Выбор способа бурения

Для приготовления промывочной  жидкости используется глиномешалка МГ2-4.

 

Рис.4 Глиномешалка МГ2-4 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. ПРОИЗВОДСТВО  РАБОТ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН

 

10.1. Забуривание и оборудование устья скважины

Перед началом забуривания в  точке заложения скважины выкапывают приямок глубиной 0.5 м для того, чтобы под шпиндель можно было завести короткий забурочный снаряд, который соединён с бурильной трубой, проходящей через шпиндель станка. При этом бурильная труба в зажимных патронах должна закрепляться строго соосно, в ином случае произойдёт отклонение ствола скважины от заданного направления. После установки забурочного снаряда проверяют правильность положения шпинделя и начинают бурение при небольших осевых нагрузках и минимальной частоте вращения, расход промывочной жидкости устанавливается в зависимости от твёрдости пород. В мягких и рыхлых породах забуривать скважину можно без промывочной жидкости. Если скважину забуривают алмазной коронкой, то перед этим нужно подготовить кольцевой забой твёрдосплавной коронкой с последующим очищением забоя скважины от металлических частиц. По мере углубки скважины длину колонковой трубы увеличивают .

После забуривания скважины устанавливается  направляющая труба. Она служит для  предохранения устья скважины от размывания и обрушения пород, а также для направления промывочной жидкости в желоб циркуляционной системы. Кроме того, направляющая труба способствует сохранению заданного направления оси скважины. Обычно направляющую трубу устанавливают на глубину 3 - 6 м. Башмак ее должен быть зацементирован, а в устье труба прочно закрепляется (забутовывается) и цементируется или тампонируется глиной [10].

 

10.2. Закрепление стенок скважины

  Закрепление стенок скважины или изоляцию отдельных горизонтов при колонковом бурении скважин обычно осуществляют с помощью обсадных труб. Как правило, при этом трубы в скважину спускают свободно.

В некоторых случаях приходится спускать трубы одновременно с бурением с применением расширителей. При  этом ведут углубку скважины на длину  одной трубы, затем расширяют ствол и продвигают колонну на длину этой трубы, затем снова проходят короткий интервал. Для уменьшения сопротивлений, возникающих при посадке, трубы по наружной поверхности смазывают отработанным смазочным материалом.

Перед спуском обсадных труб необходимо: точно измерить глубину перекрываемого интервала скважины; подобрать требуемое число обсадных труб, тщательно замерив их длину (с ниппелями) и записав замеры в той последовательности, в которой трубы будут спускаться в скважину; произвести тщательную очистку скважины от шлама интенсивной промывкой с применением специального снаряда со шламовой трубой; проверить внутренний диаметр каждой трубы, пропуская через нее буровую коронку с короткой колонковой трубой; тщательно проверить и очистить резьбы на трубах, свинчивая их на поверхности в том порядке, в котором они будут спускаться в скважину. Башмак спущенной колонны должен быть обязательно затампонирован цементом [10].

 

10.3. Спуско – подъемные  операции

Состав работ при СПО: сборка бурового снаряда и спуск его в устье скважины; присоединение бурильных труб и спуск колонны с буровым снарядом до забоя. После выполнения всех операций, связанных с бурением (углубкой) скважины, осуществляют подъем. При этом колонну бурильных труб разбирают на свечи. Свечи, составленные из двух-трех или более труб, либо выносят за пределы бурового здания и укладывают на козлы (стеллажи), либо устанавливают в буровой вышке—в штангоприемнике (кармане) на подсвечник.

Выполняются эти операции с помощью  лебедки станка, управляемой бурильщиком, и комплекта приспособлений для СПО, состоящего из элеватора, подкладной вилки, трубных ключей и штангоразворота, которым управляет помощник бурильщика [10].

 

10.4. Предупреждение  и ликвидация аварий

Следует помнить, что аварию легче предупредить, чем ликвидировать: исходя из этого рекомендуется к применению следующий перечень мероприятий, способствующих их предупреждению.

Для предупреждения аварий с обрывами бурильных труб необходимо: применять бурильные трубы, соответствующие по своей прочности выбранному режиму бурения; проводить систематическое шаблонирование бурильных труб и осмотр их соединений; обеспечивать условия складирования и транспортировки бурильных труб, не допускающие их порчу и т.д.

