пазы на одном уровне; в коронках диаметром 93 и 112 мм -- по четыре ребра, а диаметром 132 и 151 мм -- по шесть ребер. В прямоугольных пазах каждого ребра впаяно по четыре полых восьмигранника. Полые резцы внедряются в породу с большей удельной нагрузкой по сравнению с резцами полного сечения, площадки износа при этом меньше.

Рис. 1 - Ребристая коронка М-5: 1-корпус коронки, 2- ребро, 3 - основной резец, 4 - подрезной резец, 5 - место маркировки



Резцы установлены на двух уровнях -- первый и третий (считая от центра коронки) выступают на 1,5 мм выше по отношению ко второму и четвертому (наружному) резцам. Кроме этих резцов в каждом ребре располагаются по одному дополнительному подрезному наружному резцу формы 132 ЗА из сплава ВК8.

Техническая характеристика М5-112.

Размер, мм D D1 112 73.

Число ребер (М), вставок 4.

Число резцов: основных 16, подрезных 4.

Категории пород по буримости I--IV.

Рекомендуемые режимы бурения: осевая нагрузка основной резец кН Р0 0,4-0,6

Окружная скорость коронки, м/с v 0,6-1,80.

В практике работ также нашли применение гидромониторные пико-буры нестандартного диаметра, например ПБК-118-МГ, так как считается, что увеличение диаметра инструмента на 6 мм исключает "зависание" колонкового снаряда при его спуско-подъеме в интервалах, пробуренных бескерновым способом в пучащих породах.

В связи с появлением в геологических разрезах значительных по мощности пачек абразивных пород (кварцевые пески и песчаники, гравелиты, плотные карбонатизированные алевролиты и т. д.) потребовалось усилить вооружение гидромониторного пикобура. Для бурения более абразивных пород применяют породоразрущающий инструмент аналогичного ряда с тремя-четырьмя лопастями-резцедержателями и тремя-четырьмя промывочными каналами в их корпусе.

В практике работ также нашли применение гидромониторные пико-буры нестандартного диаметра, например ПБК-118МГ, так как считается, что увеличение диаметра инструмента на 6 мм исключает "зависание" колонкового снаряда при его спуско-подъеме в интервалах, пробуренных бескерновым способом в пучащих породах.

В связи с появлением в геологических разрезах значительных по мощности пачек абразивных пород (кварцевые пески и песчаники, гравелиты, плотные карбонатизированные алевролиты и т. д.) потребовалось усилить вооружение гидромониторного пикобура. Для бурения боле абразивных пород применяют породоразрущающий инструмент аналогичного ряда с тремя-четырьмя лопастями-резцедержателями и тремя-четырьмя промывочными каналами в их корпусе.

Техническая характеристика ПБК-118-МГ.

Размер, мм D .118.

Категории пород по буримости I--IV, VII.

Рекомендуемые режимы бурения: осевая нагрузка кН Р0…. 5,3 - 11,2

Частота вращения (в об/мин) 245.

Расход промывочной жидкости (в л/мин) 300.

Рис. 2 - Гидромоторное трехлопастное долото ПБК-118МГ

Выводы:

1. Применяемые в настоящее время на объектах геологоразведочных работ Госкомгеологии Руз буровые станки и установки типа СКБ, ЗИФ и СКТО имеют ограниченные мощности и крутящие моменты для высокооборотного и высокопроизводительного бурения.

2. Рекомендованные РЭПы довольно сложны конструктивно и не технологичные в эксплуатации.

3. Применяемые бурильных трубы имеют низкие прочностные качества и приводят к частных авариям. Основная причине в этом мала величина соотношения диаметр бурильных труб и диаметра скважина равном 0,42 при требованием 0,925.



