Главная / Рефераты / Рефераты по геологии
Реферат: Курсовой по бурению
Notice: Undefined variable: ref_img in /home/area7ru/area7.ru/docs/referat.php on line 323
Содержание.
1. Введение…2
1.1. Задачи, объемы и сроки проведения буровых работ….2.
2. Физико-географические условия участка…..2
3. Геолого-технические условия бурения..4
2. Выбор конструкции скважины и способа бурения…...6
2.1. Обоснование выбора конструкции скважины…...6
2. Обоснование выбора способа бурения..7
3. Выбор бурового снаряда, оборудования и инструмента для ликвидации аварий…..….8
1. Обоснование выбора бурового снаряда…...8
2. Выбор оборудования и инструмента для ликвидации аварий…...9..
4. Технология бурения...10
1. Выбор очисных агентов….…10
2. выбор породоразрушающего инструмента и технологических режимов бурения…...11
5. Тампонирование скважин..14
6. Выбор оборудования и КИП….16
6.1. Обоснование выбора буровоо оборудования и КИП…..16
6.2. Обоснование выбора оборудования для приготовления очистных агентов.…18
6.3. Обоснование выбора средств очистки промывочной жидкости от шлама.18
4. Выбор бурового здания.18
5. Выбор тампонажного оборудования…19
6. Состовление геолого-технического наряда.19
7. Спец вопрос.20
8. Список использованной литературы …...22
1.Введение.
1. Задачи, объемы и сроки проведения буровых работ.
Разведка производится бурением геологоразведочных скважин в количестве двенадцать штук, средней глубиной 300 метров. Объем буровых работ составляет 3505 погонных метров.
Буровые работы планируется Геологической задачей буровых работ является предварительная разведка участка «Йоа- Березитовый»; находящегося в северо-восточной части Таймырского полуострова. Бурение производится по отдельным линиям на россыпепроявлениях золота с целью оценки запасов. производить в зимний период (сентябрь-май) в течение двух лет.
Начало работ – октябрь 2000г.
Окончание работ – декабрь 2002г.
1.2.Географо-экономическая характеристика района работ.
Территория проектируемых работ расположена в северо-восточной части
Таймырского полуострова в Ленивенско-Челюскинской структурной фациальной зоне. Рельеф площади характеризуется грядово-увалистыми поверхностями на выходах коренных пород палеозойско-протерозойских пород и прилегающих к ним плоской морской аккумулятивной равнины, изрезанной речной и ложковой сетью.
Абсолютные высотные отметки варьируют от 335м (г.Аструна) до 10м, относительные превышения над днищами долин 100-170м.
Климат района – морской арктический, с 10 ноября по 30 января – стоит полярная ночь, а с 13 мая по 6 августа солнце не заходит – длится полярный день. Средняя температура самого холодного месяца января -34С, хотя в некоторые дни морозы могут достигать –55С. Снежные пурги случаются редко, не чаще двух раз в месяц. Летний период не большой, он длится со второй половины июня до середины августа. Средняя температура лета +8С, но в отдельные дни может доходить до +30С.
Растительный мир не богат и представлен в основном мхами и лишайниками, важнейшим представителем полярной фауны является дикий северный олень, полярные волки.
Гидрогеологическая сеть территории принадлежит бассейнам рек
Серебрянки и Кунар. Все реки вскрываются в середине июня, ледостав происходит в конце сентября. Зимой реки полностью промерзают.
Гидрогеологические условия площади рудопроявления практически не изучены. В процессе поисковых работ проводились лишь простые гидрогеологические работы, включающие ежемесячные замеры уровня грунтовых вод, в скважинах положение которого относительно дневной поверхности варьируют от 15 до 30 м.
Единственным жилым населённым пунктом района является поселок Челюскин с пограничной заставой и аэродромной службой. Аэродром способен принимать самолеты АН-26, АН-2, летом вертолеты. Материально техническое обеспечение поселка осуществляется, в основном, летней навигацией по Севморпути.
Экономически район практически не освоен (населенные пункты и дороги отсутствуют, для транспортировки груза и персонала используется авиация), но в последние годы перспективы его развития в связи с обнаружением месторождений золота, редких металлов, редких камней на архипелаге северная земля в первую очередь связана с коренной и россыпной золото и платиностностью.
1.3. Геолого-технические условия бурения.