Для предупреждения аварии в результате прихватов бурильных колонн необходимо: не допускать накопления и оседания шлама в скважине, для чего применять промывочные жидкости, соответствующие условиям бурения, в количестве, достаточном для выноса шлама; устраивать циркуляционную систему, обеспечивающую очистку раствора; проводить спуск инструмента в нижней части ствола скважины с промывкой и вращением: проводить специальную очистку скважины от шлама (при необходимости - в каждом рейсе); систематически осматривать бурильную колонну с целью выявления мест утечки промывочной жидкости: своевременно перекрывать обсадными трубами зоны неустойчивых пород и поглощений; подбирать промывочные жидкости, способствующие укреплению стенок скважины, и тампонажные смеси для ликвидации поглощений промывочной жидкости; прорабатывать ствол скважины в зоне затяжек; спуск и подъем в этих интервалах проводить с вращением и интенсивной промывкой растворами с пониженной водоотдачей; не оставлять буровой снаряд па длительное время на забое или в призабойной зоне при прекращении вращения и промывки.

Для предупреждения аварий с обсадными  трубами необходимо: проверять перед спуском обсадные трубы по диаметру, на целостность резьб и тела труб; проверять исправность бурового оборудования и спуско-подъемных приспособлений; производить кавернометрию скважины; при возможности облегчать глинистый раствор; не допускать при спуске колонны обсадных труб их вращения и забивания шламом; при длинных колоннах (особенно тонкостенных) применять обратные клапаны; производить перед спуском колонн обсадных труб их наружную смазку (мазутом, нефте-графитовой пастой и т.п.) для облегчения извлечения,

Для предупреждения аварии с породоразрушающим инструментом необходимо: не допускать спуск в скважину коронок и долот, имеющих дефекты резьб, трещины корпусов и матриц, люфт в опорах шарошек, с забитыми промывочными отверстиями и другими дефектами; наворачивать алмазные коронки и расширители специальными ключами; прекращать бурение и производить подъем инструмента при резком падении механической скорости, возникновении вибрации и посторонних процессов в скважине; обеспечивать полную герметичность всех соединений бурового снаряда во избежание утечек промывочной жидкости; при замене породоразрушающего инструмента следить за соответствием его диаметров.

Для предупреждения аварий при работе в скважине необходимо: ознакомить каротажную бригаду перед производством работ с особенностями конструкции и состоянием скважины, с возможными зонами осложнений; проработать ствол скважины перед спуском геофизических и других скважинных приборов и снарядов; проверять соответствие кабеля (троса) глубине производимых работ, его целостность, прочность крепления скважинных приборов и устройств; прекратить спуск скважинных приборов при их затяжках, приборы поднять и повторить проработку скважины.

Для предупреждения аварий из-за падения посторонних предметов  в скважину необходимо: закрывать устье скважины при поднятых бурильных трубах; следить за исправностью ключей, вилок, ручного инструмента, спуско-подъемных приспособлений; систематически проверять состояние деталей вращателя станка.

Обрыв бурильных труб и развёртывание их при бурении; падение части колонны в скважину при спуско-подъёмных операциях. Во время каждого подъёма систематически осматривают бурильную колонну и своевременно выбраковывать дефекты и износы; учитывать продолжительность работы труб; применять бурильные трубы с диаметром наиболее близким к диаметру скважин; правильно отрабатывать бурильные трубы, чтобы износ был равномерным по всей длине колонны; следить за состоянием резьбовых соединений, свинчивать до отказа; принадлежности для спуско-подъёмных операций содержать в постоянной исправности.

Развинчивание и оставление в скважине колонкового снаряда; прихваты и стяжки при извлечении из скважины. Не оставлять на забое без подачи промывочной жидкости в скважину; при внезапном прекращении циркуляции промывочной жидкости приподнимать снаряд над забоем на 1.5 – 3 м; содержать в чистоте забой скважины; соответствие промывочной жидкости; в конце каждого рейса перед подъёмом снаряда нужно периодически производить специальную очистку скважины снарядом, состоящим из короткой колонковой трубы и длинной шламовой трубы.