Глава 3. Современная зарубежная техника и технология для бурения скважин в условиях подобных месторождении Кизилкума

3.1 Методика оценки технических средств и технологий

Оценка рациональных областей применения различных способов бурения затрудняется в связи с тем, что фактические геолого-технические условия обычно представляют собой сочетание или чередование типовых разрезов, предусмотренных для упрощения анализа в предложенной классификации. Поэтому проведенный анализ более правильно рассматривать как определение условий, в которых наиболее эффективно может быть использован тот или иной способ. Его результаты могут служить исходным материалом при выборе способа и технологии бурения применительно к конкретным условиям с учетом преобладания пород различной твердости, возможных осложнений и организационно-технических особенностей буровых работ на данном месторождении.

Для геологоразведочного бурения за рубежом характерна тенденция расширения технологических возможностей и универсальности как способов бурения, так и технических средств, применяемых для их реализации. Это достигается комбинацией в одной и той же скважине различных способов бурения, сочетанием в едином процессе углубления и крепления скважины, включением в технологические комплексы технических средств и приспособлений, позволяющих осуществлять эти мероприятия и более эффективно использовать известные способы в разнообразных геолого-технических условиях.

Известные классификации не содержат данные, необходимые для разработки технологических требований к оборудованию и оценки эффективности его использования при определенной величине приводной мощности; поскольку основаны лишь на анализе физической сущности процесса разрушения породы и разновидностей применяемой для этого инструмента и не учитывают особенностей процесса, влияющего на конструкции станков, насосов, колонковых наборов, бурильные трубы, соединения бурильных труб, породоразрушающий инструмент и буровую пробу.

Большинство современных способов бурения связано с вращением породоразрушающего инструмента в процессе углубки скважины и отличается диапазонами скоростей вращения, величинами удельного крутящего момента, видами очистных агентов и их параметрами. Эти особенности предопределяют эксплуатационно-технологические требования к буровому оборудованию.

За последние годы в практику бурения на твердые полезные ископаемые внедрен ряд новых эффективных методов, позволяющих существенно повысить производительность и качество буровых работ. В их числе высокие технологии: система измерения в процессе бурения скважины MWD, позволяющая оперативно фиксировать, контролировать и регулировать параметры режима бурения, бурение с использованием двойных концентрических колонн бурильных труб с опробованием по шламу, телескопное бурение (система ODEX), бурение кольцевыми пневмоударниками с отбором керно-шламовой или шламовой пробы, алмазное бурение с продувкой воздухом, бурение с очисткой сжатым воздухом с отбором керно-шламовой или шламовой пробы, новые комплексы CCК различной модификации зарубежных компаний, охватывающие весь спектр горных пород по сложности бурения, колонковые наборы с усовершенствованными узлами отрыва и удержания керна, гладкие бурильные трубы с упрочненными резьбовыми соединениями, применение дешевых некоррозийных промывочных жидкостей на основе новых реагентов, высокооборотное алмазное бурение; новые технологии: бурение с применением гелевых растворов, использование станков и другого бурового оборудования с гидроприводом, внедрение новых типов породоразрушающих инструментов, колонковых наборов и бурильных колонн, обеспечивающих отбор керновых проб в самых сложных условиях.

Имеющийся опыт свидетельствует о том, что целесообразность и эффективность применения различных способов в каждом конкретном случае зависит от правильного сочетания, вернее соответствия между собой основных элементов геолого-технико-технолого-организационной совокуп-ности, обеспечивающей достижения поставленной единой цели.

Оценка рациональных областей применения различных способов бурения затрудняется в связи с тем, что фактические геолого-технические условия обычно представляют собой сочетание или чередование типовых разрезов, предусмотренных для упрощения анализа в предложенной классификации. Поэтому проведенный анализ более правильно рассматривать как определение условий, в которых наиболее эффективно может быть использован тот или иной способ. Его результаты могут служить исходным материалом при выборе способа и технологии бурения применительно к конкретным условиям с учетом преобладания пород различной твердости, возможных осложнений и организационно-технических особенностей буровых работ на данном месторождении.

Интенсификация и повышение эффективности геологоразведочного бурения предполагают значительное увеличение удельного объема алмазного бурения малыми диаметрами.