Площадь участка составляет 195 кв.км (прил. 3). В его геологическом строении принимают участие метаморфизованные вулканогенные породы основного состава (модинская толща, нижняя подтолща – PRmd1), метаморфизиванные вулканогенные породы кислого состава (модинская толща. Верхняя подтолща –
PRmd2), согласные со структурами отдельные интрузивные тела метагаббро
(северобыррангский комплекс – vPRsb) и четвертичные отложения.
В структурном отношении участок представляет собой сложную складчатую систему. Породы испытали интенсивное смятие с образованием много порядковых линейных и изоклинальных складок, северо-восточного простирания, нарушенных разрывными нарушениями различных направления, часто осложняющих геологические границы. Падение слоистости пород на северо-запад и юго- восток под углом 40-70о. На участке развиты многочисленные со складчатые кварцево-жильные зоны общего северо-восточного простирания, представляющие собой серию сближенных, часто будинированных жил, местами соединяющихся между собой многочисленными прожилками с образованием так называемых линейных штокверков. Преобладающая мощность жил в таких штокверках 0,2-
0,8м. Кроме того, часто прослеживаются отдельные кварцевые жилы, либо скопления отдельных жил без признаков соединения между собой зонами прожилкования. Мощность таких жил колеблется от 0,5м до 4 м. Кварц обычно брекчирован, редко с тонкой вкрапленностью пирита.
Ближе к западной части участка, в междуречье правых притоков р.Серебрянки и левых притоков р. Кунар, наряду с кварцево-жильными зонами и жилами кварца широко развиты линейные поля и зоны лиственитов, сформировавшихся в результате гидротермально-метасоматической проработки метаморфизованных вулканогенных пород основного состава. Аналогичное линейное поле лиственитов, прослеживается на востоке участка вдоль разрывного нарушения северо-северо-восточного простирания. Ширина его от
250 м до 900 м.
Листвениты представляют собой зернисто-сланцевую породу карбонат кварцевого состава, желто-зеленоватого цвета, часто с сульфидной минерализацией (пирит, халькопирит, борнит). Среди лиственитов часто наблюдаются реликты измененных в различной степени, метабазитов субстрата, в которых также отчетливо следится сульфидная минерализация.
При проведении ГГС-50 с общими поисками на Челюскинской площади по основному проекту в поисково-съемочных маршрутах было проведено точечное и штуфное опробование ряда объектов потенциально перспективных на рудное золото. По результатам спектрозолотохимического анализа из лиственитов, линейных кварцевожильно-прожилковых штокверков и жил кварца содержание рудного золота в них составляет от 0,2 г/т до 50 г/т (граф. П.1.3).
В результате поисков россыпного золота на Челюскинской площади
Северного Таймыра в 1985-1988 гг. были выявлены погребенные палеороссыпи юрского возраста (Кунарская, Серебрянская), оконтуривающие выделенный поисковый участок "Кунар-Серебрянка" с севера и запад юго-запада, а с востока выявлена четвертичная аллювиальная россыпь р.Ханневича
При проведении комплексной аэрогеофизической съемки геофизической службой ГГП ЦАГРЭ в пределах поискового участка "Кунар-Серебрянка" выделены две крупные комплексные аномалии, интерпретируемые как высокоперспективные в отношении золотого оруденения.
Местоположение участка "Канар-Серебрянка" на водоразделе верхних течений рр.Кунар, Ханневича и правых притоков р.Серебрянка, оконтуривание его золотоносными россыпями, широкое развитие линейных полей и зон лиственитов, кварцевожильно-прожилковых линейных штокверков и кварцевых жил, наличие пунктов золоторудной минерализации, результаты комплексной аэрогеофизической съемки (Комплексная аэрогеофизическая съемка …, 1997) позволяют утверждать о высокой степени перспективности участка на выявление в его границах значимого золоторудного объекта.
2.Выбор конструкции скважин и способа бурения.
2.1. обоснование выбора конструкции скважин.
Геологический разрез представлен осадочными, метаморфическими породами. В данном разрезе имеются два участка с осложненными зонами.
Первый участок находиться на интервале от 0 до 30 метров, на данном участке происходит растепление, обрушение стенок скважины. На интервале от 80 до 90 метров находятся кварцево-жильные образования и березиты с повышенной трещиноватостью, на этом участке происходит поглощение промывочной жидкости.
Общую глубину скважины берём равной 300 метов, вследствие того, что полезное ископаемое (кварцево-жильные образования и листвениты) залегает на глубине 260-285 метров. К этой глубине добавляем еще 15 метров, для достоверности подсечения подошвы и возможности исследования пласта геофизическими приборами.