Оставление в скважине породоразрушающих инструментов, разрушение алмазосодержащей матрицы, прожог коронки. Нужно очищать забой перед спуском снаряда; соблюдать оптимальные осевые нагрузки на породоразрушающий инструмент; тщательно осматривать коронку перед каждым её спуском в скважину; включать в состав расширитель или соблюдать очерёдность работы коронками в соответствии с их диаметрами; снижать вибрации снаряда; при бурении по сильнотрещиноватым породам снижать осевую нагрузку и частоту вращения снаряда; контролировать процесс промывки; с повышением давления промывочной жидкости снижать осевую нагрузку; резьбовые соединения должны быть герметичны; при подклинивании керна прекратить бурение и поднять снаряд на поверхность;

Попадание в скважину мелких инструментов или посторонних  предметов. Нужно закрывать во время бурения устье скважины металлическим диском с отверстием для бурильных труб, а после извлечения снаряда из скважины деревянной пробкой;

Для ликвидации аварий используют разного  рода аварийные инструменты: ловильные  метчики, ловильный колокол, ловители ЛОМ-50 и ЛОГ-50, гладкие и граненые пики, труболовки, труборезы, труборезы-труболовы, магнитные ловушки и т.д. и т.п. [8].

 

10.5. Ликвидация  или консервация скважин

После того, как скважина достигает проектной глубины  и в ней произведены все  исследования, ее ликвидируют. При этом делают контрольный замер глубины скважины, угла наклона и азимута.

Ликвидация скважины заключается в извлечении обсадных труб и установке специального знака (репера). Перед извлечением обсадных труб выясняют, потребуется ли труборез, надо ли применять домкрат, какие усилия можно приложить к трубам, чтобы их не разорвать; какую оснастку талей необходимо применять с учетом массы колонны, ее прихвата, т. е. сил сопротивления и грузоподъемности лебедки; придется ли применять левую колонну бурильных труб и др.

После подъема труб на поверхность скважину заполняют  доверху густым глинистым раствором  или производят ликвидационное тампонирование глиной, цементом, обезвоженными солями во избежание прорыва подземных  вод в горные выработки или межпластового перетока.

После выполнения этих работ в устье  скважины прочно вбивают деревянную пробку или старую обсадную трубу  со смятым верхним концом или с  пробкой. На выступающем над поверхностью земли конце такого знака выжигают или выбивают бородком: номер скважины, глубину, отметку устья скважины. На ликвидацию скважины составляется акт установленной формы. После ликвидации скважины разбирают вышку, демонтируют оборудование и все перевозят на новую точку [10].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. ТЕХНОЛОГИЯ  БЕСКЕРНОВОГО БУРЕНИЯ

Технология бескернового бурения  может быть реализована различными видами породоразрушающего инструмента: шарошечными долотами, дисковыми  долотами фрезерного типа, лопастными долотами режущего действия и долотами специального назначения.

При бурении геологоразведочных скважин наиболее широко используются шарошечные долота, которые различаются  по типам в зависимости от категории  по буримости и физико-механических свойств горных пород.  При бурении  долотами малого диаметра, особенно при чередовании их с алмазными коронками, необходимо калибровать стенки скважины по диаметру. Это достигается применением шарошечных расширителей, которые обеспечивают сохранность диаметра ствола и проведение скважины с минимальным искривлением.

При бурении скважин  шарошечными долотами забой от разбуренного шлама очищается потоком промывочной  жидкости, сжатым воздухом и другими  агентами. Очистные агенты подводятся к забою через каналы в долоте, по которым они достигают поверхности забоя и вымывают частицы разбуренной породы в затрубное пространство и на поверхность При этом поверхность забоя, зубья шарошек и межтрубные канавки очищаются от налипшей разбуренной породы. В зависимости от конструкции промывочных устройств потоки очистного агента направляются в периферийные и центральный участки забоя, рабочие конуса шарошек и в пространство между шарошками.

Расположение промывочных  каналов зависит от назначения и  размеров долота. При недостаточной  интенсивности очистки забоя  разбуренная порода дополнительно перемалывается зубьями шарошек, т. е. размельчается уже разрушенная порода. При этом увеличивается энергия, затрачиваемая на разрушение единицы объема породы, затупляются зубья шарошек, снижаются механическая скорость проходки и ресурс долота. Наилучшие показатели достигаются, когда выбуренная порода своевременно удаляется с забоя. При переходе в процессе бурения с промывки промывочной жидкостью на промывку утяжеленными глинистыми растворами механическая скорость бурения снижается в 1,5—2 раза; при использовании воздуха или газа для продувки забоя скважины механическая скорость возрастает в кратное число раз по сравнению с промывкой жидкостью.

Для обеспечения интенсивной  очистки забоя от разбуренной  породы и разрушения поверхности забоя применяются гидромониторные насадки различных типов.