Для определения рациональных областей применения и обеспечения эффективного применения различных способов бурения их необходимо классифицировать, установив взаимосвязь с технологическими особенностями и возможностями специализированного бурового оборудования и других технических средств.

Эффективность применения прогрессивных способов и технологии бурения зависит от соответствия геолого-технических условий их специфическим особенностям, связанным с типом породоразрушающего инструмента, способом очистки забоя и подъема керна, возможностью обеспечения рациональных параметров технологического процесса в данных условиях, его энергоемкостью и необходимой мощностью оборудования. Возможность использования прогрессивных способов бурения в различных геолого-технических условиях должна оцениваться с учетом всех указанных факторов.

При определении рациональных областей и обеспечения эффективного применения различных способов бурения, их необходимо классифицировать, установив взаимосвязи с технологическими особенностями специализированного бурового оборудования.

Для повышения эффективности бурения скважин на твердые полезные ископаемые необходимо:

-сократить (прекратить) использование низкосортных грубодисперсных каолингидрослюдистых глинопорошков и тем более комовых глин;

-не применять каолин-монтмориллонитовые глины (кальциевые бентониты) без предварительной механической и физико-химической модификации;

- иметь всю исчерпывающую информацию о составе глинопорошков и способе их заводской модификации (тип и количество вводимых химреагентов), что позволит исключить ошибок при дальнейшей технологической обработке растворов в полевых условиях (введение, например, избыточного количества кальцинированной соды и т.д.).

Интенсивность и повышение эффективности геологоразведочного бурения предполагают значительное увеличение удельного объема алмазного бурения малыми диаметрами. При этом значительно возрастают требования к промывочным жидкостям, так как в условиях малых зазоров системы “колонна-скважина” и высоких частот вращения бурового снаряда традиционные промывочные агенты неэффективны. Например, глинистые растворы, характеризующиеся сравнительно высоким содержанием твердой фазы, не отвечают требованиям технологии алмазного бурения из-за недостаточной стабильности при высоких частотах вращения и несоответствия тиксотропных свойств малым величинам зазоров между буровым снарядом и стенками скважины.

Рецептуры промывочных жидкостей для алмазного бурения с низким содержанием твердой фазы, обычно основаны на водорастворимых полимерах.

При алмазном бурении требуется высокая частота при низком крутящем моменте, а при шарошечном - наоборот, низкая частота вращения при высоком крутящем моменте. В связи с этим для привода буровых станков алмазного бурения применяют более легкие высокоскоростные двигатели.

В зависимости от характера геологических исследований к способам бурения и, в первую очередь, к качеству конечного результата, предъявляются различные требования. Качество бурения поисковой и разведочной скважины должно обеспечивать:

-полноту геологической информации (отбор керна по проходке и по проценту его выноса, опробование рудного тела, комплекс геофизических исследований);

-проводку скважины в заданном направлении (по заданному профилю) с учетом допускаемых отклонений для конкретных геолого-технических условий;

-конфигурацию ствола скважины в пределах допускаемых отклонений (кавернозности, желобообразований, сужений), исключающей возникновение осложнений при бурении и креплении скважин;

-буровая проба должна быть линейно непрерывной и выдержанной по сечению;

-способ отбора проб должен соответствовать геологическим особенностям месторождения и характеру распределения полезного ископаемого в руде;

-требования к полноте выхода керна и диаметру породоразрушающего инструмента при опробовании жильных зон и жильных штокверков определяются, подверженностью рудных тел избирательному истиранию.

Экономический эффект от внедрения новой техники представляет собой суммарную экономию всех производственных ресурсов (живого труда, материалов, капитальных вложений), которую получает производитель работ в результате использования новой техники.

Экономический эффект от использования новой техники при проведении геологоразведочных работ в общем случае зависит от следующих факторов:

- себестоимости работ, выполняемых с применением новой техники, и соответствующих капитальных вложений, обусловленных ее разработкой, выпуском и освоением в производстве геологоразведочных работ;

-сроков ее проектирования, разработки, выпуска и освоения в производстве;

-количества и результатов геологоразведочных работ, выполненных с применением новой техники.