Для конструкции данной скважины наиболее рационально выбрать 3 ступени, как минимально возможное число для исследуемого геологического разреза. Конечная ступень скважины будет в интервале 30-300 метров, диаметром 59 мм, так как на этом интервале находится осложненная зона.
Вторая ступень будет находиться в интервале от 3 до 30 метров, диаметр второй ступени возьмем, на размер больше чем диаметр предыдущей ступени, равный 76 мм. На глубине от 0 до 3 м будет находиться первая ступень, диаметром 93мм.
В соответствии с данной конструкцией скважины потребуется две колонны обсадных труб. Использовать будем обсадные трубы ниппельного соединения. Первая колонна (направляющая) на глубине от 0 до 3м, диаметром
89 мм. Вторая колонна предназначена для закрепления неустойчивых стенок скважины на интервале от 3 до 30 м. Диаметр второй обсадной колонны 73мм.
Башмаки обсадных колон, с целью герметизации зазора между стенкам скважин и обсадными трубами, следует зотампонировать цементным раствором, а сверху на трубы установить пеньковые сальники.
2.2. обоснование выбора способа бурения.
В данном геологическом разрезе целесообразнее использовать вращательный способ бурения. Это обусловлено тем, что этот способ наиболее эффективен при бурении неклинящихся хрупких пород I- XII категорию по буримости при горизонтальном залегании рудных тел, что соответствует данному разрезу. Так же вращательный способ применяют и при бурении разрезов с небольшими по мощности слоями трещиноватых пород, в которых использовать ударно-вращательный способ вследствие вывалов кусков пород под воздействием ударных импульсов невозможно.
Так как данная сеть скважин предполагает поиск и предварительную разведку, то требуется взять керн по всей глубине скважины, поэтому следует применять колонковый способ бурения. Достоинствами колонкового способа являются возможность извлекать образцы горных пород, бурить скважины с относительно небольшим искривлением, бурить скважины на значительную глубину с относительно не высоким расходом энергии.
Вследствие того, что мы имеем сложный геологический разрез, применяем комбинированный способ бурения (твердосплавный и алмазный).
Твердосплавный способ следует применять на интервале 0-30 м. Этот интервал представлен мягкими, рыхлыми породами, для бурения которых более эффективно использовать твердосплавные коронки, так как алмазные коронки имеют малый выход режущей кромки алмаза, что резко уменьшает механическую скорость бурения в рыхлых и мягких породах. В отличие от алмазных коронок, твердосплавные коронки имеют больший выход резца, что позволяет ему более глубже внедрятся в породу. Наиболее целесообразнее использовать твердосплавные коронки типа СМ4 и СМ5, как наиболее подходящие для бурения в данных условиях. Диаметры коронок выбираем 93мм. для первой ступени и
76мм. для второй ступени.
На интервале 30-300м следует использовать алмазные коронки, как более производительные для бурения вмещающих пород этого участка. Алмазные коронки, за счет высокой износостойкости, позволят существенно повысить параметры технологических режимов бурения; повысить механическую скорость бурения и длину рейса. Для представленных пород наиболее подходят алмазные коронки типа А4ДП предназначенные для бурения абразивных, среднезернистых пород VIII-IX категории по буримости.
3. Выбор бурового снаряда, оборудования и инструментов для ликвидации аварий.
3.1. обоснование выбора бурового снаряда.
Породы, слагающие разрез в основном устойчивые, однородные, поэтому бурение скважин будем осуществлять с помощью одинарного колонкового снаряда высокооборотного алмазного бурения. Эти снаряды отличаются простотой конструкции и использование любых промывочных жидкостей. Они позволяют повышать механическую скорость бурения при высоком качестве опробования.
Верхний интервал представлен дробленными и трещиноватыми породами, их следует перебуривать одинарным колонковым снарядом твердосплавного бурения, при невысоких скоростях вращения снаряда.
Забойный снаряд алмазного бурения состоит из, расширителя секторного типа РСА-59 с кернорвательным кольцом, колонковой трубы диаметром 57 мм, переходника-центратора П-1, отсоединительного переходника с бронзовым кольцом и забойного амортизатора ЗА-7.