Определения годового экономического эффекта новой техники основано на сопоставлении приведенных затрат по базовой и новой технике. Приведенные затраты представляют собой сумму себестоимости и нормативной прибыли

З=С+ЕнК, (1)

где З - приведенные затраты единицы работы, сум.; С- серебестоимость единицы работы, сум.; Ен - нормативный коэффициент капитальных вложения; К - удельные капитальные вложения в производственные фонды, сум.

Величина Ен принимается равной 0,15.

Экономически эффективны только такие виды новой техники, которые обеспечивают получение годового экономического эффекта в сумме, равной или превосходящей ежегодную долю возмещения общей суммы затрат на их проектирование, разработку и освоение в производстве. Причем затраты на капитальные вложения в этом случае определяются с учетом фактора времени по отношению к расчетному году.

Годовой экономический эффект от применения новых технологических процессов, механизации и автоматизации производства, способов организации производства и труда, обеспечивающих экономию производственных ресурсов при выполнении геологоразведочных работ, рассчитывается по формуле

Э=(З1 - З)А2, (2)

где Э - годовой экономический эффект, сум.; (З1 - З)- приведенные затраты единицы работы (сум.), производимой соответственно с применением базовой и новой техники, определяемые по формуле (5), сум.; А2 - годовой объем работ, выполненный с применением новой техники в расчетном году, натуральные единицы.

Если внедрение в процессе проведения геологоразведочных работ новых технологических процессов (методик) не вызывает изменения удельных капитальных вложений, то годовой экономический эффект определяется по разности себестоимости выполняемых работ, т.е. как годовая экономия по себестоимости:

Э=(С1 -С2)А2 , (3)

где С1 и С2 - себестоимость единицы работ соответственно до и после освоения новой технологии (методики) геологоразведочных работ, сум.

При выполнении расчетов годового экономического эффекта новой техники необходимо учитывать фактор времени, когда капитальные вложения осуществляются в течение ряда лет или когда текущие издержки и результаты производства вследствие изменения режима работы объекта новой техники существенно меняются по годам эксплуатации.

Упомянутые затраты и результаты использования новой техники для учета фактора времени приводятся к единому моменту времени (началу расчетного года) согласно формуле

б1=(1+Е)Т (4)

где б1 - коэффициент приведения; Е - норматив приведения разновременных затрат (коэффициент дисконтирования), равный 0,1; Т- число лет, определяющее затраты и результаты данного года от начала расчетного года (года приведения).

Для оценки и выбора технических и других систем бурения скважин в конкретных геолого-технических условиях нами предложена системная целевая модель (см. табл.3).

Таблица 3 - Системная модель оценки освоения и внедрения систем (техники, технологии, методов, способов, передовых форм организации труда)

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

3.2 Рекомендуемая современная буровая установка

Atlas Copco Explorac R50

Универсальная буровая установка для бурения скважин диаметром до 300 мм и глубиной до 250 м методами, основанными на разрушении пород погружными пневмоударниками и шарошечными долотами.



Рис. 3 - Самоходная установка Explorac R50

Рис. 4 - 1-бурение погружным пневмоударником; 2-бурение методом ODEX (с одновременной обсадкой скважин); 3-бурение шарошечными долотами; 4, 5-бурение методом "обратной циркуляции" (отбор керна в порошкообразном состоянии)

Техническое описание стандартной комплектации буровой установки Explorac R50 (теор. глубина бурения до 250 м)

Мачта

Мачта изготавливается из специальной стали холодной обработки, спроектирована шарнирно закрепленной и устанавливается в транспортное (горизонтальное) и вертикальное (рабочее) положения с помощью гидроцилиндров.

В верхней части мачты установлена крановая балка со шкивом для троса, с помощью которого осуществляются операции с трубами или подъем бурового става над устьем скважины.