Бурильная колонна должна соответствовать выбранной конструкции скважины диаметром 59 мм. для высокооборотного бурения скважин диаметром 59 мм рекомендуется использовать легкосплавную бурильную колонну ниппельного соединения ЛБТН-54, длиной бурильных труб 4400 мм. достоинствами легкосплавных труб ниппельного соединения являются: малы коэффициент трения при вращении, малая вибрация снаряда, малая энергоёмкость.
Для подачи промывочной жидкости в бурильную колонну выбираем сальник типа СА.
Предусматривается следующая контрольно-измерительная аппаратура для предупреждения аварий: детектор износа труб ДИТ, толщномер Т-1, дефектоскоп, прибор ОМ-40. Прибор предупредительной сигнализации. Для измерения расхода промывочной жидкости в процессе бурения электромагнитный расходомер ЭМР-2
3.2. Выбор оборудования и инструментов для ликвидации аварий.
Наиболее характерными и часто встречающимися авариями при бурении являются: обрыв и прихват снаряда, прижег коронки.
Выбор аварийного инструмента производится исходя из опыта выполнения подобных ликвидационных работ.
1. Метчики ловильные Д-57;
2. Колокола ловильные А-76;
3. Гидравлический труборез труболовка ТТ-59;
4. Метчик коронка МК-59;
5. Магнитная ловушка МЛ-59;
6. Вибратор забойный ВЗ-2;
7. Домкрат гидравлическийДГ-40;
8. Ударные бабы весом 150 и 160 кг.
Большую роль в успешной ликвидации аварии играет быстрота при проведении ликвидационных работ.
4.Технология бурения.
4.1.Выбор очистных агентов.
В верхнем интервале от 0 до30 м. Неустойчивая горная порода IV-VI категории по буримости. В следствии того, что бурение происходит в условиях вечной мерзлоты, для предотвращения растепления, и как следствие этого, обрушения стенок скважины бурение производим в сухую.
В интервале от 30 до 300 метров разрез представлен крепкими породами
VII-IX категории по буримости. Так как в этом интервале мы используем, по проекту, высокооборотное алмазное бурение то целесообразней использовать эмульсионные растворы. Эмульсионные снижают вибрацию бурового снаряда, трение, износ бурильных труб и обладают высокой несущей способностью.
В качестве контрольно-измерительных приборов, для определения качества эмульсионных растворов, применяются специальные колбы для определения содержания масла в эмульсии и для определения концентрации эмульсии.
Количество промывочной жидкости при колонковом бурении рассчитывают по формуле:
VP=KCVPL м3;
Где :
VP=(7.4-6.3)Д2 – расход бурового раствора на 1 метр скважины, диаметром Д;
L ? общий метраж скважины с применением данного раствора;
КС ? коэффициент сложности по группам, принимаем КС=2.
VP=2*5*592*300= 10443000 м3.
4.2. Выбор породоразрушающих инструментов и технологических режимов бурения.
Забурку скважины на интервале 0- 30 м. следует осуществлять шарошечным долотом. Далее, на интервале 3-30м. бурение производят коронкой
СМ5 диаметром 76 мм. Осевую нагрузку на коронку определяют по формуле:
C=mP, Н
Где: m- число резцов в коронке, для коронки СМ5 диаметра 76 мм. m=16,
Р-удельная нагрузка на резец, принимаем 1.0 кН.
С=6*1.0=6.0 кН
Частота вращения коронки рассчитывается по формуле:
n=38.2v0/(D1-D2) об/мин.
Где: v0 – окружная скорость коронки, принимаем 0,8 м/с.
D1 и D2 - наружный и внутренний диаметры коронки по резцам, для коронки СМ5 – 76 мм D1= 76мм, D2=59мм=0.059м. n=38.2*0,8/(0,076+0,059)=226 об/мин.
Расход промывочной жидкости определяется по формуле:
Q=gD1 л/мин;
Где: g – удельный расход жидкости на один сантиметр диаметра коронки, принимаем 12 л/мин по таблице 3[8] для VI категории по буримости.
Q=12*7.6= 91,2 л/мин.
В интервале от 30 до 300 метров породы абразивные, монолитные VII-
IX категории по буримости. По таким породам эффективна алмазная коронка
А4ДП диаметром 59 мм.
Осевую нагрузку на коронку рассчитывают по формуле:
С=pS, H;
Где: р- удельная нагрузка на 1 см2 торца коронки;
S- площадь торца коронки
Удельную нагрузку, по монолитным породам, рекомендуется принимать
1 кН/см2.
Площадь торца коронки составит:
S=?D2H/4- ?D2B/4 см2;
D1=5.9cm, D2=4.2cm.
S=3.14(5.92-4.22)/4=13 cm2
C=1.0*13=13kH.
Частота вращения коронки рассчитывается по формуле:
n=38.2v0/(D1-D2) об/мин.
Где: v0 – окружная скорость коронки, м/с.
D1 и D2 - наружный и внутренний диаметры коронки по резцам, для коронки СМ5 – 76 мм D1= 59мм, D2=42мм=0.042м.
Окружную скорость по этим породам следует принимать согласно рекомендациям ВИТР 4-4.5 м/с. Для высокоскоростного бурения принимаем максимальное значение 4.5 м/с. n=38.2*4,5/(0,059+0,042)=1562,7 об/мин.
Расход промывочной жидкости можно рассчитать по формуле:
Q=?(D2-d2)vл/4, об/мин;
Где: D,d – диаметр коронки и бурильных труб, м. vл- скорость восходящего потока промывочной жидкости м/с. рекомендуется 0,35-0,6. При бурении абразивных пород с промывкой скважины промывочной жидкостью малой вязкости скорость восходящего потока принимают по максимуму 0,6 м/с. Тогда
Q=3,14(0,0592-0,0542)0,6/4=26 л/мин.
Для бурения скважин диаметром 59 мм по абразивным породам ВИТР рекомендует принимать 25-35 л/мин.
На интервале 80-87 м разрез представлен породами повышенной трещиноватости IX категории по буримости. На этом интервале идет интенсивное поглощение промывочной жидкости. Для бурения используем одинарный колонковый снаряд с алмазной коронкой А4ДП диаметром 59 мм
Осевую нагрузку рассчитываем по формуле:
С=pS, H; р=0,9 кН/см2, S=13см2
С=0,9*13=11,7 кН;
Частоту вращения по абразивным трещиноватым породам понижают в зависимости от степени трещиноватости( для сильно трещиноватых до 180-
200 об/мин). Вследствие того, что породы устойчивые принимаем на этом интервале частоту вращения принимаем 600 об/мин.
Расход промывочной жидкости можно рассчитать по формуле:
Q=?(D2-d2)vл/4, об/мин;
Где: D,d – диаметр коронки и бурильных труб, м. vл- скорость восходящего потока промывочной жидкости.
Q=3.14(0.0592-0.0542)*0.75/4=33 л/мин.
По рекомендации ВИТР принимаем Q=40 л/мин.
5.Тампонирование скважин.
В геологическом разрезе имеется зона осложнений, в интервале 80-
87м. В этой зоне залегают трещиноватые Кварцево-жильные образования. На этом интервале возможно поглощение промывочной жидкости. Величина раскрытия трещин ?=3мм., интенсивность поглощения частичное, подземные воды отсутствуют. При тампонировании данного интервала можно использовать цементные растворы и их разновидности: глинистые и полимерные пасты, синтетические смолы. Задачей тампонирования является кольматация трещин на данном интервале разреза. Связи с величиной раскрытия трещин ?=3мм. и с экономической точки зрения целесообразней всего использовать глинисто- цементную смесь, в качестве используем опилки как наиболее доступные и дешёвые.
Рассчитываем объем тампонажной смеси требуемой для кольматации зоны осложнения по формуле
VP=K[?D2(N+h0+h1)/4] м3;
Где: К- коэффициент, зависящий от радиуса проникновения смеси(1-5) проектом предусматривается К=2;
D- диаметр скважины, м;
N- мощность трещиноватой зоны N=7м; h0,h1- мощность заполнения раствором выше и ниже мощности трещиноватости пласта h0=h1=3м.
VP=2[3,14*0,0592(7+3+3)/4]=0,087 м3;
Состав сухой смеси: глины-60%, цемента-20%, опилок-10%, воды-10%.
Количество сухой смеси для приготовления тампонажного раствора определяем по формуле:
Gcc=VP/[S(ai/pi)+mS(bi/pi)] т;
Где: VP-объем тампон...
ВНИМАНИЕ!
Текст просматриваемого вами реферата (доклада, курсовой) урезан на треть (33%)!
Чтобы просматривать этот и другие рефераты полностью, авторизуйтесь на сайте:
|
|
|
Добавлено: 2011.02.23
Просмотров: 1774
|
Notice: Undefined offset: 1 in /home/area7ru/area7.ru/docs/linkmanager/links.php on line 21
При использовании материалов сайта, активная ссылка на AREA7.RU обязательная! |