- общая длина мачты 6200 мм;

- ход подачи 4400 мм;

- расстояние между резьбовой частью шпинделя и рабочим столом 4200 мм;

- рекомендуемая длина буровых труб 3000 мм;

- максимальный диаметр проходного отверстия рабочего стола 300 мм.

Панель управления

Управление бурением и контроль основных рабочих параметров осуществляется с панели управления станком, расположенной слева от мачты. Все устройства управления позиционированием рабочей платформы станка располагаются на противоположной его стороне для исключения случайного изменения положения платформы при бурении. Во время работы оператор имеет возможность одновременного обзора устья скважины и панели управления для удобства контроля процесса бурения.

Вращатель

Усиленная конструкция вращателя с "плавающим шпинделем" была специально разработана для использования станка Explorac R50 совместно с погружными пневмоударниками и трехшарошечными долотами диаметром до 250 мм. Вращатель приводится в действие двумя гидромоторами типа ОМТ 250 (в стандартной комплектации) и оборудован понижающим редуктором 3,89:1, а так же устройством, обеспечивающим его отвод в сторону для выполнения вспомогательных операций непосредственно над устьем скважины.

- внутренний диаметр выходного шпинделя 50 мм;

- потребляемая мощность 38 кВт;

- max. момент (при давлении 210 бар) 5750 Нм;

- обороты шпинделя 0-97 об/мин.

Рис. 5 - Вращательная установка Explorac R50

Система подачи вращателя

Усилие подачи и подъема вращателя обеспечивается при помощи гидроцилиндра и приводной цепи высокой прочности, расположенных внутри мачты. Для компенсации веса бурового става при бурении глубоких скважин и обеспечения необходимой величины усилия прижатия породоразрушающего инструмента к забою в гидросистему подачи вращателя включен клапан управления величиной противодавления. С целью сокращения времени спускоподъемных операций скорость подачи вращателя может изменяться в соответствии с буровым и ускоренным режимами. Вращение и подача имеют независимое управление.

- ход гидроцилиндра подачи 2200 мм;

- усилие подачи (теорет.) 48,8 кН;

- скорость подачи (буровой/ускоренный режимы) 16,8/48,2 м/мин;

- усилие подъема (теорет.) 80,9 кН;

- скорость подъема (замедленный/ускоренный режимы)..10,2/29,1 м/мин.

Силовая установка

Для привода станка Explorac R50 используется четырехцилиндровый дизельный двигатель типа Deutz F4L912.

- мощность 46 кВт (2300 об/мин);

- момент 230 Нм (1600 об/мин);

- рабочий объем 3,77 куб. дм;

- топливный бак 90 л;

- расход топлива 12,7 л/ч (max. момент)

Рис. 6 - Силовая агрегат Deutz F4L912

Монтажная платформа (основание)

Трехсоставная монтажная платформа специально разработана для удобства монтажа установки на любом виде шасси (колесное, гусеничное) или прицепов. Кроме того, Explorac R50 может эксплуатироваться вовсе без монтажа на шасси (немобильное исполнение). Общая масса машины без шасси составляет 5400 кг.

Для облегчения работ по горизонтальному выравниванию платформы перед началом буровых работ в конструкции предусмотрен измеритель уровня и 4 гидравлических аутригера, привод которых осуществляется силовой установкой.

Гидроприводная лебедка

Для удобства выполнения спускоподъемных и вспомогательных операций в конструкцию станка включена гидравлическая лебедка, установленная в задней части монтажной платформы.

- тяговое усилие (пустой барабан) 17 кН;

- скорость навивки (пустой барабан) 48,8 кН;

- диаметр троса / емкость барабана 10 мм / 30 м.

Гидросистема

Надежность работы всех буровых и вспомогательных функций установки обеспечивается посредством гидросистемы открытого типа с тремя приводными насосами и предохранительными клапанами, которыми оборудуется ее каждый отдельный контур.

Гидросистема специально разработана для продолжительной работы установки при окружающей температуре от (-5) до (+50) 0С. 240-литровый бак для гидравлического масла оборудован специальной системой очистки масла до 10 микрон, установленной в возвратной линии, и ручным диафрагменным насосом для закачки масла в бак при обслуживании машины.

Пневмосистема

Для подачи сжатого воздуха к буровому инструменту используется внутренняя пневмосистема Explorac R50 со внутренним диаметром 50 мм и давлением до 25 бар. Для подключения вспомогательных потребителей сжатого воздуха к пневмосистеме используется встроенный регулятор, понижающий давление до 7 бар. Подача масла в рабочую магистраль пневмосистемы для смазки частей бурового инструмента осуществляется при помощи специального дозирующего устройства и маслобака емкостью 20 л.

Электросистема

Буровая установка Explorac R50 имеет встроенный генератор напряжением 28 В и мах. током 27 А для обеспечения ее вспомогательных функций и освещения.

Метод "обратная циркуляция"

Метод "обратной циркуляции" основан на бурении погружным пневмоударником или шарошечными долотами с двухстенными трубами и

одновременным выносом на поверхность керна (буровой мелочи) для проведения последующего анализа.

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:

Superdrill

При бурении твердых пород он продлевает срок службы буровой коронки и увеличивает проходку, снижая трение и вибрацию в скважине.

Supermix

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.

Claystab

Уменьшает набухание глины при отборе кернов.

Superplug

Легко и быстро предотвращает потери при циркуляции воды.

Ниже приведена сводка главных особенностей ассортимента продуктов Atlas Copco Craelius и их номера по каталогу.

Технические данные

Superdrill

Superdrill представляет 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.

Claystab

Claystab 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.

Supermix

Supermix 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.

Supermix 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).

Superfoam

Superfoam 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:

1. 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.

2. Для высокопроизводительного и качественного бурения скважин на месторождении Кизилкума предложена многоцелевая буровая установка Explorac R50.

3. Системная модель оценки освоения и внедрения систем.



Выводы

1. Выполнен критические анализ геологических особенности месторождения Кизилкума.

2. Дана оценка технические возможность современных зарубежных буровых установок и станков и применяемых в настоящие время урановых месторождениях.

3. Предложена целевая модель оценки освоения и внедрения технических средств, способов, методов и технологий.

4. Рекомендован для колонкового и бескернового бурения на месторождении Кизилкума много селевой буровой комплекс Explorak R50.

5. Дана оценки использованию химических добавок фирмы Атлас Копко.

6. 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.

2. 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.

3. 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.

4. Принципы выбора способов бурения и опробования скважин. Абдумажитов А.А. Фан, Ташкент, 1992.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. Зарубежная техника и технология разведочного бурения. Кардыш В.Г. и др. М.: Недра, 1985.

10. Технолия бурения разведочных скважин. Калинин А.Г. и др. «Техника», Москва, 2004.

11. Учебные фильмы фирмы ATLAS Copco, Longier.

12. WWW. TEREKALMAZ.ru.

13. WWW. Геолинформ.ru.

14. WWW АTLAS COPCA.ru

15. WWW.GEOMASH.ru.

16. Проспекты зарубежной техники.



Приложение 1

Физико-механические свойства горных пород геологического разреза объекта

№	Наименование горной породы	Краткое описание горной породы	Физико-меанические свойства горных пород
			Категория по буримости	сM	Fg	Kабр	Ky
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Супеси	Рыхлая песчано-глинистая осадочная горная порода, содержащая 3,0-10,0% (по массе) глинистых частиц (размер менее, 0,005 мм).	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	-	-	-	-



Приложение 2

Системная модель оценки освоения и внедрения систем (техники, технологии, методов, способов, передовых форм организации труда)

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



Приложение 3

бурение техника горный разрез

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.



Приложение 4

Технологический регламент твердосплавной коронки типа М5

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

Размещено на Allbest.ru